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食品生物科學范文1
中圖分類號:G642.3 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2017)10-0028-03
“細胞生物學”是生命科學的基礎學科,也是前沿學科,是教育部規定的生命學科各專業學生必修的7門主干課程之一[1],在生命科學教育中占有核心地位,近年來,隨著新的儀器設備、先進手段的應用,尤其是細胞生物學與醫學、分子生物學、神經生物學等學科的相互滲透及交融,已成為21世紀生命科學的重要研究領域[2]。商洛學院作為地方應用型本科院校,以培養應用型人才為目標,在細胞生物學教學中不斷更新教育觀念,鉆研新的教學方法,也取得了一點成績,現就該課程建設實踐與經驗進行總結探討如下。
一、商洛學院細胞生物學課程發展的歷史沿革
追溯商洛學院的辦學歷史,它經歷了專科和本科兩個階段。在專科教學階段,商洛學院創辦的生物類專業先后有生物教育、生物技術及應用,“細胞生物學”作為該專業的基礎課、必修課,在該專業的人才培養方案課程體系中起著重要的作用,課程教學共設54學時,其中課堂教學36學時,實驗教學18學時,這一階段的教學活動都是以教師為中心,學生在教與學的過程中是被動地認知信息的接受者。這種教學方式,往往忽視學生主動獲得知識的潛在能力和理解知識的差異性,以及發展知識的創造性。這種傳統的“講授式”教學模式雖然在教學中統一了大綱,確定了標準,規范了教學制度,但同時也阻礙了學生個性的發揮,忽略了學生積極思維的發展,不利于面向21世紀的高素質應用型人才的培養。
2006年2月經教育部批準我校升格為本科院校,同時更名為商洛學院,2011年起成為省市共建高校,2014年被陜西省教育廳確定為向應用技術大學轉型發展試點高校。隨著商洛學院學科發展、人才能力培養需求及現代網絡技術的沖擊,原先知識體系、師生互動模式、考核方法等方面已不能滿足課程教學要求和學生學習興趣要求。伴隨生命科學的發展,細胞生物學課程內容也出現了調整,教學重點從過去對細胞形態結構與功能定位的描述,轉移到細胞重大生命活動及其分子機制的研究上來。這種課程內容結構的轉變和對新時期人才能力培養的要求致使“細胞生物學”的教育教學改革勢在必行。目前商洛學院生物類專業“細胞生物學”課程教學共設72學時,其中課堂教學36學時,研究性教學課程論文18學時,實驗教學18學時。特別是對于新建地方本科院校而言,目前能充分體現應用型人才培養目標和以能力培養為核心的人才培養規格的研討式教學模式的更新更加迫在眉睫了。
二、細胞生物學精品課程建設的意義
2003年,教育部在全國高校啟動精品課程建設,其目的是為了切實推進教育創新、深化教育教學改革、培養創新型人才[3]。而商洛學院作為應用型本科院校,主要培養具有創新能力和實踐能力的應用型人才,目的是面向地方,服務于地方區域經濟社會發展。在教育教學過程中,商洛學院自升本以來不斷修訂完善人才培養方案,通過教育教學改革,促進學生了解學科前沿和熱點問題,培養學生的自主學習能力,提高學生分析、解決問題的能力等,保障新時期對創新型人才的需求。
“細胞生物學”是現代生命科學的三大基礎之一[4],而細胞的研究既是生命科學的出發點,又是生命科學的匯聚點,著名科學家E.B.Wilson在1925年就曾提出:“一切生命的關鍵問題都要到細胞中去尋找”[5],因此,建立好細胞生物學理論與實驗的學科基礎,從顯微、亞顯微、分子水平,從細胞系統化、動態化的角度認識生命和生物科學,為后續課程的學習打下良好基礎。
然而在教學中,我們發現地方高校“細胞生物學”教學模式陳舊,學生只知道聽、記、背,這種“灌輸式”的教學模式已經不能滿足現代社會對創新型人才培養的需求,呈現出學生學習積極性不高、自主學習能力不強、所學知識不能緊跟時展等問題。同時,本課程內容多、抽象難懂,又是一門前沿性學科,在教學上既要保證學生對基礎性知識的掌握,又要盡可能地介紹新的理論和方法,讓學生了解本學科的前沿動態,更好地達到應用型人才培養的目標。為了解決地方高校“細胞生物學”教學過程中產生的諸多問題,培養學生的學習興趣,提高教學質量,我們就有必要建立“細胞生物學”精品課程。
課程建設與改革是提高教學質量的核心,也是教學改革的重點和難點,而“細胞生物學”精品課程建設能在很大程度上改善學生的學習條件,提高學生的學習熱情,塑造良好的學習氛圍,提高教學質量。通過精品課程建設,教師轉變了教學理念,改進了教學方法,創新了教學模式。精品課程建設也是地方高校深化教育教學改革的一項重要任務。
三、細胞生物學精品課程的主要特色
(一)以“學生為主體、教師為主導”創新教學模式
教學改革的一個重要趨勢是教育工作者要以人為本,促進大學生全面發展,尤其是注重從知識的傳承向能力的培養的轉變[6]。“細胞生物學”教學緊跟學科發展趨勢,在近七年的教學中,課程組成員積極改變傳統的教學模式,在教學中踐行了“以學生為主體、教師為主導”的研究性教學模式。
為了充分調動學生的積極性,提高教學質量,課程組成員不斷修訂人才培養方案,調整教學大綱,在教學內容中增加了合作研討教學環節,從已授理論課的重點內容中提煉一些具有綜合性、趣味性、爭論性的討論話題,并將其作為合作討論式教學的論題,如線粒體與阿爾茲海默癥、p53與衰老的關系、細胞膜與癌癥等,通過學生查閱文獻及自主學習,使學生能自主參與知識的獲得過程,有利于學生實踐能力和創新能力的培養。
本次改革分別以商洛學院生物技術、生物科學專業學生為對象,進行了五輪合作討論式教學的嘗試。教學過程分兩部分,即大班上課和小班討論,在大班上課中,由教師講解本課程的基本理論,而針對一些具有共性意義的重大問題或熱點問題所涉及的“細胞生物學”知識及前沿動態進行小班討論,有效地培養了學生的自主學習能力、團隊合作精神,促進了學生個性的發展,對學生綜合能力的培養起到了較好的效果,對于以應用型人才培養為目標的其他高校生物類專業的“細胞生物學”教學和其他專業課教學也具有一定的借鑒意義。
(二)以“教學奠基科研,科研反哺教學”培養創新人才
高校的根本任務是人才培養,人才培養的質量是衡量一所高校教育教學水平的一個重要標志,也是高校生存和發展的唯一途徑。只有將科研成果轉化為教學資源并融入教學實踐,才能彌補課堂內容的不足,實現教師的專業化發展,形成專業特色,培養創新型人才,進而提高課程教學團隊的整體水平,實現“以教學奠基科研,科研反哺教學”的目標。
近年來,課程組成員能結合地域資源特點,積極申報科研項目,將科研成果及學科前沿動態融入教學。同時,通過鼓勵學生積極參與教師科研項目、大學生科技創新項目及課外實踐活動等多種方式對學生進行科學素質培養和創新思維訓練。這種方式極大地促進了課堂教學的延伸,顯著地提高了學生的創新意識和創新能力,涌現出了一批優秀的學生。近年來,在學生畢業論文選題中與該課程相關的論文題目每年平均占該專業的26.7%,整體上反映了學生良好地掌握了基礎理論、專業知識和應用知識的能力。從近三年生物技術專業學生考研情況來看,以該課程作為專業課的學生平均每年占考研上線率的46.7%。
(三)以“理論聯系實際,技術支撐產業”服務地方經濟
服務地方經濟社會發展是推動高校科學發展的一個重要方面,也是商洛學院響應轉型發展的一項重要職能。隨著大學從“精英教育”向“大眾教育”發展轉型和地方經濟發展對人才需求的增加,這一職能顯得尤為重要。
為了適應新形勢的需要,拓寬學生的知識面,提高學生的實驗操作技能,培養學生的創新能力,更好地適應社會對人才的需要,本課程組依托商洛學院生物學優勢學科和GAP科研工程中心,結合地方資源和產業特點,積極申報各類科研基金項目,利用“細胞生物學”中的核心技術開展了五大商藥、秦嶺野生蘭花、秦嶺高山杜鵑等研究,為相關產業的發展提供技術支撐和服務平臺。同時,這也是商洛學院面臨轉型發展,根植地方行動的重要舉措。
(四)注重實踐教學,提高學生的綜合素質
