生物科技論文范例

前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小編精選了8篇生物科技論文范例,供您參考,期待您的閱讀。

生物科技論文

生物專業實驗教學與科技創新能力

[摘要]本科生科技創新能力培養成為當代教育的首要任務。生物相關專業是以實驗驗證和探索為基礎的學科,科技創新來源于實驗技術積累和思路的創新,提升學生實驗技能成為培育創新生物科技人才的基礎。本科實驗課教學是提升本科生實驗能力的基礎課程。對創新型人才的培養有重要的促進作用。圍繞加強生物學科專業本科實驗課教學提出幾點感悟和思考,重點從基于實驗培養科技創新能力、實驗課教學的啟示和意義、科技論文閱讀與寫作等方面進行闡釋。

[關鍵詞]生物專業;本科生;實驗課;科技創新

創新是引領國家發展的第一動力,創新驅動實質是人才驅動。“十三五”是我國全面建成小康社會的決勝階段,也是進入創新型國家行列的沖刺階段,大幅提升科技創新能力,本科教育是關鍵。創新能力和科學研究素養的培養是當代高等教育的一個重要方面。對于生物學科相關專業的學生,能讀寫科技論文是學習生涯的一個重要階段。生物學科是一門由許多實驗組成的驗證性和探索性的學科。除了開展一定的理論教學外,還開設大量的實驗課教學。實驗教學是對理論課教學的重要補充和完善,特別是將難以理解和記憶的知識點進行實驗驗證,最終通過實驗報告撰寫方式完成這部分內容的學習,促使學生更好地掌握理論課的關鍵知識點。

一、科技創新離不開實驗的探索

偉大的物理學家牛頓曾經說過:如果說我看得比別人更遠,那是因為我站在巨人的肩膀上。他認為自己所取得的科研成果都是在前人研究的基礎上獲得的。培養具有科技創新能力的大學生,不光需要他們掌握扎實的科學知識,也要求他們學會閱讀文獻,從學者和科學家的研究中獲得最新最前沿科學信息,學會對知識的總結、篩選、查漏補缺,最終建立自己的知識體系。通過學習提出創新思路,并通過實驗去驗證,最后建立創新的方法或理論,才能實現創新。國家提倡大眾創業、萬眾創新,要求大學生不僅要具備扎實的專業知識,更需要提高實踐探索能力,這樣才能不斷創新和創造價值。實踐是檢驗真理的唯一標準。通過實驗課對理論課的知識進行驗證,提高學生的認知和動手能力,促進學生積累經驗,才能為以后的科學創新素養奠定基礎??萍嫉膭撔潞桶l展,離不開基礎科研和實踐,實驗課是培養和提高本科生科研素質和興趣的重要途徑。

二、實驗教學的目的和意義

(一)實驗課的意義

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新工科下生物醫學工程研究生教育現狀

摘要:新工科教育理念,對人才培養提出了新的更高要求,新工科背景下,現有的培養模式難以實現新工科背景下的培養目標,需要不斷改革創新。文章以湖南工業大學生物醫學工程專業為例,分析目前學術型碩士研究生培養過程中所存在的問題,從生源質量、培養方向、課程設置及教學體系、導師制培養等方面探索其培養模式,期待進一步提高碩士研究生的培養質量,為加快培養新興領域高層次人才提供參考。

關鍵詞:新工科;研究生教育;現狀及改革

1概述

為主動應對新一輪科技革命與產業變革,支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略,教育部積極推進“新工科”建設,先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”[1-2]。生物醫學工程是一門由理、工、醫相結合的邊緣學科,涉及信息技術、電子技術、微光機電技術、網絡技術、生物技術、臨床醫學等許多個學科領域,具有交叉性強、技術密集、發展迅速的特點[3-4]。所以生物醫學工程專業研究生的培養較之其他學科有一定的挑戰性,對導師和研究生的綜合能力有更高的要求,尤其是在新工科背景下,如何培養適應我國現代社會發展要求的復合型高層次人才是我們面臨的新問題。

2生物醫學工程碩士研究生培養現狀

湖南工業大學現有15個一級學科碩士學位授權點,包含65個二級學科碩士學位授權點,22個碩士研究生專業學位類別。其中生物醫學工程是首批獲得一級學科碩士學位授予點之一,也是湖南省重點學科之一,經過多年的教學和科研實踐,生物醫學工程專業在人才培養方面取得了不錯的成績,招生規模不斷擴大,從2017年的6名到2021年41名;研究生學位論文質量水平高,多年評為省優秀論文;畢業生就業率達100%等。但隨著生物醫藥戰略性新興產業的發展,原有的生物醫學工程培養模式已難以實現人才培養目標,主要的問題如下:(1)生源質量有待進一步提高。目前一志愿報考率和上線率較低,生源主要來源于調劑,生源質量不高。(2)主要研究方向有待進一步凝練。原有的4個研究方向未結合本校和導師團隊自身優勢和特點制定,研究較廣泛,不足以適應和促進社會發展、學科發展。(3)課程體系有待進一步優化,加強資源共享和授課評估。所開設的專業課程以生物和材料相關課程為主,選修課中雖然有藥學和電子信息類相關的課程,但由于種種原因均未真正開設。所招收的學生本科專業背景也較單一,基本為化學專業和生物技術專業,難以適應經濟社會發展的多樣化需求。(4)目前本學科推行的“雙導師制”尚未得到具體落實,同時企業導師缺乏明確的職責和任務,不能真正履行導師的職責,企業導師趨于形式化。

