浅谈发展式理念生物工程课教学模式范文

［摘要］从学生主体角度出发，创建“发展式”教育教学理念，创新教学模式以适应大学阶段学生身心发展规律，对于现阶段专业教学的成功与否至关重要。本文结合生物工程专业课程的设置特点，阐述了当下专业教学理念引导下的培养模式的合理性、科学性和可行性，倡导发挥专业特色，突出实践教学的地位和优势。为完善和发展教育教学理念，探索工科专业课程高效的教学方法，提供了建设性的参考。

［关键词］发展式理念；生物工程专业；培养模式；教学方法

普通高校生物工程专业课程一般涵盖了生物学与工学相结合的特有属性，融合了现代的生物化学、细胞生物学和分子生物学等课程的基础理论，以基因工程、发酵工程、蛋白质工程和生物分离与纯化工程等课程为支撑，主要展示各类生物制剂的来源、结构功能、生产工艺等诸多方面的知识和技能。近年来，作为全球性“朝阳产业”之一，生物产业集群的迅猛发展急需大批的专业人才。高校与时俱进，发挥生物学和工学资源整合的优势，旨在通过生物工程专业的设置，引导学生瞄准社会需求领域，发展专业志趣，培养专业技能，包括创新创业能力，以促进大学生高质量就业。但是，生物工程专业的培养架构的搭建，既要关注生物领域理论积淀和整合，更要侧重于专业技能实训与实践的锤炼，打造内外兼修的专业特色。《国家中长期人才发展规划纲要（2010—2020年）》要求，人才培养模式由“以人为本”向“以用为本”深化。为此，我们提出“发展式”教学的核心理念，导入“设计活动”的教学模式，以“维系大学生身心同步发展，强化专业素养和能力”为第一要务展开教学活动。

一教学理念和教学模式反思

在生物工程专业课教学实践中，以往的教学理念存在一定弊端。由于受到具体的办学条件影响，资金不足，设施奇缺，致使课程体系中实践环节设置也因陋就简，教学实施主要是以课堂教学为主，并沿袭着以往的灌输式教学方法，形成了旷日持久的、循环往复的“固教固学”模式。在此教学模式左右下，学生基本上丧失了专业志趣和学习的主动性；头脑变成简单的装载工具，毫无探索求新意识；专业素养的塑造受到阻碍，导致分析问题和解决问题的能力明显低下。种种迹象表明，闭塞、沉闷的环境；乏味、空洞的说教；简单、武断的传授，这些积习足以湮灭我们既定的素质教育的初衷。本质上，这种教学理念和模式，搁置了对工程专业课教育内涵的挖掘，不能站在“学生主体”的角度来塑造专业人才。此机制下培养的人才缺乏“专业活力”和“专业能力”，难以适应现代生物医药发展的客观需要。反思我们的教学，往往暴露出以教师为中心、以教材为中心和以课堂为中心的赫尔巴特“三个中心”的教学思想[1]。但实际上，赫尔巴特还主张把教学过程理解为在教师的引导下，学生的观念积极活动的过程。他把教学活动分为“清楚、联想、系统、方法”四个主要阶段，称之为“四步教学法”。其中，“系统”阶段，教师充分调动学生的思维与想象，让学生发现更多的联合因素，从而形成一个广泛的系统。“方法”阶段，学生应该通过实际的练习，把系统化的观念与知识应用到个别情况中去，以检验是否正确理解了所学知识。与之媲美的“从做中学”教学理念最早是由美国教育学家杜威提出来的[2,3]。杜威则认为，“生长”是教育的主要目的。这里的“生长”是有机体与外部环境、内在条件与外部条件交互作用的结果，不是毫无限制任其发展。教学过程是学生通过亲身实践、探究而获取经验的过程，同时也是学生思维发展的过程。依据思维发展的阶段，杜威把教学过程划分为五个阶段，称之为“五步教学法”。分别为，创设疑难情景；确定疑难所在；提出解决问题的种种假设：推断哪个假设能解决这个困难；验证这个假设。借鉴于杜威的经验哲学，当下我国高校实践教学应重拾经验法，精创“经验”的教学情境，注重实践教学中“经验”的动态性和发展性，重现实践教学的“经验”光芒，促进真正的应用型技术技能人才的快速成长[3]。这种观点与卢梭活动教学思想的基本观点也有契合。卢梭教育思想表现在原则上学以致用；实施上行以求知；方法上启发诱导[4]。基于此，生物工程专业教学必须着手改变以往陈旧落伍生物教学方式，树立“发展式”教育教学理念，形成学生主体观念，在多元化教学模式中提高学生学习的主动性、积极性和创造性；适当增加生产实践比重，让学生学以致用，已检验教学实效，从而培养出专业修养和专业技能兼备的专业人才。

