時間:2023-03-16 15:26:09
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2.1課程體系和教學內容完全照搬臨床醫學專業本科教育
課程體系和教學內容是培養目標的直接反映,是培養人才素質、提高教學質量的核心環節。生物技術專業臨床醫學課程體系和教學內容,應該緊貼生物技術專業實際需求,有針對性地進行設置。然而,目前大部分醫學院校生物技術專業臨床醫學課程體系和教學內容完全照搬臨床醫學專業本科教育,將內科、外科、專科教學內容按照病因、臨床表現、病理、診斷、治療、預防等毫無取舍地灌輸給學生,呈現教師教學無特色、無重點、無思路,學生學習無方向、無興趣的狀態。這與學科設置初衷和社會人才需求脫節,不能培養學生的自主學習能力及創新能力,沒有達到預期效果。
2.2課程目標不明確,考核要求不嚴格
目前大多數醫學院校對生物技術專業臨床醫學教學不夠重視,沒有真正意識到臨床醫學對該專業學生今后發展的重要意義。醫學院校生物技術專業臨床醫學課程目標應該是:使學生具有一定臨床思維,了解臨床醫學前沿和需要,并能在醫學發展和臨床需求中找到生物技術的落腳點、發力點,運用所掌握的生物技術理論知識和技能,從事相關領域的科學研究、技術開發,最終為醫學問題的解決開辟新思路、提供新方法。但是目前醫學院校對于生物技術專業臨床醫學課程目標認識比較模糊,在教學過程中需要學生掌握哪些內容、掌握到什么程度沒有一個明確的標準。考核過程較為敷衍,甚至沒有考核,使臨床醫學課程開設存在“雞肋化”的危險。
3醫學院校生物技術專業臨床醫學教學內容
醫學院校生物技術專業人才培養,在強調基本素質共性的基礎上,應該有不同的培養類型和專業方向。醫學生物技術專業臨床醫學教學內容必須體現職業生涯發展目標,尊重學生多樣性選擇。目前的教學內容和課程體系不能完全符合專業發展和人才培養需要,不能完全適應現代醫學發展需要,不能完全考慮到多樣化、個性化、專業化,因此有必要對醫學院校生物技術專業臨床醫學教學內容進行改革。
3.1緊貼實際,重點突出
臨床醫學是醫學生物技術的出發點和落腳點,在課程設置上除了要整體介紹臨床醫學概況外,重點是要篩選出能夠體現生物技術學科發展價值以及與生物技術知識有交集的內容,體現出醫學生物技術特色和資源優勢,如臨床診斷的新方法,基因診斷、基因治療技術在腫瘤及其他疾病中的應用等;而疾病的臨床表現、物理診斷及常規治療方法等內容應該淡化。這樣才會貼近生物技術專業實際,更好地激發學生學習熱情,避免浪費學生有限的精力。
3.2以臨床問題為向導,以臨床難點為突破
醫學生物技術發展動力就是臨床問題。醫學生物技術的發展已為我們解決了一個又一個醫學難題,開辟了新思路,提供了新方法,已有很多成熟的、新興的生物技術應用于臨床實踐。因此,應將目前臨床上亟待解決的問題和需要突破的難點貫穿在教學中,引起學生的思考和學習興趣,從而更好地把生物技術和臨床醫學結合起來。
3.3著眼前沿,廣泛涉獵
生物技術專業臨床醫學教學內容需要不斷更新和發展。臨床醫學的最前沿往往與生物技術的發展密不可分,因此要把臨床醫學中最新的焦點和熱點引入教學中,讓學生體會醫學生物技術對現代醫學發展的重要性,增強榮譽感和使命感。同時,臨床醫學不斷進展的案例也是很好的教學事例,讓學生了解前輩們是如何發現問題、分析問題、解決問題,并推動醫學科學向前發展的。但也要照顧到醫學發展的冷門分支,給學生拾遺補缺的機會,在大家忽視的老問題上做出新文章。
4醫學院校生物技術專業臨床醫學教學模式
生物技術專業臨床醫學教學模式應該有別于臨床醫學專業,要更加突出多樣性、靈活性和自主性,最大限度調動學生積極性,將課程的作用發揮到最大化。
4.1課堂教學與課外教學相結合,選修和必修相結合
壓縮課堂教學時數,將教學主戰場放在課外,把更多的時間交給學生進行自主學習。增加選修課數量,鼓勵學生選擇自己感興趣的方向進行探索。生物技術專業將來不從事臨床醫療工作,對臨床醫學知識的學習應該是有重點和有取舍的,這個選擇權不應掌握在教師手中,而應留給學生。讓學生在課外通過文獻查閱、學術會議、網絡交流等多種形式,學習對未來職業發展有幫助的醫學知識。
4.2大師進講堂,將導師范圍擴展至臨床學科
師資隊伍建設是實踐教學體系改革的關鍵。目前生物技術專業臨床醫學師資結構中,中級職稱教師比例偏高,真正的大師偏少。應該把臨床醫學的“大腕”請進講堂,因為生物技術專業的導師往往更重視具體的新技術、新方法,而對臨床醫學前沿需求知之甚少,缺少宏觀思路和頂層設計。這些可由臨床導師很好地補充,他們扎根臨床數十年,對疾病的發生發展、治療的難點要點有更全面、深入的認識。要鼓勵學生參與到臨床導師的科研課題及科技創新活動中,使其不僅對原有理論知識和技術有更清晰的認識,還鍛煉了臨床科研思維能力;使學生能更準確地把握現代醫學發展的脈搏,找到自己感興趣、能鉆研、有出路的研究方向,對未來職業發展進行合理的規劃。
