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關(guān)鍵詞: 生物技術(shù)專(zhuān)業(yè) 交叉學(xué)科 創(chuàng)新人才
隨著我國(guó)高等教育發(fā)展,培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才已成為整個(gè)社會(huì)的共識(shí),是評(píng)價(jià)各個(gè)高校辦學(xué)水平和競(jìng)爭(zhēng)力的重要指標(biāo)。當(dāng)前,我們正處于知識(shí)高度融合的時(shí)代,特別在21世紀(jì)的生物學(xué)世紀(jì),生物科學(xué)高速發(fā)展,生物科學(xué)與其他學(xué)科的融合交叉尤為迅速。那么,怎樣在這種學(xué)科交叉背景下,建立培養(yǎng)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才的模式成為一個(gè)重要研究課題。根據(jù)當(dāng)前生物技術(shù)發(fā)展方向和發(fā)展?fàn)顩r,生物技術(shù)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式應(yīng)該考慮以下方面。
一、夯實(shí)基礎(chǔ),加大交叉課程選修課的比例
實(shí)際教學(xué)中,要明確培養(yǎng)學(xué)科交叉的生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才的方向在哪里?前麻省理工學(xué)院校長(zhǎng)蘇珊?霍克菲爾德的一句話道出天機(jī),他指出:“下一次劃時(shí)代的創(chuàng)新來(lái)自生命科學(xué)、物理科學(xué)及工程學(xué)領(lǐng)域的大融合。”當(dāng)然,他說(shuō)的比較概括,具體對(duì)生物學(xué)來(lái)講應(yīng)該是和計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合的生物信息學(xué)相關(guān)學(xué)科,與物理學(xué)結(jié)合的生物物理學(xué)相關(guān)學(xué)科、與材料學(xué)結(jié)合的生物材料、生物仿真、生物電子等相關(guān)學(xué)科,這些學(xué)科應(yīng)該在選修課程中體現(xiàn)。當(dāng)然,加大交叉學(xué)科選修課的比例并不意味著忽視專(zhuān)業(yè)課,要求進(jìn)行專(zhuān)業(yè)課有機(jī)融合。特別是許多專(zhuān)業(yè)課的生物基礎(chǔ)知識(shí)部分是重合或相似的,這部分課時(shí)可以集中到一門(mén)課中,其他課中可不再重復(fù)講授。只有讓學(xué)生了解當(dāng)前更多前沿學(xué)科,多與能源、材料、機(jī)械、信息等理工學(xué)科交叉,才能更激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的熱情,拓寬學(xué)生的視野和就業(yè)渠道,提高學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)力和創(chuàng)新能力。當(dāng)前,許多國(guó)內(nèi)外著名高校已經(jīng)在非生物技術(shù)理工科專(zhuān)業(yè)中開(kāi)設(shè)生物技術(shù)課程,如麻省理工學(xué)院、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、華中理工大學(xué)等都為非生物學(xué)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了一門(mén)或數(shù)門(mén)生物學(xué)課程。作為生物技術(shù)本專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)更應(yīng)注重學(xué)科交叉融合的重要性,以體現(xiàn)其創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
二、將專(zhuān)業(yè)技能與其他學(xué)科相融合培養(yǎng)創(chuàng)造性實(shí)踐能力
生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科,對(duì)學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐的能力要求非常高。而在生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的實(shí)際情況往往不僅涉及一門(mén)學(xué)科知識(shí),而是多門(mén)學(xué)科綜合的問(wèn)題。這就要求生物技術(shù)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式保證學(xué)生在掌握多學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)、技能和方法的基礎(chǔ)上,在實(shí)踐中培育多學(xué)科交叉融合的思維方式,從而在實(shí)際實(shí)踐中推陳出新,不斷創(chuàng)新。這就要求在專(zhuān)業(yè)技能實(shí)踐教學(xué)中構(gòu)建與創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)體系。實(shí)踐課程內(nèi)容要兼顧本專(zhuān)業(yè)理論和實(shí)踐知識(shí),體現(xiàn)同其他學(xué)科間的結(jié)合點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生多學(xué)科技術(shù)和方法的融合應(yīng)用。以生物技術(shù)為主,把不同學(xué)科相關(guān)內(nèi)容整合為綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生融合運(yùn)用不同學(xué)科知識(shí)解決生物技術(shù)相關(guān)實(shí)踐問(wèn)題的能力。同時(shí),在實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)的構(gòu)成上,兼顧不同教師的專(zhuān)長(zhǎng)和研究方向進(jìn)行隊(duì)伍構(gòu)建,可以邀請(qǐng)其他相關(guān)學(xué)科如計(jì)算機(jī)、物理、化學(xué)、環(huán)境等學(xué)科的教師參加教學(xué)團(tuán)隊(duì)。優(yōu)先設(shè)立與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合緊密的交叉學(xué)科實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目,以科研課題帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高實(shí)踐教學(xué)水平。當(dāng)然,強(qiáng)調(diào)與生物技術(shù)相關(guān)交叉學(xué)科是建立在生物技術(shù)本專(zhuān)業(yè)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上的,不能因?yàn)榻徊娑趸锛夹g(shù)專(zhuān)業(yè)的主體地位。
三、培養(yǎng)立足專(zhuān)業(yè),多科融合的創(chuàng)新思維
