時間:2022-09-08 03:47:29
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇水產畢業論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)34-0258-02
一、課程的重要性
飼料的質量直接關系到水產品品質的好壞,水產品質量的好壞又直接關系到人類的健康。隨著人們生活水平的提高,安全衛生、無公害的水產品將會備受消費者的青睞,而正是動物飼料、水產品、人類食品這樣一條食物鏈,使飼料的質量安全成為食品安全監管的源頭。對飼料進行分析和檢測,則是飼料質量與安全的技術保障。
二、飼料分析與檢測課程存在的問題
無論是飼料原料,飼料的加工工藝還是飼料成品的保存都關系到飼料的質量,因此通過《飼料分析與檢測》課程的學習,旨在讓學生們既能掌握各項檢測技術及原理,熟知相關儀器的操作,又能根據飼料分析得到的數據進行科學合理的分析,挖掘影響飼料質量的因素,成為一名具備飼料質量安全管理能力的復合型人才。然而,在現有的課程設置和管理模式下,該門課程的教學實驗以驗證型實驗項目為主,培養的是技能型人才。一個實驗充其量有三個學時,學生們因為沒有全程參與,故對某些環節半知半解,質疑或改進技術并在管理工作中加以靈活應用的鍛煉機會較少。為通過飼料分析與檢測的實驗教學,培養學生在飼料質量安全評價和管理方面的獨立思考能力、批判性思維能力、概括分析能力和創新意識,有必要利用課余時間,最大限度地調動學生的主觀能動性,在實驗操作技能的培養基礎上,讓學生最大程度地成為有思考能力的管理人才,是我們在目前的教學實驗課程中值得深思的問題。
三、飼料分析檢測課程存在問題的解決途徑――開放式實驗教學
開放式實驗教學,顧名思義即整合教學和科研資源,打破教學和科研界限,整合校內外資源,充分利用產學研平臺,讓學生在接受最基本的理論和實驗學習的基礎上,以創新實驗和畢業論文設計為契機,以創新思維培養為導向,在校內外課程教學和實踐教學的結合中提升學生的科研能力和綜合素質。(1)實驗內容的改革。根據飼料質量評價要求按部就班檢測飼料原料、配合飼料半成品和成品的各項營養指標、衛生指標,再與相應的標準相比較,得出待檢物是否符合質量安全要求,是本課程所應達到的最基本的培養目標。為順應創新人才的培養趨勢,結合課程學習進行科研成為培養學生科研興趣,提高科研能力的重要途徑[1]。建議采用由簡到繁的培養方式,在掌握基本理論知識的基礎上,將原來的單一驗證實驗調整為綜合實驗,針對某一種飼料原料或配合飼料進行綜合評價;在此基礎上,進行全面的飼料質量評價實訓,鼓勵大學生進入專業教師的研究隊伍,開展相關創新實驗或畢業論文設計,經歷一個從無到有,大膽假設,小心求證的過程[2]。①綜合實驗方案的確定:以3人小組為單位,首先由學生根據自己的興趣撰寫針對特定原料或配合飼料質量安全評價的實驗方案,選擇針對性強的評價指標,再由教師修改實驗方案。②飼料原料的識別:在《水產動物營養與飼料學》、《配合飼料學》等課程理論學習的基礎上,展示常見的飼料原料實物,給同學們最直接的感官認識。③檢測分析過程:每組派出若干名代表參與實驗前的準備工作,熟悉實驗儀器使用的基礎上,在課堂上配合老師指導其他學生正確地使用實驗儀器[2];在實驗教學課堂上,老師給每個實驗小組提出若干問題,讓學生帶著問題去做實驗。④數據的處理:除計算檢測結果外,培養學生分析判斷實驗結果可靠性的能力,分析出現非正常結果的可能原因,提醒學生避免用實驗指導書上的“注意事項”代替可能原因。設置三人小組的目的是在相對有限的時間內,確保每一小組至少得到三個“平行”數據用于統計分析,若條件允許,還可比較三人小組的實驗結果與同一名學生得到的三平行結果的異同,讓學生在教學實驗中體會科學研究的嚴謹性。⑤安全質量評價:根據選定的單一指標和多項指標綜合評價飼料或原料的質量,并分析影響原料或飼料質量的可能因素。此過程須以熟悉原料及飼料標準,飼料及添加劑管理條例和相關法規為前提。⑥作業要求及反饋:實驗報告的撰寫,強調對結果的分析討論;報告中存在的問題,無論是共性問題還是個性問題,及時講解分析。據筆者六年的教學經歷,發現學生盡管在實驗初期不能寫出規范的實驗報告,但只要經過2~3次針對性的反饋和輔導,就會寫得非常流暢。模仿小論文的結構和要求書寫實驗報告,則能有效提升學生的邏輯思維能力。(2)飼料分析與檢測質量安全評價實訓。校園內的教學不容易給人緊迫感,因此有必要把學生派到公司或專門的質檢機構強化飼料分析與檢測能力、飼料質量安全評價和管理能力。據筆者幾年的帶教經歷,發現飼料企業是非常不錯的實訓平臺。與學校里比較枯燥的說教相比,在企業進行的現場教學顯得更為生動。在那里,學生可以親眼目睹各種飼料原料,真真切切了解配合飼料的加工工藝。在兩周左右的實訓中,同學們除了鞏固、強化原料和配合飼料成品的質量安全指標檢測能力外,配合飼料半成品的車間質量監控也能彌補因校內無成套飼料加工設備而缺少相應學習內容的遺憾。實訓中,與一線工人同工,能讓學生快速高效地學習到多種技術;與相關部門領導的交流,能在耳濡目染中,潛移默化地學到針對性強的飼料質量管理方法。期間,邀請公司的技術人員開設專題講座,更能針對性地解答實訓中遇到的各種問題。實踐六年來,取得了良好的教學效果。因此,高校與水產飼料行業中的龍頭企業或拔尖科研機構建立長期穩定的合作關系,聘請具有一線工作經驗的企業領導或部門經理作為校外兼職導師,能切實有效的為水產養殖專業水產動物營養與飼料方向的學生提供良好的成長環境。(3)飼料分析與檢測的延伸。通過分析與檢測,獲知了飼料或原料的質量與安全性能,但還不能從根本上了解其對水產動物安全性的影響,為此,通過創新項目的開展以及畢業論文的設計均能使飼料分析與檢測結果用生物學的方法加以驗證,在科學研究中使飼料分析與檢測課程的內容得到升華。①水產動物營養與飼料方向創新項目的開展。對于1~2年級的學生而言,專業水平有限,因此開展創新研究有相當大的難度[4]。筆者指導的幾名學生盡管當時沒有取得預期的研究結果,但理論知識和實驗技能遠遠超過未做過創新實驗的學生,邏輯思維能力也大有提高。因為任何創新實驗的實施,學生們都經歷了項目申請書的撰寫,原料營養成分的檢測,飼料配方的設計,實驗室條件下配合飼料的制備以及飼養試驗;實驗結果的處理和項目結題材料的匯總,對飼料或原料的質量安全評價已經有了大概的框架,因此到三年級參加飼料分析與檢測課程的學習時,就會有較強的全局駕馭能力,也具備了多角度分析、解決課程實驗中出現的問題的能力。推薦優秀學生參加專業教師的課題研究也能起到異曲同工的效果。在學生參與教師科研的過程中,指導教師自身的科研思路會更開闊,這樣,教師與學生在教學科研活動中就能達到雙贏的效果。②畢業論文設計。盡管畢業論文設計是獨立于實驗教學的課程,但是從培養專業人才角度而言,如果能把畢業論文設計作為專業課程的延伸,就能在很大程度上彌補因為實驗教學課時數不夠,學生無法全程參與實驗,或創新項目限項申報,受益面不廣的不足。因此就人才培養的整體性、邏輯思維的連貫性而言,建議結合專業特點進行畢業論文的選題,這樣的畢業論文設計不失為變零散的專業知識為系統的專業知識的有效途徑。有良好的科研訓練基礎的學生,較易完成畢業論文設計,也較易寫出高質量的畢業論文,達到事半功倍的效果[5],從而也能更加有效地提升學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。(4)開放時間的保證。為保證學生能在課余時間參加實驗,就必須延長實驗室開放時間,指導老師和教輔人員也應該在開放時間內繼續上崗,這就需要學生層面劃撥經費給予勞務支持。另外,可適當安排研究生參加實踐教學指導本科生,實現大學生培養和碩士研究生培養的雙贏局面。允許學生跨學期完成該課程的學習也是不錯的方法。
四、考核方式的轉變
考核方式是開放式教學模式的難點,沒有標準答案可供參考,全憑指導教師主觀打分,這就需要教師充分尊重學生的勞動果實,以高度的責任心,用伯樂識駿馬的慧眼發現學生任何可能的閃光點。任何一項能力的培養、實驗項目的實施都是以充足的時間保證為前提的,因此學生在課堂上的時間投入是本課程的考核基礎。其次,在注重實驗技能考察的同時,把每一個實驗的方案設計、實施過程、結果的呈現和分析討論等環節都作為考察要素,將綜合實驗的整體性作為重點考察內容,目的是讓學生在過程體驗中接受邏輯思維能力的鍛煉。
五、結語
開放式教育模式,不僅能提升學生分析、檢測飼料的能力和邏輯思維能力,也能切切實實提高科研能力,這無疑是新教育背景下培養有創新能力的飼料質量安全管理人才的有效舉措。
關鍵詞:水產動物疾病學;實驗教學;設計型實驗;教學改革
中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A 文章編號:1674-9324(2012)06-0086-03
水產動物疾病學作為一門高等院校水產養殖專業的主干課程、專業課程,是以水產動物疾病的發生原因、病理變化、流行規律、診斷技術、預防措施和治療方法等為主要內容,目的是使學生理解疾病的發生和發展過程,識別常見水產動物病原體,理解疾病綜合預防的重要性,掌握快速診斷和有效防控常見病害;推廣健康養殖,為養殖生產服務,使養殖產量達到穩產、高效,促進水產養殖業健康、可持續性發展。水產動物疾病學是一門實踐性和應用性都很強的科學,實驗教學在整個教學環節中占有較大比重,使學生在加深對理論知識理解的基礎上,熟練掌握實驗操作基本技術、基本技能和規范,實驗學時數占課程總學時的1/3以上。設計型實驗教學模式在培養學生的創新意識與創新能力、提高學生綜合素質方面,有著傳統實驗教學無法比擬的作用和效果。近年來,為激發學生學習的積極性和主動性,提高實驗教學效果,培養學生的動手操作能力和實踐能力,我校水產動物疾病學課程組,啟動了以培養“寬口徑、重基礎、強能力、求創新”的高端實用型人才為目標,以引入設計型實驗為手段,全面圍繞實驗教學內容、教學方式和考核體系等方面進行了教學改革的探索與實踐,取得了較好的效果。
一、開展設計型實驗教學的必要性
水產動物疾病學實驗教學是幫助學生鞏固理論知識、掌握規范的操作方法,培養有創新意識與實踐能力的水產病害應用型人才的重要途徑。傳統的實驗教學模式是以實驗指導教師為主體、以教材規定的實驗目的、儀器設備、操作步驟等內容為基礎,學生按照教師的要求和實驗指導教材逐步進行實驗,在規定時間內完成實驗任務,學生被動接受知識和技能,實驗過程中學生較少討論和交流。這種傳統的實驗教學模式,基本上是以教材、教師為中心,忽視學生在教學過程中的主體作用,缺乏對學生學習主動性、自學能力和個性的培養,更缺乏對學生創新意識和創造能力的培養,使學生不能很好地掌握科學的學習方法和分析問題、解決問題的能力,不能獨立分析和處理實驗中出現的問題和現象,結果是學生雖然掌握了一定的理論知識和實驗技術,但沒有達到通過水產動物疾病學的學習所應達到的理想的素質,遇到實際問題,不知如何去解決。從教學目標來看,這種教學模式過分強調向學生傳授知識與實驗技能,過分注重知識結論的驗證,忽視了創新意識和分析解決實踐問題能力的培養;從教學過程來看,這種教學模式只關注實驗結果,忽視操作過程,忽視對實驗過程中出現問題和實驗結果的分析,只要實驗過程中不出現較大失誤,實驗結果一般都會成功,整個實驗過程一帆風順,學生沒有探究的困惑、挫折、失敗,也沒有成功的喜悅;從師生互動的角度看,傳統教學模式是教師預先設計好實驗內容與實驗方案,學生逐條照著做,所有學生實驗內容、方案、儀器設備雷同,實驗結果統一,忽視了師生之間的互動,學生的個性得不到發展,忽視了實驗內容的趣味性,使學生感到實驗單調乏味。總之,水產動物疾病學傳統的實驗教學模式難以培養學生的創新精神和綜合素質能力,不能充分發揮實驗教學特有的教育功能。隨著目前我國水產養殖品種的增加和集約化程度的不斷提高,水域養殖環境日趨惡化,水產動物疾病種類逐漸多樣化和復雜化,水產動物疾病的發生越來越頻繁,越來越嚴重,由此造成的損失逐年增加。在這種情況下,水產動物疾病學實驗教學環節中應該重視培養學生分析和解決問題的能力、創新能力、實踐能力,提高學生的綜合素質,使學生在以后的實際工作中能真正掌握水產動物疾病控制的基本技術和技能。在水產動物疾病學實驗教學中,具體的實驗僅僅是手段,而根本目的在于培養創新意識和創新能力強、動手操作能力強、綜合素質高的高端實用型人才。設計型實驗教學模式是以研究性問題為起點,以素質、能力培養為主線,以實驗過程與方法為軸心開展,使學生主動構建知識與技能,幫助他們體驗科學活動的過程和方法,培養學生成為初級研究者,或者說讓學生在學習過程中像研究者一樣地去工作、思考。設計型實驗教學是學生在教師的指導下,通過查找和閱讀參考材料,選擇研究課題,自行設計實驗方案,觀察、記錄實驗現象和數據,實驗結果以規范的實驗報告或科技論文的形式進行表述,整個實驗過程體現了“三個轉變”:轉變簡單驗證為自主設計,轉變實驗輔導為實驗引導,轉變重視結果為重視過程,培養學生的動手、創新能力和科研素質。
二、設計型實驗教學模式的具體操作程序
設計型實驗教學模式的操作程序可分為三個階段:即確立研究任務階段、實驗操作階段和成果分析與交流階段。這三個階段并不截然分開,而是相互交叉推進的。
1.確立研究任務階段。學生2-3人為一個實驗小組。根據教學大綱要求,在教師的指導下,實驗小組通過查找和閱讀參考資料,確定研究題目,自行設計實驗內容、器材設備、實驗步驟和實驗計劃。如果部分學生自已確定研究題目有難度,也可從教師提供的推薦題目中選擇。為了適應設計型實驗教學模式,我們設計了一些有別于傳統實驗教學的實驗題目,以供學生選擇。我們的設計原則是:密切聯系教學大綱,難度適中,符合學生的科研能力和現有的實驗教學條件,并具有一定的創新性,如:水產病害發生與環境因子的關系、水產藥物的劑型與使用方法、細菌性疾病病原的分離鑒定與致病性、水產動物疾病的免疫學與分子學診斷、常用抗菌藥物對水產動物病原菌的藥敏實驗、漁用免疫菌苗的制備與免疫途徑、微生態制劑的作用效果等。
2.實驗操作階段。學生實驗小組按照自己的實驗方案去做實驗,驗證預設實驗目標,記錄和分析實驗過程、實驗結果。教師要加強對學生實驗過程的巡視和指導,及時糾正錯誤操作,引導和幫助學生順利完成實驗。學生要對實驗過程中出現的現象和疑問,自己動腦思考,或與小組同學討論,最終得出最佳實驗結果。
3.成果分析與交流階段。學生要對取得的結果進行歸納分析、總結提煉,撰寫出條理清楚、簡要而全面的實驗報告,或按照的格式要求寫成科技小論文。成果交流主要以集中答辯的方式進行,答辯時要求每組派一名同學代表本實驗小組,簡要概括實驗目的、實驗內容、主要步驟、觀察現象或指標、實驗結果,并總結實驗過程的得失成敗,對本小組同學的表現和能力發展進行評價及個人體會等,回答老師和同學的提問等。在整個設計型實驗教學模式的實施過程中,鼓勵學生質疑、討論、相互合作,鼓勵學生提出科學問題。學生提出的問題,有可能轉化成為以后學生科研或畢業論文的課題,應鼓勵他們繼續鉆研。
三、建立設計型實驗教學模式的考核評價體系