4.3啟發為主,傳授為輔
生物技術專業學生將來主要從事科研工作,應該是臨床醫生的益友良師。其臨床醫學教學不應以傳授方式為主,而應采取引導、啟發的方式,加入討論及案例教學,讓學生自己思考問題,用專業特長來分析問題、解決問題。強化學生創新思維和綜合能力培養,在教學環節中啟發學生自主學習和自由學習。在教學方法和教學手段改革中,堅持理論聯系實際、基礎聯系臨床的教學理念,強調教學過程的“四結合”:密切結合科研,密切結合臨床,密切結合實踐,密切結合新進展。
21世紀是生命科學的世紀,將生命科學與醫學有機融合是生命科學當前發展的趨勢和主流。生物技術專業是醫學院校為適應我國中長期發展戰略及整個生命科學領域發展要求而設立的新興專業[1]。發酵工程課程是生物技術專業的主干課程,是一門應用型和實踐型較強的課程,其教學質量直接影響學生的專業素質。
我校于2002年開設生物技術本科專業,學生于2005年3月進入發酵工程課程的學習,至今已經連續開設7年。我們從開設發酵工程課程之日起,就不斷發展并使之完善,追蹤學科發展的最新趨勢和研究手段,注意結合相關生物化學及微生物學的知識及醫學院校學生培養特點,培養學生獨立思考和科研創新能力,力爭形成符合我校醫學背景下具有較強辦學特色的發酵工程課程教學體系。為此,我們進行了一系列的課程教學改革,下面結合筆者的教學實踐,談談發酵工程課程教學改革方面的個人體會。
1 發酵工程課程教學改革的背景和必要性
全國開設生物技術專業的高校有300多所,其中有28所高校屬于醫學院校。醫學院校生物技術專業的教學改革研究主要集中在生物技術專業人才培養、專業建設、實驗教學體系和畢業論文上,很少有針對專業課程的教學改革。經查閱,僅有安徽醫科大學胡若磊[2]、濱州醫學院焦飛[3]分別對醫學院校生物技術專業酶工程和分子生物學進行了課程教學體系的相關研究,而對發酵工程課程的教學改革一直無人涉及。
醫藥生物技術專業在醫學院校中開設僅有10年左右的歷史,屬于一個全新的專業,各醫學院校既無可參照的教學計劃,又缺乏教學經驗,如果完全套用綜合性大學生物技術專業的發酵工程課程教學體系,不能夠滿足醫學院校生物技術專業培養目標的要求。對醫學院校生物技術專業發酵工程課程進行教學改革,順應了時展潮流,對明確發酵工程課程教學目標、提高課程教學質量有一定借鑒意義。
2 教學改革的內容
2.1優化課程體系
課程體系是人才培養的基礎,是教學改革的核心和關鍵。課題組參照相關院校生物技術專業教學大綱,結合我校實際情況編寫新的教學大綱,結合專業特點,補充新內容,刪減過時、重疊內容,避免一本書教到底的傳統教法。課程體系編排上堅持生物學和工程學兩個基礎并重,一方面通過微生物、生化、分子生物學的知識深入理解發酵過程生物學現象,另一方面應用高等數學微積分的基本原理理解發酵過程動力學和放大優化的基本思想,最終掌握發酵工業生產過程動力學和過程放大中的量化與優化基本方法。
2.2 教學內容的重組與優化
發酵工程涉及生物工業的許多領域,如抗生素工業、有機酸工業、酶制劑工業、氨基酸工業,還有新能源的開發及生態環境治理等。在這些生物工業領域中,各種具體的生產工藝,從原材料到菌種、生物反應器、產物的分離與提純等都有著很大的差異,但其基本生產模式相同、理論基礎相同。要調整該課程體系,我們對課程內容進行了分類和歸納,并選擇有代表性的內容進行講解。結合我校生物技術專業的醫學背景及專業特色,適當增加醫藥相關內容的講授學時,如重點講解抗生素、氨基酸、核酸類藥物的生產工藝過程。
3 教學方法和教學手段的改革
3.1 教學方式的多樣化
堅持以“學生為主體、教師為主導”的教育理念,采用以培養學生學習能力、動手能力、創新能力為主的教學方式。我們在授課過程中采取以學生為主體的“交互式教學策略”和教師在教學活動中運用多種教學手段、多種教學資源的“多元化教學”代替“教師講,學生聽”的傳統教學模式。在授課過程中,我們采取了系統講授法、講授和自學結合法、多媒體教學法、教學和科研結合法等多種教學方式。
3.2改革課堂教學模式,提高教學效果
在教學過程中,必須不斷探索和改進教學方法,努力提高教學效果。對于學生在學習中難以理解、容易混淆的概念進行重點講解,注重講授內容的系統性和銜接性,加深學生對所學知識的理解。另外,為了吸引學生對發酵工程課程的學習興趣,我們在授課過程中采用實例法講授。例如,在講授《發酵機理》一章時,以啤酒、酸奶、抗生素的發酵為實例,通過講授其制作過程,使學生加深了對發酵機理的認識。通過課堂討論和分析一些常見現象,積極鼓勵和吸引學生參與課堂問題的討論,增強了學生和教師的互動性,提高了學生學習的興趣和主動性。