3培養模式的探討與實踐

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高校有機化學畢業論文設計與完成

[摘要]特殊時期,對于高校有機化學專業的畢業論文,需進行綜合考量。根據畢業生的個人情況重新選題,通過各大網絡平臺對每個學生的畢業論文進行定期指導。通過多種形式進行綜合指導,提高畢業生的整體能力。

[關鍵詞]有機化學;特殊時期;網絡平臺;畢業論文

1有機化學專業簡介

有機化學專業是四大化學專業中非常重要的基礎專業學科,而很多高校的本科教育未設置有機化學專業,而大部分設置了化學、應用化學、高分子材料科學與工程、生物科技等專業,這些專業都需要學習《有機化學》課程。學習有機化合物的結構與性質,掌握官能團的性質進而設計合成新的官能團,完成官能團之間的相互轉換,設計合成新的化合物。進入21世紀,有機化學已經貫穿到了其它各個學科和行業,是非常重要的專業學科。[1-3]

2特殊時期的中國教育

縱觀中國歷史,近百年來可以稱為特殊時期的就屬抗日戰爭時期和近期的時期,而2003年的非典時期,沒有真正的影響到中國的教育,沒有影響到教育的言傳身教,沒有影響到畢業生順利畢業。那時的我們依舊沒有離開課堂,商鋪依舊,燈火通明,所以我們只談論抗日戰爭時期的教育和時期的教育,尤其是時期的高校畢業生教育。八年抗戰,前輩們的浴血奮戰換來了我們現在的幸福生活,無數的學生走出課堂,進入戰場,用他們的血肉鑄成新的長城。即使在這樣艱苦的環境下,我們的國家依舊沒有放棄教育。西南聯大集中了北大、清華和南開最優秀的教師和學生,在炮火中完成近現代的教育,為現代培養了一批優秀的學生。雖然物質匱乏,西南聯大仍取得了遠超民國前二十多年的學術和教育成就。今天,時期可以稱為是一場無硝煙的戰爭,我們面對的不再是列強,而是。截至目前為止,我國已基本將局面控制,敵人在被我們一點點消滅,全國已幾乎沒有新增病例,這離不開我們中國共產黨的領導和人民的全力配合。為了打贏這場戰爭,全國停工,全國學校延遲開學,全國人民有秩序的在家中抗擊病毒。如此規模龐大的戰役,可見我國人民的素質,可見領導班子的能力和決心。醫療團對從全國各地奔赴武漢,頂尖的科研團隊夜以繼日,爭分奪秒的研制疫苗。這一切的一切都離不開中國的教育,這充分的說明教育的重要性,是中國的文化哺育了我們這一代人,讓我們不顧一切的為了整個國家。目前,中國疫情已經全面控制,而海外疫情不斷擴散,累計確診已經超過20萬人,人數還在持續增長,在這特殊時期,才能彰顯大國實力,我們的國家在最困難的時期仍為其它國家提供物質和醫療人員的援助,幫助他們一起共渡難關。我相信,世界疫情過后,世界將會對中國刮目相看,中國的世界地位將會提高,在世界上將會有更多的話語權,這一切都離不開綜合國力的提升,離不開人才的發展,離不開中國改革開放以后的中國教育。所以,特殊時期特殊對待,放棄什么都不能放棄教育,雖然老師和學生都在家中,但中國的教育依舊前行,在以另一種方式改變歷史,創造未來。

3淺談特殊時期有機化學專業畢業論文

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新型城鎮化建設金融服務研究

【摘要】新型城鎮化建設是一個依托區域所在地經濟資源環境等重塑產業鏈的機會,而要實現新型城鎮化建設,就需要資金的支持。本文提出利用資金導向引導新型城鎮化的布局合理;推動面向產業鏈的金融支持定位及金融服務政策研究包括適合農業發展的新型生態農業城鎮金融服務、符合工業基地產業鏈特色的新型特色低碳工業城鎮金融服務、適合邊境或水域的新型貿易城鎮金融服務、適合旅游宜居的新型生態旅游城鎮金融服務、適合礦區基地的新型低碳礦區城鎮金融服務及適合少數民族聚集的新型民族城鎮金融服務等;并強化對新型城鎮化建設的現代服務業的金融支持力度;同時加大對教育培訓的扶持,為新型城鎮化建設提供持續發展動力;面向公共服務的金融支持。另外,還要建立完善的新型城鎮化建設的風險管理體系。

