淺談發(fā)展式理念生物工程課教學模式范文

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［摘要］從學生主體角度出發(fā)，創(chuàng)建“發(fā)展式”教育教學理念，創(chuàng)新教學模式以適應(yīng)大學階段學生身心發(fā)展規(guī)律，對于現(xiàn)階段專業(yè)教學的成功與否至關(guān)重要。本文結(jié)合生物工程專業(yè)課程的設(shè)置特點，闡述了當下專業(yè)教學理念引導下的培養(yǎng)模式的合理性、科學性和可行性，倡導發(fā)揮專業(yè)特色，突出實踐教學的地位和優(yōu)勢。為完善和發(fā)展教育教學理念，探索工科專業(yè)課程高效的教學方法，提供了建設(shè)性的參考。

［關(guān)鍵詞］發(fā)展式理念；生物工程專業(yè)；培養(yǎng)模式；教學方法

普通高校生物工程專業(yè)課程一般涵蓋了生物學與工學相結(jié)合的特有屬性，融合了現(xiàn)代的生物化學、細胞生物學和分子生物學等課程的基礎(chǔ)理論，以基因工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程和生物分離與純化工程等課程為支撐，主要展示各類生物制劑的來源、結(jié)構(gòu)功能、生產(chǎn)工藝等諸多方面的知識和技能。近年來，作為全球性“朝陽產(chǎn)業(yè)”之一，生物產(chǎn)業(yè)集群的迅猛發(fā)展急需大批的專業(yè)人才。高校與時俱進，發(fā)揮生物學和工學資源整合的優(yōu)勢，旨在通過生物工程專業(yè)的設(shè)置，引導學生瞄準社會需求領(lǐng)域，發(fā)展專業(yè)志趣，培養(yǎng)專業(yè)技能，包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，以促進大學生高質(zhì)量就業(yè)。但是，生物工程專業(yè)的培養(yǎng)架構(gòu)的搭建，既要關(guān)注生物領(lǐng)域理論積淀和整合，更要側(cè)重于專業(yè)技能實訓與實踐的錘煉，打造內(nèi)外兼修的專業(yè)特色。《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》要求，人才培養(yǎng)模式由“以人為本”向“以用為本”深化。為此，我們提出“發(fā)展式”教學的核心理念，導入“設(shè)計活動”的教學模式，以“維系大學生身心同步發(fā)展，強化專業(yè)素養(yǎng)和能力”為第一要務(wù)展開教學活動。

