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生物工程教学探讨(5篇)

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第一篇:生物工程专业毕业设计教学探讨

摘要:

产学研背景下,为培养学生的实践能力、创新能力,提高毕业设计质量,结合生物工程专业毕业设计现状,探讨了应用型人才培养为目标的毕业设计选题、毕业设计指导过程、指导方式、毕业设计开展形式、毕业论文撰写等方面的改革措施及方案。

关键词:

产学研;生物工程;毕业设计

“产学研”是学习、科研、生产、实践过程有机统一运用的系统合作工程,而应用型人才培养的目标是培养可将理论所学转化为可实际应用的工程技术方案的“工程人才”[1,2]。毕业设计(论文)阶段是大学生在校的最后阶段,是学生将其理论所学进一步内化、升华、实践的阶段,也是高等学校开展创新教育的重要环节。毕业设计在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用,是教育与生产劳动和社会实践相结合的重要体现,是培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的重要实践环节[3]。生物工程专业以培养掌握生物技术及其产业化的科学原理,能在生物技术与工程领域从事新技术研究、新产品开发和生产管理的工程技术人才为培养目标[4]。产学研背景下,通过毕业设计培养学生实践能力、创新意识、创新能力,全面提高学生综合素质顺应当前我国高等教育改革和发展的趋势,也是满足社会对应用型、创新型人才需求的有效途径。

一、毕业设计工作现状及问题

产学研背景下,应用型人才培养模式要求高等教育由精英型向大众化转变。徐州工程学院作为地方性应用型本科院校,本科毕业设计(论文)工作得到学校的广泛重视,其整体质量有了较大程度的提高,但仍存在特定的问题。

(一)教师及学生的工作态度

随着高校招生规模的不断扩大,专业教师的师资相对紧缺出现了一名教师指导近十名甚至更多学生的现象。另外,毕业设计指导教师还要承担繁重的教学和科研任务,导致教师难以在毕业设计工作中投入足够的时间和精力。此外,一些责任心不强的指导教师仅将毕业设计指导工作流于形式,指导态度不端正。教师的态度对学生毕业设计的态度会产生特定的影响,许多学生认为毕业设计没有不过的,存在“混”的心理,对毕业设计马虎了事。再加上最后一学期大多数学生都花费大量的精力找工作,所以对毕业设计只求过、不求好的态度严重影响了毕业设计质量。

(二)选题问题

毕业设计选题大多是由指导教师事先拟定,再由学生在拟定的范围内选择,这种约束性的选题方式限制了学生创新意识的发展,难以培养学生的创新能力。有些选题较为陈旧,偏离学科发展进展,脱离生产实践环节,使得研究工作缺乏实用性。有些选题范围较窄,工作量难以满足;有些选题较大,学生研究时间有限导致课题难以深入的现象。选题中出现的重复率高、创新性不足的现状难以在特定的学习阶段激发学生毕业设计工作的兴趣与热情,难以保障毕业设计的质量。

(三)指导方法及研究条件的束缚

毕业设计过程中教师疏于向学生介绍课题的最新研究动态、最新的研究方法等,仅是让学生自己查找现有相关资料进行课题研究,失去了毕业设计培养学生实践能力、创新能力的作用。另外,现在许多高校实验资源相对紧张,毕业设计配套经费相对短缺,难以满足毕业生的毕业设计需求。

二、产学研背景下应用型生物工程专业毕业设计改革的方案

产学研背景下应用型人才培养模式要求毕业设计工作要与社会实践、生产、科研实际相互融合、有机结合。所以毕业设计工作可与教师科研项目、生产企业、相关专业单位紧密联系以促进应用型人才的培养。

(一)合理选题

1.选题原则。选题是做好毕业设计工作的关键,应用型人才培养模式更注重学生综合素质和实践创新能力的培养,所以毕业设计的选题不仅要有先进性、创新性,还要尽量联系生产实际保障其实用性。笔者在多年的毕业指导过程中发现,进行创新性、实用性课题研究工作的同学其研究热情和研究积极性均显著高于其他同学。

2.以学生为本的盲选机制。“以学生为本”的教学理念要求毕业设计工作中学生有权利选择自己感兴趣的课题。所以在选题时可以先由教师只发布课题名称和相关研究内容,学生在仅了解课题内容的基础上根据自身的情况、兴趣选择课题。这种双盲选题机制避免了教师在学生选题中的干扰,充分保护了学生的研究兴趣,能够提高学生整体的毕业设计积极性。

3.课题难度应适中。学生的基础及工作能力间存在一定的差异,所以学生选题后还应该在符合生物工程专业应用型人才培养目标的要求下根据学生的实际情况合理调整研究内容,这就要求教师对每一个课题设计不同的难度层次,尽量做到因材施教,因地制宜。

(二)严格毕业设计管理、规范要求

徐州工程学院针对毕业设计(论文)工作制定了详细的管理细则及开题报告、中期检查、毕业论文答辩等的考核办法,学生在毕业设计工作开始前了解管理细则及相关政策,能真正认识毕业设计的重要性,重视毕业设计工作。毕业设计过程中教师要在特定的时间节点发布课题、下达任务书,严格要求学生按时完成工作并将相关毕业设计材料上传至毕业设计管理系统供教师审核。

