前言:中文期刊网精心挑选了生物科学行业分析范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

生物科学行业分析范文1
关键词:高校 综合性实验 设计性实验
生物科学专业人才培养的内容包含生物科学理论和生物技术两个方面,注重对学生技能的培养,其培养任务是学生在掌握基本理论知识的同时,接受一定程度的实践训练,培养学生良好的科学素养及科研能力。因此,实验课程的开设是生物科学专业人才培养的重要环节。
当今高校人才培养目标的重点是培养创新型、应用型人才。相对理论教学来说,实验教学更多的承担了培养学生创新性、应用性、自主性能力的任务。教育部《关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见》(教高[2005]1号)中指出高校在实验教学中要增加综合性与创新性实验的比例,从而提高学生对本学科领域的自主学习和独立研究能力。《关于加强“质量工程”本科特色专业建设的指导性意见》(教高[2008]208号)中也指出,高校特色专业建设应特别注重加强实验教学,改革创新实验教学内容和实验教学方法,建立基础性、综合性、创新性、研究性等多种实验构成的实验教学体系。因此,对于生物科学专业来说,建立健全实践教学体系是人才培养的关键部分,其中实践教学体系中综合性、设计性实验课程的定位则尤为重要。
一、综合性、设计性实验的定位
教育部《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中指出,设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案并加以实现的实验,而综合性实验是指实验内容涉及本课程的综合知识或相关课程知识的实验。综合性实验具有实验内容紧密,实验方法多元,实验结果综合的特点,而设计性实验具有实验内容自由,实验方法多元,实验结果多样的特点,这与单一的基础性和验证性实验有很大区别。因此,综合型和设计性实验从定位上应高于基础性和验证性实验,应在基础性和验证性实验的基础上进行综合性和设计性实验的开设。
二、综合性、设计性实验开设的限制因素
《普通高等学校本科教学工作水平评估方案》中对开设综合性、设计性实验课程占总实验课程的比列有一定要求:综合性、设计性实验课程开设达到80%以上为实验教学效果好,达到50%~60%为效果较好。但是在实践教学过程中,大多数高校,尤其是新建本科院校的生物科学专业,其综合性、设计性实验的开设率很难达到50%,并且在实际教学过程中存在诸多的限制因素。
1.实验课程安排的盲目性
开设综合性和设计性实验课程,需要先考虑如何安排专业实验课程。生物科学专业的实验课程主要由专业基础课、专业方向课和专业选修课组成。专业基础课包含生物化学、分子生物学、细胞生物学、微生物学、植物学、动物学、植物生理学、动物生理学等,所涉及的实验知识和技能是整个生物科学专业培养课程的基础和核心。专业方向课是在专业基础课的基础上进一步深入和扩展的针对性较强的专业课程,如基因工程、发酵工程、酶工程等。专业选修课是专业方向课的补充和扩展,如蛋白质组学、分子遗传学、生物技术制药等,学生可以根据自身的需要和接受程度自行选修相应的实验技能,从而针对性地提高专业技能。
基础性、验证性、设计性、综合性等类型的实验内容在开设的过程中需要考虑各专业课程的性质。不同的专业课程对实验的要求存在一定差异。目前,绝大多数高校在开设综合性、设计性实验课程时很少去区分专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程性质,仅仅是为了满足教育部的评估要求而盲目的增加综合性、设计性实验课程,这导致学生在上专业基础课时无法适应综合性、设计性实验内容,而上专业方向课和专业选修课时又对综合性、设计性实验中涉及的基础性实验内容没有完全掌握,从而产生专业实验技能培训的混乱现象。