對學生參與整個設計型實驗教學模式的實施過程情況,包括實驗方案、實驗操作過程、數據記錄及實驗結果的分析與討論、答辯情況和實驗態度與表現等,進行綜合評價。這種考核方式既能反映出學生自行設計實驗的能力,又能反映出學生實驗操作能力、處理問題和綜合分析問題的能力、團隊協作精神等,因此這種考核比以往實驗技能考核更有意義,有利于提高學生的學習興趣和重視程度,充分發揮學生的積極性和創造力,通過團隊成員之間的密切協作,實現個體和整體水平的全面提高,有效提高了實驗教學的教學質量和教學效果。
1.實驗設計方案的考核。實驗設計方案成績占實驗總成績的30%。學生確立題目后,查閱參考資料,自行設計實驗方案初稿,交給指導教師審閱,指導教師提出修改意見,學生最后修改后定稿。指導教師根據初稿和定稿兩方面進行評分。實驗設計方案主要從以下幾個方面進行評分:①設計方案是否符合教學大綱要求,是否合理可行,是否有一定的科學性、創新性;②實驗目的、實驗內容、步驟和方法、觀察現象或測定指標、注意事項等是否詳細具體、表述清楚;③實驗基本項目是否齊全、規范。
2.實驗結果的考核。實驗結果考核成績占實驗總成績的30%。學生對本組實驗結果進行科學分析、總結歸納、邏輯推理,按照的格式撰寫出條理清楚、簡要而全面的實驗報告,并進行答辯,答辯時要突出實驗的特色和關鍵性問題,同組其他同學給予補充,隨后回答指導教師和其他組同學的提問。教師根據報告格式是否規范,結果的真實性和合理性,是否針對實驗結果進行分析討論、答辯表現情況、實驗態度和表現等給予評分。
四、設計型實驗教學模式的實施效果
1.增加了學生的學習興趣,發揮了學生學習的主觀能動性。設計型實驗教學模式有利于學生學習興趣的培養,充分發揮了學生學習的主觀能動性。調查發現,自水產動物疾病學實驗教學中引入設計型實驗后,我校學生學習興趣和主動性普遍增強,對實驗課感興趣的學生比例也由66.2%增至91.8%,增加了38.6個百分點。
2.學生科研能力有所加強。設計型實驗是是學生在老師的指導下,通過查閱文獻資料,總結前人的實驗條件和結果,最終確定實驗方案。調查發現,教學改革實施后,學生基本了解了解決和研究水產動物疾病學相關問題的思路,掌握了解決和研究水產動物疾病的操作技術和技能。
3.學生綜合分析問題的能力有所加強。學生要對實驗結果數據進行處理和分析,并以科技論文的格式寫出規范的實驗報告,這就要求學生必須閱讀大量的文獻資料、學習常用的數據處理和分析方法、熟悉科技論文的寫作格式要求。學生經過一周到二周時間基本寫出初稿,經教師的審閱、返回修改,最后基本寫出條理清楚、簡要而全面的實驗報告,學生綜合分析問題和解決問題的能力得到有效的提高。
4.學生的團隊協作精神得到加強。相對驗證性實驗,設計型實驗內容多、步驟繁瑣、時間長、結果數據復雜,所用儀器也較多,單靠個人的力量難以完成,而是需要依靠集體的力量及團隊協作。對團隊協作精神的考核,可使學生意識到個人利益要服從團隊的利益,學會怎樣與他人合作,學會顧全大局,樹立了團隊協作的意識。
5.學生的寫作能力和表達能力有所增強。設計型實驗要求學生自行設計實驗方案,詳細闡述實驗目的、實驗內容、實驗步驟及注意事項等,實驗后還要完成條理清晰的實驗報告或科技小論文,這對鍛煉學生的語言表達能力和寫作能力很有好處。調查發現,教學改革后,學生由不會設計實驗方案和撰寫科技論文轉變為基本會自主設計實驗方案和寫科技論文,個人寫作能力和表達能力均得到提升。
五、設計型實驗教學模式應注意的事項
1.注意實驗內容的層次性。認識的規律是由表及里,由淺人深,由簡到繁,因此,設計型實驗教學應根據學生的不同層次、不同的教學時間段,采取循序漸進的方式,安排不同內容的實驗,使學生在“驗證型實驗、綜合型實驗、設計型實驗”等實驗內容層次上得到創新教育和培養。
2.注意實施開放式的實驗教學模式。一般來說,在設計型實驗中,教師只提出目的和要求,沒有規定具體的實驗內容和步驟,沒有限制完成任務的方式、時間,這樣,學生可以廣開思路,充分發掘潛能,充分利用課余時間,調動學生的學習熱情和主觀能動性。因此,設計型實驗要求實驗室面向學生開放,在時間上盡可能滿足學生的需求。
3.注意教師素質的提高和樂于奉獻的精神。設計型實驗對實驗指導教師提出了更高的要求。一方面,實驗教師要具有愛崗敬業和無私奉獻的精神,要有極強的耐心和責任心,在保證實驗安全的前提下,鼓勵學生大膽嘗試和探索;另一方面,指導教師要具備扎實的業務水平,包括嫻熟的專業知識和實驗技能、良好協調和組織管理能力等,才能夠在實驗題目的確立、實驗方案的審查、修訂、答疑輔導、報告批改(或論文修改)等整個實驗流程中順利完成教學任務。
4.鼓勵學生進行后續研究。在設計性實驗的操作過程中,學生肯定會發現許多感興趣的新的問題,鼓勵學生就有關內容向學校申報“大學生科研訓練計劃(SRTP)”或“挑戰杯”,或作為畢業論文的研究內容,鼓勵學生進一步就這些感興趣的問題繼續進行研究。
水產動物疾病學設計型實驗教學模式在培養學生的學習主動性、動手操作和實踐能力、創新意識等方面有著傳統實驗教學模式無法比擬的作用和效果。通過設計型實驗的訓練,學生的組織協調能力、分析和解決問題能力、動手操作能力等均得到全面培養和提升,從而能夠主動觀察、積極思考。而且,學生還可以深入了解科學研究的思路、方法和過程,使之具有嚴肅的科學態度、良好的科學素質和嚴謹的工作作風,為將來從事水產動物疾病防治工作或相關科學研究打下良好的基礎。多年實踐證明,水產動物疾病學設計型實驗教學模式效果良好,值得在同類院校相關實驗教學課程中推廣應用。
參考文獻:
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[關鍵詞]通信工程;培養模式;課程體系;實踐環節
0引言
大連海洋大學是我國北方地區唯一的一所以海洋和水產學科為特色,多學科協調發展的涉海高等院校,為振興遼寧老工業基地,適應遼寧省及全國沿海省市對海洋漁業通信工程發展的需要,發展區域經濟,滿足我國和全省經濟建設對海洋漁業通信工程專業人才的需求,大力發展信息產業建設,通信工程專業自2003年開始招生。在開辦的這十二年時間里,我們下大力氣,狠抓專業建設規范,注重教學質量。隨著本專業師資力量的逐步增強,我們對本專業的發展現狀、發展規律的深入研究把握,對專業定位的認識逐步統一,大連海洋大學通信工程專業的特色目標和人才培養目標逐步清晰明確。
1培養目標
大連海洋大學信息工程學院通信工程專業是從學校的學科專業結構特點和學科特色出發,合理配置學校的教學資源,在電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術、船舶與海洋工程和航海技術的學科交叉基礎上設立的專業。學校以提升人才培養質量為核心,立足遼寧,面向黃、渤海,輻射全國,為區域經濟建設服務,為國家水產和海洋事業服務,致力于培養德、智、體、美全面發展,知識面寬,基礎扎實,綜合素質高,具有創新精神和實踐能力,敬業、專業、樂業、創業的復合性應用型人才的人才培養戰略。在人才培養過程中注重培養學生的自主性、研究性學習的能力和分析問題、解決問題的能力,結合地方經濟社會發展需要確定本專業的培養目標、任務和要求,加強海洋漁業通信方面的特色教育。在多年辦學經驗的基礎上,經多方調研,結合本校實際,制定并逐步完善了通信工程專業的培養目標:以培養德、智、體、美全面發展,熟練掌握通信技術、通信系統和通信網絡的基本理論、基本知識和基本技能與方法,并具備電子和計算機技術等方面知識,具有較強的工程實踐能力,能夠從事固定通信、移動通信及船舶通信等現代通信系統及設備的研究、設計、開發與應用的,具有海洋、漁業科學背景的人才。
2課程體系的改革和優化
課程體系主要包括課程設置、教學內容及課程結構,是教學思想、教育理念的具體化,也是實現創新能力培養與綜合素質提高的保證。課程設置是否科學,教學內容是否合理,直接影響創新能力的培養與綜合素質的提高。按照我校建設“藍色大學”理念,構建了通信工程專業藍色人才培養方案。培養方案堅持“加強通識教育、拓寬學科基礎、凝練專業方向、提升實踐能力、培養創新精神”的人才培養原則,優化人才培養過程,構建課內、課外一體化的培養模式,依照“淺藍、蔚藍、湛藍、深藍”的藍色課程體系,用藍色課程元素來承載水的精神與海的文化,延伸至涉海涉水教學內容要素。(1)淺藍(通識課程)包括公共基礎課(思想政治理論課、大學外語、大學計算機基礎、高等數學、大學物理、體育等),公共選修課(軍事理論、健康與安全教育、選修課),公共集中實踐環節(軍訓)。通識課程雖然不一定與通信專業有直接聯系,但它是培養具有遠大的理想、高尚的情操、科學的思維、可持續發展的能力和健康的心里的人才,為進一步學習提供方法論的不可缺少的課程。基于學校開展課程建設的“雙百工程”,從公共選修課著手,打造了藍色海洋類、人文與社科類、藝術與體育類、自然科學與技術類共100門校級精品視頻公開課。其中藍色海洋類公共選修課有利于進一步加深學生的海洋知識背景。(2)蔚藍(學科基礎課)包括復變函數、電路理論、信號與系統、模擬電子技術、數字電子技術、高頻電子技術、數字信號處理、微機原理與應用、電磁場與電磁波、單片機原理與接口技術、通信原理等。學科基礎課是通信工程專業學生必須具有的基本知識結構,為專業課程提供有效的支撐,使學生具備本專業的基礎理論和基本工程應用能力,有獨立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的能力及開拓創新精神,為學生后續學習專業方向課打下堅實的基礎。(3)湛藍(專業課)包括專業必修課(電子線路仿真、電子線路CAD、移動通信、計算機通信、DSP技術與應用)、專業方向課、專業任選課(C++高級語言程序設計、隨機信號處理、電視原理與技術、現代通信系統仿真技術、計算機網絡安全、嵌入式系統開發技術、數據結構C、擴頻通信、通信工程專業英語)。通過對其他高校相同專業的大量調研,反復論證比較,通信工程專業設立兩個專業方向:通信工程(程控交換技術、船舶通信、光纖通信)、計算機通信(數字通信、多媒體通信技術、計算機網絡技術)。通信專業依托海洋信息技術,在船舶通信、船舶導航、海洋漁業3S技術等方面進行了卓有成效的嘗試,同時,緊隨時代的發展,對部分課程進行壓縮和調整,開設一些學生喜愛的,又能與現實接軌的課程,如擴頻通信、嵌入式系統開發技術等選修課。(4)深藍(專業集中實踐環節)包括模擬電子技術課程設計、數字電子技術課程設計、電子線路仿真課程設計、電子線路CAD上機、高頻電子技術課程設計、現代通信系統仿真技術上機、通信原理課程設計、單片機原理與接口技術課程設計、通信工程專業教學實習、通信工程專業實習、通信工程專業畢業設計(論文)等。專業集中實踐環節對培養通信專業逐步樹立工程觀念、提高解決工程實際問題的能力和創新能力,有著極為重要的作用。
3強化實踐環節,培養提高創新能力
通信工程專業將實踐環節作為培養學生創新精神和實踐能力的主要途徑,制定了科學合理的實踐教學方案,構建了多層次、全程化實踐教學體系,較好地保證了通信工程專業實踐教學的需要。堅持實踐教學與理論教學并重、實踐教育與創新教育結合,對構成實踐教學的各個要素進行整體設計,所有的實踐環節圍繞培養學生實踐動手能力和創新能力而展開,把實踐環節分成實驗教學、課程設計、實習、畢業論文(設計)、科技創新五個模塊,模塊之間銜接緊密、層層推進,為學生從入門到提高再到創新夯實基礎。
3.1實驗教學
實驗教學模塊主要依托遼寧省海洋信息技術重點實驗室、遼寧省實驗教學示范中心,以提高實驗動手能力為主線,以掌握基本實驗技能和方法、融會貫通科學知識、促進創新思維為主要教學目標。加強基礎課、主干課實驗;實驗內容優化配合,避免重復或脫節;增加設計性、綜合性實驗的比重,形成基本實驗、選做實驗、設計性和綜合性實驗組成的立體化實驗結構;對含有實驗的課程,加大實驗教學在整個課程考核中的比例;鼓勵學生自主設計實驗。在2013版培養方案和教學大綱中都有體現。針對不同課程的特點,有選擇地在教學過程中引入仿真實驗環節,以緩解實驗設備和空間的緊張情況,有效擴展實驗空間和時間,節省資金。
3.2課程設計
課程設計著眼點是把理論學習與工程實踐相結合,讓學生初步掌握設計的程序和方法。一般以單門課或課程群為主選擇題目,它是畢業設計的初級階段。課程設計教學中壓縮驗證性課題,增加能夠體現設計型、綜合型和創造性的課題。在課程設計教學設計過程中,鼓勵學生自主選題,自行討論方案,自己組織實施,給予學生自我發揮的余地,充分激發學生的創造性思維,為學生個性的發揮和創造能力的鍛煉創造條件。
3.3實習
以校內外實習基地為平臺,以使學生學會理論聯系實際、建立工程意識和鍛煉實際操作技能為主要教學目的,并且通過接觸社會,增強學生的勞動觀念和社會責任感。目前,通信工程專業校外實習基地2個(人民4810廠,北京尚觀科技有限公司大連分公司),合作的企事業單位有18個(渤海船舶重工有限責任公司等),同時學校也正在積極運作與通信公司合作。到企業參觀實習和請企業技術專家來校講座,通過參觀和專家公開課的形式,使學生對企業文化、船舶通信及導航設備的發展現狀與趨勢和本行業領域的前沿技術等有所了解,有利于學生學習目標的確定和職業素質的提高。
3.4畢業論文(設計)
以學院各類實驗室、校內外實習基地為平臺,學生通過完成畢業論文(設計),在綜合運用專業知識能力、外語和計算機應用能力、信息資料檢索和收集能力、論文撰寫能力和解決實際問題等能力上有較大提高。為切實保障畢業論文(設計)的質量,從以下幾方面進行加強:①精心設計備選題目,組織開題報告。學生選題后,在指導教師指導下,查閱文獻和撰寫文獻綜述,并精心組織好開題報告,以保證畢業論文的先進性、可行性;②加強畢業論文的中期檢查,以保證畢業論文在有限的時間內按質按量完成;③建立畢業論文答辯規范和質量標準,在畢業論文答辯期間開展“畢業論文檢查周”活動,有效提升了畢業論文的質量。④學校出臺了《大連海洋大學本科生學位論文學術規范檢測暫行辦法》,針對畢業的本科生的學位論文進行了學術不端行為的檢測,有效地杜絕了學術不端行為。3.5科技創新以各類興趣小組和科技社團、大學生科技創新基地、科研實驗室為平臺,學生通過參加大學生創新創業訓練計劃項目、科學研究等活動,使創新意識和能力得到進一步培養和提高。低年級的學生專業基礎還比較薄弱,鼓勵他們參加興趣小組或者科技社團,以增加學生對創新的認識,提高學生對創新的興趣;高年級的學生參加各種校內外的競賽,使學生在競賽過程中自主學習、自我探索、自我發現。目前,通信工程專業學生在教師有針對性的訓練下,參加了“飛思卡爾杯”全國大學生智能汽車競賽、“大唐杯”全國大學生移動通信技術大賽、“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽、全國大學生電子設計大賽等,并取得了優異的成績。
4結語
大連海洋大學通信工程專業作為涉海高校的“非特色”專業,在復合性應用型培養目標的前提下充分利用和挖掘自己的優勢資源,發揮地方特色、行業特色;在加強學生思想道德教育和身心素質培養的同時,主動適應國家和遼寧省沿海經濟帶發展的新需求,抓住實踐能力和創新精神培養的核心,對通信專業的人才培養模式進行調整,使之更好地符合學校的定位與專業培養目標的要求,從而更好地適應社會需要,符合高等教育的發展趨勢,并在實踐中不斷探索與發展。