3.3 充分利用網絡課程,充實教學手段
發酵工程課程已經成為泰山醫學院優秀網絡課程,許多教學資料已經上傳到課程網站,內容包括課程簡介、理論課與實驗課的課件、相關網站的鏈接、習題庫,拓展學習等內容并保持動態更新,拓展了學生的學習空間;開設了BBS互動論壇、課程快訊、答疑解惑、習題交流、課程建議等板塊增加了互動性、營造了良好的學習氛圍。學生可以隨時從課程網站下載教學資料,極大地方便了學生對課程的學習,加深了對課程的理解和掌握。
3.4 朋友班導師制和課外科研活動小組
為把學生培養成為寬口徑、厚基礎,具備實踐能力和創新能力的合格人才,我們實行了發酵工程任課教師與授課班級結對共建朋友班活動,擔任整個授課班級的導師。除了關注學生的日常生活和學習外,重點加強學生對發酵工程課程的科學研究思維和科研能力的培養,采用課間指導、課后答疑、參與導師科研課題、組成課外科研活動小組等形式,培養學生利用發酵工程所學知識進行科研活動的能力。
3.5實驗教學的改革
(1)改變“重理論、輕實踐”的傳統觀念,加大發酵工程課程實踐教學學時比例,減少單純驗證性實驗比例,增加綜合性、設計性實驗比重;增加與醫藥相關實驗的比重。以往的發酵工程實驗課為12學時。由于課時少。只能開出幾個基本的實驗,且是孤立的。不利于培養學生對知識綜合運用的能力和創新能力。我們于2010年修訂了發酵工程實驗教學計劃。將學時數提高到24學時。減少單純的驗證性實驗,增加綜合性和自主設計性實驗,如增加抗生素發酵菌株的分離、篩選、發酵和效價測定的綜合性實驗,既鞏固了微生物學的理論知識和實踐操作,又使學生掌握了發酵工程菌種分離的基本原理和操作方法;又如我們設計了“蛹蟲草菌搖瓶發酵培養條件優化”的自主設計性實驗,由學生分組查找資料,設計實驗方案,以多糖產量為指標,對發酵培養基和培養條件運用單因素和正交設計實驗方法進行優化,獲得最佳的培養基配方及培養條件,此舉大大提高了學生的科研能力和水平。
(2)改變傳統實驗教學為主的單一教學模式,盡量多給學生留下思考的時間和創新的機會,建立以學生為主體的實驗教學模式。為了加強學生的實踐能力,組織學生到抗生素、氨基酸等生產企業參觀和實習;鼓勵學生參與科研和生產實踐工作,并且將他們實際操作過程中的經驗教訓和知識進行總結積累,用于教學與實踐。
4改革和完善發酵工程課程考核制度
發酵工程課程成績考核一般為平時成績考核(10%)、實驗考核成績(20%)和期末考核成績(70%)。在此基礎上我們增加了考核內容的項目。加大平時成績占整個課程總成績的比例,由原來的10%增加到20%,增加學生學科發展動向報告、課程設計等作業分值,如在學期中間,給學生布置“發酵工程在生物技術中的應用”的作業,由學生自己查閱資料、制作PPT課件,自己上講臺講述,教師根據學生綜合表現打分。通過這種方式的考核,既增強了學生查閱資料的能力,又鍛煉了學生的語言表達能力,這樣的考核模式,能夠比較公平、準確地反映一名學生的學習效果。
5取得的成效
經過幾年的摸索,我們在發酵工程教學改革方面取得了一定的效果。教師素質顯著提高,備課充分,講課生動,能夠熟練運用多媒體和網絡等現代教育技術手段,以實際生產的實例講解工藝技術內容,激發了學生的學習興趣,有效地調動了學生積極參與學習過程的積極性;授課教師與學生的互動比例與過去相比明顯提高,學生課堂聽課時精神狀態飽滿、精力集中,積極性和主動性明顯提高。
參考文獻
2生物技術與制藥
生物技術制藥主要包括兩方面內容,即利用生物技術制備藥物和從天然生物材料中提取藥物。隨著化學制藥研發遇到瓶頸和生物科技的迅猛發展,生物制藥已成為醫藥產業中發展最快、活力最強和技術含量最高的領域,在全球醫藥產業中所占比重逐年上升。目前,生物技術藥品已應用和滲透到醫藥、保健食品和日化產品等各個領域,尤其在新藥研究、開發、生產等方面生物技術方法已成為最常用、最有效的方法之一。
3生物技術專業設置的現狀和發展趨勢