2.实验课时分配的不合理性
综合性、设计性实验内容覆盖广,对实验技术要求高,所以需要更多的教学时数支撑。如《分子生物学》实验中仅PCR过程至少需1小时、《生物化学》的蛋白质分离纯化实验需3~4小时、《微生物学》的细菌培养需1~2天等,这在有限的学时下很难完成教学任务。
通常,实验课程的课时分配需要结合总课时量的分配情况,再安排不同专业课程的理论和实验课时比例。理论课时和实验课时分配本身就存在矛盾,如果再增加对综合性和设计性实验分配比例的考虑,势必会造成这种矛盾的加剧。部分高校能够将一部分专业基础课的实验内容独立出来,如生物化学实验、分子生物学实验、微生物学实验等,保证该实验课程拥有较多的课时。而大多数高校能独立出来的实验课程相对较少甚至为零,实验内容只能附属于理论课程之下,导致实验课程教学时数较少,教学内容不完整,这是制约高校实验课程改革的重要的问题之一。
3.实验教学模式的保守性和封闭性
受传统教育思想的影响,我国高校生物科学专业的实验教学基本上延续了以理论知识为主,实践技能为辅的教学模式。实验课程教学模式更是偏重于基础性、验证性、演示性实验。这些实验内容简单、固定,实验内容之间很少有过渡和衔接,甚至部分课程之间的实验内容存在大量的重复。
综合性、设计性实验课程的开设,要求实验教学模式多样化、开放化和灵活化。不同的实验场地、实验对象、实验内容和实验方法可能会在一个实验项目中涉及,这不同于传统、单一、封闭的实验教学模式。无论从时间、空间,还是内容和方法上,对高校生物科学专业的专业建设和实验教学模式都提出了新的挑战。
4.实验室管理模式的固定
传统实验教学模式产生了传统的实验室管理制度,其要求实验课程的开设应在规定的时间和地点完成教学任务,仪器设备和试剂的管理都是统一的,任课教师为了在不违反实验室管理制度的前提下完成实验教学任务,只能尽可能多的开设传统的、简单的实验内容,这也是基础性和验证性实验内容比例较高的原因之一。综合性和设计性实验需要开放的实验室管理制度相配套,传统的实验室管理体制与之存在严重的矛盾,这是限制高校生物科学专业实验课程教学改革的重要因素之一。
5.实验资源的不合理分配和使用
实验设备及经费的分配是限制高校生物科学专业实验课程改革和发展的瓶颈之一。生物科学专业对仪器设备、实验材料和经费的依赖较高,尤其是分子生物学相关实验涉及的仪器,动辄十几万到几十万元一台,这对于部分新建本科院校来说是个门槛。也因此受到了限制,大多数高校在开设综合性、设计性实验课程的时候往往需要考虑已有的实验仪器设备、配套设施等是否满足课程需要,而不是去考虑如何合理的设置实验内容,这违背了综合性、设计性实验开设的宗旨。
三、综合性、设计性实验开设及实施的建议
1.实验课程的层次化和实验内容的模块化
综合性、设计性实验课程的开设,需要根据人才培养方案的目标和任务,制定专业基础课、专业方向课和专业选修课的课程群,在实验课程的安排上要严格区分不同性质的专业课程对不同类型实验的需求,使实验课程形成完整的技能链条,具有明显的层次,即实验内容由浅入深,实验方法由少变多,实验原理由简入繁。
实验课程模块化是解决实验课程课时不足的有效途径。根据人才培养方案中实验课程涉及的实验技能,精炼实验内容,做到一个基础性实验包含一个实验方法和原理,形成基础实验模块,并使该实验模块能在今后的专业方向课和选修课中被涉及。这样在专业方向课和选修课的实验课程中将基础实验模块进行组合,从而建立综合性、设计性实验课程内容,使专业基础课、专业方向课和专业选修课的实验课程形成有机的整体。