一教學理念和教學模式反思

在生物工程專業(yè)課教學實踐中，以往的教學理念存在一定弊端。由于受到具體的辦學條件影響，資金不足，設(shè)施奇缺，致使課程體系中實踐環(huán)節(jié)設(shè)置也因陋就簡，教學實施主要是以課堂教學為主，并沿襲著以往的灌輸式教學方法，形成了曠日持久的、循環(huán)往復的“固教固學”模式。在此教學模式左右下，學生基本上喪失了專業(yè)志趣和學習的主動性；頭腦變成簡單的裝載工具，毫無探索求新意識；專業(yè)素養(yǎng)的塑造受到阻礙，導致分析問題和解決問題的能力明顯低下。種種跡象表明，閉塞、沉悶的環(huán)境；乏味、空洞的說教；簡單、武斷的傳授，這些積習足以湮滅我們既定的素質(zhì)教育的初衷。本質(zhì)上，這種教學理念和模式，擱置了對工程專業(yè)課教育內(nèi)涵的挖掘，不能站在“學生主體”的角度來塑造專業(yè)人才。此機制下培養(yǎng)的人才缺乏“專業(yè)活力”和“專業(yè)能力”，難以適應(yīng)現(xiàn)代生物醫(yī)藥發(fā)展的客觀需要。反思我們的教學，往往暴露出以教師為中心、以教材為中心和以課堂為中心的赫爾巴特“三個中心”的教學思想[1]。但實際上，赫爾巴特還主張把教學過程理解為在教師的引導下，學生的觀念積極活動的過程。他把教學活動分為“清楚、聯(lián)想、系統(tǒng)、方法”四個主要階段，稱之為“四步教學法”。其中，“系統(tǒng)”階段，教師充分調(diào)動學生的思維與想象，讓學生發(fā)現(xiàn)更多的聯(lián)合因素，從而形成一個廣泛的系統(tǒng)。“方法”階段，學生應(yīng)該通過實際的練習，把系統(tǒng)化的觀念與知識應(yīng)用到個別情況中去，以檢驗是否正確理解了所學知識。與之媲美的“從做中學”教學理念最早是由美國教育學家杜威提出來的[2,3]。杜威則認為，“生長”是教育的主要目的。這里的“生長”是有機體與外部環(huán)境、內(nèi)在條件與外部條件交互作用的結(jié)果，不是毫無限制任其發(fā)展。教學過程是學生通過親身實踐、探究而獲取經(jīng)驗的過程，同時也是學生思維發(fā)展的過程。依據(jù)思維發(fā)展的階段，杜威把教學過程劃分為五個階段，稱之為“五步教學法”。分別為，創(chuàng)設(shè)疑難情景；確定疑難所在；提出解決問題的種種假設(shè)：推斷哪個假設(shè)能解決這個困難；驗證這個假設(shè)。借鑒于杜威的經(jīng)驗哲學，當下我國高校實踐教學應(yīng)重拾經(jīng)驗法，精創(chuàng)“經(jīng)驗”的教學情境，注重實踐教學中“經(jīng)驗”的動態(tài)性和發(fā)展性，重現(xiàn)實踐教學的“經(jīng)驗”光芒，促進真正的應(yīng)用型技術(shù)技能人才的快速成長[3]。這種觀點與盧梭活動教學思想的基本觀點也有契合。盧梭教育思想表現(xiàn)在原則上學以致用；實施上行以求知；方法上啟發(fā)誘導[4]。基于此，生物工程專業(yè)教學必須著手改變以往陳舊落伍生物教學方式，樹立“發(fā)展式”教育教學理念，形成學生主體觀念，在多元化教學模式中提高學生學習的主動性、積極性和創(chuàng)造性；適當增加生產(chǎn)實踐比重，讓學生學以致用，已檢驗教學實效，從而培養(yǎng)出專業(yè)修養(yǎng)和專業(yè)技能兼?zhèn)涞膶I(yè)人才。

二國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析及其啟示

伴隨我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，高教改革步伐也不斷加快。改革有助于促進教育新時態(tài)的萌發(fā)，首當其沖的是教育教學理念。對比一時間國內(nèi)外涌現(xiàn)的各種理念，比如“民主式”“人人可成才式”“教即導式”“自主、探究、合作式”“開放式”“雙贏式”及“多元評價式”等等，我們認為“發(fā)展式”教學理念以其開放包容的人性化內(nèi)涵和目標導向性主旨更加趨于科學性，適用于普通高校的治學理念。科學家勞厄說：“教育重要的不是獲得知識，而是發(fā)展思維能力。”[5]也就是從“授人以魚”到“授人以漁”的過程。教育，擔負的最大責任不是傳承知識，而是移風易俗[6]。利用“發(fā)展式”理念構(gòu)建的意識開放性課堂是深化教學改革的一條出路。發(fā)展式理論最早起源于瑞士心理學家、生物學家和哲學家皮亞杰(JeanPiaget,1896～1980)的“發(fā)生認識論”。皮亞杰的具體研究方法和技術(shù)是其獨樹一幟的“臨床法”。該方法在實踐中經(jīng)歷了一個不斷揚棄的過程：由最初的口頭交流階段發(fā)展到口頭交流為主、實物操作為輔階段，再到實物操作為主、口頭交流為輔階段。受其啟發(fā)，“發(fā)展式”教學理念首先講求把教學目標由“關(guān)注教學任務(wù)”轉(zhuǎn)向“關(guān)注學生思維發(fā)展”，課程設(shè)計應(yīng)由“給出知識”轉(zhuǎn)向“引起專業(yè)活動”，最大限度地發(fā)揮學生的主觀能動性，通過參與活動受到教育和啟迪。當然，并不提倡否定理論教育的直接性和權(quán)威性，在沒有理論知識的基礎(chǔ)上，盲目上馬令學生眼花繚亂的“活動”。其次，強調(diào)教師因人施教，點面結(jié)合。在學習理論內(nèi)化于心之后，就可以適時發(fā)起“活動”倡議和組織“活動”實施，利用驗證科學理論啟發(fā)學生創(chuàng)新思維的教學模式提升學生綜合素質(zhì)。過程上，“發(fā)展式”教學理念跨越了“以人為本”和“以用為本”兩個階段，有利于教學質(zhì)量實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