近期是我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期。轉(zhuǎn)型成功與否,很大程度上決定于創(chuàng)新能力強(qiáng)弱。最近國(guó)家在不同層面上鼓勵(lì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),對(duì)于國(guó)家新興產(chǎn)業(yè)中的重要組成部分,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)更需要培養(yǎng)有創(chuàng)新思維的人才。大學(xué)生正是接納新思想、新理論、新技術(shù)的黃金時(shí)期,在這個(gè)階段要為他們播下多學(xué)科交叉創(chuàng)新的種子,將使其受益終身,也是對(duì)國(guó)家支持教育的最大回報(bào)。要培養(yǎng)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的交叉學(xué)科融合的創(chuàng)新思維,立足創(chuàng)新思維的八個(gè)特征,即獨(dú)立性、敏感性、想象性、聯(lián)動(dòng)性、多向性、跳躍性、頓悟性、邏輯性。這八條里面的“聯(lián)動(dòng)性、多向性、跳躍性”本身就體現(xiàn)了多學(xué)科多知識(shí)的融合交叉。為培養(yǎng)學(xué)生的多學(xué)科創(chuàng)新思維,可以從以下方面入手。1.教學(xué)中對(duì)現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展的里程碑事件或經(jīng)典實(shí)驗(yàn),挖掘其中多學(xué)科背景的創(chuàng)新思路,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和興趣。2.創(chuàng)設(shè)以學(xué)生為主體的情境,通過(guò)運(yùn)用多門(mén)學(xué)科的知識(shí)討論、解決問(wèn)題,從而訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新思維能力。3.注重學(xué)生綜合利用多學(xué)科知識(shí)參加實(shí)踐教學(xué)過(guò)程,通過(guò)學(xué)生主動(dòng)查閱生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)以外的與實(shí)踐課題相關(guān)知識(shí)解決問(wèn)題,以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生利用多學(xué)科知識(shí)解決本專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的創(chuàng)新思維方式。
國(guó)家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái),都需要生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的人才具有創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力。而學(xué)科交叉正是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的搖籃。生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)只有緊跟時(shí)代和本學(xué)科前沿發(fā)展的步伐,建立立足本專(zhuān)業(yè)、注重學(xué)科交叉、主動(dòng)尋求學(xué)科交叉的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,才能充分體現(xiàn)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)新興學(xué)科的優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)出適合社會(huì)發(fā)展的新型人才。
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隨著教育改革的需要,素質(zhì)教育尤為重要。要求學(xué)生要積極參與到教學(xué)中來(lái),使學(xué)生會(huì)學(xué),成為教育的主體。要把學(xué)生培養(yǎng)成社會(huì)發(fā)展需要的有用的人才,在生物教學(xué)中滲透科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)教育尤為重要。
在生物教學(xué)中,要求學(xué)生不僅掌握生物學(xué)的基本知識(shí)和技能,而且要懂得這些知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值。例如,在講解種子的萌發(fā)時(shí),使學(xué)生掌握玉米種子萌發(fā)的條件對(duì)生產(chǎn)的重要性。說(shuō)明農(nóng)民在種植玉米時(shí)為了提高產(chǎn)量,滿(mǎn)足生長(zhǎng)期長(zhǎng)的需要,盡量促進(jìn)種子早出苗,都是采用催芽種植。使其增產(chǎn)增收。從而使學(xué)生的、知道了生物學(xué)和社會(huì)發(fā)展的重要關(guān)系,知道了生物學(xué)來(lái)源于生活,同時(shí)又為社會(huì)生活服務(wù),培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣,知道了生物學(xué)是有用的科學(xué)。增強(qiáng)了學(xué)習(xí)生物的積極性,能夠主動(dòng)的參與到生物的教學(xué)中來(lái)。
科學(xué)、技術(shù)好社會(huì)的教育不僅重視科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),還要重視技術(shù)的教育強(qiáng)調(diào)活學(xué)活用。例如,在講生態(tài)系統(tǒng)時(shí),以學(xué)校的校園為一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生態(tài)系統(tǒng)的組成及個(gè)個(gè)生物之間的相互依賴(lài)的關(guān)系,從而擴(kuò)充到生物圈中這一大的生態(tài)系統(tǒng)的組成。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物圈中的各個(gè)生物體之間是相互依賴(lài)、相互制約、相輔相成的,缺一不可的。通過(guò)往、今的對(duì)比,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到亂砍濫伐和毀林耕田,是當(dāng)今造成風(fēng)沙、干旱、沙漠增多的主要因素。為了眼前的利益,有的人不顧國(guó)家的法律、法令。殺害生物圈中的保護(hù)動(dòng)物,對(duì)人們的生活造成的不良影響及危害,使人類(lèi)負(fù)出了巨大的代價(jià)。于是,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到我們要保護(hù)好我們賴(lài)以生存生態(tài)系統(tǒng)――生物圈。不能為眼前的一點(diǎn)點(diǎn)小利,而去破壞它。解決好經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的矛盾。在講綠色植物與生物圈的水循環(huán)一章時(shí),利用學(xué)生身邊的生物事例來(lái)說(shuō)明水的重要作用。如,以近幾年來(lái)的干旱對(duì)農(nóng)作物的減產(chǎn),水生動(dòng)物的減少,以及電視中的科學(xué)世界中的介紹的情景,來(lái)使學(xué)生對(duì)水的重要性的理解和掌握,知道水資源是關(guān)系到我們生存的主要因素。是地球上的生物賴(lài)以生存的主要因素。于是,我們要科學(xué)地開(kāi)發(fā)和利用水資源。認(rèn)識(shí)到節(jié)約用水刻不容緩,從我做起,珍惜每一滴水。