实验课程层次化能够明确不同课程的教学目标和任务,避免课程之间知识和技能的重复和断裂,建立课程之间良好的过渡和衔接。实验课程的模块化能够更好的细化知识和技能,避免专业课程之间实验内容的无序和重复。
2.实验课程课时的分配及设置
根据专业课程的性质,将专业基础课的实验独立出来,分配较多的课时,使专业基础课能够开设更多的基础性和验证性实验。这些实验通常能够在1~2个课时完成,内容简单,使学生能够在较短的时间内掌握。每学期一门专业基础课安排至少20课时的基础性实验,这能够充分培养学生的基本实验技能,为将来的综合性、设计性实验的学习打好坚实的基础。
专业方向课和专业选修课的实验内容以综合性、设计性实验为主。综合性和设计性实验在课时安排上不局限理论与实验课时的分配比例,实验和理论课时可以灵活调度,将实验内容作为理论内容的延续和补充,同时也能在实验内容中进一步深入理论内容,实现“从做中学,边学边做”的教学效果。
3.开放式、信息化的实验教学模式及管理方式
开放的实验教学模式是综合性、设计性实验开设的必要保障。在开放式实验环境中,学生以分组的方式进行实验,可以自行安排实验时间,从而避免实验室学生人数过多,实验资源紧张的情况,同时也能使教师最大限度的指导学生;学生可以选择内容进行实验,避免实验资源的不合理分配,提高仪器的利用率;学生在一定范围内自由选择实验方法及手段,避免实验教学的单一性和局限性。开放式实验教学模式不仅解决实验教学课时紧张、实验资源的不合理分配问题,还可以调动学生实验操作的积极性,使学生在实验中变被动为主动,提高学生的综合素质。
在开放式实验环境中,实验室应根据不同学科将实验室进行分类,以实验仪器设备的利用率及价值进行分区,不同分区有专人负责管理。开放式实验室可建立信息化管理方式,统计实验室及仪器的使用频率,对频率较高的实验室采取开放式管理,对频率较低的实验区域进行统筹管理。此外,考虑到生物科学专业的一些仪器设备价格昂贵,可以专人专管,并使用网络信息系统建立预约机制,采取计划性、集中性安排仪器的使用时间,实行半开放策略。
四、结语
生物科学行业分析范文2
关键词 动物生物技术;课程建设;教学改革
中图分类号 G642;G420 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)01-0326-02
21世纪是生命科学的世纪。生物技术是人类科学技术发展历史中最悠久、对人类社会具有重大贡献的学科之一。随着分子生物学前沿学科的不断进步,生物技术也得到了突飞猛进的发展。动物生物技术是一门现代生物科学理论和技术相结合的综合性学科,主要涉及动物基因工程、动物细胞工程、动物胚胎工程等几大领域,在诸多行业都得到了广泛的应用,如农业、食品业、医学行业等[1]。生物技术这门学科在各大高校中都占有很重要的地位,可见该门学科的重要性,因此学好生物技术这门学科对今后的就业至关重要。笔者在介绍生物技术的概念的基础上,总结了动物生物技术课程的建设与改革措施,以期为学生的就业打下坚实的基础[1]。
1 生物技术的概念
生物技术是指在现代生命科学的基础上,利用各种先进的技术手段和其他类科学的原理和技术来对生物体或生物原料等进行加工或改造等,目的是生产出人类所需的产品。先进的工程技术包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程和蛋白质工程等新技术。对生物体的改造是指按照人类的需要,改造或加工生物包括植物、动物、微生物等,使其能够生产出对人类有利的产品[1-2]。
2 教学现状与分析