(三)因材施教、分层指导毕业设计指导

过程中教师要尽量保护学生的研究兴趣,激发学生的创造力。教师下达任务书后,不能任由学生查阅资料、设计实验方案,这个过程如果缺乏教师的引导可能会削弱学生的积极性,因为大多学生没有研究经验,接到研究任务后大多会感觉无从下手,找不到方向;另一方面,教师也不能面面俱到、事无巨细地帮助学生将文献资料、实验方案等全交到学生手上,这样学生就只要根据教师的“指示”简单完成“命令”即可,没有自己的思想融入,无法培养学生发现问题、解决问题的能力。针对以上两种极端现象,教师在实际指导过程中应根据学生自身情况的不同进行合理的分层指导。基础差的学生可从文献资料查阅、实验方案设计、实验开展过程及论文撰写过程进行全方位指导;中等程度的学生通过定期下达任务的方式进行适时指导;优秀的学生仅要在实验方案设计或实验方法选择中适当点拨即可。分层指导的方式不仅给教师减少了因面面俱到带来的大量繁琐工作,还能够使不同层次的同学在毕业设计中收益最大化。

(四)多样化的开展方式

产学研背景下的毕业设计工作应鼓励教师科研课题、生产企业及相关专业单位的参与,开展方式多样。首先,可以鼓励学生参与教师科研课题,科研课题可以反映学科发展动态及方向,学生的参与工作可以激发学生的科研积极性、培养学生的创新能力;其次,可以借助企业资源选派一些优秀的学生到企业进行毕业设计工作,这种方式可以充分培养学生的实践操作能力及较好的职业素养和团队合作精神;最后,鼓励学生参与工作实习单位或自主创业课题,为日后的工作打下基础。

(五)规范毕业论文写作

由于本科生首次接触大论文的写作,会出现层次不清楚、结构不合理、表达不清晰等问题。教师在学生论文撰写过程中应指导学生把握论文写作的框架和结构,另外鼓励学生多看参考文献提高写作能力。格式不规范也是在毕业论文中经常出现的问题,教师应在论文审阅过程中严格要求,端正学生的写作态度,提高论文的质量。

三、结语

毕业设计质量的好坏是衡量高等学校教育、教学质量的一个重要评价指标,也反映了高校的办学水平[5]。产学研背景下生物工程应用型人才培养模式的毕业设计工作将教学、科研、生产过程相互融合、相互渗透,真正实现了生物工程科学理论与生产实践的紧密联合,使得学生的实践创新能力、综合素质等得到了显著的提高,也可以为社会培养真正的应用型生物工程人才。

参考文献:

[1]王迎军.深化产学研合作教育,培养拔尖创新人才[J].中国高等教育,2010,(21):9-11.

[2]张长森,吴其盛,侯贵华,等.应用型本科院校毕业设计团队培养模式的构建[J].理工高教研究,2015,09(12):118-121.

[3]姚兴田,周一丹.产学研合作创新工科专业本科毕业设计模式的探索[J].高教论坛,2011,(9):79-81,92.

[4]周念波,黄芳一,涂绍勇,等.毕业设计对生物工程专业学生工程素质的培养[J].广东化工,2014,41(8):174.

[5]孙月娥.基于“卓越计划”的食品科学与工程专业毕业设计教学改革[J].食品工业,2014,35(12):211-214.

作者:陈安徽 邵颖 陈宏伟 单位:徐州工程学院

第二篇:生物工程实验教学体系初探

摘要:

本文简要介绍了生物工程实验教学的现状及存在问题,从教学体系、教学内容、教学方法、考核模式及实验条件五方面阐述了以培养应用型人才为目标的实验教学体系的构建思路,从而提高学生动手、创新能力,更好的培养应用型生物工程专业人才。

关键词:

生物工程;实验教学体系;应用型人才

生物工程专业作为一个多学科交叉的理论与实践并重的新兴学科,实验教学在其整个教学过程中占有十分重要的地位。在生物工程实验课程培养方案的实施过程中,实施素质教育,深化教学改革,突出实践技能,已成为当今生物工程人才培养的发展趋势。作为以培养高层次应用型人才为主的地方高等院校,积极探索应用型人才培养模式下实验教学的改革方式,对生物工程专业人才培养具有十分重要的意义。

一、目前我国生物工程专业应用型人才培养体系中存在问题

目前我国大部分高等院校生物工程本科教学都是以“课程内理论教学+课程内实验教学”的模式进行,实验教学作为理论教学的辅助教学过程,附属在各门理论课程中,教学方法比较单一。课程实验存在不同程度的重复现象,知识点相对分散、孤立,不能串联在一起,整个实验环节缺乏连贯性、完整性和系统性。鉴于实验条件的限制,目前专业实验的开设在类型上以验证性实验居多,综合性或创新研究性实验开设较少,学生独立思考、合理规划及统筹安排等工程能力无法得到有效锻炼,极大扼制了学生创新能力的提升。综合性实验教材缺乏,实验教学的考核评价不够科学合理,以及实验设备不足或不配套,设备陈旧和老化,实验教学资源不足,等等问题均导致目前生物工程专业实验教学体系难以满足教学需求,不利于学生实践创新能力的培养,无法有效的培养出符合社会需求的应用型人才。