實踐教學是“細胞生物學”教學中不可缺少的環節,2014年,商洛學院成立生物醫藥與食品工程學院,為促進細胞生物學學科發展,我們對生物技術及生物科學專業的人才培養方案進行了調整,堅持以先進的教學理念為指導,改造傳統的以依附和印證理論為主的實驗模式,建立以能力培養為主線,分層次、多模塊的實驗教學體系的基本框架[7]。課程實驗內容分基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗三個層次設置實驗項目并實施。如:學習完細胞融合知識后,完成雞血細胞計數與PEG誘導的細胞融合實驗項目,使學生明確細胞融合的原理及方法。學習完線粒體結構及功能后,進行線粒體的超活染色與觀察,明確細胞器的超活染色技術;學習完植物組織與細胞培養知識后,讓學生查閱文獻,自行設計實驗方案,撰寫實驗論文。
教學方法上采用統一模式、開放模式和導師模式等多種方式。教學手段上,充分發揮現代化教學手段在實驗教學中的作用,使實驗課程和實踐教學資源陸續上網。建立多種實驗考核方法,統籌考核實驗過程與實驗結果,激發學生實驗興趣,提高實驗能力。采取平時成績同期末考試成績相結合的辦法,嚴把畢業論文關,鼓勵學生在實驗中有所創新。
實驗教學加深了學生對課程理論知識的理解,也激發了學生的專業學習興趣。近年來,依托本區域優勢、特色資源,結合生物技術學科領域的發展,主要側重于“細胞生物學”實踐應用方面的選題,大部分選題結合教師科研或來自生產第一線,有較大的實用價值或參考意義,有一定的創新性。
(五)應用現代教育技術,提高教學效果
“細胞生物學”屬于生命學科領域的課程,授課內容和知識點存在客觀、微觀和抽象等特點,因此,國外許多教學機構很早就開展了將深奧難懂的理論知識以直觀、形象的方式呈現出來,尤其需要現代多媒體技術輔助教學[8]。該技術以其大信息量、文字、圖像、聲音多形式的信息傳播方式,在課堂教學中越來越受到重視。“細胞生物學”的教學內容中包含許多細胞和亞細胞精細結構,功能原理復雜、抽象難懂,尤其缺乏動態的機理解釋,這使得原本客觀實際的文字介紹,在初學者眼中變得抽象而枯燥,學習效果差,學習興趣不高。多媒體技術,可以將文字、圖片包括其中,使教學內容圖文并茂,專題視頻形象生動,使學生對細胞的微觀構造產生直觀的認識,如細胞內部結構視頻、細胞功能動畫、細胞重要生命活動相關圖片、視頻等。“細胞生物學”課程組通過近年來教學實踐的積累,已完成全套“細胞生物學”課堂教學多媒體課件及收集到相關章節的視頻及動畫,使“細胞生物學”知識由抽象變具體、由靜態變動態、由微觀變宏觀,有助于提高學生的學習興趣,加深學生的理解和記憶,增強教學效果。
“細胞生物學”網絡課件就是用于輔助學習的網絡資源。近年來,課程團隊致力于相應課件、電子教案、習題集和專題視頻的收集、制作與更新,補充完善和充實了課程網絡資源。為了使初學者能盡快熟悉課程教學組織形式,把握學習重點,做好課前準備工作,網絡平臺還專設了研究性教學單元模塊,包括研究性教學題目來源、近年來小班課組織形式、學生匯報ppt、自主學習報告等內容,便于師生有效地開展教學活動。
根據歷年來生物技術專業部分學生的考研復習需求,網絡平臺還增設了考研專題模塊,涉及相關學校的考研信息、電子圖書、歷年考研真題等資料,反響良好。為了便于自學和師生交流,不斷提高課程網站建設質量,拓寬服務面,網站系統開通了信箱答疑和在線溝通平臺。
四、細胞生物學精品課程的建設成效
食品生物科學范文2
關鍵詞:生物統計學;精品課程;教學改革
一、引言
隨著生物科學的發展,只有定性的結論已不能滿足實踐的需要,實現生物科學結論定量化是人們長期追求探索的目標;生物統計學是生物學科定量化的重要分析理論與方法,生物統計學是生物學科應具備的基本知識和素質,與生命活動有關的各種現象中普遍存在著隨機現象,大到森林陸地生態系統,小至分子水平,均受到許多隨機因素的影響,表現為各種各樣的隨機現象,而生物統計學正是從數量方面揭示大量隨機現象中存在的必然規律的學科。因此,生物統計學是一門在實踐中應用十分廣泛的工具學科,它是生命科學各專業的專業基礎課,對后續生命科學課程學習和生物科研有重要作用。
同時,生物統計作為數理統計在生物學領域的應用,是教學難度較大的一門課程。因此,在生物統計學精品課程建設過程中,針對各專業培養目標的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓練,在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀對生物統計學課程的重新定位。
(一)新世紀對生物統計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了發展,在其基礎上發展起來的生物統計學、統計流行病學、隨機化臨床試驗學已經成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組,基因芯片等實驗科學產生出的巨量數據,需要新工具來組織和提取重要信息。
將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統計學將會與信息技術密切結合,較少側重傳統數理統計,而會更多注意數據分析,尤其是大型數據庫的處理。生物統計學越來越不同于其它數學領域,計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統計學對大學生素質培養的作用。
生物統計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統計分析的基本特點,因此在生物統計課程的學習中培養了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數涉及到的是隨機事件,因此,生物統計學不僅是試驗設計與統計方法的教學,更重要的還是大學生思維方式的培養,這對提高大學生的素質很有必要。
生物統計學包括試驗設計和統計方法兩個有機聯系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內容。通過統計方法的教學除讓學生弄清各種統計方法的內涵外,還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學生科學研究素質。
三、教學方法和教學手段的改革。
(一)加強電子課件及網絡平臺建設。
生物統計學是應用概率論和數理統計原理研究生物界數量變化的學科,而概率統計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學時的減少(由原來的60-70學時,降到現在的40學時左右),如何深入淺出地引導學生入門,并使學生在了解概率統計思想的基礎上,掌握常用統計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此,我們利用多媒體技術,制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內容形象化與直觀化,收到了良好教學效果。建設了一個生物統計學教學網絡支撐平臺,現有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學優勢與學生的認知規律有機結合,用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規律相結合,多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如:(1)內容多,幻燈片變換快,由照本宣科變為照屏宣科,為新的“滿堂灌”;(2)課件圖片多,內容以展示為主,缺乏啟發性;(3)教學內容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”),老師照著屏幕上的內容給學生講解,失去了傳統教學方法,老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色,在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規律緊密結合在一起。在制作課件時,采用啟發式教學方式,精煉教學內容,模仿傳統教學書寫板書的過程,根據教學內容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫方式。在課堂教學中,老師仍然保持傳統教學方法的教姿教態,在授課的過程中與學生保持互動,根據學生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發揮了多媒體教學的特點,又充分照顧到學生的認知規律,在內容沒有縮減,學時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學效果。