主要參考文獻
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生物統計學是應用概率論和數理統計的原理和方法研究生物界數量變化規律的學科,屬于數學在生命科學領域中的應用學科。其基本任務是研究生物學領域數據資料的收集、整理和分析方法,并對數據分析結果做出合理的解釋。[1]生物統計學是生物類、植物生產類、動物生產類、食品科學類、水產類、環境科學類等相關專業的專業基礎課,是一門應用性很強的方法論學科。盡管在基本概念和基本原理的講述上,各專業相差不多,但在有限學時內具體授課內容的選擇上,在例題、習題的選擇與編寫上,在試驗設計方法等問題上,不同專業差別還是很大的。21世紀以來,隨著社會的發展和科學的進步,高等教育的培養目標從以知識傳授為重點轉向以能力培養為重點;從培養能夠繼承和使用知識的人才轉向培養能夠發現和創新知識的人才。[2]這種人才培養目標的轉變給高校課程教學提出了更新、更高的要求,同時隨著水產學院申博增碩的成功獲批,針對水產類專業的生物統計學課程特色建設與教學改革也勢在必行。
一、問題分析
(一)課程設置
廣東海洋大學水產學院現有三個專業,即水產養殖學專業、海洋漁業科學與技術專業和海洋科學專業。作為一門重要的應用數學,多年來生物統計學一直是各專業的專業基礎課,普遍應用于各專業的畢業試驗設計和畢業論文撰寫中,其在水產科學研究中具有十分重要的作用。然而各專業在本門課程的設置上并不一致,如教學大綱不一致、授課學時不一致、授課方式不一致、考試方法不一致、授課學期不一致等。不同專業的授課教師各自為政,缺乏溝通與交流,這不利于整個水產學科的發展,也不利于課程的后續發展與建設,更不利于碩、博課程的銜接與深化。
(二)教學內容與方式
首先,生物統計學應用數理統計對隨機現象的統計規律進行演繹和歸納,涉及概率論、統計學、生物學及它們的綜合應用等多方面,概念多、公式多、數據多,一些內容較為抽象,很多學生對該門課程有畏懼心理。學生普遍認為該課程較難,表現在概念難以理解、思維難以展開、問題難以入手、方法難以掌握、習題難做,因此對本門課程缺乏興趣,課堂學習積極性不高。此外,由于課堂互動少,與水產科學實踐聯系不緊密,教師過分重視教的過程,學生不能親自體驗收集、處理數據的過程,因此學生難以深刻理解統計學的本質原貌。
其次,在教材的選用上,以《概率論和數理統計》為名的教材很多,但大多仍是基本沿用數學專業的教材體系,數學學科性太強[3],重數學理論,輕水產應用,數學與水產不能相互融合。以《生物統計學》為名的教材也較多,如杜榮騫的《生物統計學》(高等教育出版社)[4]、明道緒的《生物統計附試驗設計》(中國農業出版社)[5]等,其編寫主線都是先概率、后統計、再試驗設計。這些教材較傳統的概率論與數理統計更加合理,充分考慮了授課學時的安排,少概率、多統計;理論部分恰到好處地壓縮,應用部分適當加強,在實踐中更易于被學生所接受。我們曾采用杜榮騫主編的《生物統計學》,雖然其強調了在生物科學上的應用,但其例題和習題多為以動植物的遺傳、變異為主,需要有較好的生物知識,對水產學科來說有些脫節,學生在學習了較難的理論后難以具體化、形象化,容易喪失學習的興趣。
最后,為了應付傳統的單一筆試的考核方式,學生需要進行大量的習題練習。學生把精力都放在了記背公式、過程的推導和演算當中,忽略了對知識背景的理解,如果題型一變,馬上不知如何解答。一道簡單的方差分析就要花費學生大量的時間,考試信息量受到限制,這些考試內容在學生以后的計算機應用中又基本用不上,這無疑加重了學生的學習負擔。
二、課程改革對策
(一)課程設置改革
為充分利用教學與教師資源,我們將課程更名為水產生物統計學,并作為院級限選課提出,強調了本課程在整個水產學院各專業課程設置中的重要性。課程采用統一的課程名稱、課程號,課程教學大綱及課程考核,課程學時設置為48學時,其中理論授課學時為36學時,實驗上機學時為12學時,理論與實驗學時比為3∶1,基本保證了該門課程理論教學和實踐教學的要求(對多數高校而言,一般設置為40學時或更少)。為了保證本課程先修課程的順利完成,讓學生掌握必要的專業知識,且與學生畢業論文設計相銜接,授課學期設置在第六學期較為合理。
(二)注重學生思維方式的培養
在學生思維方式的培養上,應注重啟發式的教學原則。廣東海洋大學是一所以教學型為主的大學,而水產學院在學校的發展中扮演著教學、科研并重的角色。水產生物統計學是一門理論基礎強、實踐強的學科,在學時較少、學科研究日益深入發展的要求下,如何充分發揮學生的主動性和積極性,從“接受知識”轉向“主動應用”,是生物統計學教學與實踐的主要內容。啟發式的教學原則,就是以激發學生的主動性思維、喚起學生的求知欲和興趣為出發點,科學地引導學生主動思考,讓學生將知識融會貫通形成技能,發展學生智力、挖掘學生潛力。首先,在知識的傳授上,要“兩少兩多”,即“少概率、多統計;少理論,多應用”。學習什么情況下用什么方法進行統計分析,要比學習這個方法本身如何統計更重要。現在的統計方法,都可以由很多專業的統計軟件來完成,甚至你只要知道用什么方法,怎么輸入數據,一個菜單就搞定了,也就是說,不管你方法對不對,總會有結果出來的。因此,培養學生主動分析的能力更為重要。
(三)教學內容與方式改革
1.強化海洋、水產特色
根據水產學院各專業的人才培養特色與課程體系特征,我們以海洋水產類試驗方案設計、數據分析與處理等為課程應用導向,突顯海洋、水產特色。我們以蔡一林、岳永生主編的《水產生物統計》[6]為教材,以各專業教師科研實踐的實際案例為補充例題及習題,深入淺出地介紹試驗設計的基本原理,并引導學生學習和掌握如何合理有效地獲得數據并對數據進行分析推斷的原理和方法。由于與專業緊密相連,舉例對象學生熟悉,這自然減少了學生學習的畏難情緒。
2.優化教學內容
在教學內容的設計上,除基本統計原理外,我們根據各專業實踐在有限的課時內優化教學內容。概率論是整個統計的理論基礎,在教學上要注意講清概念、減少理論,加強引導。在概念的講解上,要注意深入淺出,簡明易懂。對于一些證明推導,則可以適當略去,只要說明問題的背景、來源、結果及應用的方面即可。在統計上,要加強對基本統計理論的講解。基本的分布、方差分析、簡單的相關和回歸基本就解決了水產學科本科教學、科研的大多數問題。我們沒有必要為了解決10%的問題而去花90%的時間。此外,一些簡化公式都是為了手工計算而設計的,由于可以使用電腦完成計算,這部分內容完全可以略去。
3.改革教學方法
水產生物學科是門實驗性的學科,很多生物學現象及其原理都是在試驗中發現,并通過實驗加以驗證得出結論的,因此,試驗設計的好壞直接影響到結果的分析及其結論的正確、可靠與否。本課程把理論與實踐相結合的教學作為重要的教學手段。
(1)在理論教學中做到以下幾點。①從各專業的背景出發,建立抽象理論與學生熟悉的具體問題之間的聯系,通過比較研究,使學生掌握各種試驗模型的假定及其應用。②采用探索探究式、互動式教學方法,啟發學生思維,拓寬學生思路,引導學生用科學研究的思維方式思考問題;由以教師“講”為主,轉變為以學生“學”為主,使得教師講授與學生自學、討論和研究有機地結合起來,提高學生分析問題和解決問題的能力。③采用課外閱讀文獻、課堂評述等方法,重視培養學生獨立獲取知識的能力,為學生終身學習和創新奠定基礎。④精心設計多媒體課件。多媒體課件除具有一般多媒體課件形象、生動的特點外,還要根據本課程特點展示數據的動態分析過程,盡可能使課件融教學性、科學性、藝術性和技術性為一體,激發學生的學習興趣,提高教師的教學效率。
(2)在實踐教學中,分三個層次進行實踐性教學。①通過試驗設計的方法練習,加深學生對基本原理理解的基礎實踐。②結合專業提出課題,由學生組織設計及分析,并進行課堂討論的綜合性、設計性實踐。③根據專業,由學生自行選題、設計并分析推斷的研究性實踐。
4.切實用好“多媒體教學”
隨著計算機技術的發展,多媒體日益成為重要的教學手段。[7]它以計算機為主要媒介,把文字、圖形、圖像、音頻和視頻等信息媒體結合起來表達教學內容。多媒體教學能使課堂變得生動活潑,從而實現傳統的教學方式無法達到的效果,是高校教學改革的一項重要內容。然而在實踐中,“多媒體”的“多”往往被單一計算機取代,多媒體課件也往往成了簡單的PPT演示。筆者曾在《淺談高等教育多媒體教學中存在的問題》[8]一文中,闡述了現代多媒體教學在帶來利的同時其弊同樣不可忽視。就生物統計學的多媒體教學而言,其概念多、公示多、統計計算過程煩瑣乏味,計算機的應用無疑能起到事半功倍的效果。然而傳統黑板的作用也不能忽視。在教學中筆者就曾發現,學生對統計量不知道怎么書寫;重要的推導過程在多媒體課件中一閃而過,跟學生的認知思維銜接不上,這反而增加了學生的厭惡感,使學生不能跟著教師的節奏學習。由此可見,多媒體教學也存在一定的弊端。
此外,要注意生物統計學多媒體課件的制作不同于物理、化學等學科(它們強調計算機的模擬功能),生物統計學多媒體課件必須同統計分析軟件“鏈接”。在實踐中筆者發現,普通計算器、Excel軟件和SPSS統計軟件是較為適合的本科教學統計軟件。也許大家都忽略了普通計算器的應用,實際上,在任何一臺Windows機器上,程序的附件中都有一個計算器,這個計算器雖然不能進行復雜的統計功能,但對于統計中經常用到的統計量基本都能夠計算。此外,在電腦上機課上,可以重點介紹Excel的統計功能。嚴格說來Excel并不算是統計軟件,而只是數據處理工具。但它幾乎是每臺電腦上裝機必備的軟件,對于大多數的學生來說,Excel統計功能的學習能為他們以后從事非專業統計工作起到很好的幫助作用。專業統計軟件采用SPSS軟件,由于該軟件不需要編程,因此學生較易接受。除了課堂涉及的統計方法外,這些大型軟件包的一個主要好處就是菜單豐富,功能齊備,只要有一本參考書,學生就可以方便地掌握各種統計方法。
最后,要充分運用計算機網絡。網絡教學將為學生提供廣闊的學習空間、充足的學習資料和多樣的學習方式。比如西安科技大學的生物統計學網站,除了具有精品課程的內容外,還在“參考資料”欄目內設有“教學篇”、“人物篇”、“歷史篇”、“故事篇”、“軟件篇”、“應用篇”等內容,這不僅能為學生提供豐富的學習資源,還增加了學生的學習興趣,并可以通過學生反饋來豐富學習資料。
三、考核方式的改革
成績考核是督促學生復習、鞏固所學知識并對教學效果進行檢查的重要手段。在傳統的筆試考核方式中,學生要把大量的時間花在計算公式的背誦和數學計算上,這種考核方式不能全面、準確地考查學生對各種統計分析方法的掌握和應用情況。要改革考核方式,除筆試外,還應增加電腦上機考試。筆試部分應加強概念的理解和實際應用,不要求背條文、記大量的公式,也不要求繁雜的計算。電腦上機考試部分,應讓學生用所學的統計知識和原理,選取合適的統計命令進行統計運算,并能對統計結果進行分析和解釋。這樣就能將學習、考核和應用真正結合起來,既解決了學生死記硬背的問題,又加強了學生靈活應用所學知識的學習興趣,真正達到了本門課程的培養目標。
四、課程建設
在課程的建設上,應注重兩點。一是加強師資建設,以講授本門課程的教授、博士作為課程負責人,建設教學梯隊,以研帶教,以較輔研;教師定期學習討論,編制更符合水產學院研究特色的教學例題、習題。二是將這門課程作為學生一生的課程,即在本科、碩士、博士三個學習階段都要開設本門課程的后續,形成一個完整的統計學學習鏈條,使本門課程能真正服務于水產學院的教學、科研。
【摘要】本文闡述了水產動物生理學實驗教學在動物生理學教學中的重要作用,以提高學生綜合素質為實驗教學理念,從動物生理學實驗內容、教學方式和考核評價體系等方面進行實驗教學改革的探索與實踐。
【關鍵詞】動物生理學實驗 教學改革 實驗教學
水產動物生理學是水產養殖、海洋漁業科學與技術、水族科學與技術等專業必修的專業基礎課程之一。水產動物生理學是一門理論性和實驗性較強的科學,它的許多機理都來自于實驗,注重理論與實踐相結合,通過實驗教學,不僅能培養學生了解和掌握基本的實驗方法和操作等專業技能,建立一種科學的思維方式,從系統、器官和細胞水平了解生物的生理功能的作用途徑及調控機制,熟練的實驗技能,加深其對水產動物生理學基本理論和概念的理解,還能培養學生觀察、思考和解決問題的能力,并能樹立嚴謹的科學態度,從而提高學生的綜合素質和創新能力。為了適應沿海都市型農業人才的培養,必需訓練學生的實驗操作技能及動手能力的培養,因此,要狠抓實驗教學環節,提高動物生理學實驗的教學質量。如何激發學生的學習興趣,讓他們積極、主動地參與到生理學實驗中來,是我們一直在思考并努力求解的問題。近幾年,我們就水產養殖、海洋漁業科學與技術專業水產動物生理學實驗課教學進行了不斷深入的教學改革,取得了一些成果,本文就以下幾方面實驗課教學改革的實踐作以初步的探討。
1 水產動物生理學實驗教學內容的改革
1.1 實驗教學內容的重新確定
由于教材、教學環境和實驗設備等多方面的原因,改革前的動物生理學實驗教學的大部分實驗項目以驗證性實驗為主,而實驗的教學內容和教學方法基本上還停留在20世紀90年代初的水平。本課題組從不同角度與學生共同探討每一個實驗的優點和不足,對實驗教學內容進行了重整。明確了動物生理學實驗改革的基本思路是適當減少驗證性實驗,增加綜合設計性實驗,提高學生綜合分析能力和創新能力。
1.2 優化和重組實驗教學的內容與結構
教學改革過程中,本課程組根據實驗內容的難易程度,從“基礎、綜合設計”兩個層次上全面培養學生的動手能力和創新意識。綜合設計性實驗以水產動物在養殖條件下生理生化指標測定實驗為主,將實驗教學大綱中所要求的基本操作融合在每次實驗中,反復訓練學生的基本操作技能。基礎實驗以傳統的驗證實驗為主,其中生理學常用實驗儀器的使用等實驗,采用直觀教學的方法,讓學生盡快掌握生理學儀器的使用方法、計算機處理數據及圖形的方法。基本技能訓練主要安排坐骨神經—腓腸肌標本的分離技術,魚類采血方法;神經、肌肉組織離體方法技術,心臟離體技術;生理指標記錄方法訓練,包括骨骼肌、心肌肌肉張力記錄方法;血壓壓力、心電圖等生物電記錄方法與技術。綜合設計性實驗主要在教師的指導下學生設計小型的科研型課題,并鼓勵學生申請大學生創新項目,自擬實驗項目和實驗方案,以培養學生各方面能力和綜合素質,實驗室全天開放,最后撰寫論文,此項實驗與本科畢業論文聯系在一起開展。在開展綜合設計性實驗課題過程中,首先由教師介紹本實驗室的基本儀器設備及現有條件,使學生根據實際情況選出切合實際的課題;學生明確課題后,根據所選課題,查閱有關文獻資料,撰寫開題報告及方法和步驟。通過本科論文的研究與本門實驗課教學的銜接,不僅使學生學會了通過自學不斷地充實自己與完善自己,提高了對生理學領域研究的興趣,而且完整地經歷了一次初步的科學研究實踐,加強了創新意識與能力的培養。
2 水產動物生理學實驗教學方法的改革
2.1 在教師指導下,學生自助準備實驗