内蒙古农业大学生命科学学院生物技术专业自1996年开始招生,2006年成为品牌专业,经过了16年的专业建设,首先于2003级生物技术专业学生中开设36学时的动物胚胎工程课程(专业选修课),随着现代生物技术的迅猛发展,36学时的理论讲授明显不足,于2005级学生中更改教学大纲,内容上增加了动物组织、细胞的培养技术、基因工程技术等,理论教学增加到54学时,并增加18学时实验教学,课程性质首次转为专业必修课,并创新性地更名为动物生物技术,当时整个生物领域还未出现命名为动物生物技术的课程,直到2009年5月1日,科学出版社出版了普通高等教育十一五规划教材《动物生物技术》,至此这一新课程有了正式出版的教材可参考。笔者调查了部分农林院校生物技术专业开设的主干课程,主要有11门(动物学,植物学,微生物学,生物化学,遗传学,细胞生物学,分子生物学,基因工程,细胞工程,发酵工程和酶工程),在调查的农林院校中(安徽农业大学,西北农林科技大学,山东农业大学,湖南农业大学,吉林农业大学,东北林业大学,青岛农业大学,江西农业大学,福建农业大学,华中农业大学,华南农业大学,云南农业大学),都开设《细胞工程》课程,目前只有内蒙古农业大学生命科学学院生物技术专业开设与《细胞工程》相近课程《动物生物技术》和《植物生物技术》课程。
3 动物生物技术课程建设与改革
3.1 教学思想与目标改革
落实科学发展观,逐步树立“以学生为中心”、“一切为了学生”的意识。教师要改变传统的教学观念[3],正确处理传授知识与提高学生学习能力之间的关系,使学生在学习一些课程基础知识的情况下,掌握一种主动学习课程相关知识的能力,成为富有知识和具有学习知识能力的复合型人才。
3.2 师资队伍建设
组建教学团队,将教学内容分为不同的教学模块,打破传统的一人一课的教学模式,每一模块由具有相应专业背景的教师承担,业务上要精益求精,力争紧跟各教学内容的学科前沿。定期开展教学研讨,督导组专家听课、评课,同时不定期开展自评和互评及学生评教,以促进整体教学水平的提高。
3.3 教材建设与改革
根据调研,笔者选用了科学出版社出版的普通高等教育十一五规划教材――蒋思文教授主编的《动物生物技术》作为教材,该书比较全面系统地介绍了动物生物技术的概况、基本原理、技术方法和最新发展。同时,由于课时的限制,在教学过程中,不可能做到面面俱到,且课程知识更新速度较快,一些最新热点在教材中没有体现的,自行编写部分讲义,以文本形式拷贝给学生,并推荐其阅读中外文的优秀参考书。
3.4 课程内容改革
动物生物技术属于多学科交叉课程,也是各国科研工作者研究的热点领域,大量的研究成果层出不穷,也在不断地更新和充实着这一新兴学科的知识。无论是教师的教,还是学生的学都具有一定的难度,这就要求在授课内容的选择上,既要注意授课内容的完整性,又要保证实用性和先进性,同时做好与其他课程交叉内容的增、减和衔接。在课程内容上,首先介绍绪论,动物胚胎工程技术概述,体外受精,胚胎移植,性别控制,胚胎分割,嵌合体;其次,介绍分子生物学及基因工程基础;最后重点介绍细胞核移植技术、干细胞技术、转基因技术、动物生物反应器、动物细胞培养技术,动物细胞融合技术,杂交瘤技术和单克隆抗体技术。通过精心的安排,使学生能在有限的时间内,全面系统地了解动物生物技术课程体系的基本内容。
3.5 教学方法改革
3.5.1 利用重大科研成果,激发学生学习的兴趣,提高其学习的主动性。如美国科学家马里奥・卡佩基、奥利弗・史密斯和英国科学家马丁・埃文斯,利用“基因靶向”技术让小鼠体内的特定基因失去活性,培养出研究价值极高的“基因敲除”小鼠,为人类遗传病研究提供了药物试验的动物模型。有了这些动物模型后,人类就能更有效地找到治疗各种遗传病的新疗法,彻底攻克遗传病就为时不远了,这一成果使得他们一起获得2007年诺贝尔生理学或医学奖。罗伯特・杰弗里・爱德华兹爵士,英国生理学家,生殖医学的先驱者,因创建了“体外受精技术”,被授予2010年诺贝尔生理学或医学奖。一门课程的讲授,不但要使学生掌握和了解课程相关的一些基础知识,更重要的是要教会学生如何通过有效途径尽可能的获取更多的、更丰富的相关知识,特别是对于像动物生物技术这样一门新兴的学科领域,许多知识都处于动态更新和完善的过程中[1]。