【關鍵詞】新型城鎮化建設;產業鏈;金融服務;生態農業城鎮;新型低碳城鎮

一、國內外城鎮化建設的金融支持現狀分析

城鎮化是生產力發展到一定階段的產物,是與區域經濟發展水平、資源的重新配置要求及信息化程度等息息相關的。而要讓城鎮真正起到為居民提供就業和保障,推動區域經濟發展,就需要選擇符合當地區域優勢的產業鏈,由它來帶動相關行業的發展。而要想讓這個產業鏈得以充分發展,就需要投融資的活動。所以金融服務定位是非常重要的。國外不少學者都關注城鎮化進程中的金融支持。他們大都認為通過對某些具體領域或行業的資金傾斜以引領相關產業,Kyung-HwanKim在其論文中闡述了在城市化進程中金融支持通過對房地產行業的投融資在推動城市基礎設施建設中起到了非常重要的作用[1]。Stopher,PeterR在論文中說明金融向軌道交通項目的傾斜為城市化建設起到了很大的作用[2]。Cho,Wu和Boggess在論文中強調了金融業通過對土地投資與開發的支持促進了城市化建設[3]。新玉言在其書中分析了國外城鎮化的基本模式:以西歐為代表的政府調控下的市場主導型城鎮化,此類模式是工業化和城鎮化相互促進的局面;以美國為代表的自由放任式的城鎮化建設模式也稱英美模式,英國的城鎮化過程形成和完善了以城鄉規劃為主體的公共干預政策,美國的城鎮化過程是以資源和環境為代價換取城市擴展的;以日本、韓國為代表的工業后發達國家城鎮化模式城市圈模式,日本城鎮化是以大都市為核心的空間集聚模式來獲得資源配置的集聚效益。韓國的城鎮化是在政府的公共政策指導下以首都圈為核心的空間高度集聚;以拉美和非洲部分國家為代表的受殖民地經濟制約的發展中國家的城鎮化模式,拉美國家的城鎮化是過度城鎮化的代表,由于只相信市場機制而放棄政府指導,實行土地私有制,結果導致大量失地農民到城鎮使得城鎮化水平遠遠超過了同期經濟發展水平。非洲國家的城鎮化由于城鎮人口急劇增長而經濟發展沒有跟上去,導致就業率下降,出現了貧民窟甚至出現饑荒[4,5]。上述國外城鎮化發展經驗說明了,需要實施多元化城鎮發展道路,降低對資源和環境的危害,城鎮化一定要有主導產業支持,要發揮政府在城鎮化中的積極作用;應建立可持續的穩定的城鎮建設投融資新機制,制定并實施完善的公共干預政策。所以政府的宏微觀政策的適度引導是必須的。結合國外的城鎮化道路,我國的城鎮化建設吸引了很多學者的關注。不少學者提出要通過對某一領域或行業的金融支持如水資源建設項目資金推動、基礎設施建設的金融活動、企業投融資支持、居民生活方式的城鎮化建設金融政策,產業結構調整優化及城鎮化進程中農業的現代化提供資金。Chang,Miao在論文中提出通過向水資源建設項目提供大量資金支持推動了城市化建設[6]。李黃衙璽在其碩士論文中提出一方面要通過開發多元化的融資渠道,解決城市基礎設施建設資金,另一方面通過增大中小企業融資的金融支持解決農村剩余勞動力的轉移[7]。何靜和戎愛萍認為針對存在的基礎設施融資單一、金融支持不足等問題應該進行金融產品創新如開發多元化的TOT和BOT等融資模式;建立城鎮化金融服務和業務拓展體系;完善農村保險及農村要素市場化等[8]。李建華提出積極完善有利于金融體系建設的扶持政策如支持民營企業投資改制的金融機構及積極發揮財政的支持力度等、健全聯動機制及加大金融產品的創新力度等政策措施[9]。熊湘輝和徐璋勇根據量化分析結果提出通過增加城鄉一體化產業融合資金支持,加大金融機構對城鎮化建設中基礎設施的投入,改善金融機構對城鎮化的服務水平等途徑以實現中國新型城鎮化的可持續發展[10]。在應用層面,基于傳統城鎮化模式存在的問題和矛盾,在十八大上我國高層再次提出新型城鎮化以解決中國經濟面臨的投資等問題。這些年全國先后對各種新型城鎮化的建設進行了探索,出現了一些新型城鎮化模式如天津、江蘇、成都、廣東和浙江溫州等模式。它們的共同性就是:工業向產業園區集中,農地向集約經營集中,村民向新型社區集中和土地有償轉讓使用。最近,由國家發改委牽頭,財政部、國土資源部、住建部等十多個部委參與編制的《全國促進城鎮化健康發展規劃(2011-2020年)》已經完成。該規劃將涉及資金投向全國20多個城市群、180多個地級以上城市和1萬多個城鎮的建設。按照“以大城市為依托,以中小城市為重點,逐步形成輻射作用大的城市群,促進大中小城市和小城鎮協調發展”的要求,推動城鎮化發展由速度擴張向質量提升“轉型”。圍繞未來城鎮化戰略布局,下一步國家將統籌推進鐵路、公路、水運、航空、輸油氣管道和城市交通基礎設施建設,以此來發揮其對城鎮化發展的支撐和引導作用。新型城鎮化強調消費升級和城市智能化;城鎮化將成調結構、經濟再平衡平臺;新型城鎮化強調公共服務均等化和城鄉統籌。