傳統的實驗課,總是由教師做好實驗的準備工作,配合理論教學內容,實驗項目的安排多屬一些經典實驗,學生按實驗指導(教程) 規定的步驟按部就班地完成實驗操作,能力得不到全面充分的鍛煉,思維得不到開放,又浪費了鍛煉的機會。為此,本課題組進行了實驗課準備工作的嘗試,組織學習興趣小組,讓學生輪流在實驗前進入實驗室,進行每次實驗的準備工作,包括實驗分組安排、實驗設備與儀器的安裝調試、實驗藥品和試劑的選用和配制、實驗動物的暫養等。學生對實驗準備工作很感興趣,非常主動熱情;實驗室秩序井井有條,原來經常產生的組與組之間亂拿器材和藥品、實驗結束時遺失東西等現象大有好轉。這主要是因為準備工作使學生對整個實驗過程和實驗室的安排有了全面的了解,更主要的是學生獨立工作能力提高了,他們有了主人翁的意識,主動努力完成自己的實驗,總想使自己準備的實驗達到最佳的實驗效果。
2.2 更新實驗儀器,提高學生的學習興趣
通過引進現代化實驗設備,進一步優化實驗教學環境。動物生理實驗室在2006年進行了實驗設施的換代升級,利用RM6240生物機能實驗系統進行實驗操作和數據處理。使實驗能夠快速、準確的進行,實驗結果更客觀、信息更豐富。有利于學生對實驗結果、圖形的分析,有利于對知識的理解,激發了學生的學習興趣,提高了學生的積極性和主動性。
3 完善考核評價體系
實驗成績評定制度直接影響學生對實驗課的學習態度和積極性。規范的實驗成績考核制度能夠充分調動學生的學習積極性,培養學生的綜合素質和創新能力。鑒于此,本課程擯棄了以往只根據各次實驗成績計算平均分作為實驗成績評定的方法,不斷完善考核評價體系學生的實驗課成績包括預習報告(20%)、實驗操作(40%)、實驗報告(40%),每次實驗均按上述項目及比例給出成績。將各班的學生成績進行排隊,最后將學生的實驗成績按百分制進行評定,其中85分以上的人數占全班總人數的20%。這種綜合評定課程成績的方法較之以往采用的方法更加全面、客觀與公正,得到了廣大同學的認可,也促使學生參與實驗的積極性和主動性進一步提高。
4 結語
通過幾年的實踐,水產動物生理學實驗取得了較好的效果,實驗課面貌大為改觀。從多方面的調動了學生的學習興趣,同時也能引導學生自覺、主動地參與實驗,成為實驗課的主體。培養了學生勇于探索、科研意識以及實事求是的工作態度,鞏固和加強學生的動物生理學基本知識和實驗技能,激發了其科技創新意識,在教學中受到了學生的歡迎,教學效果良好。
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關鍵詞:水產養殖專業 實習 問題 對策
筆者曾經多次指導水產養殖學生實習,從總體上看,學生的綜合素質每年都有較大提高,實習單位對學生實習期間的表現、技能等方面都比較滿意,這反映了學校辦學水平、教學質量在逐步提高。但辨證地看,學生整個實習中暴露一些問題也必須認真重視,主要表現在:一是少數學生對實習指導思想不了解,實習中缺乏進取精神,部分學生有混日子的傾向;二是個別學生實習期間畏苦怕難,一遇到挫折就鬧情緒,致使實習工作開展受到影響;三是個別學生基礎知識掌握不牢,動手能力差,影響了實習效果;四是部分學生所撰寫的實習報告內容膚淺,缺乏應有的深度和新意,同時文章結構松散,語句生硬等等。針對以上情況,很有必要認真探究產生問題之根源,并采取積極措施,為以后更好地指導學生實習打下基礎。
一、問題產生的原因
1.學生自身存在的問題
水產養殖學生實習中暴露的這些問題,就學生自身而言,主要有以下原因:一是學生實習積極性不高。現在學生大多注重理論知識,忽視實踐知識,筆者曾多次與實習學生交流,發現部分學生對實習目的不明確,有的學生甚至認為實習就是參觀生產單位,了解一下生產過程就可以了。另外過去考核方式一般是寫篇實習報告,實習成績評定缺乏多方面指標,考核力度不夠,這是導致學生實習積極性不高的主要原因。二是目前在校學生多為獨身子女,從小生活在優越的家庭環境中,平時缺少吃苦耐勞鍛煉機會,一遇到艱苦的工作就有可能忍受不了。相對其它專業,水產養殖學生實習要求更嚴,如河蟹育苗實習,每天需要有專人24小時觀察蟹苗生長、發育情況,育苗期間各個環節來不得半點馬虎,稍一疏忽,就可能給使生產帶來巨大損失,因此要求從事生產的人員必須每天起早貪黑地觀察、分析,加上育苗場工作及食宿條件差等,這對平時在學校習慣了養尊處優的生活的學生來說,落差較大,因此學生出現心理波動,實習中出現請病假逃避實習的現象也就不足為奇了。三是部分學生基礎知識掌握欠缺,個別學生竟然對河蟹幼苗發育規律答非所問,生產中手忙腳亂,出現一個學生掉進育苗池情形,這反映了個別學生平時學習不認真,實踐鍛煉機會太少等。四是從實習報告的批改情況看,反映出部分學生觀察問題不夠細致,寫作基本功較差,平常對學科的知識缺乏系統思考,練筆機少等,因此實習報告中暴露的問題就在所難免。
2.教師教學中存在的問題
實習出現問題雖在學生身上,但根子還在教師和學校身上,探究原因主要有以下幾點:
一是教師平時對學生進行艱苦奮斗傳統思想教育力度不夠,同時由于參加生產、社會實踐鍛煉的機會少,部分學生實習中出現以上情況,屬于正常現象;二是教師在平時授課中,基礎知識和實踐教學方面重視不夠,實習中基本知識和技能出現問題在所難免,這一點對注重實踐教學的水產養殖專業教師尤其應值得深思;三是教師自身學習還待加強,授課中有關水產養殖學科先進的知識介紹給學生可能有點少,授課過程中理論與實踐的溝通力度不大,考核學生的方法過于單一等;此外教師在結合教學過程中,留給學生查閱文獻,對學科發展過程的原理、方法進行探討和分析的機會不多,即使有機會,實施也很不完整,這些導致了學生的實習報告內容缺乏新意,結構松散,語句生硬等。
二、主要措施
1.重視理論和實踐教學。
為了消除學生在實習中出現的種種問題,提高實習效果,教師在平時就必須重視理論基礎教學,對基本理論、意義要講透,要知道學生只有掌握了基本概念、基本理論才能有探求新問題的基礎,才能在現有基礎上有所前進。水產養殖教學是一種實踐性比較強的學科,平時要加強實驗課的教學,要在實踐的過程中培養學生的實際動手能力和創新能力,同時力求采用多樣化的教學方式,理論以講授為主,一些基本技能的訓練采用教師邊講學生邊做的形式,此外還應利用現代教育技術把課堂上無法介紹的或一些抽象的內容形象生動地展現在學生面前――這種教學手段也是學生們比較歡迎的教學方式,從而使學生更容易全面掌握所學內容。另外教師在教學的過程中要力求把瑣碎的知識加以綜合,使得學生在獲取知識的同時又能加強能力的培養。比如我在講授輪蟲培養這一章時,在教授理論課的同時,還加強實踐教學,設計實驗:先進行藻類培養,在藻類培養成功的基礎上再進行輪蟲培養,然后把培養出來的輪蟲用來投喂河蟹幼苗,最后發現攝食輪蟲的河蟹幼苗生長較快,成活率高,而攝食其它餌料的幼苗明顯不如前者。這種邊學邊教的方法一方面驗證了輪蟲在水產苗種培養中所具有的獨特餌料作用,另一方面又使學生掌握了輪蟲培養的方法。此外在實驗中積極鼓勵學生對輪蟲培養、投喂過程中出現的問題進行討論、總結,并查閱相關資料,寫一些簡單的實驗性論文。所有這些措施激發了學生學習興趣,調動了學生的積極性和主動性,另外也鍛煉了學生的寫作能力,取得了良好的效果。
2.制定實習計劃,明確實習重要性。
提高學生實習效果,是一項系統工程,需要學校、教師、學生三方面共同努力。對管理者來說,必須制定詳細的實習計劃,并進行實習經費的專項管理,同時要制定切實可行的實綱,編寫實習指導書,要向學生反復宣傳實習的重要意義,使學生明確實習是學生吃苦耐勞精神的磨煉,也是走向社會的一次模擬,通過實習才能為下一步畢業論文開展打下基礎,另外也是學生就業的一次練兵;學生也要通過實習機會,檢查自身所學知識情況,取長補短,這樣才能學以致用,更好地滿足就業需要。
3.認真指導,及時反饋信息。
教師在實習過程中要起模范和帶頭作用,實習過程中要對學生多加關心,平常要與學生保持密切聯系,對他們在實習過程中出現的問題適當進行指導,同時要鼓勵他們養成認真觀察、勤記筆記的習慣,既要培養他們獨立思考的習慣,又要培養他們相互協作的精神,對他們在實習中的表現要有記錄,在考核成績中應該有所側重。此外要針對學生在實習過程中出現的重點、難點方面,平時要加以修改、總結,比如河蟹育苗中關鍵技術在講授專業課時應重點講,其它相關方面如餌料生物培養方面也應認真對待,這樣才能在以后指導學生實習的過程中取得明顯效果。
4.增加考核力度。
儀器分析是采用比較復雜或特殊的儀器、通過測量某些物質的物化性質的參數和變化來確定物質的化學組成、成分含量及化學結構等信息的一門學科。因其簡便、快速、靈敏、準確、易實現自動化等優點,廣泛應用于新材料、生命科學、環境科學、醫藥、食品科學等領域。由于其應用的廣泛性和先進性,我國絕大多數高校都將其作為基礎課向相關專業開設。青島農業大學將其作為化學、材料化學、食品質量與安全、生物工程、環境科學、水產養殖、農業資源與環境等專業的必修課或選修課。如何在較短的時間內,使學生了解各種儀器的結構,熟悉各種儀器的使用方法,掌握各種儀器的原理,充分理解課堂上的理論知識,是儀器分析實驗教學的重點。本文就儀器分析實驗課教學進行了探討。
1.培養學生將理論知識應用于實踐
在實驗教學中,采取講解——提問——講解的教學方法。即在實驗開始前的講解過程當中,就學生學習過的理論知識提問,讓他們把問題“帶”到實驗中,認真對待實驗,爭取運用學習過的理論知識,然后通過實驗,自己解決問題。對于學生無法解決的問題,教師再逐一加以解答。這樣,在實驗過程當中,學生就有了一個認識——實踐——再認識的過程,從而實現認識的飛躍。
2.實驗和規范基本操作同步進行
儀器分析實驗中使用的基本上是大型精密儀器,自動化程度較高。儀器運行過程當中,學生往往感到無事可做。因此,針對學生在實驗室里操作技巧較薄弱這一情況,完全有必要在某些實驗中,將這部分時間充分利用,規范學生的基本操作,強化實驗技能。基本操作的正確與否,是否規范化,是完成實驗的前提條件。如氣相色譜實驗,進樣后樣品的出峰時間有的在20~30min左右,在這段時間里,就可以讓學生空針在另外的色譜柱上進行進樣操作,熟悉微量進樣器的使用方法。紫外分光光度實驗中,譜圖掃描的時間也可以讓學生練習比色皿的使用,發現操作不規范現象,應該及時糾正,培養他們嚴謹的科學態度。
3.補充數據處理在分析中的應用
數據處理是數據分析中一項必不可少的工作,而儀器分析實驗要求較強的數據處理功能。很多學生是初次接觸儀器分析,對此不甚了解。
因此,在實驗的空隙時間內,給學生介紹幾種數據處理的方法、教他們如何用數據處理的方法解決一部分問題很有必要。同時,實驗中得到的數據,讓學生手動記下來,實驗結束后自己分析處理,而不是直接打印儀器軟件上得到的結果。努力做到活學活用,并且將學到的知識及時加以鞏固。這樣他們在做畢業論文時,遇到數據處理的問題就不會覺得陌生,而是可以把數據處理得比較熟練。 轉貼于
4.配合輔助教學手段,培養學生的獨立操作能力
儀器分析實驗與普通的化學實驗相比,具有很強的直觀性,同時還有其特殊的危險性。比如,原子吸收中乙炔氣體的點燃、高壓鋼瓶的開啟和關閉、氣相色譜中氫火焰離子化檢測器氫氣的點火等,都有一定程度的危險性。另外,除了上述危險之外,在開啟大型精密儀器的過程當中,如果學生操作不當,也會對儀器造成損害。為此,儀器分析實驗室的每臺大型儀器都配備了輔助教學手段,即把儀器的具體操作規程和注意事項都寫在紙上并壓膜塑封,放在儀器旁邊,讓學生在開機之前仔細閱讀,按照說明做到獨立開機進行操作。這樣,不僅可以使學生盡快熟悉儀器,而且也提高了動手能力和獨立操作能力,為他們在以后從事類似的工作時獨立調試儀器打下了基礎。
5.實行開放式教學
儀器分析實驗教學過程中要涉及一些交叉學科,它結合了大量的現代科學技術和信息,科技含量較高,需要掌握的知識多。學生在規定的學時內進行實驗,不可避免地會遇到這樣或那樣的問題,實驗結果的部分數據可能不是很理想。在這種情況下,要求學生尊重實驗結果,實驗報告中不能編造數據,而是認真查找問題,在教師的指導下找出原因,并提出解決問題的辦法。為此,在教學中實驗室應對學生全面開放,在計劃學時內沒能完成實驗內容或者實驗失敗的學生,提前同教師聯系時間和實驗室,鼓勵他們參加開放實驗,培養學生在科學研究中實事求是的品質。同時,實驗室的開放,為學生開展創新型實驗提供了堅實的基礎,也為畢業論文設計做好了準備。
6.引進考試機制
儀器分析實驗操作復雜,實驗周期長,而且大型精密儀器數量相對而言比較少,因此,一般該實驗課沒有考試內容。為了達到實驗教學目的,可考慮引進合理的考試機制。具體操作內容為:考前約一周公布試題,考試分小組進行,提前抽簽,學生根據題目可查閱資料,組內共同討論設計實驗方案,教師給予適當指導,增強學生的團隊意識和合作能力。
1.1 枯草芽孢桿菌概況
枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)是一種嗜溫、好氧、產芽孢的桿狀細菌,其生理特征多樣,分布廣泛,極易分離培養。該菌在自然界中廣泛存在,對人畜無毒無害,不污染環境,能產生多種抗菌素和酶,具有廣譜抗菌活性和極強的抗逆能力[1]。
國內外關于枯草芽孢桿菌的研究與應用已有100多年的歷史,早期大部分工作集中在形態觀察、分類鑒定、生理機制、功能發掘及防治等方面。近年來,對枯草芽孢桿菌的研究漸進到遺傳學與分子生物學領域,研究內容體現在特定功能基因的尋找并克隆到需要的物種中或者通過誘變、基因工程等手段對枯草芽孢桿菌生產菌進行遺傳改造等。
1.1.1 國外研究概況
1945年Johnson等報道,枯草芽孢桿菌具有防治植物病害的作用。此后,用枯草芽孢桿菌制備生防制劑防治植物病害的研究成為國內外研究的熱點。1980年Papavizas G C報道,枯草芽孢桿菌可以防治水稻等作物的多種土傳真菌病害。1992年Hwang等報道,用枯草芽孢桿菌可以防治豌豆的Rhizoctoni根腐病。20世紀90年代后,國外已有多種枯草芽孢桿菌制劑投放市場。美國Agraquest公司用枯草芽孢桿菌(B.subtilis)QST 713菌株和QST 2808菌株分別開發出活菌殺菌劑SerenadeTM和Souata AS,已在美國登記使用,葉面施用可防治蔬菜、櫻桃、葡萄、葫蘆和胡桃的白粉病、霜霉病、疫病、灰霉病等細菌和真菌病害。2001年Gustafson將解淀粉枯草芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌混合制成混合生防藥劑,稱為BioYield。解淀粉枯草芽孢桿菌變種(B.subtilis var.amyloliquefaciens FZB24)作為植物促長劑被Taensa公司商品化生產,商品名TaegroTM。施用于溫室或室內栽培樹苗、灌木和裝飾植物根部,可防治由鐮刀菌和絲核菌引起的根腐病和枯萎病。
1.1.2 國內研究概況