(三)長期堅持教育教學方法及教學規律的研究。
生物統計學的理論基礎是概率論與數理統計,從這個層面上講,它有非常濃的數學味道,但是它又有別于概率論與數理統計,生物統計學更主要強調的是概率論及數理統計的思想和方法在解決生命科學中一些具體問題的應用。因此在教學過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數理統計的原理講得太多,一是學時不允許,二是學生難以消化,得不到好的教學效果;如果只注重方法的講解,學生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經過將教學的重點放在教學中引導學生重點掌握統計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導。在教學內容的安排上采用“保干削枝”,即在學時減少很多的情況下,將一些次要的統計方法去掉,也要保證有足夠的學時講授理論分布與抽樣分布、統計假設測驗等方面的內容,讓學生掌握生物統計學中所蘊含的概率論及數理統計的思想精髓,從而避免學生亂套統計公式。
(四)密切跟蹤生命科學發展的前沿動向,探索生物統計學解決前沿問題的理論與方法。
統計學在生物學中的應用已有長遠的歷史,許多統計的理論與方法也是自生物上的應用發展而來,而且生物統計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺。現在基因組學、蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發展,使得生物統計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設中,隨時注意納入生物統計學在前沿領域研究應用的內容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物產業主戰場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學,注重學生能力培養。
生物統計學要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統計學不僅應該開設實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統計軟件的應用上,讓學生不僅掌握統計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業或升學的必備計算機統計技能,提高解決復雜問題的能力。
(一)開展統計軟件的實習,擴大學生的視野,提高學生素質。
20世紀20年展起來的多元統計方法雖然對于處理多變量的種類數據問題具有很大的優越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發展,使得復雜的數據處理工作變得非常容易,所以充分利用現代計算技術,通過計算機軟件將統計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統計輸出結果與有關解釋,從而使統計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學時數與達到培養目標所需完成的教學內容相比還是不足的。為此,可以通過標準的統計軟件的教學實習來達到以點帶面,擴大學生視野,提高學生素質。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統計電腦實驗室。現共有50余臺電腦,并連接到校園網。實驗室配備有指導教師,負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外,實驗室還對優秀學生免費開放,鼓勵他們結合教師的科研活動,應用所學生物統計學知識,學習新的生物統計學知識,掌握應用計算機解決生物統計學問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養學生實際動手能力和科學嚴謹的治學態度,必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外,開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程實驗與實習中,根據相關內容加入了試驗設計方法以及數據統計分析的相關內容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后,由原來的單一農科專業變成了理、工、農三大學科均有專業的格局。雖然專業的學科歸屬不同,但有一點是相通的,其內涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法,從不確定性數據中挖掘事物的客觀規律,是實驗科學工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農科專業上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業,結合實驗課教學的改革,對發酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內容全部或部分改為用生物統計學指導學生自主進行實驗設計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變為試驗條件的優化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計,對試驗結果要求學生使用統計學的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用,從專業基礎課或專業課的角度看,改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗,增強了學生解決實際問題的能力,培養了學生創新思維的能力;從生物統計學角度看,將課程的教學實踐延伸到課程外,彌補了學時的不足,更重要的是學生將自己學到的統計學知識,轉化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內化。
此外,在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數據的統計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業論文(設計)中要求學生采用恰當的生物統計學方法進行設計與分析,寫出高質量的畢業論文(設計)。
通過這樣的教學實踐,訓練了學生的統計思維能力,使學生充分認識到掌握生物統計學這一工具的重要性和必要性,增強了學生學好用好這門工具的信心,提高了學生從復雜的生命現象中挖掘事物客觀發展規律的能力。