為了適應社會和經濟發展的需要,1998年教育部正式將生物技術專業列入專業目錄,隸屬理科辦學專業,培養應用研究型或技術型人才[4]。雖然我國生物技術專業的教育歷史不長,但鑒于生命科學的飛速發展和生物技術在國民經濟領域的巨大潛力,因此在短短的十幾年間,該專業受到社會的廣泛關注,成為全國少數的理科熱門專業之一。正是由于這股生物技術熱潮的出現以及高校擴招等原因,使得不少學校在并不充分了解生物技術專業特點的情況下跟風開設該專業,結果導致專業定位和人才培養目標模糊不切實際,在辦學指導思想、辦學特色、人才培養模式上單一雷同,不考慮社會實際需求以及自身學科特點,盲目學習重點院校辦學方式。這種人才培養模式執行的結果,是不同學校培養的生物技術專業學生同質化現象嚴重,在社會上相應出現了人才的相對過剩和人才的絕對不足的矛盾[5]。為此,各高校應該根據自身學科優勢,強化專業特色,創新人才培養模式,構建多元化的人才培養目標和人才培養方案,注重人才開發應用能力的培養。作為培養醫藥生物技術人才的主體,醫學院校應加強學生基礎醫藥知識的學習以及臨床醫學專業知識、技能方面的訓練[1]。并注重向學生展示生物技術方法在醫藥領域的研究成果,培養學生從事相關工作的興趣。
4創辦具有醫藥特色的生物技術專業
生物技術已經成為醫藥產業未來發展的主要推動力之一,醫藥生物技術領域的人才需求也與日俱增。但是,由于國內相關院校的教學模式和內容還存在一些缺陷,缺乏針對性的醫藥生物技術人才培養機制,使得培養的學生能力不能很好的與醫藥行業的需求相吻合,從而造成人才的相對過剩。這就要求相關醫學院校重視生物技術專業的建設,為社會培養具有醫藥特色的復合性生物技術專業人才。
4.1優化課程體系
建立合理的課程體系是實現培養目標、構建學生知識結構的必要保障。教育部對生物技術專業的課程設置有相應的要求,該要求構成了生物技術專業課程的基本框架[4]。該框架作為各校辦學的一個宏觀指導,其中核心課程是生物技術專業學生必須掌握的知識,各校必須嚴格按課程設置來執行。但是對于那些不屬于核心課程范圍的專業課,各校應根據實際情況對其進行取舍,并根據自身特點適當增加一些相關課程,逐步建立有自身特色的課程體系。對于醫學院校來說,培養人才的出口主要面向醫藥生物技術企業、檢測或研究機構,所以在課程設置上就應該具有相應特色。應開設一些與專業密切相關的醫學基礎課程,使學生具備一定的醫藥基礎知識,例如基礎醫學概論和生物技術制藥等,為學生就業后的再學習提供良好的知識儲備。對于教材的選用也應該體現醫藥特色,在能滿足教學要求的前提下盡量選擇那些供醫藥類專業使用的教材。另外,針對生物技術學科交叉性的特點,我們在設置教學內容時就必須進行統籌考慮,避免同一內容在不同課程中重復講授,造成教學資源的浪費。選修課是對本專業及相關的知識和技能的延伸及拓展的課程,開設選修課可促進學生知識多元化,以適應市場經濟對人才的多層次、多樣性要求[6]。
4.2改變授課方式
雖然各地教學界同仁也進行過形式各異的教學改革,但是并未從根本上轉變固有的“教師講,學生聽;教師問,學生答;教師寫,學生記;老師考,學生背”的教學模式。學生與教師之間缺少互動發展,學生往往被動地接受教師傳授的知識,缺乏思考、創新的動力。這在一定程度上完全壓抑了學生學習的主動性、積極性和創造性。這種填鴨式教育在師生比例不足的現實情況下對知識的快速傳播還是起到了重要作用。而目前對生物技術專業來說,各校招生人數均不多,所以相應的教師與學生數量比較就顯得有些過剩。這一客觀情況恰恰為我們踐行更優秀的教育理念提供了必要基礎。生物技術專業教學過程要建立以學生的學習為中心、以學生的發展為中心的學習方式,提倡學生進行自主學習、合作學習、研究性學習。具體措施有:采用啟發式教學,調動學生學習的主動性。在教學過程中,可以針對授課內容適時的引入一些問題,使學生針對問題進行短時間的討論,引導學生帶著問題去聽講,激發學生的學習興趣和求知欲;將最新的生物技術科研成果引入課程教學并通過實例來對學生進行引導,以便將教學內容變得與現實更加貼近;鼓勵學生針對授課內容提出問題,并引導其利用課余時間查找資料,自主的解決問題。通過以上等方式讓學生在學習過程中找到興趣,獲得成就感。另外,生物技術專業作為最先進發展最快的生命科學領域的一個專業,其具有的先進性、深刻性、前瞻性和創造性等特點[7],這就要求在生物技術專業課程教學中應進一步強化雙語教學,提高雙語教學質量。需要不斷探索雙語教學的最佳方式以及與課程體系的銜接關系,在不降低教學質量的前提下,逐步提高各專業課雙語教學的效果和比重,最終使學生的英語應用能力得到提高,以適應國際化要求[8]。
4.3增強實踐能力
生物技術是一門實踐性很強的實驗性學科,絕大部分知識和理論都需要實驗去論證和應用,重視實踐教學,有助于對理論基礎知識的理解,并且對學生創新思維能力和實踐能力的培養也具有特別重要的意義。具體的途徑包括:
4.3.1適當增加投入生物技術專業課程與醫學相比側重點不同,因此雖然一般醫學院校生命科學相關儀器設備比較齊全,基礎學科可以利用現有資源,但為了滿足專業課程需要,必須要有一定的資金投入建設獨立的專業實驗室[9]。這樣有助于提高學生的動手和思維能力,使學生系統掌握好生物技術各項基本操作技能。