國內一些單位也對具有生防作用的枯草芽孢桿菌進行了研究,涉及的防治對象有大田作物的葉部病害、土傳病害和果實病害等。不同菌株的抑菌譜、抑菌作用乃至抑菌機理等亦有較大差異。現已從作物的根際土壤、根表、植株及葉片上分離篩選出多株對不同作物的真菌和細菌病害具有拮抗作用的枯草芽他桿菌株,并采用人工誘變方法提高了菌株的防病效率,對這些菌株進行了發酵條件的研究,分離出一些抗菌物質并對其特性進行了研究,同時開展了生防菌劑的溫室和大田試驗。國內已開發成功并投入生產的枯草芽孢桿菌商品制劑有百抗、麥豐寧、紋曲寧、依天得、根腐消等[2]。云南農業大學和中國農業大學共同研制的微生物農藥“百抗”(10億/g枯草芽孢桿菌可濕性粉劑)獲得農業部登記注冊,已在多個省推廣使用,推廣面積約4 667hm2,主要防治水稻紋枯病、三七根腐病、煙草黑脛病。百抗的主要有效成分是枯草芽孢桿菌B908。大田應用中,百抗對水稻紋枯病防效70%以上。其抑菌機制為營養競爭、位點占領等。南京農業大學研發的麥豐寧是由枯草芽孢桿菌菌株B3制成的活體生物殺菌劑,對小麥紋枯病田間防效達50%~80%,其防病機制主要表現在產生抑制小麥紋枯病病菌菌絲生長、菌核形成和菌核萌發的抗菌物質。根腐消為昆明沃霖生物工程公司登記注冊的由枯草芽孢桿菌和熒光假單胞菌復配的可濕性粉劑,通過灌根處理防治三七根腐病。武漢天惠生物工程有限公司完成登記并投產的枯草芽孢桿菌BS-208可濕性粉劑抗灰霉、白粉2種病害,為細菌性植物保護劑,是多種植物病原菌的競爭性抑制劑。它通過競爭性生長繁殖占據生存空間的方式來阻止植物病原菌的生長,能在植物表面迅速形成一層保護膜,使農作物免受病原菌為害。枯草芽孢桿菌還能分泌抑菌物質,抑制病菌孢子發芽和菌絲生長。江蘇省農業科學院陳志誼等[3]經過多年生物防治水稻病害的研究獲得了防治水稻紋枯病的效果達50.0%~81.0%的枯草芽孢桿菌B-916菌株,現已在江蘇等地得到廣泛推廣。
1.1.3 應用
隨著人們對枯草芽孢桿菌研究的深入開展,發現其在工業、農業、醫藥衛生、食品保健、水產養殖、環境保護等方面具有廣泛應用價值。
1.1.3.1 枯草芽孢桿菌在工業酶生產中的應用
工業酶的生產是工業微生物發酵的重要組成部分。據來自BBC的統計數字,2004年全球酶的交易額達到20.0億美元(15.3億歐元),其中食品酶占29%,飼料酶占15%,一般的工業酶占56%。枯草芽孢桿菌是當今工業酶生產應用最廣泛的菌種之一,據不完全統計,枯草芽孢桿菌所產的酶占整個酶市場的50%。由于其產酶量高、種類多、安全性好和環保等優點,在現代工業生產中被廣泛用作生產菌種,其發酵生產的酶已在食品、飼料、洗滌、紡織、皮革、造紙和醫藥等領域均發揮著十分重要的作用。
枯草芽孢桿菌生境多樣,可利用的營養物質種類十分豐富,這決定了其自身含有豐富的產酶系統,具備生產多種酶的應用潛力。研究資料表明,枯草芽孢桿菌能夠產生蛋白酶、淀粉酶、纖維素酶、葡聚糖酶、植酸酶、果膠酶和木聚糖酶等十幾種酶。在過去的10年,利用基因工程技術,枯草芽孢桿菌幾乎可以在短期內大量生產任何種源的新酶,從而省略了大量的原始菌種改造、馴化、毒理學實驗等工作;利用蛋白質工程技術,能夠在生產新酶之前對該酶的性質進行改良和調整,從而改善酶的活性或者賦予酶新的所需性質。這些新技術的應用使新酶種的開發周期大大縮短,難度和成本降低,產品更加穩定有效。
枯草芽孢桿菌酶的主要應用領域是食品工業,全世界食品工業用酶約占總量的60%,而我國則高達85%以上。這些酶在動物蛋白水解行業中的骨素加工、植物蛋白水解中的大豆蛋白和大豆肽生產、乳制品和嬰兒食品生產等工業過程中都已得到廣泛的應用,如在面包生產中α-淀粉酶、蛋白酶能有效提高面團工藝性能和面包質量(體積、內部結構、風味等),并延長面包保鮮期;在玉米深加工領域,采用耐高溫淀粉酶和糖化酶的“淀粉噴射液化”技術以及“雙酶法”糖化技術全面帶動了我國淀粉糖、味精和檸檬酸等生產工藝的改革。
1.1.3.2 枯草芽孢桿菌在生物防治領域中的應用
枯草芽孢桿菌作為植物病害生防細菌之一,具有較強的防病作用。美國迄今已有4株枯草芽孢桿菌生防菌株獲得環保局商品化或有限商品化生產應用許可,如美國AgraQuest公司用枯草芽孢桿菌QST713菌株開發出活菌制劑殺菌劑SerenadeTM。并于2000年通過美國環保局(EPA)的登記,用于防治多種作物的白粉病、霜露病 、疫病、灰霉病等病害。枯草芽孢桿菌MBI600在英國的MicroBio Group Ltd.、日本的Idemistu Kosan Co.,Ltd.等均已獲得注冊登記,并進行產業化生產,用于防治葉部病害(灰霉病、白粉病)和根部病害(枯萎病、根腐病、黑斑病等)。
1.1.3.3 枯草芽孢桿菌在微生物添加劑領域中的應用
枯草芽孢桿菌是我國允許使用的飼料微生物菌種,因其無毒、無害,經常被制成微生物添加劑,用于改善動物腸道功能、促進動物生長和預防疾病。枯草芽孢桿菌在制劑中以內生孢子形式存在,孢子進入動物腸道后,在腸道上部能迅速復活并分泌高活性的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶,有助于降解植物性飼料中復雜的碳水化合物,產生具有拮抗腸道致病菌的多肽類物質等,起到抑菌和預防作用。另外,枯草芽孢桿菌是好氧菌,可通過消耗腸道內的氧氣造成厭氧環境,促進腸道內優勢菌厭氧菌的繁殖,維持腸道生態平衡。如,研究發現豬采食含107CFU/g枯草芽孢桿菌制劑的飼糧3周后,糞中雙歧桿菌數量顯著上升,而鏈球菌和梭菌的數量則顯著下降,且這種趨勢仔豬較母豬更明顯;豬飼料中添加枯草芽孢桿菌不僅可以提高飼料轉化率和氮利用率,而且可以減少氨的產生。此外,枯草芽孢桿菌具有耐高溫、耐酸堿和耐擠壓等特性,在飼料加工中保存良好,有利于推廣應用。
1.1.3.4 枯草芽孢桿菌在醫藥衛生領域的應用
研究證明,枯草芽孢桿菌的活菌制劑可以作為口服液用于治療腸炎、支氣管炎和腹瀉等多種疾病,也用來預防和治療燒傷面的感染。最近,科學家發現從枯草芽孢桿菌提取到的淀粉酶、纖維素酶能夠補充體內消化酶的不足,恢復正常消化機能;蛋白酶能夠分解發炎部位纖維蛋白的凝結物,消除傷口周圍的壞疽、腐肉和碎屑。日本人日常生活中食用的納豆就是利用枯草芽孢桿菌生產的,研究表明,納豆中含有的溶栓酶(納豆激酶)對心血管疾病有很好的預防和治療作用;而同樣由枯草芽孢桿菌合成的聚谷氨酸可用作藥物緩釋材料和醫用高分子纖維材料等。
1.1.3.5 枯草芽孢桿菌在水產養殖領域中的應用
枯草芽孢桿菌在水產養殖中的應用起步較晚,由于它能分泌蛋白酶等多種酶類和抗生素,使池底積累的大量殘余餌料、排泄廢物、動植物殘體以及有害氣體(氨、硫化氫等),使之先分解為小分子(多肽、高級脂肪酸等),后分解為更小分子的有機物(氨基酸、低級脂肪酸、單糖、環烴等),最終分解為二氧化碳、硝酸鹽和硫酸鹽等,有效降低了水中的COD、BOD,使水體中的氨基氮(NH3-N)、亞硝基氮(NO2-N)和硫化物濃度降低,從而有效地改善水質,同時還能為以單細胞藻類為主的浮游植物提供營養物質,促進繁殖。這些浮游植物的光合作用,又為池內底棲水產動物的呼吸、有機物的分解提供氧氣,從而使養殖水體形成一個良性的生態循環;另外,它們分泌的多種酶類和抗生素可以抑制其他細菌的生長,進而減少甚至消滅水產養殖動物的病原體。越來越多的學者已通過研究發現,枯草芽孢桿菌可在水產養殖中發揮重要的作用[4]。
1.1.3.6 枯草芽孢桿菌在環境保護方面的應用
尹文林等[5]不同養殖水體用20億/g枯草芽孢桿菌B115株0.5mg/L后,對養殖水體的溶氧和pH無明顯的影響;氨氮最大降解值出現在使用后的第3~4天,平均降低(45.40±5.06)%;亞硝酸鹽氮的最大降解值出現在使用后第3天,平均降低率為(16.03±3.82)%;硫化物的最大降解值出現在使用后第3.4天,平均降低率為(23.01±7.27)%。與對照組相比有明顯差異(P >0.1),對總大腸茵群也有明顯的抑制作用。此外,枯草芽孢桿菌在降解多環芳烴和樂果方面也有較好的應用前景。李麗等[6]從長期受多環芳烴污染的土壤中分離出1株菲降解菌—菌Ⅱ,經生理生化及16SrDNA析鑒定,該菌株為枯草芽孢桿菌。在單基質菲、芘反應體系中,該菌株具有較強的降解能力。該菌不但可以在高濃度的多環芳烴存在下生長良好而且對高濃度多環芳烴有較高的降解能力。
1.2 本項目的研究目的及意義
國內外對枯草芽孢桿菌的研究大都把視線放在了營養體細胞和代謝物質上,而對芽孢桿菌的抗逆性休眠體——芽孢,卻研究得不多。芽孢是產芽孢細菌在生長過程中形成的一種抗逆休眠體,并非細菌生活史中的一個不可缺少的部分,但由于芽孢具有極強的抗熱、抗輻射、抗化學藥物和抗靜水壓等一些特殊的性質,因此對芽孢形成條件的研究是極具意義的,它的形成受營養物質和環境因素的影響,不同菌種形成芽孢的條件不同。枯草芽孢桿菌的芽孢較其營養體細胞易保存,復活率高,是制備枯草芽孢桿菌制劑的理想存在形式 ,而制劑中的芽孢含量是影響制劑應用效果的關鍵因素。因此,一些學者對枯草芽孢桿菌的發酵培養進行了研究,以期獲得較高的含菌量或芽孢量。張麗霞等[7]采用 Plackett-Bruman設計法和響應面分析法,在搖瓶發酵條件下,使含菌量明顯提高;張根偉[8]通過單因素試驗和正交試驗,對枯草芽孢桿菌BS-6液體發酵條件進行了研究;郭小華等[9]也在枯草芽孢桿菌MA 139增埴培養基的優化研究中,使芽孢產量大幅度提高。
本文對枯草芽孢桿菌黑色變種ATCC 9372的產孢特性進行研究,以期獲得較佳產孢條件,為其制劑的產業化生產提供基礎資料。同時,本課題為直線式無菌設備微生物安全性檢測的一部分。通過對枯草桿菌黑色變種菌株的芽孢形成條件進行研究,獲得較高的芽孢形成率,以用于設備的無菌檢測,也使學生通過實驗掌握微生物培養、芽孢計數等基本微生物實驗技術。
2.實驗部分
2.1 材料與方法
2.1.1 材料
2.1.1.1 實驗菌種
枯草芽孢桿菌黑色變種(Bacillus subtilis var. niger)ATCC 9372,購自中國工業微生物菌種保藏中心。
2.1.1.2 試劑
蛋白胨、小牛浸膏、酵母浸膏、D-果糖、可溶性淀粉為國產生化試劑;蔗糖、麥芽糖、乳糖、葡萄糖,NaCl、CaCO3、 kH2PO4、K2HPO4、MgSO4•H2O、MnSO4•H2O為國產分析純試劑。
2.1.1.3 儀器
752紫外可見分光光度計,上海精通;Boxun SB-JC-1B-Z超凈工作臺,上海博訊實業有限公司醫療設備廠;HH-4數顯恒水浴鍋,上海精化儀器有限公司;SUKUN SKY-2102C 智能光照培養箱,寧波海曙賽福實驗儀器廠;LDZX-50KB 立式壓力蒸汽滅菌器,上海申安醫療器械廠; SUKUN SKY-200B 搖床培養箱;J-2菌落計數器,江蘇姜堰市康泰醫療器材廠;SX2-2.5-10型電爐,上海博迅實業有限公司醫療設備廠;其他玻璃 儀器,如燒杯、平皿、試管等。
2.1.1.4 培養基
斜面培養基
牛肉膏蛋白胨培養基(g/L):小牛浸膏3g,蛋白胨5g,NaCl5g,瓊脂15~20g,水1L,pH7.0。
液體培養基
搖瓶培養基包括①種子培養基 (g/L):小牛浸膏3g,蛋白胨5g,NaCl5g,水1L,pH7.0;②碳源源基礎培養基(g/L):酵母浸膏3g,蛋白胨10g,NaCl5g,pH7.0;
③氮源基礎培養基(g/L):葡萄糖5g,NaCl5g,pH7.0;④無機鹽基礎培養基(g/L):葡萄糖5g,蛋白胨10g,酵母浸膏10g,pH7.0;⑤SDAY培養基(g/L):葡萄糖40g,蛋白胨10g,酵母浸膏10g,pH7.0。
活菌及芽孢檢測用培養基
NA培養基:小牛浸膏3g,蛋白胨10g,NaCl5g,瓊脂15~20g,水1L,pH7.0。
2.1.2 方法
2.1.2.1 菌種活化
將冷藏的菌種接種到斜面培養基上,30℃培養24h。
2.1.2.2 種子液的制備
用無菌水將種子從斜面上刮洗下來,并取適量接入盛有100ml無菌種子培養基的300ml錐形瓶中。置30℃,150r/min的搖床中振蕩培養24h。
2.1.2.3 搖床培養
在無菌超凈臺里,用無菌移液管從種子液中取1ml接種量(v/v)分別接入不同配方的培養液中,置搖床中30℃, 150r/min,振蕩培養24h后,取樣檢測。
2.1.2.4 測定方法
Ⅰ.枯草芽孢桿菌ATCC 9372生長曲線[10]的測定
①最大吸收波長的確定
菌種經30℃搖床培養24h后,取樣,利用紫外可見分光光度計對樣品在波長400~600nm處進行掃描,選出最大吸收峰。
②比濁法測定生長曲線
菌懸液的制備:將30℃培養24h的菌斜面一支,用5mL無菌水,洗下菌苔制成菌懸液,吸取0.3mL菌懸液,接種到裝有20mL牛肉膏蛋白胨液體培養基的錐形瓶中,于30℃搖瓶培養24h。
接種:取12支裝有滅菌過的牛肉膏蛋白胨液體培養基的培養管(每管5mL),接種上述菌懸液,每管0.1mL,輕振搖勻。
培養:將接種后的12支培養管,置于搖床上,30℃振蕩通氣培養,分別在培養0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22h后取出,放冰箱中保存,最后一起以1cm比色皿比濁,以未接種的液體培養基為參比,測定其在最大吸光峰下的吸光度A值。
Ⅱ.活菌及芽孢數的測定
①活菌總數的測定:以傾注法進行活菌計數。取合適的稀釋度2~3個,每個稀釋度取1ml做3個平板,然后于30℃恒溫培養箱中培養24h后計數。
②芽孢數的測定:菌液于80℃水浴加熱20min,殺死活體營養細胞,再用傾注法進行芽孢計數。
③芽孢得率計數公式:芽孢率% =(芽孢數/活菌總數)X100% 。
2.2 試驗設計
2.2.1 Strain ATCC 9372的生長曲線的測定
采用比濁法測定該菌種的生長曲線。
2.2.2 培養基組成試驗
用單因素法,對不同的C源、N源、微量元素及無機離子對芽孢形成的影響進行了研究,確定并選取其主要影響因子,再做正交試驗,確定最佳培養基組成。
2.2.3 培養條件單因素試驗
在最佳培養基基礎上,對不同初始pH、培養溫度、接種量和溶氧水平對芽孢形成的影響進行了研究,確定最佳培養條件。
2.2.3.1 初始pH對該菌株芽孢形成的影響
在篩選出的最佳培養基中,用適當濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液調節初始pH值分別為5.0、6.0、7.0、8.0,研究初始pH對芽孢形成的影響。
2.2.3.2 培養溫度對該菌株芽孢形成的影響
在上述試驗基礎上(確定最佳初始pH值為7.0),研究不同培養溫度,分別為25℃、30℃、35℃,對芽孢形成的影響。
2.2.3.3 接種量對該菌株芽孢形成的影響
在100ml/250mL錐形瓶中分別接入1%、5%、10%、15%(v/v)的種子液。
2.2.3.4 溶氧水平對該菌株芽孢形成的影響
在250mL錐形瓶中分別加入最佳培養液25、50、75、100、150mL。
3.結果與討論
3.1 Strain ATCC 9372生長曲線的測定
3.1.1 最大吸收波長的確定
由圖可知,530nm 為最大吸收峰。
3.1.2 生長曲線的繪制
以培養時間t為橫坐標,吸光度A為縱坐標,繪制A—t標準曲線。枯草芽孢桿菌ATCC9372的生長曲線見下圖。
圖2 枯草芽孢桿菌的生長曲線
由圖可知,4h前,枯草芽孢桿菌生長緩慢,數量增加并不明顯;4h后大量繁殖,呈對數增長,并在10h左右達到最大值;然后進入平穩期;14h后進入衰亡期。