精品課程是集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優秀課程。作為精品課程的載體,應具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點。與之相比,我們在生物統計學精品課程的建設上,才剛剛起步,今后還要在教材建設、師資隊伍建設、科學研究等方面加大力度,將生物統計學建設成體現現代教育教學思想、符合現代科學技術和適應社會發展進步的需要、能夠促進學生的全面發展而深受學生歡迎的一門課程。
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食品生物科學范文3
關鍵詞:研究型教學;食品微生物學;教學改革
中圖分類號:G642.0?搖 文獻標志碼:A?搖 文章編號:1674-9324(2014)01-0202-02
我校在十幾年的食品微生物學教學實踐中,已經形成了一套較為成熟的教學方法,培養了一大批人才,他們在社會各個行業的發展和建設中做出了巨大的貢獻。但是,在過去的教學過程中也存在一些問題,如學生理論知識雖然牢固,但動手實踐能力相對較弱,學生創造性思維能力較弱等,使得學生到社會工作以后,都要經過較長一段時間的適應期。同時,在21世紀,高校中培養的人才除了具備系統的理論知識外,也應該具備良好的獨立實驗能力。那么如何加強和改進微生物學實驗課教學,提高學生的實驗動手能力?我們在這些方面做了一些探索性工作。
一、方法的制定
在制訂實驗課教學計劃時,將整個實驗課教學分成兩部分。第一階段進行常規實驗課教學。教學的任務是讓學生學習并掌握實驗課的基本理論、基本技術和基本實驗方法,使學生具備基本的實驗實踐能力,為第二階段的教學打下基礎。第二階段為應用試驗階段。根據理論課和實驗課的學習,學生基本理論和基本操作加以運用。實驗題目是教師擬定的,其目的就是將所學習的基本知識加以綜合運用,以培養同學們綜合運用知識的能力。
二、改革方法的實施
1.上好理論課。理論課是實驗課的基礎和前提。食品微生物學既是一門理論性較強的專業基礎課,也是一門實踐性較強的應用學科。理論課的教學,可以給學生一個理性認識,學習進行實驗的理論基礎,減少了盲從性。理論課上,在講好重點、指出難點的同時,應注意理論聯系實際,講解微生物在自然界中的作用,微生物學理論知識在生產實踐中的應用,近期與微生物學有關的科研動態等問題,給學生以啟發,使學生產生濃厚的學習興趣。同時,重點指出一些現在還沒有解決的而學生又感到比較貼切、比較現實的問題,引發他們解決問題的欲望。掌握理論、培養興趣是理論課的主題思想。
2.實驗基本理論思想的培養。針對學生在實驗中遇到的文獻資料查閱、實驗設計、實驗室安全、實驗態度、實驗數據處理等問題。我們特邀請有關教授在此方面進行了專題報告,培養學生基本的實驗室工作概念。
3.應用實驗。應用實驗是實驗教學改革的第二階段,依據學生所學的理論與實踐知識以及學生的不同層次而設計的。應用實驗難度是按照學生所學的實驗技術而確定,同時,這些題目又有一定的應用價值。同時我們也允許學生將自己在學習和生活中感到有意義、感興趣的問題進行研究。實驗進行過程中,對出現的問題,老師及時給予指導和糾正。
4.實驗報告。在做實驗之前,要求同學們寫出預習報告。每完成一次實驗都應及時寫出實驗報告,實驗報告的內容要包括實驗的意義、實驗的理論依據、實驗所用的儀器和方法、實驗的結果,并對實驗進行分析得出結論。
三、實驗改革的效果與分析
1.通過實驗改革,鞏固了學生的理論知識并拓寬了知識面。在實驗進行的過程中,學生會遇到許多問題,有一些問題來自理論知識,這樣學生只能自己去查閱相關的背景知識,在解決這些問題的過程中,加深了對于所學知識的掌握程度,并且開闊了視野。
2.提高了學生的實驗能力。學生在實驗過程中需要運用許多實驗技術去解決實際問題,而在實驗過程中,如果某步驟操作出現了問題,將會直接影響實驗的進程、實驗的結果。因此,學生非常重視實驗技術,同時在進行微生物的分離培養、培養基制備、消毒滅菌等操作中,又多次運用這些實驗技術,使得學生對實驗技術的運用更加熟練,動手能力顯著提高。
3.鍛煉了學生的自學能力。學生在實驗中遇到的問題,都需要自己查閱資料解決。這不但提高了學生的學習積極性,避免了學生應付考試的弊端,更重要的是提高了學生的自學能力和自我解決問題的能力。這對于學生將來的學習和工作都有很大的影響。
4.激發了學生的科研熱情。在完成了實驗以后,有些同學還會向老師提出進行其他實驗的要求,這是以往教學中所沒有的事情。我們通過學校設立的大學生創新基金,鼓勵同學們申請大學生創新課題,學生不但有了利用課余時間的場所,學到了知識,鍛煉了能力,而且養成了做事認真、工作嚴謹、實事求是的良好習慣。
四、實驗教學改革中存在的問題
1.實驗結果和深度參差不齊。在實驗進行中,部分同學對待實驗的態度是積極的,因此實驗認真,實驗結果較好。但是仍然有部分同學采取應付的態度,實驗結果不理想。在實驗報告中,大部分實驗小組對實驗結果的分析比較貼切,有一定的深度;也有個別小組在對實驗結果的分析上不著邊際。
2.工作量加大,儀器設備、耗材和指導教師不足。在實驗教學改革實施過程中,教師和實驗員都要投入極大的精力和時間。如在實驗開始階段,幫助學生查閱資料、解答學生疑問,批改并幫助學生設計實驗;實驗進行階段,指導教師經常要到實驗室,對學生的實驗進行觀察、輔導,督促學生的實驗進度,處理緊急情況等。實驗結束后,要批閱學生的實驗報告,并逐個進行評審。同時儀器設備和實驗耗材需要量增加。進行實驗課教學改革是對學生所學知識的檢驗和科技創新能力的鍛煉,學生在理論課上學到了許多知識。但是,學生究竟掌握了多少?掌握的程度如何?這些情況單靠期末考試說明不了所有的問題。為了有效防止出現“高分低能”現象,通過實驗教學改革,對學生所學的知識進行綜合檢驗,使學生不但主動地、牢固地掌握了所學知識,不會感覺到所學無所用,而且學生還學會了主動學習,擴大了自己的知識面,提高了學生的學習興趣。進行實驗課教學改革是對學生進行科研、工作態度和科技創新能力檢驗和培養的良好途徑,也鍛煉了學生將來走向社會的工作能力。食品微生物學實驗課的改革是成功的,通過實驗課的教學改革,學生的實驗能力得到了較好的鍛煉,獨立實驗水平得到提高。同時,學生學習的獨立性、自覺性得到加強和提高,是一種較好的開放式教學方式,對教學的進行和對學生能力的培養都具有重要的意義。
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食品生物科學范文4
關鍵詞:食品生物化學;教學改革;探究
中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2015)03-04-163-03
Abstract:Food Biochemistry is an important basic course of the food specialty in higher vocational college. Based on the characteristics of food biochemistry teaching courses, we made some exploring research about the food biochemistry teaching reform from adjusting the teaching content, reforming the teaching methods and widening the curriculum appraisal methods, which in ordering to culture students' interest, improve the quality of professional identity.