4.3.2實驗單獨成課生物技術專業各門課程,尤其是五大工程技術之間相互聯系,互為基礎。因此,生物技術實驗課程的設置必須打破傳統實驗的格局,將該專業主干課程的實驗糅合在一起單獨成課,設立一些綜合性實驗[10]。每次實驗劃定3-4周時間,中間不再穿插理論課學習,給予學生充分的實踐機會。通過這些綜合性實驗可以使學生更直觀的感受理論課講授的知識,并且可以更系統的掌握實驗操作技能。
4.3.3提倡教、學、研互動要求生物技術專業的教師定期向學生公布自己研究課題的內容及進展,并詳細介紹下一階段研究的主要方向。學生可按自己的興趣與特長提出申請,在教師指導下參與科研實踐。一段時間后學生再在其他課題組中進行選擇,進行下一階段實踐。實踐過程中可將有較高理論或實用價值的實驗成果及時總結成論文、專利等。這樣學生不但可以擴展知識面還可以使科技論文寫作的能力得到提高。
4.4建設核心教學團隊
目前,醫學院校每年引進的生物技術專業教師的教育背景多樣化的現象很明顯。主要表現在本科階段的教育背景的不同,學歷不同,研究背景不同等方面。在教學活動中,教師會聯系自己的教育及研究背景對知識進行深入講解。這樣雖然可以使學生接受不同的觀念,構建其豐富而獨特的知識體系,但在另一方面由于教師的專業背景限制,課堂講授中涉及的醫藥相關知識就有可能不足,不利于醫學生物技術專門人才的培養。為了擺脫這一問題的束縛就要求教師在課余時間多學習醫藥領域的相關知識,了解醫藥領域的前沿研究動態。另外,生物技術專業的老師以年輕教師為主,沒有很深厚的教學功底和水平,所以學校應加大對年輕教師的培訓力量。要求年輕教師制定個人職業發展規劃,并通過進修訪問、自修或者攻讀學位等多種形式提高自己的教學能力和專業知識,盡快地適應生物技術本科專業課程教學的要求。最后,可以聘請一些來自醫藥企業一線的專家或專業技術人員承擔部分專業課教學,還可以定期邀請醫院一線的醫生與學生進行交流,使學生可以了解目前臨床工作中急需解決的問題有哪些,為培養可就業可創業的優秀生物技術人才打下良好的基礎。
海南醫學院是地方性醫學院校,其辦學宗旨是為地方培養實用技術應用型人才,因此,生物科學專業建設不能像綜合性大學一樣,而應該從生物科學基礎理論入手,在專業方向上選擇由生物科學衍生的相關實用技術性方向,以就業為導向,培養適應市場需求技術型人才。從應用的角度來認識,生物科學是人類對生物資源的利用,改造并為人類提供服務的一門學科。在此認識的基礎上才能建立科學可行的教育體系,科研體系和管理體系。目前這三個體系涉及的主要研究領域和方向有如下幾個方面:(1)生物化工與材料;(2)環境與環境生態;(3)農業生物技術;(4)生物醫學醫藥工程;(5)食品生物技術;(6)能源生物技術;(7)生物制藥;(8)基礎生物技術;(9)生物工程技術仿生;(10)生物戰劑及其防御;(11)生物檢測檢驗技術。從以上專業方向發展分析,適合醫學院校生物科學應用技術型的專業方向有生物醫學醫藥工程、生物制藥和生物檢測檢驗技術。其中適合我校生物科學發展方向的是生物檢驗檢測。綜合以上分析,我校的生物科學專業的學科定位是:以培養應用型人才為主的專業,是理工管結合,以理為主的新興復合型專業。通過培養使學生具有扎實的生物科學理論知識,掌握生物技術基本實驗技能,了解學科發展前沿,能在工業,醫藥,食品,環保等行業的企業,事業和行政管理部門從事與生物檢驗檢測有關的應用研究,技術開發,生產管理和行政管理等工作的高級專門人才。
擴大基礎課教學,增加選修課比例,優化課程體系結構調整課程結構是課程體系優化的前提。基礎課程一般都具有較高的穩定性和較寬的適應性,是培養和發展學生智能,增強畢業后發展潛力的重要基礎。為此要特別注意加強公共基礎,專業基礎課的教學。同時根據生物科學畢業生去向和我校的學分管理制度,我們在構建生物科學專業課程體系中,大量增設選修課,主要涉及人體解剖生理學,藥理學,細胞生物學,藥物化學,生物技術制藥,微生物檢驗等。通過增設選修課,可以增加專業基礎知識,加強素質教育與能力培養,拓寬專業口徑,使學生更能適應市場需求。重視教學內容的改革在改革課程結構的同時,重視課程內容的調整。教學大綱是進行課堂教學的基本依據,編好教學大綱是進行課堂教學的關鍵環節,對規范課程教學和保證教學質量具有重要意義。課程內容的改革要從教學大綱著手,通過調查,研究和討論,對每門課編制出切實可行的教學大綱,大綱強調突出重點,難點,加強了實踐環節,強調實驗,實習基本技能的掌握。細化各章內容,明確課程交叉內容所屬,例如基本原理部分前面課程已講授,后面應用的課程時就不再細講,確保課程內容不重復,實驗內容不雷同。增強師資隊伍建設根據教學體系和課程體系的教學需要培養和引進理工結合的高層次人才。在學科建設經費和學院的支持下,加強專業基礎課和專業課老師在教學及科研方面能力的提升。對年輕教師特別是非生物背景的教師進行了全方位的培養。建議全體在崗教師加速知識結構調整和知識更新。高素質師資隊伍的建設,有利于推進課程體系和教學內容的改革。為該學科專業的發展奠定了堅實基礎。