在探究性的學(xué)習(xí)中,培養(yǎng)學(xué)生的觀察、動(dòng)手、動(dòng)腦、相互交流、相互合作的能力。教師要給學(xué)生一定的時(shí)間走出課堂,去查閱資料、進(jìn)行社會(huì)調(diào)查、上網(wǎng)等輔助手段去完成,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生物知識(shí)的理解和掌握,以便更好地運(yùn)用到實(shí)踐中去。為人類(lèi)的生產(chǎn)、生活服務(wù),達(dá)到生物課中的科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)教育的要求。
總之,科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的教育是今后教育改革的發(fā)展趨勢(shì),每個(gè)教師都必須認(rèn)識(shí)到,要很好地應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中去。我們應(yīng)當(dāng)努力使有機(jī)會(huì)走出課堂,走向更為寬廣的社會(huì)實(shí)踐中去,親身體會(huì)到科學(xué)、技術(shù)的發(fā)展對(duì)社會(huì)的深刻影響,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)好科學(xué)、技術(shù)并服務(wù)于社會(huì)的崇高情感。
(宜賓翠屏外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 劉道修)
摘要 生物學(xué)是研究生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理、分類(lèi)、遺傳和變異、進(jìn)化、生態(tài)的科學(xué)。生物學(xué)科的教學(xué)注重于宏觀和微觀兩個(gè)方面,強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。而多媒體可以化靜為動(dòng),化虛為實(shí),化抽象為直觀;能夠拓寬課本知識(shí)體系,拓寬教學(xué)的時(shí)間和空間,拓寬和加深課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)涵和外延。因而,隨著素質(zhì)教育的深入開(kāi)展,多媒體技術(shù)在中學(xué)教學(xué)尤其是生物學(xué)科的教學(xué)中越來(lái)越體現(xiàn)出其優(yōu)越性。但是,在多媒體的使用過(guò)程中,我們也發(fā)現(xiàn)普遍存在下列幾種不良現(xiàn)象:過(guò)分夸大了多媒體的效果,排斥傳統(tǒng)的教學(xué)手段;為多媒體而多媒體的現(xiàn)象,即只是一種花瓶式的,僅供教師演示和比賽用的;只考慮多媒體在輔助教師教學(xué)中的作用,而忽視了其在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)中的作用;只適于制作者或設(shè)計(jì)者個(gè)人使用,其他人則無(wú)法擺弄。將多種媒體的組合錯(cuò)解為多媒體,不了解多媒體本身的特征和功能。以上幾種現(xiàn)象是當(dāng)前中學(xué)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)力戒的。如何解決?根據(jù)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),筆者認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)努力將多媒體技術(shù)與各學(xué)科教學(xué)整合起來(lái)。
首先,我們解釋一下多媒體技術(shù)和整合這兩個(gè)概念。多媒體技術(shù)結(jié)合到教育中來(lái)講,我們理解為它是現(xiàn)代教育技術(shù)的一種手段,是指以計(jì)算機(jī)為工具,運(yùn)用現(xiàn)代教育理論和現(xiàn)代信息技術(shù),借助聲、像、圖、文,通過(guò)人機(jī)交互對(duì)教與學(xué)的過(guò)程和教與學(xué)資源進(jìn)行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、利用、管理和評(píng)價(jià),以實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的優(yōu)化的理論與實(shí)踐。所謂整合就是根據(jù)學(xué)科教學(xué)需要,充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的工具性功能,使計(jì)算機(jī)溶入學(xué)科教學(xué)中,從而提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)教學(xué)改革,培養(yǎng)具有創(chuàng)造能力和創(chuàng)新精神的21世紀(jì)中學(xué)生。整合并非是將計(jì)算機(jī)與所有學(xué)科結(jié)合,也不是用來(lái)解決教學(xué)中的所有問(wèn)題,而是從實(shí)際出發(fā),尋找最佳結(jié)合點(diǎn),突出教學(xué)重點(diǎn),解決難點(diǎn),探索規(guī)律,啟發(fā)思維。那么,如何做到多媒體技術(shù)與生物學(xué)科教學(xué)的整合呢?
首先我們要考慮的是在生物學(xué)科教學(xué)中如何選擇多媒體,它有哪些依據(jù)呢?
1、根據(jù)學(xué)生的身心特點(diǎn)選擇多媒體 中學(xué)生正處于一個(gè)求知欲強(qiáng),接受新鮮事物快的年齡時(shí)期,因而多媒體具有的聲、光、電的綜合刺激,能夠激發(fā)學(xué)生的積極性,引起學(xué)生的注意。但心理學(xué)也表明,中學(xué)生的大腦皮層長(zhǎng)時(shí)間處于高度興奮狀態(tài),容易使身心疲倦;經(jīng)常性地使用電腦,也容易使學(xué)生視力下降。因而,多媒體在生物課堂的使用,要注意兩點(diǎn):一是界面制作要平和自然,切忌花、艷、亂;二是一定要適時(shí)適度,切忌頻繁濫用,否則其結(jié)果必然事與愿違。中學(xué)生的空間想象力還不夠,加上高中生物的部分與化學(xué)相關(guān)的內(nèi)容接觸較早,給教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)也帶來(lái)了麻煩。如,"蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和合成",通過(guò)多媒體模擬蛋白質(zhì)的各種空間結(jié)構(gòu)和其合成過(guò)程,學(xué)生輕而易舉地理解了蛋白質(zhì)的多樣性、多肽、肽鍵等概念及相互關(guān)系。
2、根據(jù)內(nèi)容選擇多媒體 多媒體的設(shè)計(jì)是為了更好地解決在傳統(tǒng)教學(xué)中不能或難以解決的問(wèn)題"。這就意味著并不是所有的生物課都能運(yùn)用多媒體教學(xué)。多媒體作為教學(xué)的重要手段,要最大限度地發(fā)揮其作用與效益,其展示的知識(shí)內(nèi)容必須與教材相適應(yīng),與學(xué)生的認(rèn)知水平相適應(yīng)。高中生物學(xué)中有很多內(nèi)容是學(xué)生能夠看得懂,或通過(guò)自學(xué)能夠掌握的,或其社會(huì)實(shí)踐和生活經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)具備了的,或只需要教師作簡(jiǎn)單指導(dǎo)便能融會(huì)貫通的。這部分知識(shí)是根本用不著利用多媒體來(lái)進(jìn)行教學(xué)的,否則就畫(huà)蛇添足"或者是"殺雞用牛刀"。而象一些微觀的現(xiàn)象或暫時(shí)觀察不到的現(xiàn)象,我們可以通過(guò)多媒體來(lái)再現(xiàn),為學(xué)生創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,使學(xué)生能夠一目了然。如《細(xì)胞的分裂》中有絲分裂、減數(shù)分裂、無(wú)絲分裂的過(guò)程,我們通過(guò)微機(jī)模擬,分步展示各個(gè)時(shí)期的變化特點(diǎn)和整個(gè)過(guò)程,使學(xué)生有直觀的感受,而且通過(guò)三者的比較,能夠熟練地把握三者之間的根本區(qū)別。再如《動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育》,它既微觀,又不合時(shí)宜,我們模擬了一個(gè)池塘中蛙卵的發(fā)育為蝌蚪的過(guò)程,再通過(guò)錄像顯示蝌蚪的變態(tài)發(fā)育,使學(xué)生印象深刻。