Key words:Food Biochemistry; Teaching Reform; Research
食品生物化學是一門交叉學科,是利用化學、生物學的知識,對食品的各種組分進入生物體后,在分子水平上發生的代謝反應進行研究,掌握代謝規律。本門課程研究內容涵蓋食品的化學組成、構成比例、理化性質、生物學功能、營養和安全性,還包括食品在加工、儲運及銷售過程中發生的物理、化學變化和這些變化對食品品質、食品安全性產生的影響[1]。
高職高專食品專業的課程構成中,食品生物化學是一門專業基礎課,屬于核心課。是食品專業學生最早接觸的專業課程之一,課程內容具有理論性強和學科交叉的特點。這就決定了學習過程中要涉及多門學科的知識內容,并且許多基礎知識點需要學生記憶,形成自我的潛在認知記憶后才能繼續相關專業課程的學習。《食品生物化學》課程的學習需要學生具備無機化學、有機化學、生物學等知識基礎,而高職高專的學生大多高中階段的知識掌握并不牢固,有部分學生還是文科生,學生的基礎知識明顯不夠用。與此同時,學生剛開始接觸專業課,有陌生感,在尚未形成專業認知前理解專業知識有一定困難,如果沒有好的教學方法和手段,學生就很容易產生畏難情緒,繼而失去學習本門課程的興趣。為解決這些問題,需設法將抽象的理論知識輔以簡單易懂的方式生動體現,通過興趣引導學生自身的主動性,使學生在學習過程中成為主動者,懂得利用網絡和學校圖書館資源探尋生活中的食品生物化學知識,才能真正提高《食品生物化學》課程的教學效果,這就促使《食品生物化學》課程的教學改革勢在必行[2]。
1 結合高職特色調整教學內容
由于三門峽職業技術學院的食品專業2009年才開始正式招生,而現有的出版教材大都沿用了傳統的課程內容,由食品基本組成成分的性質、化學結構、生物學功能和這些組分在體內的分解合成(即物質代謝和能量代謝),以及色素和添加劑等構成全部教學內容。這樣的教學內容結構不能體現高職高專特色,對后續培養專業核心技能的理論指導作用不強。所以,作為食品類專業核心基礎課程的《食品生物化學》,課程內容亟待調整。
為此,根據高職高專食品專業注重實踐能力的培養目標和以此為中心構建的專業課程設置情況,結合我校食品專業學生的實際情況,展開學生和教師雙向反饋調查。調查發現,學生仍然使用死記硬背的方式學習《食品生物化學》課程的知識點,未能將知識活學活用,存在應付考試的現象,教學效果不理想。為改變這一現狀,通過大量查閱課程改革相關資料和廣泛了解其他高職高專同類型專業課程的教學情況[3-5],進行總結整理和認真分析,結合我校食品專業的特色和《食品生物化學》課程的現狀,對本門課程教學內容進行了針對性極強的如下調整:
1.1 食品的基本組成方面 對食物中普遍含有的幾種成分,如水分、糖類、蛋白質、脂類等要在保證原有課時數,對于其中涉及化學結構的內容要減少課時數的同時講授這部分知識時注意緊密貼近生活和后繼專業課程,突出食品生物化學理論知識在食品行業中的應用,這樣有助于學生學習興趣的提高。如水分知識點里很抽象的吸著等溫線,學生不好理解,但是借助食品加工中的食品干燥環節,吸著等溫線在實際生產中的重要意義立刻體現,學生學習的主動性和目的性都能得到提高。
1.2 食品中各種營養素的功能 食品中含有的各種營養素的功能這部分內容,涉及物質代謝、能量代謝和生物學功能。其中生物學功能部分內容知識較分散,但是可以通過聯系生活舉例生動體現。如酶作為生物催化劑的專一性和高效性,可以用雙氧水分解為例,借助多媒體或者掛圖將生物催化劑和化學催化劑的作用條件及效率進行直觀對比,這樣學生的學習興趣會大幅度提高。而對于代謝部分內容,因為涉及大量生物化學反應過程,可以縮減課時,聯系食品加工工藝中涉及的代謝過程,只要學生能掌握如何從食品加工的產品出發,分析糖、脂肪、蛋白質在不同代謝條件下會產生不同產物的原因即可。
1.3 食品安全 這部分主要包含食品在加工、貯藏中的品質變化等內容。增設這部分內容,不僅與生產生活結合緊密,還可以很好地提升學生的專業認同感,激發他們更好地學習以后的專業課。
調整之后的教學內容通過教學實施,收效很好。不僅拓展了學生的知識面,而且知識與生產實際的結合度大大提高,對學生將來從事食品檢驗、食品質量監管等工作提供了很好的知識儲備。
2 革新教學模式
《食品生物化學》的教學組織和實施是影響教學效果的一個重要因素。無論是理解抽象的理論概念還是各類化學反應,要使學生能真正掌握,并能將這些理論知識與生產實踐相關聯,恰是授課過程中需要解決的關鍵問題。這就要求必須對傳統的以教師為中心的教學模式進行革新,正所謂“教無定法,貴在得法”,采用能激發學生學習本門課程的興趣并能引導學生主動學習的教學方法和手段,在學習過程中建立以學生為主體的教學模式。
通過嘗試,以下幾種教學方法被應用到《食品生物化學》課程的教學中,對教學效果有明顯提高。
2.1 實物演示法 實物演示法借助實物,直觀性強,容易引起學生的學習興趣。借助這個方法學生可以把課本上的知識與具體事物聯系起來,獲得豐富的感性材料,具體化地掌握抽象知識,縮短認識過程。特別是當前的90后學生缺乏日常生活經驗,對身邊經常發生的食品生物化學現象不留意,而高職高專食品專業的《食品生物化學》課程又開設在大一的第二學期,是學生首次接觸的專業課程,專業知識缺乏,沒有積淀。這時若在教學過程中單獨采用案例教學,學生對案例的理解程度有限,即便加上教師的說明,仍然得不到好的教學效果。筆者在教學中創新性地采用實物演示法后發現,該方法能夠很好地克服單獨使用案例教學法的弊端,增強學生的理解和認識。如:在講授“糖的甜度”這部分內容時,在學生了解甜度的概念和表示方法后,現場讓學生親口品嘗預先配好的標準甜度蔗糖溶液和果糖溶液,品嘗時教師要告知注意事項,并要求學生在品嘗后,評價2種糖溶液。最后教師要對學生給出的評價進行點評,在點評過程中講授不同糖類甜度的性質。通過在授課過程中采用這一方法,學生反饋信息顯示對甜度部分內容中理論知識的認識和理解過程變得輕松且記憶深刻,教學效果得到明顯提高。
事實證明,在教學過程中采用實物演示法,可以有效提高學生對基礎理論知識的認識和理解,同時學生的學習興趣和求知欲也得到激發,能很好地提高課堂教學效果。只要任課老師能巧妙地利用實物演示法的優勢,課堂教學就能充滿趣味性。
2.2 案例教學 《食品生物化學》這門課程與食品加工、貯藏與保鮮和食品安全等專業內容前后聯系,理論性的基礎知識點很多。講授這門課程的高職高專教師都面臨如何借助以課堂講授為主的傳統教學模式取得良好教學效果的挑戰。針對教授的方式比較單一,學生容易產生厭倦情緒的問題,在講授過程中適時采用案例教學法,不僅很好地改善了學生的厭倦情緒,而且還能將所學理論知識與生產實際很好地關聯起來,促進教學與職業能力的“零距離”。