3.5.2 跟踪学科科研动态,开拓学生视野,培养创新思维。本科生的课堂教学过程不仅仅是传授书本知识,更重要的是启发学生的开拓性思维能力和创新意识,培养和提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力[3-5]。因此,在应用范围广、知识更新快的动物生物技术教学过程中,介绍学科研究的新动态和新进展,有意识地拓宽学生视野,打开学生思路,培养学生创新性思维是十分必要的。例如诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cell,IPS cell),由日本的2位科学家于2006年发表于世界顶级杂志《Cell》上。通俗地讲,就是通过某种方法,把高度分化的成体细胞去分化,使之成为多能干细胞,重新获得分化成多种细胞的能力。IPS技术是干细胞研究领域的一项重大突破,它回避了历来已久的伦理争议,解决了干细胞移植医学上的免疫排斥问题,使干细胞向临床应用又迈进了一大步,该成果的研究者获得了2012年的诺贝尔生理学或医学奖。随着IPS技术的不断发展以及技术水平的不断更新,它在生命科学基础研究和医学领域的优势也已日趋明显[6]。
3.5.3 创新教学形式,提高教学效果。在课堂教学过程中,要认真倾听学生意见,像朋友一样对待学生,拉进教师与学生的距离,让学生感受课堂文化,使其融入其中,积极思考,成为课堂的主体。同时可适当增加专题讨论会,通过学生准备ppt演讲等形式,一改以往整节课教师讲、学生记,缺乏沟通的模式,使学生处于主动学习的状态[7]。
3.5.4 优化多媒体教学,引入现代信息技术。利用有限的课时,着重讲授课程的重点、难点、关键点、知识点间的联系,引导学生自觉地去思考,对于容易掌握的部分课程内容可安排学生自学。利用计算机和Internet等手段,从国外引进和下载原版图书和动感图像,进行多媒体教学,可以有效提高教学组织效率,充实教学内容。不仅可以多层次、多角度地向学生提供丰富多彩的教学信息,还可以提供更加生动形象的人机交互界面,充分调动学生学习的积极性[8]。例如,细胞融合,精卵受精,细胞核移植等内容。在多媒体教学中,坚持适度运用原则和有机结合原则,留出足够的时间给学生理解、思考,且结合使用板书、实物等各种教学媒体,取长补短,将教学内容化繁为简,增强教学的生动性和创造性,使学生喜欢学习[2]。
3.6 考核方法改革
首先,改变以往的考核方法,将重视课本上的知识转变成重视实践、将重视成绩转变成重视课堂教学,今后不以单一的考试成绩为总成绩,而要加上一定比例的实践考核成绩,让教师、学生都能重视实践;其次,增减考核方式的多样性,以平时成绩、实验成绩、期中成绩和期末考试等作为综合考查学生学习成绩的考核体系,即20%平时成绩、20%实验成绩、20%期中成绩和40%期末成绩[9]。
4 结语
随着科学技术的快速发展,动物生物技术方面的研究也会更加深入,因此各个高校要建设好动物生物技术专业已迫在眉睫。课程组立足于内蒙古农业大学生命科学学院自身特色,通过分析生物工程、生物技术、制药工程3个专业之间的内在联系,准确把握动物生物技术课程的教学地位,注重该门课程特点,围绕课程内容,加强教学建设,创新教学形式及考核体系,逐步完善优化动物生物技术多媒体教学,提高教学质量,达到人才培养的目的和要求[10]。
5 参考文献
[1] 王伟霞,李福后.生物技术专业《细胞工程》课程建设与改革[J].科技创新导报,2008(9):245.
[2] 周欢敏.动物细胞工程学[M].北京:中国农业出版社,2010.
[3] 蒋思文.动物生物技术[M].北京:科学出版社,2009.