3、根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)選擇多媒體 生物學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的主要陣地。因則,我們認(rèn)為,可以用實(shí)驗(yàn)展示的現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)本身一般是不適宜選用多媒體來(lái)替代的。即使要使用,也應(yīng)該結(jié)合實(shí)驗(yàn)本身。如一些在課堂上無(wú)法完成的演示實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)象,以及在現(xiàn)有的條件下無(wú)法完成的一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn),則可以通過(guò)電腦模擬來(lái)實(shí)現(xiàn),幫助解決問(wèn)題。如:光合作用、呼吸作用的過(guò)程,噬菌體侵染細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)、米勒實(shí)驗(yàn)等,通過(guò)多媒體的展示,能收到良好的效果。
4、根據(jù)課型選擇多媒體 新授課,一般根據(jù)以上幾個(gè)原則來(lái)進(jìn)行,主要是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)。復(fù)習(xí)課則可選擇多媒體來(lái)擴(kuò)大容量,濃縮教學(xué)內(nèi)容,建立系統(tǒng)的科學(xué)認(rèn)知體系,強(qiáng)化重難點(diǎn)。
確定好使用多媒體后,主要的問(wèn)題就是如何來(lái)設(shè)計(jì)和制作多媒體課件,才能最大限度地使多媒體技術(shù)與生物教學(xué)整合起來(lái)。
一、課件設(shè)計(jì)的思路和原則
就目前來(lái)講,課件設(shè)計(jì)的思路有兩種: 一種是以教師的"教"為中心的課件設(shè)計(jì),這是當(dāng)前多媒體在教學(xué)中應(yīng)用的主要思路。其特點(diǎn)是以教師為中心,只強(qiáng)調(diào)教師的"教"而忽視學(xué)生的"學(xué)",我們簡(jiǎn)稱(chēng)為"輔教"。用這樣的課件進(jìn)行課堂教學(xué),學(xué)生參與教學(xué)活動(dòng)的機(jī)會(huì)少,大部分時(shí)間處于被動(dòng)接受狀態(tài),學(xué)生的主動(dòng)性、積極性很難發(fā)揮,更不利于創(chuàng)造型人材的成長(zhǎng)。在這里不作深入的探討。另一種是以學(xué)生的"學(xué)"為中心的課件設(shè)計(jì),這是多媒體技術(shù)與學(xué)科整合的要求,是新形勢(shì)下素質(zhì)教育的要求,也是未來(lái)占主導(dǎo)地位的設(shè)計(jì)思路。現(xiàn)代教育理論之一--建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,認(rèn)為學(xué)生是認(rèn)知的主體,是知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)者;教師只對(duì)學(xué)生的意義建構(gòu)起幫助和促進(jìn)作用,并不要求教師直接向?qū)W生傳授和灌輸知識(shí)。可見(jiàn)在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下,教師和學(xué)生的地位、作用和傳統(tǒng)教學(xué)相比已發(fā)生很大的變化。其設(shè)計(jì)原則可以概括為:(1)明確以學(xué)生為中心。要在學(xué)習(xí)過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和首創(chuàng)精神;要讓學(xué)生有多種機(jī)會(huì)在不同的情境下去應(yīng)用他們所學(xué)的知識(shí)(將知識(shí)"外化");要讓學(xué)生能根據(jù)自身行動(dòng)的反饋信息來(lái)形成對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的方案(實(shí)現(xiàn)自我反饋)。(2)強(qiáng)調(diào)"情境"對(duì)意義建構(gòu)的重要作用。我們應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)一種與學(xué)習(xí)相聯(lián)系的一定的社會(huì)文化背景,激發(fā)學(xué)生的聯(lián)想思維,使學(xué)習(xí)者能利用自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗(yàn),去同化和索引當(dāng)前學(xué)習(xí)到的新知識(shí),從而在新舊知識(shí)之間建立起聯(lián)系,并賦予新知識(shí)以某種意義。(3)強(qiáng)調(diào)"協(xié)作學(xué)習(xí)"對(duì)意義建構(gòu)的關(guān)鍵作用。其目的是使學(xué)習(xí)者群體(包括教師和每位學(xué)生)的思維與智慧被整個(gè)群體所共享,即整個(gè)學(xué)習(xí)群體共同完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu),而不是其中的某一位或某幾位學(xué)生完成意義建構(gòu)。打個(gè)比方,這就象你有一條信息,我有一條信息,交換下每人就有兩條信息。(4)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)。即學(xué)習(xí)者利用各種工具和信息資源在其中進(jìn)行自由探索和自主學(xué)習(xí),從而達(dá)到自己的設(shè)計(jì)目的。(5)強(qiáng)調(diào)利用各種信息資源來(lái)支持"學(xué)"。即多媒體課件應(yīng)當(dāng)包含文字材料、書(shū)籍、音像資料以及Internet上的信息等,使學(xué)生有更為廣闊的馳騁空間。(6)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)過(guò)程的最終目的是完成意義建構(gòu),而不僅僅是完成教學(xué)目標(biāo)。
二、設(shè)計(jì)的方法與步驟:
1、選擇主題 確定一個(gè)鮮明的可以用多媒體來(lái)表現(xiàn)的主題,能夠充分發(fā)揮多媒體的作用,是其他教學(xué)手段所不能解決或不可能達(dá)到此效果的。如上文中所舉例若干。
2、情境創(chuàng)設(shè) 創(chuàng)設(shè)與主題相關(guān)的、盡可能真實(shí)的情境。如《環(huán)境保護(hù)》中,模擬出酸雨的現(xiàn)象及其危害,使學(xué)生有身臨其境之感。