案例教學是借助對真實案例的引用、分析,針對生產實際中與理論知識相關的案例展開討論,指導學生掌握相關專業知識和技能的教學方法和過程[6]。作為一門專業基礎課,《食品生物化學》應堅持理論聯系實際的教學思路,教學過程中要“因材施教,深入淺出”,從與學生最熟悉的食品入手,選擇與要講授的內容相關的典型食品案例提出問題,引導學生分析問題實質,提出疑問后由教師進行相關理論和知識點的講解,通過解答問題完成理論和實踐的對接,最終使學生掌握目標內容。如:代謝部分的“TCA循環”授課。因“TCA循環”是非常復雜,反應過程包括很多的酶促化學反應,學生理解起來即抽象又困難,而這一循環又是代謝部分的核心內容。結合高職高專教學的特點,弱化對酶促化學反應過程的要求,以近些年流行的食醋保健和食醋減肥等案例的分析,使同學們了解食醋減肥的原因是飲醋可以促進體內“TCA循環”的順利進行,促進了代謝,才打到了減肥的目的。這樣學生就對“TCA循環”在代謝過程中的重要性有了深刻的印象,下一步具體學習“TCA循環”就輕松許多。
案例教學能夠靈活地將生活案例與課程理論知識相關聯,能很好地幫助學生理解理論知識,同時提高教學效果。
2.3 討論式教學 討論式教學法是在教師的精心準備和指導下,以某一教學目標的實現為目的,預先設計和組織好,啟發學生就某一中心議題先發表自己的見解,再分小組探討,形成小組共識,培養學生的獨立思考能力和團隊合作能力,最終理解并掌握知識的一種教學法[7]。在討論式教學法的實施過程中,要求學生主動查閱相關資料,積極尋求解答問題的路徑,聽取小組內不同意見以完善自己的見解,努力通過語音表達自己的想法,最終形成文字總結。這一系列的課下準備和課堂過程,充分體現出以學生為主導的培養學生綜合能力的高職教育理念。需要注意的是討論式教學法的實施過程需要授課教師了解高職高專學生特點,注意提出議題的難度,要遵循循序漸進的教學規律,根據學生學習程度有選擇地實施。
議題盡量選《食品生物化學》課程中一些與生產實踐結合緊密的關鍵知識點,如“水果放久了為什么會有酒味”、“酸奶是怎樣凝固的”等,指導學生課余時間利用圖書館等資源查閱資料,并給出明確的資料整理要求。在課堂上讓學生根據自己整理的資料闡述觀點,并分小組展開討論。教師要注意觀察和記錄學生的表現,及時引導并能始終駕馭小組討論中出現的問題。通過討論,學生不僅可以學到專業知識,而且思辨能力也會得到提高。小組討論結束后,教師的點評和小組總結都非常重要。教師一定要對討論中學生提出的有價值的觀點充分肯定,鼓勵學生今后更加注重獨立思考和創新性地學習。通過撰寫小組總結,不僅可以培養學生的文字組織能力,加深學習印象,而且文字形式的總結可以服務其他專業課程的學習并對學生將來書寫學術論文打下基礎。
3 拓寬課程考核評價方式
《食品生物化學》課程在專業課程體系中處于基礎課地位,一直以來無法改變試卷筆試的考核方式。這一考核方式雖然能考查學生對理論知識點的認知,但卻無法獲知學生是否具有將理論知識與生產實踐相結合的能力。高職高專是要培養具有可操作職業技能的畢業生。顯然,試卷筆試的考核方式,無法達到高職課程的考核目的,也不能體現高職特色。為了最大限度地發揮考核評價對教學的促進和檢查作用,考查學生的自學能力和創新能力,達到以考促學的目的,結合教學實際,在保障考核評價能科學合理地反映任課教師的教學質量和學生的學習效果的同時,對《食品生物化學》課程的考核評價方式進行了拓寬,考核評價學生的綜合能力。經過探索研究,拓寬之后的課程考核評價包含3個部分:
第一部分是課堂表現成績,占總成績的20%。構成要素是上課出勤、學習態度、平時回答問題和參與課堂討論的情況、各種總結報告的質量等。
第二部分是實訓成績,占總成績的20%。《食品生物化學》課程實訓教學時數有限,但是地位不容忽視,實訓環節是基礎理論知識在生產實踐中應用的一個縮影。考核的構成要素有實訓的理論準備和物質準備、操作過程的嚴謹科學、實訓結果的準確性、實訓報告中是否有縝密的分析過程并能查閱資料注明與之相關的生產實踐等。
第三部分是期末考試的筆試成績,占總成績的60%。試卷題目分2大類:一類考核學生對基礎理論知識的掌握情況,另一類考核學生綜合應用所學專業知識分析問題和解決問題的能力。
4 結語
提高教學質量和培養學生綜合能力是高職高專食品專業《食品生物化學》課程教學改革中的重點,這門課的教學效果會對學生學習后續專業課程和自身專業素質的提高產生巨大影響。因此,如何更好地貫徹教師主導,學生主體的“以人為本”的教育思想和理念,培養學生的主動學習意愿、自學能力和創新思維能力,是本門課程教學內容之外必須要完成的重要任務。《食品生物化學》課程的教學改革任重道遠,需要不斷在教學實踐中摸索,才能逐漸成熟,這個過程需要收集企業、同行、學生的的反饋信息,不斷地總結經驗和更新教育理念,才能走出一條適合高職高專食品專業《食品生物化學》課程的教學改革之路,為培養高職高專創新型高技能人才發揮更大的作用。
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食品生物科學范文5
關鍵詞:生物統計學;精品課程;教學改革
一、引言
隨著生物科學的發展,只有定性的結論已不能滿足實踐的需要,實現生物科學結論定量化是人們長期追求探索的目標;生物統計學是生物學科定量化的重要分析理論與方法,生物統計學是生物學科應具備的基本知識和素質,與生命活動有關的各種現象中普遍存在著隨機現象,大到森林陸地生態系統,小至分子水平,均受到許多隨機因素的影響,表現為各種各樣的隨機現象,而生物統計學正是從數量方面揭示大量隨機現象中存在的必然規律的學科。因此,生物統計學是一門在實踐中應用十分廣泛的工具學科,它是生命科學各專業的專業基礎課,對后續生命科學課程學習和生物科研有重要作用。
同時,生物統計作為數理統計在生物學領域的應用,是教學難度較大的一門課程。因此,在生物統計學精品課程建設過程中,針對各專業培養目標的定位,因材施教,更新教育理念,加強實踐訓練,在教學方法和教學手段上進行改革和大膽探索。
二、二十一世紀對生物統計學課程的重新定位。
(一)新世紀對生物統計學課程提出的新要求。
二十世紀上半葉農業和遺傳統計學首先獲得了發展,在其基礎上發展起來的生物統計學、統計流行病學、隨機化臨床試驗學已經成為攻克人類疾病的一個里程碑。這在過去的半個世紀里顯著提高了人類的期望壽命。
21世紀人類基因組,基因芯片等實驗科學產生出的巨量數據,需要新工具來組織和提取重要信息。