3.2 最佳培養基組成試驗結果
根據試驗結果,選用果糖、乳糖做C源,牛肉膏、蛋白胨做N源,pH均為7.0,NaCl5g/L,Mn2+ 濃度為2.4mmol/L,設計4種培養基,于30℃搖床培養24h后,根據芽孢產量確定最佳培養基。
表1 ATCC9372培養基配方(g/L)
培養基號 小牛浸膏 蛋白胨 葡萄糖 乳糖 NaCl MnSO4•H2O
① 5 5 5 0.04
② 5 5 5 0.04
③ 5 5 5 0.04
④ 5 5 5 0.04
表2 不同培養基對芽孢形成的影響
培養基號 ① ② ③ ④
細胞總數×106(cfu/ml) 17.8 10.2 11.1 19.2
芽孢數×106(cfu/ml) 14.7 1.85 2.88 16.8
芽孢形成率 % 82.6 18.1 25.9 87.5
實驗結果表明,④號培養基最佳,芽孢形成率達到87.5%。
3.3 培養條件單因素試驗結果
3.3.1 初始pH對該菌株芽孢形成的影響
不同菌株的生長所需的酸堿條件不一[11],為了考察該菌株生長所需的最適初pH值,我們設計了4不同的pH值,分別為5.0、6.0、7.0、8.0,250ml錐形瓶培養基100ml,30℃搖床培養24h后,觀察pH對芽孢形成的影響,結果如圖所示。
圖3 不同初始pH對芽孢形成的影響
試驗結果表明,當pH為5.0時,芽孢產量非常低,隨著pH升高,芽孢產量明顯提高;pH7.0時,達到最大值,芽孢產量為 2.2×107cfu/ml,與其他初始 pH值下有顯著差異;初始 pH值為8.0時,芽孢產量急劇下降,但細菌總數卻是最多的。該種現象說明該菌種在偏堿條件下細胞生長較好,但芽孢形成緩慢。兼顧芽孢產量和芽孢得率的考量,選pH7.0為最佳。
3.3.2 溫度對該菌株芽孢形成的影響
將培養溫度設為 25℃、3O℃、35℃,250mL錐形瓶分裝培養基100mL,150r/min搖瓶,考察培養溫度對芽孢形成的影響,試驗結果見圖。
圖4 培養溫度對芽孢形成的影響
試驗結果表明,在25~30℃范圍內,該菌種在30℃時,芽孢數和芽孢得率最高,芽孢數為1.3×108cfu/ml,芽孢率為92.8%,因此選30℃為最佳。
3.3.3 接種量對該菌株芽孢形成的影響
接種量大小對菌株生長及芽孢形成有一定影響,接種量過大會帶入較多的種子培養期的代謝產物,并使菌體前期生長過快,而使最終菌體數量及芽孢數量下降;接種量過小則使菌體增殖緩慢,芽孢形成緩慢,培養時間延 長[12]。試驗在250mL錐形瓶中分裝培養基100mL,接種ATCC 9372種子液,接種量(v/v)分別為1%,5%,10%,15%,考察其對芽孢形成的影響,結果如表3所示。
表3 不同接種量對芽孢形成的影響
接種量 細菌總數 芽孢數 芽孢率
(v/v) (cfu/ml) (cfu/ml) (%)
1% 2.2×107 2.0×107 90.9
5% 4.1×107 3.6×107 87.8
10% 4.8×107 3.7×107 77.1
15% 5.0×107 3.8×107 76.0
試驗驗結果表明:隨著接種量的增大,菌體的生長量和芽孢形成數量都增大,但芽孢形成率確呈下降的趨勢。綜合芽孢形成量和芽孢形成數,接種量5%為宜。
3.3.4 溶氧水平對該菌株芽孢形成的影響
溶氧對芽孢的形成也有較大影響,有些在有氧條件下形成芽孢,有些卻在無氧條件下才形成芽孢 ,有些芽孢形成率隨溶氧濃度升高而升高,有些卻又相反。Mohamed Ismall等[13]研究過球形芽孢桿菌溶解氧與芽孢形成的關系,發現隨著溶解氧濃度升高,芽孢形成率也越高。但有的學者卻得出了相反的結論[14]。枯草芽孢桿菌是好氧菌,溶氧水平不同,最終獲得的菌體數量、芽孢數量不同。氧氣是影響芽孢形成的一個重要因素,在以芽孢為目標的生產中,采用通風發酵,溶氧是發酵的關鍵環節之一。通常以不同的裝液量控制溶氧量。試驗采用250ml錐形瓶中分別加入最佳培養液25、50、75、100、150mL,進行搖瓶培養24h,考察溶氧對枯草芽孢桿菌ATCC 9372芽孢形成的影響,結果如圖所示。
圖6 裝液量對菌種ATCC 9372芽孢形成的影響
試驗結果表明,不同的裝液量對枯草芽孢桿菌ATCC 9372的生長及芽孢的形成影響很大,溶氧增加促進了細胞的生長及芽孢的形成,裝液量低 ,則通氣量大,溶氧水平高,菌體的生長和芽孢的形成,裝液量為25ml/250ml錐形瓶芽孢數量及芽孢形成率均最高,芽孢數達到3.4×107cfu/ml,芽孢形成率為94.4%,因此為最合適的裝液量。
3.4 小結
綜上所述,初步確定枯草芽孢桿菌ATCC 9372產芽孢的優化培養條件為:在最佳培養基(葡萄糖5g,蛋白胨 5g,NaCl5g,MnSO4•H2O0.04g)基礎上,于pH7.0,接種量5%,裝瓶量為25ml/250 ml錐形瓶,30C搖床培養24小時,此時,芽孢數量最多可達到3.4×107cfu/ml,芽孢形成率達到94.4%。
4.總結與展望
芽孢是產芽孢細菌在生長過程中形成的一種抗逆休眠體,并非細菌生活史不可缺少的部分,它的形成受營養物質和環境因素的影響。
本實驗在確定最佳培養基基礎上,研究了培養條件,包括初始pH、培養溫度、接種量和溶氧水平,對枯草芽孢桿菌ATCC 9372芽孢產量的影響。
對于培養基的初始pH值來說,在5.0~8.0的考察范圍內,菌體生長和芽孢形成對pH值的要求有所不同,pH5.0~6.0不適宜菌體及芽孢的形成;pH7.0~8.0適宜菌體生長,但pH7.0適宜芽孢形成而pH8.0不利于芽孢形成。因此,為了在提高菌體量的同時提高芽孢數量,pH值7.0最適宜。在溫度25~35C的試驗考察范圍內,30℃時,芽孢數和芽孢得率最高,因此選30℃為最佳。接種量(v/v)1%~15%的試驗考察范圍內.接種量的提高有利于芽孢數量的提高,但接種后芽孢的倍增率則下降了,芽孢接種量在5%可取得最佳的平衡。
枯草芽孢桿菌ATCC 9372是好氧菌,溶氧是菌體生長和芽孢形成的重要因素。搖瓶試驗結果顯示,通氣量大有利于菌體生長,提高芽孢形成率。
綜上所述,初步確定枯草芽孢桿菌ATCC 9372產芽孢的優化培養條件為:在最佳培養基(葡萄糖5g,蛋白胨 5g,NaCl5g,MnSO4•H2O0.04g)基礎上,于pH7.0,接種量5%,裝瓶量為25ml/250 ml錐形瓶,30C搖床培養24小時,此時,芽孢數量最多可達到3.4×107cfu/ml,芽孢形成率達到94.4%。
本試驗對枯草芽孢桿菌ATCC 9372產芽孢條件的研究是通過搖瓶發酵進行的,若要用于生產實際,需進一步進行發酵罐培養條件的探索。
致 謝
感謝指導老師魏培蓮對本畢業論文從選題、構思、資料收集到最后定稿的各個環節給予的細心指引和教導,使我對于無菌檢測有了深刻的認識,并最終得以完成畢業論文。同時也要感謝徐輝老師在使用實驗儀器過程中,對我們的默默支持。
感謝實驗過程中陳勇毅、王子寶、蔣增良等同學提供的幫助。
感謝潘碧靜、葉細首等同學在論文寫作過程中提供的軟件操作方面的指導。
最后,我要向在百忙之中抽時間對本文進行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位老師表示感謝!
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[關鍵詞]雙語教學;課程改革;高等教育
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2016)08-0119-02
一、課程特點
環境生態毒理學是一門借助多個學科成長起來的科學,隨著現代生物技術和信息技術的迅猛發展,其研究領域、理論基礎以及研究方法正發生著巨大的變化。目前使用的教材雖然基本知識涵蓋比較廣,但教材的更新速度很慢,一般是三至五年甚至更長。在課堂授課中補充最新內容,介紹最新的科研成果,使學生跟蹤國際學術前沿才能使學生的畢業論文研究內容與深度緊跟學科發展潮流。考慮到環境毒理學專業代表性很強,兼有基礎和應用兩方面的性質,因此,應將雙語教學引進課堂,把課程內容和實際的研究結合起來,給學生提供與所學內容緊密結合的中英文研究文獻,啟發、引導學生學習該領域的基礎知識與前沿研究課題的結合。這樣一方面培養了學生的專業研究興趣,增加學、用英語的機會,豐富專業詞匯量,為以后文獻的查閱奠定扎實基礎;另一方面,將單調的理論知識聯系當前的研究進展,亦能豐富教學內容,在教學中吸納國際最新理念和技術信息,開拓了學生的視野,為培養具有國際視野的創新型人才起了良好的促進作用。[1]
二、教學理念與課程目標結合
環境生態毒理學為我校水產學院研究生新開課程,開展雙語教學既能充分發揮教師的專業特長與外語特長,對提高研究生的外語知識,查閱、分析外文專業文獻,學習和比較國內外同行科學實驗研究、科研論文行文思路異同點,跟蹤國際前沿等綜合素質的提高具有重要作用。明確教學目標,是深化教學改革的前提。因此,在雙語教學課程改革前,專業主講教師與專業首席負責教師等在制定研究生培養目標與課程設置中,要共同細化教學目標。該課程的教學理念進一步明確為:堅持環境生態毒理學為主體,以學生為導向,強調語言工具性,促進學生自主性、研究性學習成效,促進學生培養創新思維,提高其科研實踐能力。本課程教學目標為:學科專業知識與語言運用兼顧,學科專業知識講授優先;以課程教學大綱內容為綱,語言內容為學科內容服務,語言使用比例取決于內容的難度和學生的接受水平。
三、教學模式改革,注重培養學生創新意識
在課堂講授過程中,采用啟發式教學的方法,變機械被動灌輸為啟發式驅動教學,引導學生在學習過程中主動地提出問題,主動地思考問題,主動去發現、去探索,使教師在培養學生的批判性思維與探索精神的同時,做到教學相長。[2] [3]
(一)以問題為中心的啟發式教學
在知識的講授過程中,不再是一味的照本宣科,而是“以問題為中心”,創造情景,提出問題,從一個問題的產生原因、研究起步階段、研究進展階段、現行發展趨勢和研究難點與重點等角度綜合性、深入地進行專題講解,提高學生的問題意識和提出問題的能力,激發學生的好奇心與求知欲,引發學生深入思考,進而使學生積極主動地參與到課堂教學中,而不只是做一個傾聽者。例如,在講授新知識點前,教師可針對擬講授的主要內容,利用學生熟悉的日常生活現象和一些公害事件引出本章的問題或概念;另外,以提問的方式導入,抓住學生的注意力,使學生明確學習目的,激發學生積極思維,使學生處于學習的主體地位。這樣的教學方法可以使學生很快進入學習狀態,積極思考問題,由“被動”變“主動”,積極地參與到課堂教學中,有效地提高教學質量。為了加深學生對重點內容的理解,課堂上可邀請學生向全班總結、講述課程重點難點以及在學習過程遇到的問題,或以提問的方式,讓學生回答。這樣既提高了學生的主體參與意識,發揮其主觀能動性,同時也實現了教師與學生的互動,鍛煉了學生的語言表達能力,提高了學生的自信心。在整個過程中,教師要注意設計教學內容的廣度和深度,在以問題為中心的研究型教學中由知識的傳遞者過渡為學生學習的引導者。
(二)課堂研討中的啟發式教學
在課堂教學中要充分體現“教師為主導,學生為主體”的內涵,發掘學生的創新思想,提高學生的創新能力,這是研究型教學中所強調的關鍵。在貫徹研究型教學的思想和啟發式教學方法的推動下[4],讓學生組成幾個課堂研討小組,選取實驗動物等方面的專題,讓學生走上講臺,發表自己的觀點,展開學生與教師、學生與學生之間的討論。這樣既激發了學習興趣,活躍了課堂氣氛,又開闊了學生的視野,還促進了學生之間合作和交流,以及提高了學生的語言表達能力。同時,在研討過程中,學生需要查閱與課本相關內容的科研論文,通過對相關科研論文的閱讀和教師的講解,加深對一些抽象的專業知識的理解和掌握,提高系統歸納的能力,達到舉一反三,觸類旁通的目的,更為今后知識的應用打下了堅實的基礎。
四、綜合運用多種教學手段,體現研究型教學特色
(一)多媒體技術與傳統教學模式相結合
環境生態毒理學的教學內容多,有些知識點講解起來很抽象,并且存在較多的基本概念和作用機制等理論研究,不便于學生理解記憶。而通過多媒體技術將其編寫成文字簡潔、圖表線路清晰的教學文件腳本或模擬動畫,這樣既便于教師講授,也便于學生的理解和掌握。此外,將多媒體引入教學,在引導學生學習基礎知識之余,可以利用一些圖文并茂的多媒體教學課件將毒理學的學習擴大到生活中,從而提高了學科的實踐性。例如,介紹一些日常生活中的有毒物質,如甲醛等裝修污染和飲用水的安全問題,以及近期出現的一些地方性疾病如癌癥村等。通過理論知識與實際相結合的學習,使學生對環境毒理學有更深層次的理解,同時提高了學生的環保意識和自我保護能力。
(二)構建師生雙語教學交流平臺
環境毒理學課堂教學的課時有限,僅通過課堂教學很難保證學生對環境毒理學知識的掌握和對一些問題的深入理解,也會使研究型教學的效果大大縮水。因此,我們還在主講教師的辦公室為學生設定了固定的答疑、研討的時間,并通過電話不定期地與學生進行問題討論。
此外,我們建立了該課程的公用教學郵箱,將最新的研究成果和相關的研究動態發到該公用郵箱,為學生提供了更多的資料來補充、了解這個領域的知識。公用郵箱的啟用,加強了教師與學生間公共信息的交流,為學生興趣的培養奠定了一定的基礎。
建立的環境毒理學網站為該課程的研究型教學提供了良好的網絡學習平臺,將網絡信息和本領域的研究進展融入教學中,把環境毒理學的教學課件、錄像視頻,以及國內外環境毒理學的進展、國內外研究中存在的問題和研究熱點放到該網絡平臺上,有利于學生隨時上網鞏固學習并加深理解,使學生充分發揮自己的主觀能動性,主動攝取知識,使學生的潛能及個性特點得以充分發揮。
五、教學實踐中改進,雙語教學初見成效
(一)科研與教學緊密結合,培養學生的創新能力
研究型教學并非是純粹的科學研究,而是一個教學過程,需要在日常教學的點滴實踐中滲透、體現并運用科學研究的思想觀點、過程以及方法。一方面,結合科學研究,可以使教學更具有新意、深度和廣度,使學生在掌握基礎知識的同時,了解本學科的學術前沿,激發學生的求知欲和上進心;另一方面,將科學研究融入教學中,能使研究富有靈感、活力和動力。同時,還要把自己的研究與教學緊密結合起來,吸引學生參與課題組的研究項目。
(二)學生參與教學,鼓勵學生參加課題組,提高科研興趣
鼓勵學生加入課題組,并申請“國家大學生創新訓練計劃”、“挑戰杯”、“開放實驗室創新項目”等各種創新型實驗,親身進行科學研究。在教師的引導下,學生通過自己選題,查閱相關資料,并設計探索性實驗,鍛煉了動手操作能力和科研能力。
(三)完善雙語教學法在研究生課程中的應用實踐研究
本雙語教學課程改革與教學實踐,加強了雙語教學研究課程的應用實踐研究,提高了教學課件制作、考核方法、教學討論等具體教學方法的研究水平,并就如何將研究生課程內容與講授與科學研究有機會整合進行探討,以提高本課程的學習效果,加強學生的科學素養。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 蘇德.多維視野下的雙語教學發展觀―內蒙古地區蒙古族中小學個案[D].中央民族大學,2005.