3、信息資源設(shè)計(jì) 確定學(xué)習(xí)本主題所需信息資源的種類(lèi)和每種資源在學(xué)習(xí)本主題過(guò)程中所起的作用。對(duì)于應(yīng)從何處獲取有關(guān)的信息資源、如何去獲取以及如何有效地利用這些資源等問(wèn)題,如果學(xué)生有困難,CAI系統(tǒng)應(yīng)給以適當(dāng)?shù)膸椭H绻P者制作的《基因革命》中,通過(guò)課本相關(guān)知識(shí)、相關(guān)新聞報(bào)道、最新科技發(fā)展等內(nèi)容的匯集,讓學(xué)生對(duì)基因研究帶來(lái)的革命從多方位多角度去了解和掌握,使課本內(nèi)容得到深化;同時(shí)給出"搜索"功能,讓學(xué)生自主地從網(wǎng)上獲取相關(guān)知識(shí)和信息。
4、自主學(xué)習(xí)設(shè)計(jì) 課堂上在明確目的之后,給學(xué)生20~30分鐘的時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。通過(guò)問(wèn)題的設(shè)置使每個(gè)學(xué)生有自己的任務(wù),學(xué)生可以隨意地進(jìn)入任何一種環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí),可以針對(duì)任何問(wèn)題進(jìn)行研究,并提出自己的觀點(diǎn)。
5、協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì) 在個(gè)人自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上開(kāi)展小組討論、協(xié)商,以進(jìn)一步完善和深化對(duì)主題的意義建構(gòu)。整個(gè)協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程均由CAI課件通過(guò)"在線交流"、"留言版"、"聊天室"等組織引導(dǎo),討論的問(wèn)題皆由CAI系統(tǒng)提出或由學(xué)生自由提出,協(xié)作學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下內(nèi)容:①能引起爭(zhēng)論的初始問(wèn)題。如《基因革命》中問(wèn)"目前科學(xué)家研制出治療艾滋病的藥物是根據(jù)抑制逆轉(zhuǎn)錄酶的活性的原理。隨著科技的發(fā)展,你還有更好的根治方法嗎?"②能將討論一步步引向深入的后續(xù)問(wèn)題。如根據(jù)瘋牛病的有關(guān)知識(shí),再問(wèn)"根據(jù)你所了解的知識(shí)或現(xiàn)象,你認(rèn)為課本上的中心法則已經(jīng)完整地表達(dá)了遺傳信息傳遞的過(guò)程了嗎?"從而引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步考慮中心法則中遺傳信息傳遞的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和首創(chuàng)精神。③多媒體系統(tǒng)要考慮如何站在稍稍超前于學(xué)生智力發(fā)展的邊界上(即最鄰近發(fā)展區(qū))通過(guò)提問(wèn)來(lái)引導(dǎo)討論,切忌直接告訴學(xué)生應(yīng)該做什么(即不能代替學(xué)生思維)。
6、強(qiáng)化練習(xí)設(shè)計(jì) 精心挑選本主題中既反映生物學(xué)基本概念、基本原理又能適應(yīng)不同學(xué)生的要求的練習(xí),以便通過(guò)強(qiáng)化練習(xí)糾正原有的錯(cuò)誤理解或片面認(rèn)識(shí),最終達(dá)到符合要求的意義建構(gòu)。可以采用搶答競(jìng)賽的方法進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的積極性或通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
三、生物教學(xué)中多媒體課件設(shè)計(jì)平臺(tái)
根據(jù)生物學(xué)自身的特點(diǎn),可以采用以下四種平臺(tái):
1、Authorware 是當(dāng)前生物課件制作的主要平臺(tái)。主要用于集成錄像、動(dòng)畫(huà)等avi、mpg文件和聲音wav文件,并能控制avi文件播放;具有一定的交互作用,可以演示拖動(dòng)圖片、文字等,可以通過(guò)函數(shù)調(diào)用外部程序。生物學(xué)中的光合作用、呼吸作用、動(dòng)物的個(gè)體發(fā)育、細(xì)胞分裂、基因控制蛋白質(zhì)的合成等可以用它來(lái)集成。
2、PowerPoint 主要用于演示類(lèi)。有統(tǒng)一的界面格式,也可以自創(chuàng)。能通過(guò)超連接調(diào)選所需要的文件進(jìn)行播放。生物學(xué)中可以用它來(lái)介紹一些科學(xué)史實(shí),簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、生活現(xiàn)象等。
3、Flash 主要用于gif動(dòng)畫(huà)的制作,也可以直接以swf文件成為獨(dú)立的課件。但修改較為麻煩,且無(wú)集成功能。生物學(xué)中一些二維狀態(tài)的漸變動(dòng)畫(huà)(如植物的個(gè)體發(fā)育、酸雨、有絲分裂、克隆羊、生態(tài)平衡、水循環(huán)等)可以由它來(lái)制作,特點(diǎn)是界面美觀,漸變過(guò)程清昕。
如何推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)
以北方民族大學(xué)為例,該校設(shè)置的7個(gè)實(shí)驗(yàn)板塊中,設(shè)計(jì)性和綜合性本科實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的來(lái)源,均圍繞教師的科研項(xiàng)目或科研成果而設(shè)置。例如:在微生物學(xué)板塊中,部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目是根據(jù)基金項(xiàng)目“蝦青素高產(chǎn)酵母菌的選育及其產(chǎn)物功能研究”等課題而設(shè)置。再以福建師范大學(xué)為例,生命科學(xué)學(xué)院工業(yè)微生物教育部工程研究中心,投入建設(shè)經(jīng)費(fèi)2000余萬(wàn)元,建成省屬高校領(lǐng)先水平的發(fā)酵工程中試車(chē)間[2]。目前該車(chē)間配備有多臺(tái)10~1000L全自動(dòng)發(fā)酵罐及其配套的輔助設(shè)備和下游工程設(shè)備,如空壓機(jī)、空氣凈化系統(tǒng)、電鍋爐、制冷裝置、管式離心機(jī)、三足離心機(jī)、微濾系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、納濾系統(tǒng)、噴霧干燥器等先進(jìn)的儀器分析系統(tǒng),完全可以滿(mǎn)足該院師生進(jìn)行相關(guān)實(shí)踐性教學(xué)的需要。江南大學(xué)生物工程學(xué)院,在學(xué)生畢業(yè)實(shí)習(xí)之前,由學(xué)院下屬的5個(gè)研究中心根據(jù)自身特色,各負(fù)責(zé)1個(gè)本中心課題組特色教學(xué)訓(xùn)練項(xiàng)目。將學(xué)生分為5個(gè)大組,輪流進(jìn)行互動(dòng)實(shí)驗(yàn),每個(gè)項(xiàng)目安排4~5天,整個(gè)教學(xué)訓(xùn)練項(xiàng)目在短期內(nèi)完成[3]。天津科技大學(xué)認(rèn)為上述做法實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的中試環(huán)節(jié),具有連續(xù)或半連續(xù)的生產(chǎn)方式,并可以全面監(jiān)測(cè)產(chǎn)品過(guò)程,從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。