[4] 朱海英,苏娟,訾晓渊.课程教学体系构建与学生自主学习能力培养[J].中华医学教育杂志,2007,27(4):107-109.
[5] 李淑芳,徐春厚,雍艳红.动物免疫学理论课教学改革的探索与实践[J].高等农业教育,2009(7):65-67.
[6] 刘锴栋.细胞工程教学改革与探索[J].现代农业科技,2010(10):30,32.
[7] 代建丽.植物细胞工程教学改革初探[J].科教文汇,2011(6):23,37.
[8] 张一春.现代教育技术实用教程[M].南京:南京师范大学出版社,2005.
生物科学行业分析范文3
关键词:应用创新性人才培养;植物学;课程建设
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)12-0143-03
Botany Curricula Construction Reform for Applied and Innovation Talent Training
Zhu Dan1 et al.
(1 College of Life Science,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China)
Abstracts:Botany is the foundation subject of agriculture and life science application. This paper described the measures we carry out to train the talents of practice and innovation from the theoretical teaching,experimental teaching and practice teaching.
Key words:Applied and innovation talent training;Botany;Curricula construction
随着科技进步和经济发展,中国社会在对优质产品和先进技术的需求已从模仿学习阶段进入了自我创新时代。这就意味着培养适应创新型国家建设需要、适应产业发展需求的高素质应用型高级专门人才的迫切性[1]。人才的培养重点在大学期间的熏陶,这就需要加大力度培养学生的创新意识和创新思维,提高学生的科技创新能力及团队协作能力。植物学是生命科学、农学、园林园艺等专业的基础学科。随着生命科学研究地不断发展和深入、农业发展现状的变化和出现的新问题、园林园艺面临的新挑战,对植物学的教学进行改革创新、与时俱进已迫在眉睫[2]。2015年10月召开的两会提出“十三五”期间是中国农业发展的关键时期。随着我国放开二胎政策,我国的人口极值又进一步上升,对我国的粮食安全问题提出了新的挑战。另外,资源过度开采、过量施肥导致土地盐碱化等问题让保障粮食安全面临严峻挑战。如何应对解决新时代环境面临的农业科学问题,需要具有自主创新精神和能力的研究学者团队的共同努力。培养大学生创新能力、动手能力、分析解决问题能力是培养创新应用型人才的必要措施。植物学教学也是实验和实践性很强的一门课程,进行植物学课程建设改革是适应当下应用创新社会环境必然之举。本文从植物学理论教学、实验教学及实习教学3个方面提出了优化和改革方案,以期为我国农业和生命科学发展,培养应用创新型人才提供参考。
1 优化教学内容与方法,突出创新性