[2] 李同艷.淺論我國高校雙主教學的三大瓶頸及其解決對策[J].北京大學學報(哲學社會科學版),2007:50-51,49.
關鍵詞:中國;加拿大;高等農業教育;對比分析
本文根據福建農林大學海外學院與加拿大新斯科舍農學院合作辦學項目五年多的實踐經驗,基于我們與加拿大合作方教務部、國際留學生部、動植物、經濟管理等七個系以及項目內各專業年級學生的廣泛交流,依據筆者作為項目協調員在加拿大高校訪問期間多渠道的參與及感受,對比分析中加高等農業本科教育。在對比分析中,中方以福建農林大學海外學院中加園藝、農業資源與環境兩個農科本科教育為例(中華人民共和國中外合作辦學項目批準書編號MOE35CA2A200302890/91)。加方以加拿大新斯科舍農學院(Nova Scotia Agricultural College,NSAC)作為比較分析的對象。NSAC是位于加拿大東南部大西洋沿岸以農業為主的公立院校,這所新斯科舍省唯一的農科院校的農業科研、國際化程度在加拿大大西洋沿岸地區久負盛名,是加拿大大西洋沿岸地區農業科學研究最為深入的一所學府。該校以開展學術研究的形式吸引了較多的項目資金和政府撥款,與許多企業聯盟,參與農業科技園的發展建設,是加拿大有機農業中心的科研基地。
一、入學條件
除少數推薦免試外,中國高中畢業生必須通過全國統一的大學入學考試,即“高考”才能進入大學學習。福建農林大學為教育部直屬二類重點綜合性大學,每年高考錄取分數都比二類本科控制線要高出二、三十分。如福建農林大學海外學院中加合作辦學項目兩個農科專業2008年在福建省錄取的最高分為600分,最低分為528,而當年該省二類本科控制線為471(滿分為750),由此可見其入學考試競爭的激烈程度。
進入加拿大大學,例如,新斯科舍農學院無須正規的入學考試,學生入學以高中畢業成績為主要依據,一般各科成績及格且主要科目成績在60分以上者均可入學。省份、學校排名和專業不同,成績要求也不同。即使在同所大學,對來自不同省、國家和地區的學生,其入學條件也有差別。新科舍農學院對2006秋季申請入學的農科類學生高中成績的要求分別為:本省學生不低于60分,來自其他省份的學生除符合上述要求外,對特定科目還有額外的要求,且科目及其要求隨不同省份學生而有所不同,此外,還要有高中老師或輔導員的推薦信;對北美以外其他國家的學生同樣有額外的要求。似乎加拿大高校對學生入學的要求更多,但事實上,由于加拿大高中教育的特點,對于大部分高中畢業生而言,達到這些條件并不難;相比之下,中國學生高考“千軍萬馬過獨木橋”的情況顯得更為嚴峻。
二、人才培養
總體而言,加拿大高等院校教育的基本目標是素質教育,目的是培養在一定領域范圍具有合理知識結構和較廣的知識面、具有一定專業技能,同時培養可進一步提高其能力的可塑性人才。這一教育方針是由加拿大“教育面向市場”的特點所決定的。在高等農業教育中,這種培養方針的結果便自然而然地表現為:一方面,學生掌握了一定的專業技能,利于其就業或進一步深造;另一方面,廣闊的知識面和合理的知識結構更能使他們有足夠的能力去適應復雜的工作環境、抓住新的發展機遇。中國高等農業本科教育雖然也非常重視拓展學生的知識面,提出厚基礎、寬口徑的培養目標,但從結果上看,我們培養的學生專業方向還顯窄、工作適應力還不夠強,特別是實踐能力還比較薄弱,學生個性的充分發揮、創新性和嚴謹性還不夠突出。
三、質量控制
中加兩國農業專業人才培養模式的差異在學生質量控制方面也有所體現。在加拿大大學“寬進”的環境下,教授的嚴格教育是培養高質量學生的關鍵。在加拿大,一門課的課程閱讀量非常之大,有學生說一堂2.5小時的課的閱讀材料可能需要20至30小時才能閱讀完。因此,加拿大學生在大學期間必須付出極其艱辛的努力,課后大量的時間都用在閱讀材料和參考資料上,否則就很難在課堂上參與討論、小組活動以及完成課后作業,也不太可能順利通過期中和期末的課程考試,即使勉強通過了,也很難取得好成績,淘汰率很高。在學分要求方面,NSAC的學生是根據其考取了的學分去區分身份,沒有嚴格的年級概念。初入學者至考取到24個學分的學生稱為freshman,取得25至55個學分便屬于sophomore,56至89個學分者稱為junior,而90個學分或以上則為senior。福建農林大學農科專業的學生在畢業時根據專業不同必須修完165至180個學分,通過畢業設計論文答辯,在彈性學制年限(四年制本科學制年限為六年)內修完培養計劃所規定的課程,取得規定的學分,完成各教學環節準予畢業,并授予學士學位證書。學校對學生學籍管理也有比較嚴格的要求。根據中加合作辦學項目開課計劃,以2003級中加合作項目學生為例,通常情況下,學生各學年累計取得的學分約為:第一學年56學分,第二學年105學分,第三學年150學分,第四學年180學分。課程考核不及格的學生可在下學期開學初補考一次,補考仍不及格的,由學校安排重考,仍不及格的,允許在畢業前再參加補考。達不到上述要求的學生可以向學校申請試讀一年,試讀期間被編入下一年級學習,但若試讀期滿仍達不到學分要求,則立即退學。
綜上所述,兩國在學生質量控制方面似乎都相當嚴格,但中國高校農學類專業本科學生由于累計學分達不到要求而被退學或試讀的,其占學生總數的百分比與加拿大大學接近50%的淘汰率相比仍然要低得多。課程考核是學校對學生質量控制的主要手段。目前,盡管農學類專業專業的課程考核方式較為靈活,可以采取開卷或閉卷等不同方式進行,但由于老師的授課內容大多來自課本,考試前劃有重點,因此,學生只要平時認真聽課、做好筆記,考前再突擊一下,通過考試并取得課程的學分是沒有問題的。但加拿大大學則不然。對于書本上已有的內容,老師通常要求學生自學,在課堂上只簡要介紹一下,重點的講授內容是老師另外收集的各種學術資料和業界動態,即學生必須在課前做好預習,對課本知識有充分了解,才能保證在課堂上能理解老師所講授的內容。而課后的學習任務也并不輕松,如NSAC農科專業,根據該校的開課計劃,學生除了參與課堂授課(Lecture hours)之外,還要進行相應學時的實驗室(Lab)實習或野外(field work)實習、課后輔導時間(tutorial hour)要求,這些都是取得課程學分而必須完成的并且在總評成績中約占50-75%。在考試的時候,并不局限于書本上的知識,凡是老師課堂上講授的或課后布置的有關內容都是考試范圍,學生平時的用功與否能夠在期末考試中真實地反映。
四、學生科研
加拿大大學在正常的教學活動之外,為學生提供了大量的科研實踐機會,使學生得以在學習理論知識之余,可以跟隨老師進一步鍛煉實際操作能力,福建農林大學海外學院中加班2004級園藝學生林松在NSAC就讀本科階段期間,積極開展科研活動,他撰寫的研究論文《通過同步排卵時間和定義卵過度發育來提高極地嘉魚的卵質量》一文獲得加拿大大西洋地區18屆水產養殖科學年會第二名。加拿大的大學除了重視學生的科研能力及成果之外,對學生的其他素質也十分關注。在NSAC,每個科研項目結束后的兩周之內,指導教師必須就每個學生在該項目進行過程中的表現進行定性評估。評估的內容涉及以下多個方面:工作興趣、積極主動性、組織與計劃能力、學習能力、工作質量、工作數量、判斷能力、可靠程度、團隊關系、對建議和批評的接受能力、工作中表現出的個人品行、出席次數、守時程度以及總體評價等。這樣的評估,在對學生的工作表現進行總結和評價的同時,也使學院和教師可以更深入地了解學生是否具備作為工作團隊中的一分子所應有的素質。這與加拿大既注重學術能力,亦注重人格品行的人才培養基本思路是一脈相承的。NSAC的植物系每年有一個由學生組織的學術會議,由研究生組織,高年級本科生參與,起到鍛煉學生寫作科研論文、進行會議報告的初步鍛煉。
中國各高校每年也設立有大量的學生科研項目,并投入了一定的師資力量和物質條件予以支持。但由于在項目監督、評估驗收等方面相應的措施和約束還不夠完善,致使部分科研項目最終以“走過場”的形式告終,一方面對師資和財物造成了不必要的浪費,另一方面也導致學生沒有得到真正的鍛煉。
五、教學評估
如果說課程考核是對學生進行質量控制的手段,那么教學評估則主要是對教師進行質量控制。對教師進行教學評估活動主要由學校教務處發起,每學期一次,在期中進行。其檢查方式包括學院的自查,包括課堂出勤情況、教師座談會、學生代表座談會、學生對教師教學的評價和反饋意見;教務處到各學院的專項檢查。每學期的教學評估活動內容側重點有所不同,但總體而言,評估涉及內容有:學院領導、教學管理人員和教師的聽課,教授、副教授對本科生開課,課程主講教師教案和備課,教師開展教學研究和教學內容、方法的改革,多媒體教學,雙語教學,教材使用,學生到課率及課堂紀律,實踐性教學,本科畢業論文(設計)質量及教學管理等等情況的檢查,另外,還有對前一學期期末考試試卷的抽查(試卷質量、成績評定情況)。為了及時反饋教師的課堂教學質量,促進教師改進教學工作,福建農林大學還采取網上評教,由各學院教務人員和輔導員組織學生開展此項工作。另外,還發放“教師課堂教學質量問卷”的形式,以調查評價教師的課堂教學質量。該調查問卷采取填涂卡的方式,調查內容涉及教師的備課情況、課堂教學態度、師生互動情況等20多項,每項均分為A、B、C、D、E5個等級,學生可根據自己的判斷作評價,同時可以提出書面的建議及意見,學院將根據調查的情況對教師進行反饋,促使他們改進自己的教學方法等。一些教學評估活動只局限于形式,沒有達到提高教師教學水平、保證教學質量的預期目的。加拿大大學在教師質量控制方面與中國有許多相似之處。新斯科舍農學院針對教師課程教學效果的評估設計有專用的評估表,其內容包括兩部分:第一部分為學生評語,學生可以對課程教學中的各個環節做出分別評價和總體評價,就其中不受歡迎與有待改進之處以及對課程設置、授課教師、實習指導老師和TA工作等提出建議和意見;第二部分為數字評估,學生就課程總體情況、教師講課水平、小組討論情況和實習實驗情況4項分別評定等級,每項劃分為5級。這些評估表都是匿名填寫的,并且特別注明了所有意見將在學生相關課程最終成績公布后才會反饋給授課老師。除此之外,院系還會不定期召開學生意見反饋會,學生可以無所顧慮地就自己的感受和意見暢所欲言,有時提出的意見十分尖銳,這也體現了加拿大學生對教學質量重視和對自身利益的維護的意識。此外,加拿大高校有專門的網站(省略)供學生在網上匿名對教師教學質量進行評定,全校老師的各自得分一目了然。這不失為促使教師改進教學的一個好方法。
參考文獻:
1、福建農林大學教務處.福建農林大學本科人才培養方案[Z].福建農林大學,2004.
2、侯建國.加拿大高等教育及其對我國的啟示[J].河北大學學報(哲學社會科學版),2005(2).