因此,它是學(xué)生將知識(shí)從理論上升到實(shí)踐的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。例如湖南人文科技學(xué)院,與婁底百雄堂高科技農(nóng)業(yè)有限責(zé)任公司建立校企產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,合作內(nèi)容是:(1)開(kāi)展科研合作。(2)每年接收生命科學(xué)系學(xué)生實(shí)習(xí)。(3)共享資源。例如公司提供臘八豆菌種和腐乳菌種等現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù),作為科研合作的起點(diǎn)和生命科學(xué)系實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容;生命科學(xué)系提供氣相色譜儀、液相色譜儀、原子吸收光譜儀等設(shè)備供公司產(chǎn)品質(zhì)量分析使用。此舉可供其他高校借鑒。2009年以前,生物工程與生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)裝備中多數(shù)涉及上游技術(shù)的設(shè)備已經(jīng)基本配置到位(如基因工程操作設(shè)備,萃取、離子交換、吸附、層析、蒸餾、結(jié)晶干燥等實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的代謝產(chǎn)物分離設(shè)備),缺乏的是下游生產(chǎn)級(jí)別的設(shè)備,所以要重點(diǎn)考慮配置實(shí)訓(xùn)車(chē)間設(shè)備。在高等教育裝備博覽會(huì)上,同樣可以看到國(guó)家對(duì)高等教育實(shí)驗(yàn)室裝備的一些新理念,以及設(shè)備制造業(yè)滿(mǎn)足市場(chǎng)新需求的動(dòng)向。浙江天煌公司的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,以典型工業(yè)產(chǎn)品范例和個(gè)案研究開(kāi)發(fā),作為高校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的裝備依據(jù)。涉及生物技術(shù)的實(shí)訓(xùn)系統(tǒng),就有啤酒自動(dòng)化生產(chǎn)線過(guò)程控制(工程型)系統(tǒng)(含5器和4發(fā)酵罐)等。高校還需建設(shè)固體制劑生產(chǎn)線實(shí)訓(xùn)車(chē)間(含30萬(wàn)級(jí)潔凈水平操作間)和分離制備生產(chǎn)線(包括發(fā)酵罐、多功能動(dòng)態(tài)提取罐、旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器、結(jié)晶罐、迭片式離心機(jī)、板框壓濾機(jī)等),適合各類(lèi)食品或藥品的生產(chǎn)操作訓(xùn)練。校內(nèi)小型實(shí)訓(xùn)車(chē)間,其生產(chǎn)過(guò)程完全與工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程相同,使學(xué)生能夠從生產(chǎn)原料預(yù)處理、培養(yǎng)基制備、菌種擴(kuò)培、發(fā)酵罐滅菌、接種及發(fā)酵過(guò)程中工藝參數(shù)的控制、產(chǎn)品分離提取等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)際操作和系統(tǒng)分析。不過(guò),各校對(duì)實(shí)訓(xùn)車(chē)間的投入還是普遍偏少。天津科技大學(xué)生物工程校內(nèi)實(shí)踐基地,設(shè)備總價(jià)值近500萬(wàn)元,包括好氧發(fā)酵、果酒釀造、啤酒生產(chǎn)、分離提取、精制純化等中試系統(tǒng),涵蓋了生物工程產(chǎn)業(yè)上中下游生產(chǎn)環(huán)節(jié)[4]。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)從2000年起分3期,建成生物工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室1000m2,包括有通風(fēng)發(fā)酵、固態(tài)發(fā)酵、生物工程下游技術(shù)、啤酒加工等實(shí)驗(yàn)室及儀器分析室和準(zhǔn)備室等。在引進(jìn)現(xiàn)酵控制系統(tǒng)、發(fā)酵后處理設(shè)備的同時(shí),成立了生物工程設(shè)計(jì)室,通過(guò)工程軟件AutoCAD電腦繪制,進(jìn)行發(fā)酵工藝和設(shè)備流程設(shè)計(jì)等操作。
實(shí)踐教學(xué)中新手段、新體系的運(yùn)用與推廣
對(duì)于和實(shí)際生產(chǎn)聯(lián)系最緊密的課程,如化工原理、發(fā)酵工程、生物工程設(shè)備、生物發(fā)酵工藝等,吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院考慮到設(shè)備的限制問(wèn)題,增加了模擬教學(xué),從專(zhuān)業(yè)教學(xué)仿真軟件開(kāi)發(fā)公司購(gòu)置了仿真教學(xué)模擬軟件,保證一人一機(jī)的實(shí)踐演習(xí)。這些軟件的仿真性強(qiáng),尤其是配備的實(shí)踐操作演練,能讓學(xué)生真正達(dá)到工廠模擬化的操作練習(xí)。煙臺(tái)大學(xué)生物工程系將計(jì)算機(jī)模擬仿真引入實(shí)踐教學(xué)[6]。這種仿真系統(tǒng)能逼真地模擬工廠運(yùn)行和各種事故狀態(tài)的現(xiàn)象,大大縮短培訓(xùn)時(shí)間。在計(jì)算機(jī)仿真環(huán)節(jié),該校選用了北京東方仿真公司開(kāi)發(fā)的青霉素發(fā)酵工藝仿真軟件,以單元操作的形式進(jìn)行仿真模擬。青霉素發(fā)酵工藝仿真包括青霉素發(fā)酵生產(chǎn)、青霉素的精制和提純等內(nèi)容。同時(shí),教師可以通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),全程跟蹤每組學(xué)生的操作,真正達(dá)到實(shí)踐訓(xùn)練教學(xué)的目的。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目普遍存在反應(yīng)體系大、樣品處理量多和處理時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn),也使微量移液器、微量與狹縫分光光度計(jì)等現(xiàn)代科教儀器不能充分發(fā)揮其先進(jìn)性。微型化實(shí)驗(yàn)于1988年末開(kāi)始引入我國(guó),關(guān)于微型實(shí)驗(yàn)已有文獻(xiàn)報(bào)道[7]。微型化實(shí)驗(yàn)的研究,是著眼于環(huán)境保護(hù)和實(shí)驗(yàn)安全的需要,體現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的要求。微型化實(shí)驗(yàn)具有現(xiàn)象明顯、操作簡(jiǎn)便快速、節(jié)省經(jīng)費(fèi)、減少污染、安全和便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。
本文作者:余多慰工作單位:南京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院
關(guān)鍵詞:生物技術(shù)基礎(chǔ);雙語(yǔ)教學(xué);互動(dòng)式教學(xué);展示式教學(xué);多元評(píng)價(jià)體系
