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生物技術(shù)系列課程建設(shè)與教學改革分析論文
學分制既是一種教學管理制度，也是建立在學生學習自由基礎(chǔ)上的一種教育理念。學分制有完全學分制和學年學分制之分。目前，我國普通高等院校多數(shù)實行的并非完全意義上的學分制，而是學年學分制。隨著我國高校不斷推進的教育體制改革，許多高等院校的教學管理模式由以往學年制向?qū)W分制轉(zhuǎn)變。與學年制相比，學分制下學生可根據(jù)自己的專業(yè)興趣自主選擇所修課程，因而較學年制有較大進步。為此，臨沂大學自2008年開始全面實施學分制改革，推進課程的小型化建設(shè)，并制訂相應的本科培養(yǎng)方案。
一、生物技術(shù)系列課程組成及課程開設(shè)簡介
生物技術(shù)系列課程是臨沂大學生命科學學院在生物技術(shù)專業(yè)開設(shè)的專業(yè)方向課程，其系列課程主要包括《基因工程》、《發(fā)酵工程》、《細胞工程》、《酶工程與蛋白質(zhì)工程》及《生物技術(shù)大實驗》等。通過系列課程的學習，使學生掌握基因工程的基本原理和實驗方法，掌握生物技術(shù)各項技術(shù)和成果在發(fā)酵菌種選育改良、細胞培養(yǎng)、酶制劑研發(fā)、蛋白質(zhì)改造等領(lǐng)域的應用；熟悉現(xiàn)代生物技術(shù)在農(nóng)作物改良、新品種培育、疾病診斷和治療、新藥研發(fā)等領(lǐng)域的重大作用。通過綜合性的生物技術(shù)大實驗的設(shè)置，培養(yǎng)學生的自主學習、自主設(shè)計和創(chuàng)新能力及實驗操作技能，拓寬學生的知識面及專業(yè)技能，為以后的專業(yè)實踐學習及畢業(yè)后走向生命科學相關(guān)專業(yè)的工作崗位打下基礎(chǔ)。2004年，《生物技術(shù)導論》作為一門綜合性課程首先面向生物科學和生物技術(shù)兩個專業(yè)開設(shè)。后來隨著學科的發(fā)展、師資力量的壯大以及實驗室建設(shè)的日益完善，2006年，生物技術(shù)專業(yè)的《生物技術(shù)導論》擴展為《基因工程》、《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》四門課程，并開設(shè)相應的實驗，充分體現(xiàn)生物技術(shù)及其下游應用特性。而生物科學專業(yè)繼續(xù)以《生物技術(shù)導論》的綜合形式開課，作為本專業(yè)的方向選修課。
二、學分制下生物技術(shù)導論系列課程的教學改革
1.教學內(nèi)容改革實踐。①教學大綱的制定及授課學期的安排。由于生物技術(shù)系列課程具有涉及學科多、實用性較強、與實踐結(jié)合緊密的特點，其基本理論和應用研究一直是非�；钴S的領(lǐng)域。學分制下，教學大綱的制定應結(jié)合專業(yè)特色，將課程小型化、精致化。因此在課程內(nèi)容選擇上，我們精益求精，在制定教學大綱前，生物技術(shù)系列課程教學團隊共同討論，集體擬定教學大綱，充分結(jié)合專業(yè)的特點和定位，結(jié)合培養(yǎng)方案，既能體現(xiàn)學科特色，達到培養(yǎng)目標，又避免內(nèi)容重復。生物技術(shù)專業(yè)的《基因工程》、《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》的理論教學大綱和實驗教學大綱分別制定，為了突出實驗技能訓練，各門課程理論教學和實驗教學實行1∶1的學時設(shè)置，各32個學時（共3學分）。生物科學專業(yè)制定《生物技術(shù)導論》教學大綱，實行模塊化教學，實驗方面開設(shè)綜合性的“生物技術(shù)大實驗”，根據(jù)教學內(nèi)容，理論學時為48學時，實驗學時32學時。