二、实验教学体系优化

(一)优化实验结构,构建实验教学新体系

生物工程专业实验教学按照“通识基础实验、专业基础实验、专业综合实验”3个层次进行优化,构建出课堂理论教学与实验教学各自独立的教学体系。

1.通识基础实验教学体系构建:这一层面的教学主要是让学生熟悉实验室管理的相关规范及要求,加深其对通识类四大化学基本知识的理解,通过基本化学单元的实验培养学生规范的实验操作技能。

2.专业基础实验教学体系构建:根据生物工程本科教学的要求,将原本分割过细、内容重复的专业实验课有机的整合,以微生物学、生物化学、基因工程、分子生物学、生物工艺学、生物工业分析、化工原理等课程为核心内容。通过专业基础实验周等教学环节,使学生对生物工程上中下游各环节实验过程具备基本认识,深化学生运用理论知识进行实验操作的专业技能培养。

3.专业综合实验教学体系构建。第三层次以选修性开放式实验为主。这一层次的教学着力培养学生分工合作、统筹规划、报告撰写、融会贯通及汇报答辩的能力,多层次、全方位、系统地对学生进行实验理论、实验方法和实验技能的培养,为学生进一步深造或进入社会打下坚实基础。

(二)优化整合实验教学内容,培养时代需求的应用型人才

1.系统整合优化实验教学内容:以专业培养目标为主线,以工程认证标准为导向,尝试将目前普遍的验证性实验转化为以生物工程及其产业化的科学理论、工艺原理、技术过程和工程设计的基本理论和基本技能为脉络,缩减验证行实验内容,精心安排综合性、设计性实验,注重引入本学科最新研究方法手段,增加综合性、设计性实验内容比例,优化实验内容,避免实验内容重复,降低实验器材浪费,提高实验效率,力求在实验中提高学生的实验组织、分析和解决问题的能力。

2.增设系统性强的综合性实验:以某一确定的生物产品为纽带,将生物工程的上、中、下游技术有机融合进行全方位设计性实验,如抗生素药物的生物发酵这一实验项目,学生全程参与从菌种筛选、基因改良、种子活化、培养到发酵生产,再到后处理、发酵过程中间产物及产品分离纯化与检测的工业化生产所涉及的全过程。微生物学、生物化学、基因工程、发酵工程、生物工艺原理、生化反应工程、生物工程设备、生物分离工程、生物工程分析等课程的知识点均在这一个综合实验中有所体现,避免了以前简单的验证性试验的模式。这样的设计性实验可使学生对抽象的专业产品生产过程形成较为具体的认识,培养对学生的全局观念和工程意识,提高学生分析问题和解决问题的能力。

3.紧跟学科发展前沿,科研引领实验内容创新:在学生入学后,在自愿和双向选择的原则下,对部分学生实行导师制培养,鼓励学生利用业余时间进入导师实验室协助开展科研工作,熟悉和掌握学科前沿的新的理论知识和操作技术,有利于持续开展研究、发展兴趣。另外还要通过加分、评优等多项奖励制度鼓励学生参与大学生科研创新计划和相关专业实验(设计)竞赛等活动,提升自身科研素养。

(三)明确学生主体地位,不断完善实验教学条件

1.坚持以学生为主体的原则:在实验教学过程中注重学生主观能动性的培养。低年级学生在教学过程中主要以辅助、引导、锻炼为原则,对于高年学生则鼓励其在实验准备、实验室管理、实验药品需求、实验仪器维护使用、实验操作、实验结果分析等环节承担部分工作,通过文献查阅、网络讨论交流、虚拟仿真演示、小组讨论、团队分工、汇报反馈等过程,开展以学生为主体的实验教学过程。通过团队的实验设计、实验准备、实验进行、结果获取、讨论反馈等具体的实验环节不断培养学生自我学习、统筹安排及团队合作的能力。

2.开放式实验教学:在实验室管理方面,创造条件,尽可能的使实验室在时间、仪器、场所等全面开放,学生课余时间可以随时到实验室做实验;在完成必选实验项目后,学生可根据自己的实际情况选做选修性实验;对于大型贵重仪器的使用,可以通过学生导师签字、学生个人申请、实验员培训等环节,帮助学生掌握大型贵重仪器设备的使用技能,学生也可参与教师科研工作开展相关实验学习,进行业余科研。

3.采用先进的现代化教学方法:由于生物实验所涉及到的仪器、药品等价格较高,生物实验的技能性要求较高等特点,在正式实验开始前,采用多媒体示范,利用幻灯片、flash、短片等方式,将实验原理、使用仪器设备、药品配置、操作步骤、注意事项等进行讨论讲解,使学生对实验具有感性认识。采用自编实验教材和教学网站,使学生在现有的实验条件下,先观看虚拟演示,后进行实体实验,再观看多媒体视频反复印证,这样虚实结合的实验教学过程,有利于强化学生实验操作的规范性,加深学生对实验整体过程的理解。