關鍵詞:都市型農業;高等農業院校;農學類專業
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)52-0095-02
都市型農業作為一種新型的農業,已在國內外各大城市興起。都市型高等農業院校各專業的發展,特別是農學類專業的發展,對都市型農業的建設起到極大的推動和促進作用。農學類專業是農業高等院校的傳統專業,因此,探索和研究與都市型農業相適應的農學類專業改革策略,是都市型高等農業院校的一項重要任務。
一、都市型高等農業院校農學類專業的特色定位
目前,我國農業院校多以“服務三農”定位,內容空泛,缺乏特色。“定位”就是指要具有不同于他人的特色。不同農業院校的服務對象應有所不同,倘若都相同,就無所謂特色,亦無所謂“定位”。目前,我國現有農業高等院校60多所,其中一部分高校可選擇以都市農業為其服務目標,另一部分高校則可選擇其優勢學科為都市農業服務,發揮學科的優勢作用,并有所側重,逐漸形成自己的服務特色定位[1,2]。高等農業院校在都市型農業建設中發揮著重要作用。首先,都市型農業的發展客觀上要求高校提供科技人才和科研成果支持,并且這種支持是大量的、長期的,因此,不同層次的高校都會發揮一定的作用。其次,設立于大都市的農業高等院校,特別是都市直屬農業院校,其首要任務就是為該地區農業服務,促進其農業的發展。再次,高等農業高校在都市農業發展過程中做出的相應調整和改革,將促進其自身教育、教學的發展和辦學特色以及專業特色的形成[3]。天津市地理位置優越,為華北地區的經濟核心,其都市農業的基礎很好。自上世紀90年代初,天津農學院就開始探討如何為天津都市農業服務的問題,并得到中央有關部委領導的認可。經過多年的研究和探討,為適應都市型農業發展的要求,我校確定了發展目標,即以服務沿海都市型現代農業和區域經濟社會發展為己任,努力把學校建設成為高水平的農業大學。有了明確的目標后,我校還根據本地區都市型農業的發展,做出了適應都市農業的人才培養特色定位。根據我校做出的專業人才培養定位,農學類專業在各方面不斷改進和提高,其中,“農學”專業被教育部批準為“國家級特色專業”。此外,國內其他都市型農業院校也進行了改革。例如,上海農學院在并入上海交大后做出了全面服務定位,仲愷農業技術學院進行了都市園藝特色定位等。由此可見,各農業高等院校只有實現專業特色定位,才能對都市型農業,甚至對整個現代化農業以及高等農業教育的發展,起到積極的促進作用。
二、都市型高等農業院校農學類專業教學改革
都市型高等農業高校農學類專業,應根據都市型農業不同發展階段對人才培養的不同需求,調整農學類專業知識結構,優化課程體系,建立和完善與都市型農業密切結合的教學模式。這主要體現在以下幾個方面。
1.樹立現代教育觀念。農學類專業教學改革與調整應改變傳統的教育觀念,根據都市型農業人才培養的要求,樹立現代教育觀念,培養全面發展的創新人才。首先,應堅持以就業為導向,實現產學結合,真正實現學以致用;其次,應培養學生的綜合素質,除注重學習能力的培養外,還應注重學生的品德、能力和身心的培養,使其成為全面發展的人才;再次,應培養學生終身學習的能力,使學習成為學生成長與發展的自覺行動和內在要求。
2.加強學科建設。眾所周知,“農科”是農業高校的立校之本。目前,高校競爭日趨激烈,都市型農業院校應正確定位,發揮其農科優勢。一方面,加強傳統學科建設,比如農學、園藝、動科及水產等學科,在教學、科研以及人才培養方面,應適應都市型農業發展的要求。因此,學科建設應打破過去“大一統”的做法,使其更適合于都市農業型農業發展的需要,突出都市型農業的特色、發揮優勢,在繼承傳統的基礎上不斷創新。另一方面,其他農學學科應集中整合優質高端教育資源,加快建設有重大影響的研究基地,提高知識創新以及高新技術研究與開發水平,并與傳統學科形成互補,互相促進,共同發展。
3.調整教學內容。適應都市型農業人才需求特點,全面調整教學內容。我院的農學類專業課程應根據天津市的生態條件和農業生產特點,在“特用作物栽培和育種”、“耐鹽堿植物品種選育”、“綠化觀賞植物選育”、“設施農業”、“蔬菜無公害生產”、“植物檢驗檢疫”、“生物技術應用”、“園林規劃”、“環境監測和改造”等方面實現突破形成特色[4]。應按照都市型農業人才培養的要求,注重專業課程內容的調整與創新,專業課程做到精、新、實、特。此外,還應注重基礎課和實踐課的建設。
三、都市型高等農業院校農學類專業教學方式方法改革
都市型高校農業院校農學類專業所設置的課程大都比較陳舊,不能滿足培養優秀農業人才的需要,因此必須對教學方式方法進行改革。這主要體現在以下幾點。
1.規范教學管理,優化課堂結構。科學規范的教學管理是建立井然有序的教學制度,提高教學質量的保證。因此,應健全教學文件,修訂教學大綱,使教學質量檢查做到有據可依。積極開展教學改革與教學研討活動,對課程的教學大綱、實驗大綱、教學的重點、難點進行討論,不斷對多媒體教學課件進行完善,對實驗教學的教材、內容和方法進行更新和改進。由于農學類專業課程大多數都比較枯燥,學生學習興趣不易激發,且實踐性較強,不易理解。因此,在教學過程中應靈活運用多種教學方法,如“啟發式”、“探索式”、“觀摩式”等。擯棄“注入式”而采用“啟發式”的教學方法,目的是培養學生對農學類課程的興趣,提高學生主動學習的能力;采用“探索式”的教學方法,利用部分學時讓學生走上講臺,講述其科研工作情況及該領域的科研動態,鍛煉其科研思維能力和語言表達能力;部分課程采取“觀摩式”教學方法,加強學生對理論知識的理解,使其對方法和原理掌握得更透徹。
2.規范實驗教學,培養動手能力。首先,搞好實驗教材建設,應撰寫出適合天津地區農業院校學生學習用的實驗教材。多年來的教學實踐證明,優秀教材在實驗教學中對學生分析問題和實際操作能力的培養均起到了很好的作用。其次,通過科研促進教學,提高實驗教學水平。將各學科方向的學術帶頭人和科研創新團隊的負責人及有豐富科研經驗的教師參加到實驗教學中,通過自己的科研成果轉化為實驗教學內容、改進實驗技術的方法,這樣不僅能圓滿地完成所承擔的教學任務,還可以形成專兼結合、核心穩定、技術能力和水平較高的實驗教師隊伍。因此,我們建議本科生從低年級就開始參加科研工作,接受科研訓練,開展創新實驗,盡早完成畢業論文,這樣可明顯提高學生的綜合素質和動手能力。再次,建立規范的實驗評分標準與考核制度。考核內容,主要包括實驗預習情況、動手操作能力、儀器使用情況、數據記錄及實驗報告撰寫等方面。期末按照實驗評分標準對學生進行考核,成績不合格者不準參加相應理論考試。主要目的就是為了使學生能夠充分了解每個實驗的操作技術要點,掌握所學的理論知識。最后,建立專業實習基地。通過建立專業實習基地,可以為學生提供生產實習的場所,學生可進行各種農業實踐,從而達到理論聯系實際、學以致用的目的。
3.改革考試方法,運用多種形式。改革以往考試采用期末一錘定音的制度,運用多種形式進行考核;同時,采用撰寫論文、期中考試、期末題庫抽題考試及操作技能測試等多種形式的考評方式,不局限傳統的考試模式。這樣可以打破學生以往考試死記硬背的習慣,更強調人才培養質量,不僅促進了學生對知識的積累和鞏固,而且提高了其動手能力。為了提高考試成績的可信度,可對歷年考題進行整理和歸納,構建覆蓋范圍廣、不斷更新的試題庫。
四、都市型高等農業院校農學類專業人才培養模式
就天津而言,近年來隨著天津農業產業結構戰略性的調整,一半以上的農業專業技術人員難以適應沿海都市型現代農業發展所需的專業要求。農學類專業中,以糧、棉、油專業和畜牧獸醫專業為主的專業技術人員存在知識滯后的狀況,而農業生物技術、農業信息技術、園林園藝、動植物防疫檢疫、農林經濟管理等專業人員卻明顯不足[5]。因此,針對這一現象,要建造創新的人才培養模式,改變都市型高等農業院校教育人才培養與現實脫節的狀況,對農業創新人才的培養模式進行改革[6]。首先,加強學生思想教育工作,牢固樹立“服務三農”的思想。增強學生為實現農業現代化不斷努力的歷史使命感和責任感及學農、愛農、服務三農的信心。其次,改革培養方式,提高學生綜合素質。利用各種條件,實現產學研結合,增加學生實習、實踐的機會。與此同時,開設各類選修課及第二學位課程,充分發揮學生的個性,挖掘其潛能,使其成為素質全面的人才。再次,全面推進素質教育,提高教育質量,使農學類專業人才培養向著“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質、多適應”的方向發展,培養出理想遠大、德才兼備、全面發展的新型農業人才。
參考文獻:
[1]張天懿,金彥平.天津都市型現代農業發展研究[J].農業經濟,2011,(2):9-10.
關鍵詞:食品工藝學實驗;綜合性實踐教學;實踐教學體系;實踐教學模式
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)24-0182-02
當前很多高校工科類專業主要培養應用型人才,為綜合性技能培養奠定基礎。因此,綜合性實驗教學必然成為高等院校工科類專業教學活動的重要組成部分,綜合性實驗教學方式是培養應用型工科類專業人才的有效途徑,突破了工科類專業實踐教學活動空間的局限,縮短了工科類專業人才培養的周期。食品工藝學實驗是指以產品生產實驗為核心,包括產品設計、可行性分析、質量檢驗、經濟核算等內容的食品開發過程。《食品工藝學實驗》目前是食品科學與工程學院獨立開設的一門綜合性的實驗教學課程,也是食品科學與工程專業必修的專業課程之一。開設食品工藝綜合性實驗課,對學生分析問題和解決問題能力的培養,尤其對學生綜合性素質的提高和創新能力的培養具有獨特作用,是一般的課堂教學無法替代的。對學生以后完成畢業論文、進行新產品開發和從事與本專業相關的技術工作均具有十分重要的意義,從而有效解決了在傳統實驗教學中存在的問題。
一、《食品工藝學實驗》綜合性實踐教學建設思路
多年來課程組不斷進行綜合性實驗教學研究與改革,強調培養學生實踐能力、動手能力、崗位適應能力。綜合性實驗教學具體設計思路如下。
1.制定完善的綜合性實驗課程體系大綱,即在《食品工藝學實驗》大綱中設立加工部分、檢測部分,建立符合綜合性教學情況的課程講授模式,即在教學體系設計中,注重遵循教育規律,積極引入現代技術平臺,努力適應科技發展對人才培養的需要,革新實踐教學體系內涵,整合資源,建立包括食品工藝檢測理論實踐、食品工藝檢測基本技能訓練、食品工藝檢測綜合技能訓練、食品工藝檢測創新技能訓練4個層次,使任課教師及學生形成主動合作探究的學習方式和建立新的課堂教學模式,全面提高教育教學質量,促進學生綜合素質的提高。
2.按照構建的綜合性實驗教學平臺,建立“一個中心,兩部大綱,三創培養,四組優化,五條導航,六只主線,七套教案,八個方面”的“金字塔”式綜合實驗教學方法,實現綜合性實驗教學與理論教學體系平行、滲透和互補。
3.建立“開放式”綜合性教學課程模式,就是力圖把師生互動作為一項基本原則貫穿于整個教學活動,達到改革創新和提高教學質量的目的,為我國高等院校教學模式改革找到一條新路。
4.打破專業界限,整合實驗功能,調整實驗室設置;整合實驗內容,增加綜合性實驗內容,促進教師科研成果向實驗教學環節轉化,培養學生綜合性運用所學知識解決問題的能力。
5.搭建仿真模擬綜合性實驗平臺,仿真工廠化工藝流程,仿真工廠化管理,通過建立相關的管理制度,如,實驗制度、安全培訓制度、研究制度、匯報制度、總結制度、考核制度等,實現本門工藝實驗課綜合性課程的四個現代化,即“實驗課程管理工廠化、實驗工藝控制流程化、實驗產品設計創意化、產品師生品評人性化”,培養學生的實踐能力、動手能力和崗位適應能力。
二、構建分階段、多層次、多模式的綜合性實驗教學體系
《食品工藝學實驗》綜合性實驗課程教學體系分為4個層次。第一層次:食品工藝檢測理論實踐層次。為培養學生的理論實踐能力,內容以多媒體教學、現場操作示范與講解、操作體驗等形式,指導學生認識食品生產的工藝流程、檢測方法并理解儀器設備的運行原理,還有各類安全注意事項。第二層次:食品工藝檢測基本技能訓練層次。為培養學生的工藝檢測實踐能力及基本素質。針對傳統食品工藝、傳統的食品檢測技能訓練,實踐儀器設備的運行原理。第三層次:食品工藝檢測綜合技能訓練層次。培養學生的工藝檢測綜合思維能力與創新能力。掌握現代食品工藝流程、食品檢驗方法等方面的綜合知識與技能。第四層次:食品工藝檢測創新技能訓練層次。培養學生的科研創新能力與素質。營造真實的工藝檢測環境,提供綜合實驗平臺及創新設計項目,以工藝檢測創新課題、科研課題研究為主,同時承攬對外開放的各項任務。在以上四個層次中,第一層次為基礎,第二層次為主體,第三層次為擴展,第四層次為提高。貫穿實驗教學綜合能力培養全過程,滿足不同層次學生需要,以學生為本、以技能實訓為主、以綜合能力培養為核心的綜合性實踐教學體系。這種分階段、多層次、多模式的綜合性實驗教學體系通過設計性實驗、驗證性實驗和綜合性實驗等多種實驗模式。以學生為中心,采用自我式、合作式、互動式的學習形式,變教師主導為學生自主,教師負責實驗教學活動的設計、協調、監督、控制與評估等,實驗的組織實施由學生完成,使學生在學習過程中真正成為學習的主體,真正實現了實驗教學所倡導的“以學生為主體”的教學理念。
三、《食品工藝學實驗》綜合性實踐教學模式的體現
1.制定了食品加工實驗室開放的任務、目標和章程。建立激勵機制,鼓勵師生積極從事綜合性實驗教學。為實驗中心主任、教師、技術人員等各類人員制定崗位和考核辦法;編制實驗開放平臺,建設發展規劃和近期工作計劃;出臺各種管理制度(農產品加工開放實驗室章程;開放實驗室管理辦法;實驗室開放的流程;實驗室安全知識手冊)。
2.專業課教師擔任實驗教學任務。目前課程組教師由具有豐富教學經驗的中年教師和高學歷的青年教師組成。豐富的實踐經驗、扎實的專業理論知識、先進的教學理念和掌握現代教育技術是《食品工藝學實驗》課程組教師隊伍的特點。課程組教師經常深入天津周邊的食品加工企業,為企業解決生產中的實際問題,在提高實踐經驗的同時及時了解了食品加工的新進展。同時還實施同行教師相互聽課、教學督導組專家聽課、學生評議教師教學效果等教學質量監督機制。
3.鼓勵學生課外科技活動。課外科技活動是培養學生創新能力的有效途徑之一。實驗室實行開放管理后,學生可以根據自己的興趣愛好,組成興趣小組,在老師的指導下隨時到實驗室進行科學研究。我院“以天津市農產品加工科技創新與成果轉化基地”、“國家大宗淡水魚加工技術研發分中心(天津)”和“天津市農副產品工程中心”為依托,建立了大學生科技活動創新基地,為學生的科學研究提供了可靠的保障。學生在做實驗時,自己帶原料,實驗室負責提供輔料,可以完成各種不同的實驗。
4.食品加工實驗室對本科生開放的形式。食品加工實驗室對本科生開放的形式有兩種:一種是增加全校食品加工方面的選修課,根據選修課內容有計劃地安排一些食品加工方面的綜合性實驗,以開出跨學科、跨專業的設計型、研究型、綜合型實驗項目為主,吸引學生利用課余時間到實驗室參加創新性活動,培養學生的動手能力和創新實踐能力;另一種是以興趣小組的形式提前向實驗室提出預約申請,主要原料一般由學生興趣小組擔負,實驗室提供輔料、儀器設備和用具等。
四、整合實驗內容,調整實驗室設置
在食品工藝學實驗綜合性實驗教學改革的過程中,我們突破以往分專業設置實驗室和偏重支持開設單項驗證性實驗或個別課程實驗的傳統做法,打破專業設置,通過對各專業所需實驗功能的整合,設置綜合性實驗,側重開設綜合性、設計性實驗,實驗教學內容盡量考慮與實踐相結合,培養學生綜合性運用所學知識來解決實際問題的能力,體現學生主體地位,激發學生創新精神,體現應用型人才實踐能力培養的特色。
五、改革實驗考核方法
《食品工藝學實驗》成績評定包括2個方面,即各產品加工部分(占總成績60%)和質量指標分析測定部分(占總成績40%)。而每一方面的成績都來自于預習報告(20%)、實驗過程(60%)和實驗報告(20%)3項成績的綜合。其中實驗過程又包括出勤表現(20%)、操作技能(60%)和產品品嘗結果(20%),所做產品的評分由教師和學生在一起共同評定打分;操作技能由各指導老師在學生完成實驗的過程中,根據學生的實際表現打分;到課情況由每天上課前簽到記成績。
參考文獻:
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