二、面向新型城鎮化建設的基于產業鏈的金融服務定位

(一)利用資金導向直接或間接引導新型城鎮化的布局合理

對新型城鎮化建設中城鄉水、電、熱、氣、房及道路和公共服務等基礎設施建設、符合不同地域特點的產業園區建設、新能源利用率和新興產業如節能節水節電等設施的布局等規劃設計及建設的金融服務定位。另外,也要投入部分資金合理整治現有的田、水、路、林和村等綜合問題。利用政府資金及政策主導,利用PPP項目、創業投資、科技金融及風險投資等市場引導產業結構合理、城鎮建設規劃合理、土地利用規劃合理、小城鎮、中心村和新型社區的規劃合理、城鎮軟硬件配置合理。公共服務的金融扶植。對于新型城鎮的公共服務領域如醫療和社會保障、綠化帶的規劃及建設、垃圾回收工程等在綠色生態新型城鎮化的發展中是相輔相成的,政府主導投入資金包括利用PPP項目在新型城鎮建立比較大型的醫院并建立社018年第11期下旬刊(總第715期)時代金融TimesFinanceNO.11,2018(CumulativetyNO.715)區醫院,同時部分吸收社會資金加入到醫院建設中,這樣為醫學院的畢業生提供實習和工作的就業機會,同時還降低了當地居民就醫的成本。

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中藥學人才培育方式建設與實施

作者:仇佩虹 林麗 葉發青 單位:溫州醫學院藥學院

近幾年,隨著中藥領域新學科、新行業不斷涌現,社會迫切需要一批新型中藥人才,以推動中藥事業的進一步發展[1-3]。同時,我國的高等教育已經進入了大眾化時代,高校招生規模不斷擴大,人才競爭將由數量型向質量型轉變[4]。因此,構建新型的中藥學人才培養方案,以市場人才需求為導向,探索如何培養出一批具有較強實踐能力和創新精神的高級應用型中藥學專業技術人才是需要思考的問題。

1構建中藥學專業實習實訓教學體系

中藥學實習實訓是指組織中藥學專業的學生在校外場所進行的有針對性的實際操作能力的訓練,達到理論結合實際的目的。由野外見習、企業實習、醫院實訓實習及畢業專題實習等幾部分構成。

1.1藥用植物野外見習

藥用植物野外見習是藥用植物學課程體系中的重要環節,充分利用本地資源,在泰順烏巖嶺國家自然保護區、龍灣潭國家森林公園和永嘉林坑建立了見習基地,在大二開學的第一周安排學生到基地進行野外見習,通過一周野外見習,學生對中藥的生境、生態及資源保護和利用的理論知識得到強化,既拓展了知識面,學生了解了中藥資源調查的基本技能、方法,也培養獨立工作能力和團隊精神。

1.2企業實習

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環境微生物課題革新思索

本文作者:李春光 單位:鄭州航空工業管理學院

隨著我國經濟的快速發展,環境污染的程度也日益加劇,國家和地方政府不斷加大對環境污染的治理力度。和其他環境污染治理方法相比,利用微生物治理環境污染的方法是一個經濟效益與環境效益俱佳的可持續發展方法。對于環境工程和環境科學專業的學生來說,環境工程微生物學課程的學習變得日趨重要。環境工程微生物學是以微生物學為基礎,生命科學和環境科學與工程學的交叉學科,具有極強的實踐性和應用性。由于自然界中的微生物看不見、摸不著,如何在教學過程中把這種抽象的東西變成具體的、通俗易懂的東西,調動學生學習的積極性,提高課程的學習效果,培養學生的實踐創新能力,是目前環境工程微生物學教師應該思考和努力去改革探討的問題。

一、課堂教學改革與探討

1.引入日常生活實例,提高學生的學習興趣

微生物由于形體微小,肉眼無法直接觀察,需要借助顯微鏡才能看清其形態及結構,學生對它們缺乏感性認識,而教師“填鴨式”的教學方法,會使學生感到抽象、復雜、難以理解,學習興趣不高。為此,筆者在課程教學過程中引入與學生生活息息相關的例子,提高了學生的學習興趣,取得了良好效果。如在緒論中講到環境工程面臨的問題時,利用多張圖片介紹了我國當前水體、固廢、空氣污染的現狀,讓學生清楚他們肩負國家環境污染治理的歷史責任,以激發他們認真學習環境工程基礎知識,不斷鍛煉自身能力,為國家未來環保事業做出貢獻的激情。在講到病毒時,適時介紹大家經歷過的、印象比較深刻的,諸如:各種病毒引起的SARS、禽流感、手足口病、豬流感病等流行疾病,讓學生清楚學習病毒知識的重要性。在講到病毒的抵抗力時,引用了“吃藥不吃藥流行感冒都要一周”的俗語,使學生對病毒的抗生素抵抗力有了更深的理解。在講到細菌時,適時介紹了目前在印度出現的“超級細菌”,使學生認識到在日常生活中要慎用抗生素。在講到真菌時,介紹由酵母菌發酵生產的食品,如饅頭、啤酒等,以及霉菌發酵生產的抗生素,如青霉素等,使學生理解了微生物對人類有益的一面。