將數據轉化為信息需要統計理論和實踐方面的洞察力、技術和訓練。
未來的生物統計學將會與信息技術密切結合,較少側重傳統數理統計,而會更多注意數據分析,尤其是大型數據庫的處理。生物統計學越來越不同于其它數學領域,計算機和信息科學工具至少和概率論一樣重要。
(二)生物統計學對大學生素質培養的作用。
生物統計學的一個重要特點就是通過樣本來推斷和估計總體,這樣得到的結論有很大的可靠性但有一定的錯誤率,這是統計分析的基本特點,因此在生物統計課程的學習中培養了一種新的思維方法———從不肯定性或概率的角度來思考問題和分析科學試驗的結果。
生物統計學是通過個別的試驗研究得出其一般性結論,屬于歸納推理的范疇。但其有別于簡單枚舉法和科學歸納法,是一種或然性歸納推理或者概率歸納推理。在生命科學的研究中絕大多數涉及到的是隨機事件,因此,生物統計學不僅是試驗設計與統計方法的教學,更重要的還是大學生思維方式的培養,這對提高大學生的素質很有必要。
生物統計學包括試驗設計和統計方法兩個有機聯系的組成部分。通過試驗設計的教學可提高大學生設計研究課題試驗方案的能力,使之明確課題的研究目的、試驗因素與水平以及試驗設計方法等方面的內容。通過統計方法的教學除讓學生弄清各種統計方法的內涵外,還需要使學生能夠正確地選擇最適合的統計方法,以揭示資料潛在的信息,達到研究的最終目的,從而提高大學生科學研究素質。
三、教學方法和教學手段的改革。
(一)加強電子課件及網絡平臺建設。
生物統計學是應用概率論和數理統計原理研究生物界數量變化的學科,而概率統計的理論和思維方法對本科生來說有一定的難度,加之課程學時的減少(由原來的60 - 70學時,降到現在的40學時左右) ,如何深入淺出地引導學生入門,并使學生在了解概率統計思想的基礎上,掌握常用統計分析方法的應用及使用條件是課程的教學難點。為此,我們利用多媒體技術,制作了與教材配套的課件,通過在課堂上把抽象內容形象化與直觀化,收到了良好教學效果。建設了一個生物統計學教學網絡支撐平臺,現有課程簡介、教學大綱、師資力量、授課教案、電子版《生物統計學》教材、課程錄像、實習指導、在線測試題、參考文獻、其它教學資源等欄目,免費向全校師生開放。
(二)將多媒體教學優勢與學生的認知規律有機結合,用較少的學時得到良好的教學效果。
多媒體具有信息量大、形象化、直觀化的特點。
但是如果不能很好地將多媒體這些特點與學生的認知規律相結合,多媒體教學就可能會帶來一些弊端諸如: (1)內容多,幻燈片變換快,由照本宣科變為照屏宣科,為新的“滿堂灌”; (2)課件圖片多,內容以展示為主,缺乏啟發性; (3)教學內容常用滿屏的方式顯示(即所謂“死屏”) ,老師照著屏幕上的內容給學生講解,失去了傳統教學方法,老師邊講邊板書能給學生留下比較深刻印象的特點,缺乏吸引力。
而多媒體在教學中只能充當工具的角色,在教學過程中必須將多媒體信息量大、形象化、直觀化的特點與學生的認知規律緊密結合在一起。在制作課件時,采用啟發式教學方式,精煉教學內容,模仿傳統教學書寫板書的過程,根據教學內容的難易程度,采用逐字、逐句、逐段顯示教學內容的動畫方式。在課堂教學中,老師仍然保持傳統教學方法的教姿教態,在授課的過程中與學生保持互動,根據學生在課堂上接受知識的能力,掌握屏幕上顯示內容的速度,必要時輔以板書進行講解。這樣做既發揮了多媒體教學的特點,又充分照顧到學生的認知規律,在內容沒有縮減,學時減少近三分之一的情況下,仍然取得良好的教學效果。
(三)長期堅持教育教學方法及教學規律的研究。
生物統計學的理論基礎是概率論與數理統計,從這個層面上講,它有非常濃的數學味道,但是它又有別于概率論與數理統計,生物統計學更主要強調的是概率論及數理統計的思想和方法在解決生命科學中一些具體問題的應用。因此在教學過程中就存在一個“度”的把握問題,如果將概率論及數理統計的原理講得太多,一是學時不允許,二是學生難以消化,得不到好的教學效果;如果只注重方法的講解,學生知其然不知其所以然,就會誤入亂套公式的歧途。經過將教學的重點放在教學中引導學生重點掌握統計方法的功能與用途,方法與步驟,防止各類方法的誤用,淡化定理的證明與公式的推導。在教學內容的安排上采用“保干削枝”,即在學時減少很多的情況下,將一些次要的統計方法去掉,也要保證有足夠的學時講授理論分布與抽樣分布、統計假設測驗等方面的內容,讓學生掌握生物統計學中所蘊含的概率論及數理統計的思想精髓,從而避免學生亂套統計公式。
(四)密切跟蹤生命科學發展的前沿動向,探索生物統計學解決前沿問題的理論與方法。
統計學在生物學中的應用已有長遠的歷史,許多統計的理論與方法也是自生物上的應用發展而來,而且生物統計是一個極重要的跨生命科學各研究領域的平臺。現在基因組學、蛋白質組學與生物信息學的蓬勃發展,使得生物統計在這些突破性生物科技領域上扮演著不可或缺的角色。
在課程建設中,隨時注意納入生物統計學在前沿領域研究應用的內容,增強課程的活力,提高教師和學生面向生物產業主戰場解決實際問題的能力。
四、加強實踐教學,注重學生能力培養。
生物統計學要不要開實驗課,怎樣開實驗課,一直存在爭議,在此認為生物統計學不僅應該開設實驗課,而且還要將實踐教學的重點放在計算機技術和統計軟件的應用上,讓學生不僅掌握統計方法,而且加深對原理的認識,獲得就業或升學的必備計算機統計技能,提高解決復雜問題的能力。
(一)開展統計軟件的實習,擴大學生的視野,提高學生素質。
20世紀20年展起來的多元統計方法雖然對于處理多變量的種類數據問題具有很大的優越性,但由于計算工作量大,使得這些有效的統計分析方法一開始并沒有能夠在實踐中很好推廣開來。而電子計算機技術的誕生與發展,使得復雜的數據處理工作變得非常容易,所以充分利用現代計算技術,通過計算機軟件將統計方法中復雜難懂的計算過程屏障起來,讓用戶直接看到統計輸出結果與有關解釋,從而使統計方法的普及變得非常容易。在課程體系改革中,各課程的教學時數與達到培養目標所需完成的教學內容相比還是不足的。為此,可以通過標準的統計軟件的教學實習來達到以點帶面,擴大學生視野,提高學生素質。
為此我們建立了一個專用于實習教學的生物統計電腦實驗室。現共有50余臺電腦,并連接到校園網。實驗室配備有指導教師,負責對上機的學生答疑。除按教學計劃進行的正常實習教學外,實驗室還對優秀學生免費開放,鼓勵他們結合教師的科研活動,應用所學生物統計學知識,學習新的生物統計學知識,掌握應用計算機解決生物統計學問題的技能。
(二)全方位、多層次的實踐教學。
為了進一步培養學生實際動手能力和科學嚴謹的治學態度,必須將本課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外,開展全方位、多層次的實踐教學。