1.1 修改教学大纲,突出与时俱进的教学重点 随着现代生物科学的深入发展和各学科之间更加密切的交叉渗透,使植物学这门必修的基础课程传授的内容范围要求越来越广[3]。另外,由于名校工程建设增加了很多新课,植物学的课时也逐年缩减,以往的教学模式很难满足现代的教学要求。因此,修改教学大纲,突出与现代社会需求密切联系的教学内容,重点讲解能辅助其他学科发展的交叉内容变得尤为重要。植物学是研究植物的形态结构、分类、生长发育与生殖规律以及植物和外界环境之间的辩证关系的一门科学[4]。比如可以重点讲解植物的形态结构与外界环境之间的适应关系,在盐逆境下,植物的根的凯式带等显微结构、茎的微管运输系统、叶的腺毛、盐囊泡等特定结构在适应这种盐环境生存下去的结构特点。通过类似这样的教学内容的修订,把讲授的内容与生产、生活联系起来,可以让学生很好的通过解决问题的方式去学习植物学的结构等基础知识,并为以后应对农业科学问题打下良好的理论基础。
1.2 改进教学方式,激发学生自主、创新思维“教学有法,教无定法”。在教学过程中可以选择灵活多边的教学模式来激发学生的自主创新思维,并能让他们在高度压缩的课时里实现知识吸收的最大化。首先,可以利用先进的教学技术提高学生掌握学习信息的容量。如近年来,越来越多的教育部门、高校和教育研究机构认识到微课在教育教学中的重要性,形成了一股设计开发和应用研究微课的热潮。一线的教师们可以在课堂教学中应用新技术教学工具制作以“学生为中心”适合学生自主学习的微课,达到激发学生学习动机以提升教学质量。这就需要教师们了解微课、慕课、翻转课堂之间的时空关系进行转型思考,掌握新概念多媒体快捷技术体系、学习理念及方法论。其次,教学方式要抓住学生的心理和兴趣,让他们主动的进行创造性思索。教育家赞可夫说过:“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域,触及学生的精神需要,这种教学法就能发挥高效作用。”如在讲根茎这两章时,可以通过比较的方式让学生自己去分析两者结构的差异,并通过课后的查阅资料写根茎作为功能器官适应各自环境的结构合理性,通过调研的方式让他们掌握根茎的结构特征。在讲花果的时候,可以带常见的大家感兴趣的实物到课堂进行现场讲解。同时在讲课过程中要把讲授的内容通过提问的方式与实际生产生活联系起来引起学生的思考,如为什么“树怕剥皮猪怕壮”?“连理枝是如何形成的”等营造良好的创造性思维的课堂环境,这就要求教师要突破教材,不断吸收和积累新的信息和专业知识,保证学生创新学习氛围的持续。
2 强化实验教学设计,突出应用性
2.1 实验教学培养学生解决问题能力 实验教学应以探索和解决实际科研问题的方式呈现给学生,从而培养他们独立思考、综合分析、动手操作和自主创新的能力[5]。学生的实验设计可与老师的研究课题结合起来,探讨研究课题需要解决的某个问题,如生活在沿海滩涂地上西伯利亚蓼的叶表面腺毛是如何转变成盐腺来适应其生活的环境的?可以以解决此问题为实验内容,要求学生自主的去思索从哪方面去做实验可以解决这个研究问题,查阅关于腺毛和盐腺发育结构特点的文献,确定实验方案,主动去学习操作的方法,如显微镜的使用、零时装片和石蜡装片的制作,对观察的结果进行分析和讨论,最后教师可以对比不同学生之间的解决问题的思路和结果,做出详细的分析给同学们解答,整个实验过程培养了学生科研思维和素养、激发了学生的创新能力和解决科研问题的能力。学生的实验设计也可以与地方特色结合起来,如山东沿海盐碱地较多,如何进行盐碱地的改良,可以让学生做实地植物调研和采样分析,并通过自己的实验和理解提出合理的解决方案,最后老师对每组学生实验结果进行一一评价分析,最终达到提高他们解决实际问题的能力。
2.2 “产、学、研”协同创新 实验教学设计可以由“封闭式”变为“开放式”。实验教学不仅仅在实验室,可以引导学生去实习基地,如学校的苹果、梨的实验基地,小麦、水稻的栽培基地,烟草、茶的育苗基地、番茄、黄瓜的嫁接基地等去了解和掌握植物的生长发育特点和结构差异,给学生提供个性发展的实验设计,让学生的兴趣与生产应用相结合,有利于学生创新思维和能力的激活。也可以引领学生去植物技术相关的企业,让他们理解植物学在实际生产应用中的作用,知识如何可以转化为生产力的内涵,促进他们自主学习理论知识的积极性,最终培养学生产、学、研相结合的协同思维方式和创新创业训练。