2.運用多媒體教學手段,增強課堂教學的效果

環境工程微生物學課程中常涉及一些微觀的、抽象的、闡述性的內容,如果按以前的口頭講述加板書的方式來給學生授課,學生很難直觀理解和接受,會大大降低學習的興趣;并且課程中涉及大量生物大分子的代謝過程,如果板書的話,會浪費大量的時間。而采用多媒體教學可避免以上弊端,在環境工程微生物學的講授過程中,筆者根據教學目標和教學對象的特點,收集并合理選擇相關的文字、圖形、圖像等多媒體素材,通過計算機技術的處理和控制,為學生創設多樣化的情境,使抽象的微生物知識和某些抽象的過程變得具體化、形象化,易于學生理解和接受,再加上生動的描述和啟發式問題的設置,激發了學生的學習興趣,學習效果良好。例如,在講授病毒的繁殖過程時,如果只是單純地向學生介紹吸附、侵入、復制、裝配、釋放等這幾個步驟,恐怕學生很難印象深刻。但如果結合課件中的動畫過程,就可使學生很容易地把握每一個步驟進行的具體程度和狀態,從而掌握病毒繁殖的整個過程。在講授原核微生物中的細菌基本形態時,如果用口述、板書畫圖、掛圖等方法很難讓學生直觀、準確地把握細菌的形態,而用大量豐富、栩栩如生的細菌圖片,然后引出這些細菌引發日常生活中常見病例的圖片予以形象說明,使學生印象極其深刻。采用多媒體教學后,學生一直反映的問題是不能隨堂做好筆記。針對這個問題,筆者及時采取了改進措施:首先,課前先將本堂課所要講的內容大綱或某些重點內容提要列出來,在講授時對這些重點內容進行重點講解;其次,在學習新的一章內容前,把上一章的重點內容列舉出來,讓學生進行回顧;第三,可以把教案經過適當整理后拷貝給學生,這樣便可以使學生在上課時能將注意力集中在聽課而不是記筆記上。實踐證明,這種做法使得課堂教學質量得到明顯改善,學生的滿意率也有了明顯提高。

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OBE《制藥分離工程》對分課堂教學模式

[摘要]以培養工程技術人才為目標,探索了基于OBE理念的對分課堂教學模式在《制藥分離工程》中的課程改革實踐。以OBE理念為指導,結合對分課堂的教學模式核心理念,對教學大綱中所涉及的教學內容和方法、課堂設計和考核方式等方面提出了具體的革新措施并在實際教學過程中得以施行,實現了課堂教學的重構,提高了課程的工程屬性,激發了學生的主動性,提升了學生的學習積極性,增加了師生之間的互動交流,讓學生能更為生動系統地掌握相關知識的同時深度學習能力和團隊協作精神也獲得提高,有效地實現了高素質應用型人才的培養。

[關鍵詞]OBE理念;對分課程;教學模式;制藥分離工程;實踐

2016年12月,為貫徹落實《中國制造2025》,教育部、人力資源和社會保障部、工業和信息化部等部門共同編制了《制造業人才發展規劃指南》,其對人才發展提出了新的更高要求,為培養工程技術人才培養指明了方向。2017年6月,教育部發布了《新工科研究與實踐項目指南》,這一舉措極大地推進了高校在培養應用型人才中引入工程教育專業認證理念,主動對標《華盛頓協議》和中國工程教育認真標準要求,創新應用型人才培養體系,將“成果導向教育、學生中心、持續改進”三大基本理念切實地貫穿于課堂教學中。成果導向教育(Outcomebasededucation,簡稱OBE)理念于1981年由Spady等人提出,經過四十年的教育實踐檢驗,OBE理念因其在培養工程技術人才中所體現出的優勢逐漸被高校和企業所接受并在很多國家教育改革中扮演著重要的角色[1]。2016年我國正式成為《華盛頓協議》會員國,標志著我國工程教育質量標準實現了國際實質等效,自此OBE理念在我國高等教育中被廣泛地推行且被具體地落地到各個專業的人才培養方案和每一門課程的教學大綱中,這為高校工程技術人才培養的質量提供了保證。OBE理念關注學生經過教育過程最后所取得的學習成果,以社會對工程人才能力的期望以及學科發展的現狀確定培養目標,由培養目標決定畢業要求,再由畢業要求確定課程體系,通過這一反向設計的過程,OBE理念被融入至教學大綱中并最終被貫徹于具體的教學環節[2]。因此,在實際的課堂教學中選擇合理的教學模式是確保OBE理念能夠被融合于教學過程的保證。2014年,復旦大學張學新教授提出了“對分課堂”的教學模式并在課堂教學的應用中取得了顯著的效果[3],在此教學模式中學生的中心地位被充分地體現,這也正與OBE理念中“以學生為中心”相契合,在課堂教學中實現兩者的有機結合能最大程度地完成相關課程“高效課堂”的構建。制藥分離工程課程是一門與物理化學、化工原理和高等數學等基礎課程密切相關的必修課程,具有鮮明的工程應用特色,作者基于OBE理念結合對“對分課堂”教學模式的理解就其在該課程教學中的應用進行探討。