中圖分類(lèi)號(hào):G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)07-0115-02
21世紀(jì)是生命科學(xué)和生物技術(shù)迅猛發(fā)展的時(shí)代,為了滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)乃至國(guó)際上對(duì)本專(zhuān)業(yè)人才的需求,指導(dǎo)學(xué)生高效地了解并熟悉學(xué)科國(guó)際前沿,具有非常重要的意義。作為研究生命科學(xué)的一門(mén)基礎(chǔ)課程,《生物技術(shù)基礎(chǔ)》課程肩負(fù)著向本專(zhuān)業(yè)學(xué)生灌輸生命科學(xué)多個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)知識(shí),并促發(fā)學(xué)習(xí)興趣的重要使命。生物技術(shù)基礎(chǔ)涵蓋基因工程、細(xì)胞工程、酶技術(shù)、發(fā)酵工程領(lǐng)域的重點(diǎn)知識(shí)與科技進(jìn)展,涉及面廣,知識(shí)點(diǎn)繁多,理論性強(qiáng)。生物工程專(zhuān)業(yè)是本校“工業(yè)發(fā)酵”國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科的主體專(zhuān)業(yè),建有“生命科學(xué)與技術(shù)”國(guó)家人才培養(yǎng)基地,除了培養(yǎng)本科生、國(guó)家基地班學(xué)生,還額外招收國(guó)際學(xué)生。
本文就該課程如何面向現(xiàn)代化和國(guó)際化,更好地培養(yǎng)生物技術(shù)與工程領(lǐng)域具備扎實(shí)、創(chuàng)新能力,從事設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、新技術(shù)研發(fā)、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等高等技術(shù)人才,或?yàn)檠芯可逃M(jìn)行人才儲(chǔ)備等,淺談對(duì)本課程教學(xué)實(shí)踐與探索的看法。
一、雙語(yǔ)教學(xué)模式
針對(duì)生命科學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)國(guó)際前沿知識(shí)繁多,考慮本領(lǐng)域?qū)W科特點(diǎn)和特定的國(guó)際背景,課程開(kāi)展雙語(yǔ)教學(xué)尤為迫切。我們主要采用學(xué)院王武教授主編的《國(guó)家雙語(yǔ)教學(xué)師范課程配套教材》(Essentials of Biotechnology)。該教材于2012年由科學(xué)出版社出版,2014年1月第二次印刷,已經(jīng)在包括東南大學(xué)的幾十所大學(xué)相關(guān)專(zhuān)業(yè)使用,建設(shè)成為專(zhuān)業(yè)雙語(yǔ)教學(xué)的品牌教材。該教材以跟蹤生物技術(shù)日新月異的發(fā)展和國(guó)際前沿動(dòng)態(tài)為重點(diǎn),以英文原始文獻(xiàn)為素材,組織教學(xué)。針對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)水平參差不齊,部分學(xué)生閱讀課外英文書(shū)刊有一定的困難,采用這本基于多位老教師的經(jīng)典教案出版的教材,有利于學(xué)生預(yù)習(xí)、理解、系統(tǒng)溫習(xí)課程內(nèi)容,通過(guò)本課程學(xué)習(xí),擴(kuò)大專(zhuān)業(yè)視野,增加英文詞匯量,初步學(xué)會(huì)檢索國(guó)際期刊學(xué)術(shù)論文,整理讀書(shū)報(bào)告,進(jìn)行英文報(bào)告。為了讓學(xué)生更快速、高效地熟悉專(zhuān)業(yè)英文單詞,有助于未來(lái)更好地自主學(xué)習(xí)學(xué)科國(guó)際前沿?zé)狳c(diǎn)問(wèn)題,課件PPT的制作采用全英文,授課過(guò)程采用英文為主、中文詮釋的模式。整個(gè)課堂營(yíng)造英文學(xué)習(xí)氛圍,幫助學(xué)生更好地熟悉專(zhuān)業(yè)英文詞匯,了解生命科學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際研究前沿。
二、展示性教學(xué)模式
由于《生物技術(shù)基礎(chǔ)》課程包括交叉學(xué)科知識(shí),為了讓學(xué)生有深刻的記憶和便于理解,必須采用高展示度的教學(xué)方式,活躍課堂氛圍,促發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。多媒體教學(xué)作為現(xiàn)代化的教學(xué)方法之一,形象直觀的特點(diǎn)日益被教育界所接受和使用。團(tuán)隊(duì)內(nèi)部根據(jù)各教師所擅長(zhǎng)的領(lǐng)域,分工制作課件,信息量大,形象生動(dòng),濃縮精練。貼近所選教材風(fēng)格,從總體概括入手,先簡(jiǎn)練地描繪出高度濃縮的章節(jié)整體框架,逐步細(xì)化各部分內(nèi)容,使初步學(xué)習(xí)接觸分子生物學(xué)的學(xué)生能夠更好地把握明確的方向和思路,循序漸進(jìn),層層深入,不至于在復(fù)雜知識(shí)系統(tǒng)前毫無(wú)頭緒,無(wú)從著手。
采用醒目的標(biāo)題,課件內(nèi)容清晰,圖文并茂。充分運(yùn)用字體、顏色、著重、斜體等差異變化,體現(xiàn)所要表達(dá)內(nèi)容的內(nèi)在邏輯關(guān)系,充實(shí)必要的實(shí)例和圖片動(dòng)畫(huà)方法,便于學(xué)生更好地理解深?yuàn)W的生物技術(shù)機(jī)理。講述內(nèi)容高度濃縮,力求做到要點(diǎn)與示意圖一一對(duì)應(yīng)。主講教師在教學(xué)大綱的規(guī)范下,結(jié)合專(zhuān)業(yè)和學(xué)科專(zhuān)長(zhǎng)制作多媒體課件,注重基礎(chǔ)、應(yīng)用實(shí)踐及前沿發(fā)展。這種恰當(dāng)、多次層次地利用課件、經(jīng)典案例錄像、動(dòng)畫(huà)等多媒體手段,在增大信息量和直觀性的同時(shí),可讓整個(gè)教學(xué)形式更為生動(dòng)活潑,利于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,激發(fā)創(chuàng)造性思維和課程興趣。
例如,在生物技術(shù)的分子生物學(xué)基礎(chǔ)部分,參照國(guó)外優(yōu)秀教材設(shè)計(jì)、使用的PPT課件和動(dòng)畫(huà),形象地展示微觀分子結(jié)構(gòu)和遺傳信息的流動(dòng)過(guò)程;在人類(lèi)基因組和生物信息部分,充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源,指導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)字化圖書(shū)館資源,自主查找學(xué)習(xí)相關(guān)生物信息最新進(jìn)展;在細(xì)胞工程篇章中,引用大量的實(shí)物和操作流程照片,直觀反映細(xì)胞工程研究前沿進(jìn)展;在酶技術(shù)和工業(yè)發(fā)酵領(lǐng)域,充分結(jié)合本學(xué)科的學(xué)術(shù)及科研優(yōu)勢(shì)和科研成果,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)生物技術(shù)在酶的工業(yè)生產(chǎn)及工業(yè)發(fā)酵領(lǐng)域的應(yīng)用。通過(guò)高展示性的教學(xué)模式,不僅不會(huì)讓學(xué)生對(duì)大量繁雜的知識(shí)產(chǎn)生厭煩心情,反而能激發(fā)學(xué)習(xí)積極性,提高學(xué)習(xí)效率。此外,建設(shè)相關(guān)教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)網(wǎng)站,含有精品課堂的錄制視頻等教學(xué)資源,對(duì)整個(gè)教學(xué)過(guò)程具有很好的輔助支撐性作用。