加強實習及畢業環節教學體系的建設進行素質教育是時代對高等教育人才培養的基本要求。素質教育的核心是培養學生的創新精神和實踐能力。教學實踐環節在培養學生的工程實踐觀念,提高學生的素質,啟迪學生的創新思維,開發學生創新潛能,鍛煉學生創新能力,鞏固理論知識,提高學生實踐動手能力與獨立工作能力,以及培養學生理論聯系實際,分析問題,和解決問題的綜合能力方面具有其它教學環節無法替代的重要作用。在實習及畢業教學環節中,我們主要做了以下兩方面的工作:(1)制定生產實習的動態監控措施及成績評定體系。評價指標體系是搞好評價工作的基礎,它不僅是對生產實習進行評價的依據,而且會對實習教學環節中的各項工作起到引導和推動作用。因此,一個科學的評價指標體系不僅應能客觀,全面地反映實習教學的水平及其效果,而且還應遵循科學性和可操作性。根據上述原則,我們設計了生產實習評價指標體系。修改,制訂了詳細而具體的生產實綱。摒棄了傳統的提綱式指導大綱,改為具體的以車間或工段為單位的實習要求內容和指導,讓學生充分明確實習的內容和要求,同時,可起到督促實習指導教師的作用。(2)規范畢業設計(論文)開題報告,提高畢業設計(論文)質量。以表格形式,要求本科畢業論文之前,充分明確該課題的背景、意義、主要研究內容方法、技術路線、工作進度和技術指標等內容,并在全院范圍內進行公開的,正規的開題報告,給該專業的師生提供了一次較好的學術交流機會,有助于拓寬學生的專業視野,活躍學術氣氛,全面提升生物科學專業的畢業設計(論文)質量。與此同時,我們還制定了畢業設計(論文)批改方案,以規范畢業設計(論文)的撰寫,提高畢業設計(論文)質量。
作者:李櫟 李冬娜 唐歷波 單位:海南醫學院理學院
關鍵詞:生物醫學工程;工程碩士;培養模式
工程碩士教育已成為我國涉及面最廣、規模最大的一種專業學位。工程碩士專業學位是我國學位與研究生教育中的一個新類型,注重在教育實踐中的不斷創新[1-2]。生物醫學工程是綜合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的新興邊緣學科。針對生物醫學工程領域特殊行業特點,按照工程碩士培養的目標,探討面向醫學院校的生物醫學工程領域工程碩士培養新模式十分必要。
以醫學院校為背景的生物醫學工程領域工程碩士培養應注重以下三個方面:一是課程設置和教學內容,如何使學生在不脫產的情況下保證學習質量;二是按照研究生學位條例,在這種培養模式下如何確定論文的要求;三是如何體現以醫學院校為背景的工程碩士特色培養模式。工程碩士教育要抓住這三個環節,進行教育思想和培養模式上的創新。
一、優化課程設置和教學內容
課程教學是工程碩士培養的重要環節,是知識再積累和知識更新的基礎環節,在整個研究生培養過程中,是學校可控時間最長,影響最大的環節[3]。因此在課程設置和教學內容上,考慮工程碩士的特殊性,才能培養出高質量、特色鮮明的工程碩士。在進行生物醫學工程碩士培養模式探索期間,我們通過對生物醫學工程專業的工程碩士進行了問卷調查及現場調研,并對調查及調研結果進行總結分析,對課程設置和教學內容進行了優化。
在課程設置上增設了實用設備類課程的講解,針對工程碩士要求動手能力強等特點,加設了與醫療相關的設備維修理論及實踐課程和相關實用性較強的應用類課程。同時,在教學內容上也進行了優化調整,主要表現為:1.在講解基本理論的基礎上,增加如電子病歷等熱門話題的開放式教學模式探討;2.攻讀工程碩士學位的學生已經具有一定的工作經驗及在某一領域已經有一些獨到見解,在教學內容上可以安排一些學生講座,讓學生針對自己所熟悉的領域與班級學生進行講解與互動,從而擴大工程碩士在教學內容上的局限性;3.在時間充裕的前提下可以嘗試邀請相關醫院及廠家的專家進行專題講座,可以增加解決某一專業問題的針對性。
二、優化學位論文指導與評價體系
工程碩士學位論文是工程碩士培養的主要環節,也是最終環節。與工學碩士不同,生物醫學工程領域工程碩士的選題應來源于醫院及相關部門的實際需要或具有明確的生物醫學工程背景,研究成果要有應用價值。因此,在學位論文指導方面可以實施由學校具有工程實踐經驗的教師與醫院相關部門的技術人員聯合指導,醫、校雙方導師發揮各自優勢,共同指導。