三生物工程專業(yè)課程教學模式的有機構(gòu)建

生物工程專業(yè)課分為專業(yè)理論和專業(yè)實踐緊密結(jié)合的兩個有機組成部分，分別承擔著專業(yè)知識和專業(yè)技能的基礎(chǔ)架構(gòu)的搭建，共同詮釋生物工程專業(yè)的素質(zhì)教育內(nèi)涵。在精準傳授專業(yè)理論的同時，為了保證學生在開展設(shè)計型和綜合型實驗中有充實的理論基礎(chǔ)和濃厚興趣,課堂上應(yīng)當循循善誘，引導學生建立思考和發(fā)揮創(chuàng)意。在教學實習及生產(chǎn)實習中,讓學生感受到所學知識的應(yīng)用前景和價值,明確學習目標[7]。教師基于“發(fā)展式”教學理念，創(chuàng)建行之有效的教學實踐模式———“學術(shù)或技術(shù)活動式”，探索與創(chuàng)新，交流與驅(qū)動，總結(jié)與反思，以活動促進智力與專業(yè)思想的成熟。實踐環(huán)節(jié)，綜合實驗課程真正做到以學生為主體，增強動手、動腦的能力，促進學生創(chuàng)新意識的萌發(fā)。為達成培養(yǎng)目標，首先要根據(jù)實際需要精選實驗內(nèi)容，減少簡單重復性實驗內(nèi)容，只保留少部分基礎(chǔ)操作的經(jīng)典驗證性實驗。同時，跟蹤學科發(fā)展，把具有學科前沿性和交叉性的研究成果轉(zhuǎn)化為實驗內(nèi)容[8]。其次，盡量維持實驗的系統(tǒng)性和完整性，讓學生在教師的指導下設(shè)計完成一項實驗或?qū)嵺`任務(wù)，以策劃、實施和結(jié)果的過程化場景（畫面）充實學生的專業(yè)活動空間，強化專業(yè)思維。為驗證我們的教育教學理念和教學模式是否符合人才培養(yǎng)要求和社會需求，我們聯(lián)系當?shù)厣锛夹g(shù)企業(yè)，實施校企合作育人機制。根據(jù)人才類型與層次的培養(yǎng)目標，建立“應(yīng)用技術(shù)型”和“技術(shù)研究型”兩個目標體系。學生依據(jù)自我發(fā)展的內(nèi)在需要，進行自主選擇。客觀上，學生自動劃歸為科研發(fā)展型（Science,S類）、應(yīng)用技能型（Technology,T類）以及少數(shù)的ST綜合型等三類。針對這三類同學，我們在教學方法的選擇上各有側(cè)重。在教學環(huán)節(jié)設(shè)計、課堂內(nèi)容選擇、教育活動策劃等環(huán)節(jié)籌備多種預(yù)選方案。第一，抓好生物工程的教材建設(shè)。根據(jù)生物工程專業(yè)課特點，教材應(yīng)當精心挑選，盡量選用具備代表性的規(guī)劃教材。教材也可以為不同類別的學生量身定做。第二，做好課前準備工作。建立聯(lián)動的考評機制，督促學生充分利用教材和課外網(wǎng)絡(luò)資源，進行課前預(yù)習，準備問題；對于教師而言，課前準備工作屬于軟環(huán)境創(chuàng)建范疇，包括教案設(shè)計、教學環(huán)節(jié)設(shè)計和教師自我心理準備等等。第三，整合專業(yè)教育資源，打造有建樹的專業(yè)性課堂。依靠學校不斷完善的教育輔助設(shè)施，采用現(xiàn)代化的教學設(shè)備，提高課堂效率；增加專業(yè)課的信息保有量，展示現(xiàn)代教育的先進性。相應(yīng)地，制作《XXX教程多媒體課件》和生產(chǎn)技術(shù)、工藝、設(shè)計等專業(yè)視頻等等，形成獨具特色的電子教案，采用聲形并茂的真實影像、圖片以及動畫（Flash）等多種形式，產(chǎn)生生動、直觀的教學效果。針對專業(yè)理論問題，可以引用具體實例，組織學生參與課上交流和討論；針對某一技術(shù)環(huán)節(jié)，組織學生分組參加設(shè)計技術(shù)路線，提出構(gòu)想和理論依據(jù)。在課堂教學外，還可以建立信息多、內(nèi)容新的教學輔導網(wǎng)站，讓學生登錄瀏覽，拓寬學科視野，發(fā)表學習體會及建議。第四，目標考核必須密切聯(lián)系生產(chǎn)或科研實際。比如組建學生（S類）課題小組，確立一個簡單的生物制劑產(chǎn)品研究“項目”，通過教師指導，學生自行查閱資料，應(yīng)用所學知識，設(shè)計出簡單易行的技術(shù)路線；并闡述國內(nèi)外的研發(fā)情況、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品形式、產(chǎn)品質(zhì)量標準等；以項目可行性報告形式和“答辯”形式進行考核驗收。通過學生自己設(shè)計、進行產(chǎn)品諸事項論證等主體性教學手段，可以提高學生文獻檢索、信息處理、知識消化、報告撰寫及口頭表達等綜合能力，提高學生的專業(yè)興趣和專業(yè)素養(yǎng)，鍛煉學生的自學能力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力。此外，可以鼓勵學生自選課題、自擬方案，提出并論證自己的設(shè)計思路，在開放實驗室從事生物新產(chǎn)品的研究開發(fā)嘗試。