3 完善实习基础建设,提高学习成效
3.1 创建良好的实习基地 植物学实习是植物学教学的重要部分,通过实习加强巩固学生对植物学理论基础知识的掌握[6]。建立完善的学生实习基地是提高实习成效的有力保证[7]。青岛农业大学坐落于靠渤海的崂山脉附近,崂山山势险峻、地形复杂,气候差异明显,植物种类丰富多样,是很好的实习选择地。本教研室已开发出3条可行的实习路线,分别为棉花村、三标山、二龙山实习基地。此3个基地的植被类型和科属已做过详细调研和备注,每种植物的结构特性也做了详细记录,同时开发了适宜的休息站和认知停留点,保障了学生深入山林切实认知植物结构特征和特点的有效性,同时保障了学生外出实习的安全性。另外,青岛农业大学校园环境优美,园林绿化植物丰富,学生每天生活在其中,是很好的实习基地。组织学生为身边的植株挂牌,标明科属种和用途,经常组织学生对校园的植物进行调研起到了很好的实习效果,也激发了学生主动学习和创新的能力。
3.2 建立完整的网络资源 如今的社会是网络信息化时代,学生对知识的需求和认知也都偏向于利用网络资源获取,比如微信、微博、百度、优酷以及一些专门的知识学习网站,而不是去图书馆翻阅厚厚的书籍或者拎着叠叠笔记。因此,老师可以建立完整的网络学习资源,比如建立植物学显微结构分享微信群,经常在群里分享些有趣的关于植物的小故事,或者漂亮的植物微观显微图,让大家一起欣赏和参与讨论。另外,老师们可以根据自己丰富的知识制作些专题视频分享给学生,让学生深入学习些感兴趣的植物学方面的知识。其次,可以通过学校或国家资助申请建立网络植物标本库,供学生自行查阅和学习。
3.3 创造丰富的学术氛围 在教学过程中结合教学内容,不定期的邀请在植物生物工程、植物分类学、药用植物开发等方面有一定知名度的专家来给学生做学术报告,或者举办“博士、教授论坛”。通过多种形式营造浓厚的学术氛围,让学生了解最新科学技术的发展动态并激励他们进一步学习的兴趣,进而激发他们思索创新的潜能。另外,可以开展些竞赛巩固他们对知识的吸收,如我们植物学课题组每年都会在学校范围内举办一场“植物认知大赛”,设定详细的竞赛规则和奖励措施,激发学生对认知植物特征的兴趣。其次,可以鼓励学生以申请主持研究课题的形式进行独立的科学研究,如鼓励学生积极申报“大学生科技创新项目”,得到学校资助后,通过查阅文献、计划实验方案、实际动手操作、分析结果数据、撰写结题报告和论文这一系列的科研训练,在很大程度上培养了学生的创新意识和创新思维,提高了学生的科技创新能力及团队协作能力,为培养适应创新型国家建设需要、适应产业发展需求的高素质应用型高级专门人才打下基础。
4 结语
应用创新型人才是快速发展的农业和生命科学行业的迫切需求。植物学作为多学科交叉的基础学科,要求教师具有丰富的专业知识,与时俱进的学术领悟和培养优秀学生的热情。在植物学教学过程中,优化创新性的教学内容和方法、强化应用性的实验教学设计、完善实习基础建设是提高学生植物学学习积极性,激发他们的创新思维,锻炼他们解决问题能力,培养适应创新型国家建设和产业需要人才的可行之举。
参考文献
[1]程凡升,朱丹,王莹,等.应用创新型人才培养环境下葡萄酒工程学课程建设与实践[J].安徽农学通报,2015(22):114-116.
[2] 李秀平. 植物学实践教学改革与创新探讨[J].现代农业科技,2012(16):339-340.
[3]冯大领,张巍巍,魏健.通过植物学教学课程改革培养学生的创新能力[J].河北农业大学学报(农林教育版),2014(02):48-50.
[4]高婷,辛华,朱丹.把握教学环节优化植物学教学质量研究[J].安徽农业科学,2015(22):386-387.
[5]张永夏,黎科,邹永东.植物学创新性实验教学改革探索与实践[J].实验室研究与探索,2011(08):09-311.
[6]袁颖.植物生产类专业植物学实践教学改革探索[J].安徽农学通报,2011(24):112-113.