為制定更具實用性的論文指導與評價體系,我們調研了省內10余家附屬醫院和部分相關企事業單位的相關科室,了解附屬醫院及相關科室對人才的需求情況,根據相關部門及臨床醫生提出的意見進一步完善生物醫學工程領域工程碩士的畢業論文制訂及相關評價體系。在充分調研的基礎上,制訂了工程碩士論文學位論文質量參考標準,并在多家培養單位中應用,取得了較好的效果。
三、構建適合醫學院校生物醫學工程領域工程碩士培養的模式
生物醫學工程的研究是電子技術、現代通訊技術、計算機技術、生物技術以及材料科學、數學、化學、物理學等新技術的飛速發展和研究的深入,由多學科的滲透與綜合作用于傳統醫學領域而形成的一門新型的交叉的邊緣學科。生物醫學工程專業具有跨學科、交叉的學科特殊性,在培養模式方面會出現偏重于工科或醫科的現象,沒有真正體現出醫學工程的多學科交叉的特點。那么如何更好地將理、工、醫三者有機的結合在一起,使得培養出來的學生的知識結構和基本素質更加完善,這已成為我們在人才培養方面的一個突出問題。
為了更好地構建適于醫學院校生物醫學工程領域工程碩士培養模式,應重視以下幾個方面[4]:
1.以社會需求為導向
專業設置及培養目標都以社會需求為導向,緊密結合生產和科技發展變化的需要,及時調整課程設置,不斷更新課程內容和教學方法,使學生能夠盡快地接受新技術與信息。
2.重視實際能力
在教學過程中可以開展課程討論會,重視學生實際操作能力,培養創造精神與創新意識。
3.師生共同參與課程設置
課程目標由側重傳授知識轉向培養探究能力,由片面增加學生認知成長轉向兼顧學生情感發展,課程內容由靜態的穩定劃一走向動態的開放靈活,課程不再僅僅作為面向過去知識的載體,而更多地呈現為面向未來發展的過程;課程設計趨向更大的彈性,在必修課的基礎上,增加了選修課的數量,多方位地開拓學生的知識面,激發學生的想象力和創造力。鼓勵學生積極參與課程設置與發展,通過學生在學習過程中的感受與需要,由學生和老師共同參與課程的設置與修改,而不僅僅是由學校單獨制定,課程的組織不再限于學科界限而是面向跨學科和綜合化的方向發展。
培養模式的創新主要表現為:
1.由學校教師和醫院臨床醫生共同承擔教學任務,真正實現理、工、醫的有機結合。
2.以培養復合型人才為目標,真正做到與實際相結合。針對醫生在診療過程中對現有儀器設備的看法和改進意見以及病人的需要建立起一個良好的溝通環境。
3.引進先進的教學理念與方法。
四、結語
生物醫學工程領域是一個典型的交叉科學技術領域。生物醫學工程領域是生物醫學信息、醫學電子、醫學影像技術、基因芯片、納米技術、新材料等技術的學術研究和創新的基礎。生物醫學工程專業工程碩士的培養目標就是為醫院及相關企事業單位培養復合型的高級技術人才。本文通過對生物醫學工程領域工程碩士培養模式的探討,包括從課程體系的建設、論文評價標體系優化等,不斷完善培養模式。以醫學院校為背景的生物醫學工程專業工程碩士的培養工作既有優勢也有局限性,具有創新性和實用性的培養模式還需要不斷探索研究,希望能夠不斷探索出培養該工程領域高素質、創新型工程碩士人才的新實用模式。
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中圖分類號:G642.0
文獻標識碼:C
DOI: 1().3969/j.issn.1672-8181.2015.03.040
蛋白質工程是指通過對蛋白質進行修飾,改造和拼接以生產出能滿足人類需要的新型蛋白質的技術,是現代生物工程技術的重要內容。而《蛋白質工程》課程,已成為高校生物技術和生物工程類專業的一門重要專業課程。
蛋白質工程是在基因重組技術、生物化學、分子生物學、分子遺傳學等學科的基礎之上,融合了蛋白質化學、結構生物學、生物物理學、生物信息學和計算機輔助設計等多學科而發展起來的新興研究領域,也是一種是綜合性生物工程。這決定了《蛋白質工程》是一門綜合性很強,對基礎知識要求高,且內容繁雜,并不斷發展的課程,教學難度較大。由于自身條件所限,地方醫學院校在理工類課程,尤其在高等數學、有機化學、物理化學和計算機軟件等課程方面的教學力量比較薄弱,課程設置的深度和廣度不夠,這些給《蛋白質工程》的教學,帶來了難題。
桂林醫學院生物技術專業已開設《蛋白質工程》課程,為適應醫學院校特點,揚長避短,從培養應用型和創新型人才的目的出發,探討《蛋白質工程》教學內容和教學策略。
1 教學內容
參考國內《蛋白質工程》主要教材和生物技術專業相關專業課程教學大綱,教學內容安排如下:
除緒論外,《蛋白質工程》包括以下六部分內容:①蛋白質分子基礎;②蛋白質物理化學性質;③蛋白質分子設計、化學修飾及表達;④生物信息學和蛋白質組學;⑤蛋白質工程技術在現代生物技術中的應用;⑥蛋白質工程相關的現代生物技術。