在原綿陽農專期間,主要在作物育種、作物栽培、動物營養等課程實驗與實習中,根據相關內容加入了試驗設計方法以及數據統計分析的相關內容。
組建了西南科技大學生命科學與工程學院以后,由原來的單一農科專業變成了理、工、農三大學科均有專業的格局。雖然專業的學科歸屬不同,但有一點是相通的,其內涵均屬于生命科學的范疇。以科學研究的方法進行劃分,均屬于實驗科學。
掌握正確的實驗設計方法,從不確定性數據中挖掘事物的客觀規律,是實驗科學工作者必備的技能。因此,我們將原來只是在農科專業上延伸實踐教學的作法推廣到全院的所有專業,結合實驗課教學的改革,對發酵工藝學實驗、植物細胞工程實驗、食用菌實驗、微生物學實驗等課程的內容全部或部分改為用生物統計學指導學生自主進行實驗設計,把過去單一的實驗流程、樣品觀察或檢測實驗改變為試驗條件的優化試驗,提出在不同條件下對樣品測定的比較試驗設計、單因素試驗設計、多因素試驗設計、正交試驗設計、均勻試驗設計,對試驗結果要求學生使用統計學的方法對進行分析和討論,最后得出最佳試驗條件。
這樣的實驗教學改革起到了一箭雙雕的作用,從專業基礎課或專業課的角度看,改驗證性實驗為設計型、綜合性實驗,增強了學生解決實際問題的能力,培養了學生創新思維的能力;從生物統計學角度看,將課程的教學實踐延伸到課程外,彌補了學時的不足,更重要的是學生將自己學到的統計學知識,轉化為解決實際問題的能力,知識得到很好的內化。
此外,在學生課外科技活動中指導學生選用正確的實驗設計和數據的統計分析方法,提升科技作品的檔次;在畢業論文(設計)中要求學生采用恰當的生物統計學方法進行設計與分析,寫出高質量的畢業論文(設計) 。
通過這樣的教學實踐,訓練了學生的統計思維能力,使學生充分認識到掌握生物統計學這一工具的重要性和必要性,增強了學生學好用好這門工具的信心,提高了學生從復雜的生命現象中挖掘事物客觀發展規律的能力。
精品課程是集科學性、先進性、教育性、整體性、有效性和示范性于一身的優秀課程。作為精品課程的載體,應具有一流的教師隊伍、一流的教學內容、一流的教學方法、一流的教材、一流的教學管理等特點。與之相比,我們在生物統計學精品課程的建設上,才剛剛起步,今后還要在教材建設、師資隊伍建設、科學研究等方面加大力度,將生物統計學建設成體現現代教育教學思想、符合現代科學技術和適應社會發展進步的需要、能夠促進學生的全面發展而深受學生歡迎的一門課程。
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食品生物科學范文6
【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)02-0029-02
新課程全面實施以來,康樂縣高中生物教師在教學過程中通過積極探索,大膽嘗試,不懈努力,取得了一定的成效,特別是在課堂氣氛營造、學生自主學習能力、學習興趣、合作精神等方面發生了可喜的變化,但通過筆者調查和高考檢驗的結果反映,我縣高中生物教學嚴重滯后,在學生基礎和任課教師兩個層面上仍普遍存在著一系列難以克服的困難,嚴重制約著高中生物教育的發展。
在學生生物知識基礎薄弱,生物基本操作技能較差這一不可回避的前提下如何按《高中生物新課程標準》將“研究性學習”教學活動扎實有效推向深入,探索出符合貧困農村地區實際的高中生物教學新途徑。筆者結合縣教研室的專題教研活動,對當地高中生物教學進行調查研究,分析了教學中存在的一些主要問題,并提出應對策略或建議。
一、準確理解生物新課程教材《標準》,創造性地使用生物教材資源
面對教學設備普遍落后,信息量不充分,新課程教材內容偏離貧困農村這一不利于教學的因素,如何按《高中生物新課程標準》有效進行課堂教學呢?首要問題是創造性地使用生物教材資源,進行教材資源整合的開發利用研究,盡可能制成與本地實際相適應的每一節課的CAI課件、幻燈片、課前小故事、課后的思考題、探究方案等。
必須依托豐富的課程資源,把對文獻資料的運用和對現實生活中“活”資料的運用恰當地結合起來,這需要生物教師的大量積累,然后進行加工整理,制成與農村學校實際教學相適應的每一節課。通過靈活使用各種媒體增加課堂內容的生動性、形象性和準確性,突出課堂教學的高效性。
新課程知識體系不再是普通生物學體系,每個模塊的教材各圍繞一定的主線展開,并根據學生的認知規律,靈活確定知識內容的呈現順序,使之形成結構合理的知識體系。生物教材各模塊知識分章節編排,但教學時就應該把各分塊知識聯系起來,歸納整理成系統的知識。這樣不僅可以在學生腦子里形成完整的知識結構,而且也便于理解和記憶。同時,歸納總結要做到“三抓”:抓順序,抓聯系,抓特點。
二、加強教研組和備課組建設,促進教師自身素質的發展
生物學教學中實施新課程,必須依靠具備新理念的高素質的專業教師,只有高素質的生物學教師,生物教學中才能使提高學生的整體素質的要求得到落實。我們教育界曾有句“要給學生一碗水,教師要有一桶水”的自勉格言,假如教師沒有寬泛的知識作儲備,就很難駕馭學生提出的眾多問題。這就迫使教師要加強教學研究,不斷進行“充電”,參加專業技能的培訓,學習和接受新的知識。教師除了要有扎實的學科基本理論知識外,還要博覽群書。現代的教師不能只甘于做“一桶水”,而應當爭做“一條不斷流動的河流”。
個人的知識和能力畢竟是有限的,教師間合作、交流是提高教師工作能力的有效途徑之一,充分發揮集體智慧,圍繞《課程標準》共同探討教學方法,制定教學計劃,交流教學設計,實現教學資源共享。對于學校來說,備課組也是開展生物校本教研活動的重要載體。
三、靈活運用多種教學方式,提高課堂教學的有效性
(一)必須組織好學生的探究性學習
1.提出問題是探究的核心。教師面向學生提問——預設性問題。預設問題在教師的講授和學生的能動思考間起了紐帶作用,有助于學生建構知識,有助于學生解決思維沖突。
2.解決問題是探究的過程。在問題解決的過程中,學生是主體,教師要發揮其主導作用。(1)預設性問題的解決:對于教師預設的問題,大部分學生可以通過閱讀教材,自行解決,只需讓學生回答,教師不必多講。(2)生成性問題的解決:對于學生提出的問題,教師要給充分思考與討論的時間,有些問題通過相互討論與啟發,學生是可以解決的。對于某些教師事先未考慮過的問題,上課時自己要認真思考,并設計小問題,為學生解決問題搭臺階。
(二)以教導學以教促學,靈活運用講授式
1.教是點撥,以教導學。在學生自學的基礎上,教師要圍繞學生存在的共性問題;圍繞重點難點、易錯易混點,精選具有思維價值、創造價值和發散價值的問題,引導學生交流討論。