(四)改革实验考核方式,建立科学的多元化全程考核评价体系

公平合理的评价体系能够增加学生的主动性,客观、全面、准确的考核评价体系不仅能促进学生学习的积极性,还可以对教学效果进行评价,为教学过程分析提供有价值的信息,为教学研究和教学改革提供有力的依据。教师要注重学生日常实验表现记录,以确保对学生考核评价结果的客观性、全面性和准确性。首先做到加强课前预习考核;其次,加强实验过程的考察记载,考核学生在实验中填写实验数据记录单、结果准确度、结果讨论与分析等情况。在课程结束后对学生自主实验提交的论文进行考核,鼓励学生从失败的结果和数据中找出问题,分析问题,并鼓励学生对出现的问题的解决途径进行有益的探索。综上所述,实验教学是生物工程专业培养学生独立动手能力、良好的科学素养及分析解决问题能力的有效手段。许多高校对目前生物工程本科实验教学中存在的诸多问题已经有了一定程度的认识,也在积极努力的进行相关教学改革。但生物工程专业实验课程的改革路程还很长,我们还要不断的积极探索和实践,不断的深入开展实验教学体系的改革。高效优质的培养学生的工程实践能力和科技创新能力,必将对服务地方经济建设和国家人才培养做出有益的贡献。

参考文献:

[1]李小蕊,韩晓磊,姜波,陈维霞.浅议如何提高生物工程专业学生的实验动手能力[J].陕西教育(高教版),2011,(3):56

[2]邵文尧,陈成泉,王海涛,曹志凯.生物工程专业实验教学改革与实践[J].化工高等教育,2010,(1):34-36.

作者:贾士芳 段炜 赵晓霞 杨艳 孙红艳 单位:太原科技大学化学与生物工程学院

第三篇:生物工程创新型实践教学初探

摘要:

从培养创新型实践人才的角度出发,对生物工程特色专业的实践及实验教学体系进行探讨。从目前地方高校生物工程专业中存在的诸多弊端及问题入手,针对性地提出了利于生物工程专业创新人才培养的一系列措施,更新和完善了生物工程专业现有的实践及实验教学体系,为学生的素质教育和创新教育提供良好的学习平台。

关键词:

生物工程;创新型教学;实践教学

随着社会发展和科学技术进步,企业对毕业生的实验技能、工程问题解决能力和实践经验都提出了更高的要求。因此,如何结合社会需求,有针对性地解决我校生物工程专业在实践性教学,包括工程实践能力培养等方面存在的问题,成为亟待研究的课题。鉴于我校生物工程专业的学生创新意识和创新能力薄弱的特点,以及我院现有的办学条件约束和办学特色定位。我们在原有实验教学工作基础上,根据本专业学生教育的特点,探讨适应社会形式和企业需求的具有创新实践精神的人才培养模式。

一、目前地方高校生物工程专业实践教学现状及问题

1.实验内容多是传统的“验证性”实验,“探究性”实验较少

“验证性”实验可以培养学生的实验操作,数据处理等其他技能,通常采用“告诉———验证———应用”的教学模式,学生们用实验验证已学过的生物学原理,概念或性质,这种“照方抓药”模式是高度固定化的,但已不能适应现代生物工程学科所具有的综合性、实践性和实用性的需求,也不能满足学生掌握新技术、学习新方法的要求。例如“观察植物细胞的质壁分离与复原实验”、“蛋白质两性性质及等电点的测定”、“氨基酸的分离鉴定——纸层析技术”等皆是根据实验要求所获得的结果来验证实验原理。

2.传统实验教学模式固定,不利于学生创新实践和能力水平的培养

传统实验课的教学模式中,一般都编印了详细的实验指导书,教师详细地讲解实验内容和实验步骤,甚至进行操作示范,学生只需按指导书的要求按部就班完成实验,然后提交实验报告。整个实验过程如同一个机械过程,学生处于被动学习的状况,独立思维受到压抑,不利于学生创新能力和动手能力的培养,也不利于调动学生学习的的主动性和积极性。

3.教学手段和方式较为单一,仍以板书授课为主

生物工程专业一些专业实验课的实验原理并不复杂,但对于学生动手操作能力要求较高,传统的板书式实验教学仅用理论或文字描述很难让学生理解实验操作的细节和过程。而且缺乏动态的讲解和操作演示,学生会感觉比较枯燥,难以激发对实验教学的操作兴趣。

4.实验考核方法不严谨,不能真实反映学生实验态度和能力

由于学校的不断扩招,实验室容量的限制,致使学生都是4-5个人一组共同完成一个实验。有些同学根本不动手操作,回去又将实验数据和实验报告抄袭一遍。这种实验考核方式对学生缺乏一定的约束力,导致学生不能认真态度对待实验过程。从而实验成绩也不能真实反映学生的实验掌握水平和操作能力。另外,传统实践和实验教学中还存在着其他许多问题,如实践教学经费投入不足,实践教学基地缺乏良好建设,所培养学生的实践能力不能较好地满足企业和市场的需求,缺乏具有较强工科背景的生物工程专业的师资等。要解决以上问题,必须进行实践教学环节和体系的改革或重新整合,以重点培养学生实践能力和创新能力的实验体系为主,着力培养学生的创新精神和创业能力,进行实践技能和创新能力训练,培养高素质的应用型人才,以满足现代生物工程产业发展对人才的需求(段德君等,2011)。