四實際效果評估與評價

作為省規(guī)劃課題《基于“發(fā)展式”理念的生物制品專業(yè)課創(chuàng)新性教學研究GBC1212060》的主要研究內(nèi)容，經(jīng)過一段時間的精心籌備，我們計劃實施基于“發(fā)展式”理念的生物工程專業(yè)課教學模式。以S類學生培養(yǎng)為例，首先向本專業(yè)學生（二年級和三年級）展示本項教學目標和教學方式，由學生自行決定參與試驗。大體的過程是：自愿申請———初審———復審———通過，第一輪招收10人作為S類學生試驗組，應(yīng)用“活動交流”教學方式進行教學研究；實驗教學采取研討性教學；定期開展ppt形式學術(shù)交流；教學方法———啟發(fā)式、開放式等方式。每5名學生配備一名學術(shù)水平較高的教師擔任導師，S類學生可以提前參與指導教師的科研項目。申請部分教研經(jīng)費用于實驗班教學改革，學生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。通過“活動”設(shè)計、遴選、策劃、實施、反饋、監(jiān)督等程序執(zhí)行，針對試驗效果進行評估和評價。通過嘗試性訓練，充分發(fā)掘了S類學生的優(yōu)勢及發(fā)展?jié)摿Γ瑢W生的滿意度達到90%以上。同時發(fā)現(xiàn)，新的專業(yè)教學方法能夠在專業(yè)修養(yǎng)和專業(yè)能力方面做到精準高效，使參與的學生身心同時得到均衡發(fā)展，符合教育理念和宗旨。類似的研究成果可以作為當前高校生物工程專業(yè)教學的研究成果，向國內(nèi)高校推廣，使更多的師生從中受益。五結(jié)語結(jié)合黑龍江八一農(nóng)墾大學生物工程專業(yè)的“十三五”人才培養(yǎng)方案和目標，對專業(yè)課程的教學內(nèi)容與教學方法進行了認真的思考，在全面分析目前專業(yè)課開設(shè)現(xiàn)狀、目的和意義的基礎(chǔ)上，精選了生物工程專業(yè)課的教學內(nèi)容，培訓了專業(yè)教師隊伍，旨在為即將開展的工科院校專業(yè)認證工作打下堅實基礎(chǔ)[9]。實踐中，突出復合型人才培養(yǎng)機制，不斷強化學生的工學專業(yè)意識，提高工學專業(yè)實踐能力。讓學生理解生物工程的內(nèi)涵，努力達到專業(yè)素質(zhì)的質(zhì)量標準要求。

參考文獻

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作者：于永忠 崔玉東 馬金柱 孫虎男 申貴男 王北艷 單位：黑龍江八一農(nóng)墾大學生命科學技術(shù)學院