在學期安排上，生物技術(shù)專業(yè)在第四學期開設(shè)必修課《基因工程》及其實驗，第五學期開設(shè)《細胞工程》、《發(fā)酵工程》和《酶工程與蛋白質(zhì)工程》等系列選修課程，學生可以根據(jù)自己的興趣和學分情況進行選課。對于生物科學專業(yè)，在第五學期開設(shè)《生物技術(shù)導論》和《生物技術(shù)大實驗》，既能與前面學科銜接，又能為后面的考研、就業(yè)提供理論知識和實驗技能訓練。②教材建設(shè)。教材建設(shè)必須以服務人才培養(yǎng)為目標，以提高教材質(zhì)量為核心。學分制的實施和教學計劃的調(diào)整，教材建設(shè)需走在前列。本課程在選擇教材時優(yōu)先使用近5年內(nèi)出版的“面向21世紀課程教材”和“國家‘十一五’規(guī)劃教材”。以這些教材為基礎(chǔ)，設(shè)計教學內(nèi)容，編制教學講義，實現(xiàn)立體化授課，同時指定幾本相關(guān)教材作為參考書，并利用專業(yè)網(wǎng)站進行課外學習資源。2.教學方式的改革實踐。①采用多元的課堂教學形式，提高課堂教學效果。教學方法的選擇和組合，要同教學內(nèi)容、學生的特點及教師自身運用教學的能力聯(lián)系在一起。傳統(tǒng)的課堂教學形式主要是以教師單向授課為主，學生多為被動聽課。為啟發(fā)和調(diào)動學生的學習積極性，應根據(jù)生物技術(shù)系列課程的特點，選擇不同的教學方法。對于理論性強、內(nèi)容抽象的知識采用講解—教授式，如《基因工程》中基因工程操作的基本過程、目的基因的克隆和篩選等內(nèi)容，通過教師的精心編排，盡量使抽象問題具體化、繁雜內(nèi)容簡明化、同類問題規(guī)律化，便于學生理解和接受。而在講基因治療時，采用問題—探究式的教學方法，教師在課堂教學中穿插啟發(fā)性問題，運用引趣、設(shè)疑、類比、聯(lián)想等方法能刺激引發(fā)學生的學習興趣與思考，也加強了師生之間的互動。例如，在講基因治療的作用時，先舉一個乙肝病毒的例子，提示例子關(guān)鍵性，提出怎么辦，讓學生在教師的啟發(fā)誘導下，主動積極獨立地思考，使學生分析問題和解決問題的能力得到較快提高。翻轉(zhuǎn)課堂是學生學習自主性和師生角色轉(zhuǎn)換的重要體現(xiàn)。在教學過程中，讓學生自由組合成學習小組，結(jié)合本組成員的興趣，自主選擇一個主題，調(diào)查研究，查閱文獻，在課堂教學期間走上講臺為大家講課，以此進一步培養(yǎng)學生的自主學習能力及表達溝通能力，增加師生之間的理解互信。對于一些較容易理解的內(nèi)容，采用自學—輔導式教學方法，對于學生認知前提較好的內(nèi)容，先由學生自己看教材，總結(jié)筆記，針對普遍問題和教學大綱要求講解，然后歸納總結(jié)，使學生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結(jié)能力等方面受到實際鍛煉，掌握自學方法，讓學生自主學習。②充分利用現(xiàn)代化教學手段。生物技術(shù)系列課程內(nèi)容具有信息量大、抽象、應用性強的特點，如果使用傳統(tǒng)教學手段，學生很難深刻理解這些內(nèi)容。而使用媒體、影像資料等現(xiàn)代化教學手段，可以在有限時間內(nèi)提供給學生最大的知識信息量。如基因工程中限制性內(nèi)切酶、載體、重組DNA構(gòu)建、PCR的原理等內(nèi)容，比較抽象，學生理解比較困難，在講授的基礎(chǔ)上配以動畫演示，把這些要素的應用展示給大家，生動直觀形象地加深學生的理解程度。③改革實驗教學，強化學生動手能力。如科學安排實驗內(nèi)容，根據(jù)學生反饋信息，調(diào)整實驗指導方法、改革試驗考查方式，促進教學質(zhì)量的提高，著重考核學生分析解決問題的能力。在實驗安排上主要分為3個層次：基礎(chǔ)型實驗、設(shè)計與綜合型實驗和研究型實驗。