1基于OBE理念改進教學大綱

根據地方經濟建設和社會發展需要,2017年我校開設制藥工程專業以培養適應區域經濟建設和醫藥健康行業發展需要的工程技術人才。制藥分離工程是制藥工程專業的核心課程(共有16章,32學時),第一章緒論部分簡單地介紹了制藥分離過程的運用以及未來的發展趨勢;后面十五章內容分別詳細地介紹了不同的制藥分離技術以及其技術原理和工藝流程。目前,關于制藥分離工程的教學主要存在以下問題:(1)課程內容多,課時量卻很少。教師主要采用講授為主的“填鴨式”教學,學生處于相對被動的位置,學生的主動學習能力和團隊協作精神被完全忽略;(2)制藥分離工程具有鮮明的工程應用特色,但是課程團隊中沒有具有工程教育背景的教師,都是理科出身,缺乏對工程教育的認識和工程領域的實際工作經歷,這直接導致這門課在課堂教學中缺少工程性;(3)課程評價體系單一,仍然以考試成績為主,忽略了課程過程性評價,這些都是造成學生課堂參與度低且學習積極性差的原因,進而導致課堂教學效果較差。2018年,制藥工程系為了提高人才培養質量根據OBE理念重新編寫了人才培養方案,之后我們按照OBE理念對制藥分離工程的教學大綱進行了重構:首先根據培養方案確定該門課程支撐的相關畢業要求,然后根據每一條畢業要求確定該門課程支撐的畢業要求指標點,最后根據畢業要求指標點確定該門課的課程目標:了解制藥體系的基本特點及對分離過程的特殊要求系統地掌握現代制藥分離技術的基本理論,在實際工作中能夠正確地選擇和運用各種分離技術(課程目標1);了解各種制藥分離技術的最新研究成果和應用進展,著重強調制藥分離工藝設計和優化,培養學生綜合分析和解決問題的能力(課程目標2);掌握現代制藥分離技術的基本理論與實踐,并掌握其未來的重點發展方向(課程目標3)。為了更好地支撐課程目標,我們根據本地區制藥工業的發展特色以及專業的發展定位對課堂教學進行設計并組織開展教學活動:選定《制藥分離工程(案例版)》(科學出版社,2020年2月第一版)作為教材,全書共十六章,在課堂教學中重點講授與中藥制藥和化學制藥相關的分離過程(共十個章節,32學時),關于其他章節的學習主要由學生在課下進行,另外要求學生按照學習內容觀看中國大學MOOC上制藥分離工程(四川大學化學工程學院)[5]。另外為了培養學生的工程思維能力,我們會在課堂教學中側重講解每一個章節涉及到的制藥分離過程的案例,然后基于課本中的案例學習引導學生以小組的形式學習與制藥分離過程相關工藝過程的研究論文(讓學生自主從美國化學會旗下的OrganicProcessResearch&Development期刊去選擇與制藥分離過程相關的研究論文)并將論文凝練成案例在課堂上分享,通過這種形式讓學生有機會接觸到與制藥分離過程相關的發展前沿并檢驗自身對相關知識的掌握程度。此外,通過線上的途徑給學生發送與制藥分離生產過程相關的圖片、視頻和文章等資源,引導學生將所學知識與實際應用緊密結合起來,幫助學生更加形象具體地了解實際生產過程的同時加深對知識的理解。最后,針對課程目標設計課程考核與評分標準,健全課程的過程性評價,并在課程考核完成之后完成課程目標達成情況分析,并且基于評價結果提出持續改進的辦法。這些關于教學活動的調整優化都是為了更好地將OBE理念貫徹于實際教學過程中,讓學生在學習專業知識的同時提高學生分析解決與制藥分離過程相關工程問題的綜合素質。最后,我們對課程考核部分也做了如下調整:平時成績(40分),考核方式:課后作業10分,10次作業;案例分析10分,以小組形式提交5個案例分析;平時出勤率(5分);課堂測驗(5分);課堂互動(10分)。期末考試采用閉卷考試方式,總分100分,占總評成績60%??荚囁婕暗膬热莅ń處熢谡n堂中提及的重難點和相關案例分析實例。