二、今后实践教学模式的调整优化

1.优化整合实验内容,增大综合性、设计性实验比例

通过重构实践教学体系,将之前属于多门课程中的实验进行系统整合优化,围绕从生物工程的传统到现代,上游到下游等内容重组实验教学。如《生物工艺学》的实验课程仅安排一项实验内容———腐乳发酵产蛋白酶菌株,但是实验内容却包含了“腐乳产蛋白酶菌株的分离”、“蛋白酶菌株的纯化”、“蛋白酶菌株的初筛”、“蛋白酶菌株的复筛”、“蛋白酶菌株的摇瓶发酵”和“蛋白酶的分离纯化及活力测定”等一个完整实验体系,使学生对生物工程的上、下游技术有了全面的认识和系统的训练,收到了良好的教学效果。

2.引入先进教学手段,实现多元化教学

传统实验教学多采用板书式授课方式,教学手段比较单一,实验操作过程不够具体形象,学生会感到枯燥,并且影响教学效果。合理有效地使用计算机实验软件、多媒体课件等多元化教学,节省示范教学时间,增加学生动手机会,扩大知识领域,开拓学生视野,调动学生学习的兴趣和积极性。

3.尝试以学生为主体的实验教学方式改革

以学生为主体的原则,就是注重启发式、讨论式、探索式的教学方法,让学生参与实验准备、实验设计、完成实验、提出问题、讨论分析问题,发挥学生在实验过程中的自主性,以加强学生动手能力、自学能力和创新能力的培养。在实验过程中,以学生为主体,教师为主导,学生通过自己亲自参与、动手实验,将所学的理论知识与实践相结合,从而达到提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生的自学能力、实践能力和团队协作能力。

4.改变考核方法,建立多元化考核体系

实验考核既要重结果又要重过程,因此需要加强实验过程的考核,加强实验过程的考察记载,让学生带着问题做实验,观察实验现象,分析问题,解决问题。在课程结束后对学生自主实验提交的实验报告进行考核,考核涉及实验的基本技术原理,操作流程方法,结果分析、注意事项和问题思考。平时成绩考核中除了考勤之外,还重点考核实验预习和资料的收集情况、实验过程的安排合理与否、实验习惯、实验数据记录等。采用多尺度考核方式,提供学生对实验教学和实践能力培养的重视程度,增强学生的动手能力和创新意识。

三、结语

总之,今后的生物工程专业实践教学活动中,我们需要在实验教学、实习教学和学生能力培养等方面进行相应改革和尝试,以培养创新型人才为目标,积极探索创新型人才培养的模式和方法,多管齐下,根据自身特色,以培养工科创新型应用人才为目标,不断探索、创新,为我校生物工程专业培养具有专业特色的创新、创业型人才。

参考文献:

[1]夏海锋,饶志明,堵国成.本科实践教学的创新与探索—江南大学生物工程专业四阶段递进式科学研究能力的培养[J],中国轻工教育,2010,4:56-59.

[2]陈剑锋,陈菁,谢航,许明塔,潘孝平.构建生物工程学科创新实验教学体系提高学生的动手实践能力[J],实验技术与管理,2010,27(3):22-24.

[3]倪晔,陶宁萍,丁卓平.食品化学实验改革实践[J],中国科学教育,2006,12:39-40.

[4]段德君,梁运祥,陈守文,葛向阳,阮丽芳.生物工程实验教学体系改革与实践[J],实验室研究与探索,2011,30(7):111-114.

作者:董新红 李霞 李海云 单位:桂林理工大学化学与生物工程学院

第四篇:生物工程实践教学改革探讨

摘要:

生物工程专业是一个高新技术专业,是我国重点发展的、具有发展潜能的理工科专业,同时也是具有很强实用性的专业,这一专业主要培养目标是培养生物工程领域里的高级技术人才。这些特性决定了实践教学在整个本科教学过程中占据了很重要的地位。实践教学方法不仅是生物工程专业整个本科教学过程中很关键的部分,更是提高学生们创新能力和实际动手能力的重要步骤。所以,实践的好坏将直接关系到生物工程专业本科阶段教学的整体质量的高低。在本文中,笔者主要以河南大学民生学院生物工程专业为例,分析下其实践教学的改革和实践,从而为地方高校的相关实践教学提供参考。

关键词:

生物工程;实践教学;改革实践

一、引言

近几年来,我国的生物科技水平在突飞猛进地发展,这个生物领域对高等专业人才的需求量也在不断攀升,同时对专业人员的整体素质也提出了更高的要求。而现在的形势是,学生们在实践、创新、技能等方面的水平还远远达不到社会对生物工程专业人才的要求。那么,该怎样让学生们满足社会对生物工程专业人才的要求,成了我们要认真对待的问题。纵观整个生物工程专业教学过程,实践教学因为它的特殊性、操作的复杂性,逐渐成为整个生物工程专业教学过程中急需改革的步骤。鉴于此,引出本文。

二、在实践教学中传统生物工程专业伴随的问题分析

1.教育理念有待进一步更新,没有认识到课程实践的重要作用。我国的教育系统因为受到传统的教育观念的影响,在教学过程中重视理论、轻视实践,对实践教学认知不充分、思想上不重视。而就生物工程专业而言,其作为一个理工专业,有着很强的工程技术性,更有着明显的实践性特征。所以,在生物工程专业的实际教学过程中,如果忽视了实践教学,将难以避免的严重影响到整个专业教学的质量。针对现状,我们必须要更正我们的教育理念,强调实践教学的重要性,积极探讨实践教学的改革方案,并且积极行动起来。