二国内外研究现状分析及其启示

伴随我国社会经济的高速发展，高教改革步伐也不断加快。改革有助于促进教育新时态的萌发，首当其冲的是教育教学理念。对比一时间国内外涌现的各种理念，比如“民主式”“人人可成才式”“教即导式”“自主、探究、合作式”“开放式”“双赢式”及“多元评价式”等等，我们认为“发展式”教学理念以其开放包容的人性化内涵和目标导向性主旨更加趋于科学性，适用于普通高校的治学理念。科学家劳厄说：“教育重要的不是获得知识，而是发展思维能力。”[5]也就是从“授人以鱼”到“授人以渔”的过程。教育，担负的最大责任不是传承知识，而是移风易俗[6]。利用“发展式”理念构建的意识开放性课堂是深化教学改革的一条出路。发展式理论最早起源于瑞士心理学家、生物学家和哲学家皮亚杰(JeanPiaget,1896～1980)的“发生认识论”。皮亚杰的具体研究方法和技术是其独树一帜的“临床法”。该方法在实践中经历了一个不断扬弃的过程：由最初的口头交流阶段发展到口头交流为主、实物操作为辅阶段，再到实物操作为主、口头交流为辅阶段。受其启发，“发展式”教学理念首先讲求把教学目标由“关注教学任务”转向“关注学生思维发展”，课程设计应由“给出知识”转向“引起专业活动”，最大限度地发挥学生的主观能动性，通过参与活动受到教育和启迪。当然，并不提倡否定理论教育的直接性和权威性，在没有理论知识的基础上，盲目上马令学生眼花缭乱的“活动”。其次，强调教师因人施教，点面结合。在学习理论内化于心之后，就可以适时发起“活动”倡议和组织“活动”实施，利用验证科学理论启发学生创新思维的教学模式提升学生综合素质。过程上，“发展式”教学理念跨越了“以人为本”和“以用为本”两个阶段，有利于教学质量实现质的飞跃。

三生物工程专业课程教学模式的有机构建

生物工程专业课分为专业理论和专业实践紧密结合的两个有机组成部分，分别承担着专业知识和专业技能的基础架构的搭建，共同诠释生物工程专业的素质教育内涵。在精准传授专业理论的同时，为了保证学生在开展设计型和综合型实验中有充实的理论基础和浓厚兴趣,课堂上应当循循善诱，引导学生建立思考和发挥创意。在教学实习及生产实习中,让学生感受到所学知识的应用前景和价值,明确学习目标[7]。教师基于“发展式”教学理念，创建行之有效的教学实践模式———“学术或技术活动式”，探索与创新，交流与驱动，总结与反思，以活动促进智力与专业思想的成熟。实践环节，综合实验课程真正做到以学生为主体，增强动手、动脑的能力，促进学生创新意识的萌发。为达成培养目标，首先要根据实际需要精选实验内容，减少简单重复性实验内容，只保留少部分基础操作的经典验证性实验。同时，跟踪学科发展，把具有学科前沿性和交叉性的研究成果转化为实验内容[8]。其次，尽量维持实验的系统性和完整性，让学生在教师的指导下设计完成一项实验或实践任务，以策划、实施和结果的过程化场景（画面）充实学生的专业活动空间，强化专业思维。为验证我们的教育教学理念和教学模式是否符合人才培养要求和社会需求，我们联系当地生物技术企业，实施校企合作育人机制。根据人才类型与层次的培养目标，建立“应用技术型”和“技术研究型”两个目标体系。学生依据自我发展的内在需要，进行自主选择。客观上，学生自动划归为科研发展型（Science,S类）、应用技能型（Technology,T类）以及少数的ST综合型等三类。针对这三类同学，我们在教学方法的选择上各有侧重。在教学环节设计、课堂内容选择、教育活动策划等环节筹备多种预选方案。第一，抓好生物工程的教材建设。根据生物工程专业课特点，教材应当精心挑选，尽量选用具备代表性的规划教材。教材也可以为不同类别的学生量身定做。第二，做好课前准备工作。建立联动的考评机制，督促学生充分利用教材和课外网络资源，进行课前预习，准备问题；对于教师而言，课前准备工作属于软环境创建范畴，包括教案设计、教学环节设计和教师自我心理准备等等。第三，整合专业教育资源，打造有建树的专业性课堂。依靠学校不断完善的教育辅助设施，采用现代化的教学设备，提高课堂效率；增加专业课的信息保有量，展示现代教育的先进性。相应地，制作《XXX教程多媒体课件》和生产技术、工艺、设计等专业视频等等，形成独具特色的电子教案，采用声形并茂的真实影像、图片以及动画（Flash）等多种形式，产生生动、直观的教学效果。针对专业理论问题，可以引用具体实例，组织学生参与课上交流和讨论；针对某一技术环节，组织学生分组参加设计技术路线，提出构想和理论依据。在课堂教学外，还可以建立信息多、内容新的教学辅导网站，让学生登录浏览，拓宽学科视野，发表学习体会及建议。第四，目标考核必须密切联系生产或科研实际。比如组建学生（S类）课题小组，确立一个简单的生物制剂产品研究“项目”，通过教师指导，学生自行查阅资料，应用所学知识，设计出简单易行的技术路线；并阐述国内外的研发情况、生产工艺、产品形式、产品质量标准等；以项目可行性报告形式和“答辩”形式进行考核验收。通过学生自己设计、进行产品诸事项论证等主体性教学手段，可以提高学生文献检索、信息处理、知识消化、报告撰写及口头表达等综合能力，提高学生的专业兴趣和专业素养，锻炼学生的自学能力、创新能力和创业能力。此外，可以鼓励学生自选课题、自拟方案，提出并论证自己的设计思路，在开放实验室从事生物新产品的研究开发尝试。