三、互動(dòng)式教學(xué)
由于該課程的原理性知識(shí)繁多,傳統(tǒng)教學(xué)的過(guò)程中,學(xué)生接受知識(shí)的過(guò)程較為被動(dòng),在知識(shí)吸收過(guò)程容易產(chǎn)生疲態(tài),在有限的課時(shí)內(nèi),難以將全部知識(shí)消化吸收。因而,應(yīng)根據(jù)課堂氛圍,機(jī)動(dòng)地加大自主式教學(xué)比重,鍛煉學(xué)生理解、解決問(wèn)題的能力。在講課過(guò)程中,注重基礎(chǔ)但并非面面俱到,可適當(dāng)?shù)亓粢恍狳c(diǎn)問(wèn)題讓學(xué)生課下思考,輔助給出與章節(jié)相關(guān)的教材內(nèi)容和參考文獻(xiàn),供學(xué)生課下復(fù)習(xí)與參考,加強(qiáng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與能動(dòng)性。例如,對(duì)轉(zhuǎn)基因技術(shù)與應(yīng)用的利弊及公眾的認(rèn)識(shí)等進(jìn)行課下思考總結(jié),課堂選出代表展開(kāi)討論,闡述觀點(diǎn),活躍課堂氣氛,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探究,提升自我學(xué)習(xí)探索生物技術(shù)前沿知識(shí)的能力,收到良好的效果。再如,在介紹基因工程和酶工程原理時(shí),許多學(xué)生在高中生物課程中對(duì)它的基本特性已有所了解,但并不知道具體的轉(zhuǎn)化機(jī)理。為了使學(xué)生充分地理解各類(lèi)基因單元操作和各類(lèi)酶種的作用機(jī)理,可將全班學(xué)生有計(jì)劃地劃分為多個(gè)小組,指導(dǎo)學(xué)生,針對(duì)不同的問(wèn)題選擇讀書(shū)專(zhuān)題,利用課外時(shí)間,檢索文獻(xiàn),跟蹤前沿科技動(dòng)態(tài),準(zhǔn)備讀書(shū)報(bào)告,并將學(xué)生分組,最終組成讀書(shū)報(bào)告。
各小組分工,分別負(fù)責(zé)資料搜索、板塊整理、課堂匯報(bào)等,相互之間形成有效配合和競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制。開(kāi)設(shè)學(xué)生專(zhuān)題討論課,進(jìn)一步促進(jìn)教學(xué)相長(zhǎng)。各小組通過(guò)課堂展示,相互之間可以快速了解學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí),促進(jìn)相互之間的交流,進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)本課程的理解程度與深入程度。這種互動(dòng)式教學(xué),不僅可以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作能力,還能充分鍛煉學(xué)生的文字組織能力與口頭表達(dá)能力,形成學(xué)生之間的良性競(jìng)爭(zhēng)氛圍。
四、科研促進(jìn)教學(xué)
科研與教學(xué)是密不可分的,科研前進(jìn)的方向基本上代表本學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問(wèn)題。為了更好地強(qiáng)化學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)的信心,培養(yǎng)濃厚的科研興趣,可以通過(guò)摻入科研領(lǐng)域現(xiàn)象和問(wèn)題,在課程中更多地引入新的生物動(dòng)態(tài)。例如,講解工業(yè)微生物種類(lèi)時(shí),可追加涉及一些作者研究領(lǐng)域的微生物,如極端環(huán)境的微生物,極端嗜酸、嗜堿、嗜鹽等微生物的特殊功能。例如,在貧礦金屬資源提煉中的應(yīng)用、紡織領(lǐng)域的應(yīng)用、調(diào)味品制作中的作用等,不但可以開(kāi)拓學(xué)生在該領(lǐng)域的眼界,也可提升學(xué)生對(duì)本專(zhuān)業(yè)科研領(lǐng)域進(jìn)展的興趣,為未來(lái)在本專(zhuān)業(yè)中的工作或科研打下良好基礎(chǔ)。
五、多元的評(píng)價(jià)體系
課堂上,根據(jù)問(wèn)題的難易程度,機(jī)動(dòng)地策劃、實(shí)施“教與學(xué)互動(dòng)”,對(duì)課堂優(yōu)質(zhì)提問(wèn),給予1~2個(gè)百分點(diǎn)的加分,鼓勵(lì)課堂質(zhì)疑與評(píng)議,讓沒(méi)有充分準(zhǔn)備知識(shí)的學(xué)生感到很大壓力,也會(huì)變成更深入了解自己所做課題的動(dòng)力。教會(huì)學(xué)生參與,相互之間客觀、理性地評(píng)分,不斷引導(dǎo)他們開(kāi)展課外閱讀,整理讀書(shū)報(bào)告,根據(jù)學(xué)生對(duì)生物技術(shù)領(lǐng)域的理解,分組進(jìn)行PPT總結(jié)或讀書(shū)報(bào)告,允許學(xué)生用中文解釋其中的生僻專(zhuān)業(yè)詞匯。改革評(píng)分體系,PPT報(bào)告或讀書(shū)活動(dòng)與報(bào)告成績(jī)占據(jù)總分的,在這個(gè)過(guò)程,采用學(xué)生互評(píng)和教師互評(píng)各占據(jù)的評(píng)分體系。該評(píng)價(jià)方式可以更好地實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)及學(xué)生之間的互動(dòng)和競(jìng)爭(zhēng)。此外,在筆試卷面,以英文出題,問(wèn)答題允許輔以中文作答,鼓勵(lì)學(xué)生用英文作答,在卷面所得分?jǐn)?shù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行適當(dāng)?shù)念~外加分。這種多元的評(píng)價(jià)體系,更為全面、公平地評(píng)估學(xué)生在本門(mén)課程的學(xué)習(xí)效果。
總之,通過(guò)一系列教學(xué)活動(dòng)的初步改革和探索,本門(mén)課程讓學(xué)生初步熟悉專(zhuān)業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上,更為重視培養(yǎng)他們自主概括和抽提知識(shí)的能力,拓展專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域視野,顯著地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和專(zhuān)業(yè)興趣,這會(huì)成為學(xué)生在今后學(xué)習(xí)過(guò)程中的持久推動(dòng)力。同時(shí),在雙語(yǔ)教學(xué)的過(guò)程中,了解并熟悉相關(guān)專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)詞匯及要點(diǎn),為學(xué)生今后的進(jìn)一步研究與學(xué)習(xí),打下牢固的基礎(chǔ)。
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