2.投入在实践教学方面的经费有待进一步充实。和二十世纪八十年代相比,就不少高校而言,其生物工程专业甚至是别的理工科专业,投入在实践教学方面的经费都呈现出类似的状况,即依据可比价格计算,它们在实践教学方面上的经费投入,不但没有增加,反而有所下降。经费投入欠缺将直接让实践教学环节的质量下降。例如,在开展教学课程的时候,伴随着实验设备数量不足、实践性的实验无法顺利进行、校外实验转为校内等。更有甚者,很多学校在进行实验中多个学生才分得一套实验设备;而因为经费不足,使得毕业设计资金难以保障的事情也是频频发生;如此就让整个教学过程无法圆满完成。而这些现状直接让实践教学质量大大降低。

3.实践教学方法以及内容有待进一步科学化。就生物工程专业而言,其实践教学有着自身的特殊性,有着较强的演示性和不断的重复性,同时很多教学实验还需要进一步验证。就目前而言,大多数生物工程实验都是教师们提前准备好所需试剂、设备等等,然后学生们根据定好的步骤,一步步去完成就行。在整个实践的过程中,学生们很被动,他们的想象力和创造力更是无从谈起,更别提什么学习兴趣了。再说课程设计,多数高校的生物工程专业课课程设计都是在课堂上完成,实用性不高,让教学效果很不理想。更有一些专业课因为受到各种因素的影响,只是课堂讲解,不安排课程设计。高校学生的毕业设计可谓是综合性的实践教学过程,它是生物工程专业很关键的教学步骤,但当前也同样存在着很多问题。例如,选题偏离工程实践、虚拟课题较多等等。更值得注意的是,伴随社会就业压力的增加,很多学生专注于找工作而忽视毕业论文设计,使得诸多高校毕业设计大都是千篇一律,应付了事,不仅毕业论文质量难以保证,学生也相应失去了一次提升自身实践的机会。

4.实践教师力量单薄。目前,很多高校教师队伍中,有工程背景的占有较小比例,很多理工科专业的教师都缺少在企业进修学习的经历。另外,受到长时间以来人们对实践教学轻视的影响,诸多高校忽视了实践教师队伍的建设,实践教师的学历不高、待遇提不上、专业水平难以保证。使得很多高校生物工程专业实践教师队伍存在着建设不充足、不固定、素质低的问题,特别是大型精密仪器的养护人员远远不够,使得很多精密仪器设备维修养护不及时、不恰当,也就影响了整个教学科研的进度和质量。

三、生物工程专业实践教学改革的建议——以河南大学民生学院生物工程专业为例

1.进一步转变理念,关注生物工程专业实践教学的重要性。要尽早实现党中央国务院提出的建设创新型社会的目标,关键是培养创新型的人才。实践教学在培养创新型人才过程中,担任着重要角色。国际高等教育界普遍认为,实践是工程专业的根本。随着我国经济建设的快速发展,创新型高素质技术人才变得越来越紧缺。所以,我们要从思想上跟上时代的步伐,转变我们的理念,以民族复兴为最终目标,培养出一大批有创新能力和实践能力的高素质专业技术人才,实现实践和理论同步进行。我们要认识到实践教学在培养创新型人才方面的作用,大力巩固实践教学在整个生物工程专业教育中的地位,让生物工程专业的实践教学改革更深入。

2.多渠道改善实践教学经费投入较低的现状。就河南大学民生学院而言,改善生物工程专业的实践教学经费投入,主要从如下几个方面考虑:第一,在学校方面,提高教学经费分给实践教学的比例。第二,就承载实践教学重任的单位而言,进一步深入改革,增加筹集经费的渠道。例如,将实验的成果出售,自我监控、自我调节自己学习过程的能力。这种学习习惯一部分来自学生自身的积累,另一部分是在老师的指导下后天养成。

3.对教学手段的要求。教学手段主要指教学技术手段和教学资源。由于商务英语探究式教学具有强烈的学生资助学习特征,需要学生在学习的过程中不仅要掌握商务英语语言本身,还要求学生在模拟的场景下完成一系列的商务实务操作,需要充足的和适应当前商务交往模式的教学资源和教学多媒体的配合,需要学生通过现代技术手段获得当前最新的商务事务知识,实现商务交往场景的构建和完成适应商务英语教学的知识储备。具体到课堂的教学中,更离不开现代教学技术的支持。目前,大部分高校都遵照教育部的相关课程标准的教改要求,课堂硬件得到大大提升,为实行商务英语探究式教学打下了良好的基础。

四、商务英语探究性教学模式建构

商务英语是商务教学和语言教学的有机组合。商务英语探究性教学应该由以下步骤组成:

1.问题情境创立。老师应该本着承上启下的原则,在学生回顾前一部分所学知识的基础上,通过商务情境激发学生的学习兴趣和探究意识,由问题切入到新知识点的学习。

2.提炼问题。在商务情境中导出结合新知识点导出问题,根据维果茨基的最近发展区理论,问题的设计要注意难度的阶梯度。使全体学生参与到问题中。

3.学生探究。这一部分是商务英语探究性教学最重要的部分。在探究性教学开展的前期阶段,可以把教师的课件和准备的资料作为主要的探究资源。教师指出商务情境和学习的新知识的潜在联系,引导学生探究新知识。后期,鼓励学生自行寻找材料建立商务场景,更好的发挥学生的主动性。

4.讨论交流。讨论和合作是商务英语教学的核心环节,在这个环节中学生应该就自己探究出来的成果和大家讨论,老师也要积极参加讨论,帮助学生解决问题。在提高学生知识学习效率的同时,提升学生交往和合作的能力。

5.评估。在这个环节中,教师作为探究式教学的主导者,就学生的探究式学习效果和过程进行评价和讲解,并对学生遗漏的知识点和理解错误的地方进行查缺补漏,交给学生改进的方法。

五、小结

为了适应应用技术型人才的培养方针,商务英语教学应与时俱进,尝试包括探究性教学在内的多种教学方式,在探究性教学中,学生可以提高学习能力获得知识,教师也在不断发展和进步。

参考文献:

[1]孙志璞,苏继红,陈淑清.关于探究性学习的几点思考[J].教育探索,2006

[2]王利清.英语探究性学习的误区及策略[J].学理论,2009

[3]黄慧,王海.对基于建构主义理论的我国外语教学研究的调查与思考[J].外语与外语教学,2007

[4]孙成贵.自主学习及终生教育能力的培养——基于多媒体及网络教学环境下大学英语教学[J].考试周刊,2009

作者:翟元杰 单位:河南大学民生学院

第五篇:生物工程制图课程教学研究

摘要:

结合生物工程专业需求及学校“应用型人才”培养方针,重新构建了生物工程专业的《工程制图》和《计算机辅助化工制图》制图课程,实践证明,开设工程图学领域普识性的《工程制图》课程和具有专业针对性的《计算机辅助化工制图》课程,学生在掌握制图基本知识的同时,阅读和绘制专业图样的能力得到更好培养,收到了较好的教学效果,达到了教改的预期目标。

关键词:

生物工程;制图课程;教改

工程制图是工科专业学生的一门学科基础课[1],是研究图形与实物之间相互转化的学科,是工程师必须掌握的一门工程技术界的交流语言,要成为一名合格工程技术人才,就必须掌握这种“语言”。工程制图课程一般分为机械类、土建类、非机械类(近机类)等。对于机械类、土建类制图课程,在我校机械类制图课程主要涉及机械制造专业及机械电子工程专业,土建类制图课程主要涉及土木工程专业、道桥专业、道桥专业和给排水、环境专业,我校一直致力于深化此两类制图课程的教学内容、教学方法、教学手段、考核方法等方面的教学改革。非机械类(近机类)制图课涉及的专业范围较广,如生物工程、环境工程、给排水工程等。目前各高校将“掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计等基础理论,基本技能,能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才”作为生物工程专业本科生人才培养目标[2]。

一、我校生物工程专业制图课程教学现状

目前每年我校生物工程专业招生人数为35人左右,仅1个自然班。由于历史师资原因,生物工程制图课程开展模式为:大一第一学期开设近机类专业《机械制图》课程,64学时,考核方式为考试(考试成绩占70%,平时成绩占30%);大二第一学期开设《计算机辅助机械制图》课程,32学时,考核方式为考查(要求学生独自完成课程内要求作业)。《机械制图》主要包括画法几何、制图基础和机械图样等内容。《计算机辅助机械制图》主要讲授基于AutoCAD软件的计算机辅助绘制二维几何图形、机械零件图及装配图。对于属于交叉学科、复合型专业的生物工程来说,当前的制图课程存在许多不足。首先,生物工程专业学生在大学期间所学的课程门类较多,包括机械类、化学类和生物类诸多课程,经过《机械制图》和《计算机辅助机械制图》两门课程的学习,虽然制图基础知识、机械图样相关知识学了很多,因为不讲化工制图,学生在啤酒厂见习时需要补充学习工艺流程图的知识,做化工原理课程设计作业时需要补充学习化工设备图的知识,而讲授《化工原理》的老师及带见习实习的老师,由于学时原因认为学生已经上过相关制图课程,在见习和课程设计辅导的过程中就省略了相关化工制图的讲解,导致学生在完成相关课程设计作业时完全按照指导老师提供图纸抄绘,不明白相关工艺流程图、化工设备图的国家标准规范及知识,最终导致课程设计和实习作业图纸质量不高。其次,生物工程专业课程开设了许多化工类课程,学生今后实习与就业也多在化工类行业,而化工专业类的化工制图除了必须遵循《技术制图》国家标准外,一些图示方法、图标、符号有着自己的行业标准,而目前开设的《机械制图》课程主要讲授机械制图及《机械制图》国家标准,脱离化工生产实际,不利于学生行业工程意识的培养和综合素质的提高。再者,《机械制图》课程面向大一学生授课,在画法几何部分内容安排12学时,学时较多,这部分要求学生具有较高的空间思维想象能力,是学生学习的难点,而此部分知识在学生今后工作中利用率很低;机械图部分内容比较庞杂,许多知识与实际机械领域加工和生产紧密联系,需要记忆的内容也很多,学生经常反映此部分内容难于理解。最后,《机械制图》是一门应用性和实践性很强的课程,目前,学生的课程综合成绩主要来自于课堂提问、课后作业和闭卷考试,且闭卷考试成绩占70%。这种考核方式无法满足企业及用人单位对生物工程专业大学本科毕业生的技术要求,考试成绩具有较大的片面性。