四实际效果评估与评价

作为省规划课题《基于“发展式”理念的生物制品专业课创新性教学研究GBC1212060》的主要研究内容，经过一段时间的精心筹备，我们计划实施基于“发展式”理念的生物工程专业课教学模式。以S类学生培养为例，首先向本专业学生（二年级和三年级）展示本项教学目标和教学方式，由学生自行决定参与试验。大体的过程是：自愿申请———初审———复审———通过，第一轮招收10人作为S类学生试验组，应用“活动交流”教学方式进行教学研究；实验教学采取研讨性教学；定期开展ppt形式学术交流；教学方法———启发式、开放式等方式。每5名学生配备一名学术水平较高的教师担任导师，S类学生可以提前参与指导教师的科研项目。申请部分教研经费用于实验班教学改革，学生实践创新能力培养。通过“活动”设计、遴选、策划、实施、反馈、监督等程序执行，针对试验效果进行评估和评价。通过尝试性训练，充分发掘了S类学生的优势及发展潜力，学生的满意度达到90%以上。同时发现，新的专业教学方法能够在专业修养和专业能力方面做到精准高效，使参与的学生身心同时得到均衡发展，符合教育理念和宗旨。类似的研究成果可以作为当前高校生物工程专业教学的研究成果，向国内高校推广，使更多的师生从中受益。五结语结合黑龙江八一农垦大学生物工程专业的“十三五”人才培养方案和目标，对专业课程的教学内容与教学方法进行了认真的思考，在全面分析目前专业课开设现状、目的和意义的基础上，精选了生物工程专业课的教学内容，培训了专业教师队伍，旨在为即将开展的工科院校专业认证工作打下坚实基础[9]。实践中，突出复合型人才培养机制，不断强化学生的工学专业意识，提高工学专业实践能力。让学生理解生物工程的内涵，努力达到专业素质的质量标准要求。

参考文献

[1]赵福楼.从重教学到重管理:偏向“学本”的教师行为之变[J].今日教育,2013(11):46-49.

[2]梁玥.基于杜威教学理论的生物教学设计与分析[D].山东师范大学,2017.

[3]宋红霞.重现实践教学的“经验”光芒———杜威经验哲学对高校实践教学的启示[J].安阳师范学院学报,2015(4):121-124.

[4]何夙旎.卢梭与杜威的活动教学思想之比较研究[D].湖南师范大学,2016.[5]李敏君.关于科学素质教育的思考[J].教书育人,2001(10):15-16.

[6]南怀瑾.南怀瑾:教育以变化气质为目的[J].党政论坛(干部文摘),2013?(9)?:50-51

[7]张琇,王薇,任贤,乌日娜,邓洁.以科研促进生物工程专业实践教学模式的构建与实践[J].实验技术与管理,2011,28(3):132-134.

[8]李由然,顾正华,张梁,丁重阳,石贵阳.培养创新人才的高校生物工程专业实践教学模式的探索[J].课程教育研究,2016(10).

[9]葛飞,朱良明,徐又海,陶玉贵,李婉珍,朱龙宝,宋平.专业认证背景下工科院校专业导论课程内容构建及教学方法探索———以安徽工程大学生物工程专业为例[J].安徽农学通报,2018(z1).

作者：于永忠 崔玉东 马金柱 孙虎男 申贵男 王北艳 单位：黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院