2利用對分課堂教學模式提高教學效果

2014年復旦大學張學新教授在全面考慮教學過程的可行性和教師-學生(學生-學生)交互的心理機制首次提出了基于課堂教學改革的新模式—對分課堂,其把教學明確分為講授(presentation)、吸收(assimilation)和討論(discussion)三個過程,簡稱為PAD課堂,其核心理念是一半課堂時間分配給教師講授,另一半時間分配給學生以分組討論的形式進行交互式學習。在這種模式下,師生可以在課堂上展開有效的討論,學生的主觀能動性得到充分地挖掘,從而提升課堂教學效果。在這種教學模式中學生在課堂中的主體地位得以體現,另外,對分課堂中的過程性評價機制能及時量化課堂學習效果并為后面教學的持續改進提供依據。通過這種教學模式OBE理念被很好地貫穿于教學活動實施的微觀過程中。本學期授課班級為制藥分離工程2019級大三學生(50人,分為10組,每組5人),每周上一次課,連續2節,每節課45分鐘,下面我們以第十二章“結晶分離”(共4學時)的講授過程中為例對對分課堂在實際教學過程中的應用作具體的介紹。具體實施過程如下[7]:在2021~2022學年上半學期第14周,教師首先對第十二章“結晶分離”對應支撐的課程目標進行講解[8],然后對本章所涉及的重難點知識(重點:結晶過程的各種必要條件,影響晶體質量提高的各種因素,掌握一般結晶技術的應用范疇和設備使用注意事項;難點:結晶過程熱力學和動力學計算)進行解讀并借助多媒體教學作詳細地講解,最后要求學生課下以小組的形式去查找并選定與“結晶分離”相關的研究論文(讓學生自主從美國化學會旗下的OrganicProcessResearch&Development期刊去查找)并將論文當中涉及結晶部分的研究內容提煉出來并做成PPT以便在課堂上分享。本周課程結束之后,學生充分利用兩次課之間間隔一周的時間消化吸收教師所講授的內容,并且寫出讀書筆記、完成相關作業,另外學生以小組的形式完成文獻的查找、翻譯以及將其中與結晶相關的部分做成案例。在第15周的課堂教學中,首先讓學生根據課下所學在小組內發起討論并形成一致性的學習成果,在此期間教師需要在各討論組之間巡視并督促學生進行與課程相關的討論,但是注意不必實質性介入討論,然后教師隨機抽選幾組發言,各位發言人分別代表本組向全班分享本小組制作的案例分析實例和學習成果以及課下學習過程中碰到的問題,然后小組之間進行討論,最后教師根據學生的學習情況作針對性的釋疑并選取其中最貼合課程內容的案例分析實例(從十個案例分析實例中選取一個)結合對應的文獻進行詳細地講解,最后對整個教學環節進行回顧性總結。本人節選了所抽取的案例分析實例[9],如下:“蘆丁是一種極具代表意義的黃酮類生物活性化合物,被發現廣泛存在于在我國和越南生長的超過七十種植物中,其具有抗炎、抗氧化、抗過敏和抗病毒等方面的活性。由于其廣譜的生物活性,在全世界超過130種已近注冊的藥物制劑中,蘆丁成為了一種不可或缺的添加劑。作為植物的次生代謝產物,蘆丁以低濃度((0.1~2.4wt%))存在于水果、蔬菜、植物種子和葉子中。根據有關文獻報道:經過分離分析鑒定發現蕓香葉中含有高達8.6wt%的蘆丁成份;槐樹的花蕾中含有高達22wt%的蘆丁成份,這很大程度上促進了槐樹的種植,但是由于其粗提物中含有較高的生物堿導致其有較多急性毒性的報道,這就要求我們在實際的藥物生產之前對粗提物作進一步的純化。下面是關于蘆丁半連續結晶工藝的介紹:雖然現在間歇結晶工藝被廣泛地用于原料藥的分離中,但是連續結晶工藝由于其多方面的優勢(物料處理量高、產品質量穩定和成本效益高等)逐漸在制藥工業界被廣泛應用。由于從草本植物中提取蘆丁主要以間歇結晶工藝為主,所以關于高純蘆丁連續生產工藝的研究不是現階段的重點,在這里主要介紹蘆丁分離的半連續結晶工藝……”該案例分析來源于文獻(Org.ProcessRes.Dev.2017,21(11),1769),主要介紹通過結晶分離方法從槐樹花蕾中提取蘆丁的工藝方法,學生對其中涉及蘆丁半連續提取工藝流程進行了詳細地介紹,通過本案例學生對晶體生長過程和晶體生長中涉及到的動力學知識和結晶分離的工藝流程有了更為深刻的理解與認識。在本章的教學中,學生的綜合能力(包括對書本知識點的掌握和對科研論文的理解以及團隊協作精神等)都得到了較好地培養。此外,通過制作源于科研文獻的案例分析實例有利于強化學生對書本知識的掌握并有助于培養學生的科研興趣。