二、教学实践与探索

结合生物工程专业需求及学校“应用型人才”培养方针,将原有《机械制图》、《计算机辅助机械制图》两门课程,改为《工程制图》与《计算机辅助化工制图》两门课。《工程制图》在大一第一学期开课,40学时,课程着重讲授投影的基本理论和方法,基本体及组合体的投影,机件常用的表达方法,标准件和常用件以及机械图样的基本知识等,将较为抽象的、此前学生感觉比较难学的画法几何部分知识学时减少,适用于非机类专业学生学习,同时它为学生完成后续课程、课程设计、毕业设计以及今后从事专业技术工作提供必要的基础,此课程以课堂授课为主,习题课小组讨论和教师巡回辅导为辅的教学方式,考核方式为考试(考试成绩70%,课堂表现及课堂考勤10%,课后作业20%),课后作业主要为手工绘图作业,主要培养和训练学生尺规绘图能力。《计算机辅助化工制图》在大三第一学期开课,32学时,课程结合生物工程专业需求,着重讲授突出专业特点的零件图、装配图、化工设备图、生产工艺流程图和车间设备布置图,并与计算机绘图相结合,按照实践环节课程安排,采取以上机实践和课堂教学相结合的教学方式,课堂讲授16学时,上机实践16学时,授课和上机交叉进行。其次,学校以应用型人才为目标,更加注重实践能力的培养。将更加贴合生物工程专业需求的化工制图与AutoCAD绘图相结合,利用CAD软件来绘制化工图样,教学过程中学与练同步,学生的动手能力得到进一步提高,《计算机辅助化工制图》课程性质为考查课,以过程考核为主,过程成绩70%(课堂考勤10%,课堂提问及表现10%,平时作业50%),课程结束大作业30%,考核方式更加合理。再次,《工程制图》作为专业基础课安排在大一第一学期开课,《计算机辅助化工制图》作为学科课程安排在大三第一学期开课,从课程安排上来说更加贴合学生学习需求,掌握了一定专业相关知识,有了一定专业基础,再学习化工制图,对图中的特有的图示、图标及符号和专业术语的学习将更加容易。最后,我校从2013级生物工程专业学生开始制图课程的教改,经过这三年的教学实践,逐步完善了教学内容、教学方法和考核方式。实践证明,针对生物工程交叉复合型专业特点,开设工程图学领域普识性的《工程制图》课程与具有专业针对性的《计算机辅助化工制图》课程,有效地提高了学习效率,学生在掌握制图基本知识的同时,空间想象力、阅读和绘制专业图样的能力得到更好培养,收到了较好的教学效果,达到了教改的预期目标。

三、教学思考

首先,在讲授《计算机辅助化工制图》课程中,化工制图是一门标准性很强的课程,一些图示方法、图标、符号都有相关国家标准或行业标准,在绘图过程中需要查阅相关标准,是此门课程学生需要掌握的重要内容之一[3],由于学时原因,部分学生在完成化工设备图和化工工艺布置图时,没有足够的时间和耐心查阅相关标准,这对培养学生工程设计思想、工程设计理念和全面树立学生标准化意识方面,是不足的。因此,我们与专业课程老师沟通,考虑今后在《化工原理课程设计》辅导过程中,增设一次化工制图相关国家标准查阅辅导,通过课程设计实际动手操作,使学生对机械设备、工艺流程和国家标准等系列知识有更为全面和系统的学习。其次,《计算机辅助化工制图》既需要讲授化工制图的理论知识,又要与CAD相结合讲授计算机绘图的内容,并带领学生完成相关课堂作业,课时少而内容多,如果要讲解教材中的所有内容,很难讲解透彻与深入,学生在处理实际问题时也会出现好像见过但无从下手的状况。之后需要考虑如何进一步优化《计算机辅助化工制图》的教学内容,突出教学重难点,使其满足生物工程专业需求,如果项目成果今后在环境工程、给排水专业制图课程中实施,也需要调整相关化工制图的教学内容,如环境专业需要更多讲授环保化工设备图及设备布置图;给排水专业需要更多讲授管道布置图。

四、结束语

针对学校应用型人才培养方针,重新构建生物工程专业的《工程制图》和《计算机辅助化工制图》制图课程,进行教学改革,取得了较好的教学效果,提高了学生阅读和绘制专业图样的能力,将化工制图与计算机绘图相结合,强化了实践环节,有利于应用型人才培养。

参考文献:

[1]韩越梅.非机械类《工程制图》课程改革的研究与探索[J].大连大学学报,2009,(6):126-128.

[3]曹鸣,等.《化工制图与CAD》课程教学实践与探索[J].中国科教创新导刊:科教研究,2009,(29):61.

作者:胡婧 单位:武昌首义学院基科部工程图学教研室

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