通過基本實驗技能訓練，掌握基因工程最基本的實驗技術(shù)及操作方法；掌握常規(guī)儀器設(shè)備原理及應用，培養(yǎng)數(shù)據(jù)處理和表達實驗結(jié)果的能力。通過綜合實驗培養(yǎng)學生多實驗方法手段綜合、多途徑信息獲取，以及科學分析推理的綜合實驗能力和獨立操作、解決實際問題的能力。通過設(shè)計實驗，使學生能在教師指導下正確的進行實驗設(shè)計，按自定實驗方案操作、觀察，獲得實驗數(shù)據(jù)，正確分析結(jié)論及解決實際問題。研究型實驗是將最新研究成果引入到實驗教學中。引入科研、教改成果，使實驗內(nèi)容與科研應用項目密切聯(lián)系，充分體現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代相結(jié)合。如綜合型實驗“大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備、轉(zhuǎn)化與篩選”中，將以前單一分散的三個實驗，按照其內(nèi)在聯(lián)系組合為綜合性實驗，不但使學生學到了感受態(tài)細胞制備方法、LB培養(yǎng)基的制備、質(zhì)粒DNA的轉(zhuǎn)化與篩選等3種基本實驗技術(shù)，更重要的是使學生在掌握基本技術(shù)的同時，培養(yǎng)學生對基本技術(shù)和方法綜合運用的能力。發(fā)酵工程實驗中帶領(lǐng)學生親自操作發(fā)酵罐生產(chǎn)酸奶、米酒等產(chǎn)品，既掌握了發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)，還體驗了生產(chǎn)產(chǎn)品的樂趣。細胞工程實驗中讓學生自己取材，進行植物組織培養(yǎng)，觀察植物是如何從一個愈傷發(fā)展成為一個完整的植株，體會植物細胞全能性的概念。
三、教學改革所取得的成效
在學分制指導下，通過對生物技術(shù)系列課程的教學改革，提高了學生選課的自主性，大大激發(fā)了學生對生物技術(shù)相關(guān)課程的學習興趣。在酸奶發(fā)酵和米酒發(fā)酵實驗中，學生體會到生物技術(shù)并不是深不可測，在蛋白質(zhì)改造和基因工程藥物設(shè)計中，在顯微注射和動物克隆原理和技術(shù)的學習中，學生認識到現(xiàn)代生物技術(shù)的博大精深。在實驗課中，學生根據(jù)自己掌握的專業(yè)知識積極設(shè)計自己組內(nèi)的實驗方案，并順利完成一種植物的組織培養(yǎng)、完成酸奶制作和米酒釀制，實驗結(jié)束后，學生們在實驗報告的結(jié)尾都寫出了自己的實驗心得，體會收獲的快樂。在教學互動環(huán)節(jié)，鼓勵學生走上講臺，講授自己所撰寫的課程論文，通過此環(huán)節(jié)的鍛煉，學生的總結(jié)及自我表達能力得到了提高。在教學過程中我們還注重學生科研能力的訓練，先后申請了如“創(chuàng)新實驗設(shè)計探究鹽脅迫下納離子對小麥種子萌發(fā)和幼苗離子毒害效應”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工藝的研究”、“玉米等主要農(nóng)作物的抗逆性研究”等多個國家級和校級大學生創(chuàng)新基金，實驗“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰(zhàn)杯”山東省大學生課外學術(shù)科技作品競賽并獲得三等獎。目前生物技術(shù)導論申報校級特色課程，正在建設(shè)中。近幾年的教學實踐顯示，教學改革效果良好，并符合新世紀高等教育培養(yǎng)高素質(zhì)現(xiàn)代生物技術(shù)人才的需要。
參考文獻：
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