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談高中生物學科競賽一貫式培養模式

摘要:以選拔未來國家高端生物學科人才為導向,高中生物學科競賽一直以來秉持著培養學生創新思維和創造能力為指導思想,通過有序講授大學各學科教材的科學知識,以達成高中生落實生物基礎課程領域的基本內容,并通過理論考核和實驗培訓進一步促進學生科學思維和探究能力的提升和發展,最終貫徹立德樹人的根本任務,為國家培育有理想信念、責任擔當的生物科技人才。但受制于高中有限的學習時間和高考學科備考的顧慮,初入高中并對生物學抱有極大熱情的學生,既要兼顧高考學科學習和成績的提升,又要取得競賽學習效果的推進,這顯然有些矛盾和力不從心,而競賽一貫式培養模式卻成為了打破這種問題僵局的一種解決辦法。本文希望通過一貫式培養模式的探索與思考,給正在奮戰在競賽教學前線的生物學科競賽教師一些啟示和幫助。

關鍵詞:生物學科競賽;生物教學;高中

一、高中生物學科競賽一貫式培養模式提出的背景

隨著我國經濟和科學技術的迅速發展,以及知識科技的興起,這對我國高等教育提出了新的要求和挑戰,高端科技人才培養模式的改革勢在必行。順應時代要求,通過構建理念更為先進、面向未來的科技人才培養體系,每年開展的全國高中生生物學科等競賽選拔體制正式建立,截止至今年已有 30 屆之多,其針對的選拔對象為對生物學科具備極大熱情、向往投身于生物學科研究領、并立志于更好地服務于國家和人民的具有崇高理想信念的高中生,通過各個高中開設的競賽特色培養機制,最終通過清華北大等高等學府各個專家共同命制的科學嚴謹的試題,從而選拔出成績最為優異的競賽生,可以說競賽選拔體系的變革與高中課程改革的理念不謀而合,與高中的育人方式同向同行,將進一步發揮服務于國家高端人才儲備戰略計劃。近些年,隨著試題命制的國際化趨勢越發明顯,單純的記憶背誦等知識的考查越來越少,取而代之的是以最新的文獻研究等為情境,充分體現了學生對于實驗數據的分析以及探究能力的考查等,這就需要學生對于大學十多門學科教材通讀、熟讀的同時,更加需要其對其學科本質及學科研究方法等內容的充分掌握和理解。為落實學生生物學研究的核心素養發展和解決學科問題關鍵能力的提升,這就需要學生花費大量的時間和精力去鉆研學科知識、建構知識體系、動手操作實驗、大量的文獻閱讀和整理等。對于即將步入高中并對生物感興趣的競賽生而言,不得不與常規授課搶時間,不得不容忍競賽學習所帶來的課內成績的滑坡,在焦慮中學競賽、在猶豫中學競賽,已經是當前生物競賽學生的一種通識和狀態。而一貫式培養打通了各學段的阻隔,建立各學段之間的聯系,保持教育一致性和連續性為策略的教育理念。一貫式培養秉持因材施教的原則,通過高站位、高視角整合并拓展小學、初中、高中、大學等學科知識以建設起連續性教育課程體系,突破常規的學段與年齡限制,是一種高效率、高質量的對接國家未來頂尖創新人才培養的教育手段。下面就以一貫式培養的課程體系理念、課程體系和培訓實踐以及課程培養建議等逐一展開討論。

二、生物學科小、初、高一貫式培養課程體系的理念

多年以來生物學科競賽課程培訓在諸多因素的影響下依然艱難前行,在取得了良好的成績的同時,也存在一些亟待解決的現實問題。前些年生物學競賽教育在課程設計上主要追求各學科全面且系統性的理念,在競賽教學上堅持以基礎知識、基礎操作和基本技能為導向來選拔生物學科競賽選手,這就要求競賽生具備極其深厚的學科理論知識和學科實驗技能,背書抄書似乎看起來是一種行之有效的學習途徑。但隨著科技進步、時代更新和快速發展,未來科學技術的研究和操作逐漸會被人工智能和高速計算機取代,學科研究的側重點則更加關注于如何提出一個創新性的觀點,如何能夠運用知識去回答和解決現存的問題等。所以綜合了文獻查閱、國內外比較研究,依托于清華大學和北京大學以及北京師范等大學的教授陣容為班底,以各個高中競賽部為培訓的主陣地,確立了高中生物學競賽課程的基本理念:面向一部分成績優異的學生、提高學生生物學科研素養、倡導探究性、合作性、創新性研究型學習模式,關注實驗操作和論文分析。這些理念基本確立了我國未來生物科學人才教育的發展方向,這種理念的提出既反映了當前國際生物科研發展的規律和趨勢,又符合我國高等教育人才培養的目標和國家需求,在課程發展的可行性和前瞻性上取得了較好的平衡。

三、生物學科小、初、高一貫式培養課程體系及培訓實踐

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