以下就教學內容做具體說明。
1.1 蛋白質分子基礎
在復習和鞏固《生物化學》課程“蛋白質結構和功能”相關內容的基礎上,提升“蛋白質分子基礎”的深度和廣度,加深對蛋白質結構和功能的關系的理解,熟悉蛋白質結構測定的方法,并了解蛋白質結構的預測。這部分內容雖然和《生物化學》內容有部分重疊,但不可輕視,它是這門課程的基礎。具兄弟院校相關教師反映,不少學生對這部分基礎內容的掌握確實不夠扎實,從氨基酸的英文縮寫,氨基酸和多肽在溶液中的帶電性質,到二十種氨基酸對二級結構的貢獻等,都需要強化記憶。這部分內容中,蛋白質結構測定的方法和蛋白質結構的預測是重點,尤其是前者,需詳細講解。其它部分,老師講解為輔,學生復習和鞏固為主。
1.2 蛋白質物理化學性質
這部分內容的學習需要一定的物理化學基礎,而這可能是學生們的薄弱環節,應該在復習鞏固化學熱力學和動力學的基礎上,以蛋白質折疊為核心,展開教學內容。
1.3 蛋白質分子設計、化學修飾及表達
這部分是本課程最主要的內容,也最能體現蛋白質工程的特色。通過講授和學習,要求學生掌握蛋白質分子設計的原理,熟悉蛋白質分子設計和白質化學修飾的內容與方法,并熟悉蛋白質基因工程改造及重組蛋白表達,這些均需要詳細講授。
1.4 生物信息學和蛋白質組學
生物信息學和組學,是目前生命科學研究和生物醫藥研究開發的“利器”,因此,本課程為生物信息學和蛋白質組學單獨設立一個章節。這部分內容,要求熟悉生物信息學和蛋白質組學的概念、基本方法及應用,了解生物信息學與蛋白質組學的關系,熟悉蛋白質數據庫并了解其在蛋白質結構預測方面的應用。
1.5 蛋白質工程技術在現代生物技術中的應用
這部分內容主要由學生自主授課,由老師擬定大概的內容和范圍,主要圍繞組織工程、蛋白質芯片、生物傳感器和生物制藥等內容展開,也可不拘泥于這些內容。
1.6 蛋白質工程相關的現代生物技術
主要講授近年來興起的現代生物技術,例如蛋白表面展示技術、蛋白分子印跡技術、原子力顯微鏡技術等,可根據生物技術發展和更新做出調整。
2 教學策略
2.1 教材的選擇
蛋白質工程是一門新興的課程,并且發展速度很快,與其他科目相比,存在可選擇范圍小,更新速度不夠快等問題。在現有的教材中,單獨選擇一本是不夠現實的。我們選用汪世華教授主編的《蛋白質工程》(科學出版社,2008年出版),作為本課程的主要參考教材,該教材知識面廣、難度適中,內容也較新。另外選擇李維平主編的《蛋白質工程》(科學出版社2013年出版),和梅樂和主編的《蛋白質化學與蛋白質工程基礎》(化學工業出版社,2011年)為參考資料。如果條件成熟,我們將自行組織編寫更適合醫學院校的教材。
2.2 體現以學生為主體的教學思想,著重學生自主學習能力的培養
在教學過程中,充分體現以學生為主體的教學思想,通過課堂內講授和課堂外輔導相結合,增加師生溝通交流,積極了解學生對專業知識的自我要求,對教學內容和教學方法的意見和建議。要積極應對學生的反饋,必要時調整授課內容和方法。
在課堂講授中,盡可能地介紹最新進展,并鼓勵同學通過主動學習,了解自己感興趣或老師布置的關于蛋白質工程的新內容、新技術、新進展。騰出一定的課時,讓學生自行選擇題目,制作多媒體課件,進行授課,讓學生組織開展課堂討論,由教師進行講評和總結。另外,通過安排學生獨立完成專題論文的撰寫,進一步提高自主學習能力。
2.3 將科研工作引入教學,激發學生科研興趣
在教學過程中,任課老師可將自己的科研成果或其他老師的科研成果,引入到相關教學內容中,通過自己的科研經歷,講述通過蛋白質工程和蛋白質化學相關技術,去解決科研問題,并取得創造性成果的過程。筆者承擔過組織工程支架材料的制備和改性、蛋白質組學和生物信息學方面的研究,制備過小腸粘膜下層支架材料、膠原蛋白膜等生物材料,開展過蛋白二維電泳、質譜分析和生物信息學分析等實驗。通過這些科研材料的展示,讓學生了解到利用蛋白質技術,可開展生物村料和蛋白組學等應用和基礎研究,從而加深對課堂講授內容的認識,激發科研和開發興趣。
2.4 加強實踐教學,培養學生解決實際問題的能力
蛋白質工程的實踐性很強,必須加強實踐教學。我們安排實驗課的學時和理論課的學時之比為1:1,安排了蛋白質分離純化和活性鑒定、蛋白質改性和修飾、蛋白質的固定化和標記等實驗內容,均為綜合性實驗,需要學生自主設計。這些實驗課程,引導學生獨立開展實驗,利用所學理論和技術,解決將來可能遇到的實際問題。另外,我們安排學生到桂林的相關高新技術企業和實驗室參觀見學,有條件的可進行產品研發和科研實習,進一步拓展實踐教學。
教學是一門技術,更是一門藝術,教師要不斷加強理論學習,并在實踐中摸索經驗,不斷改進自己的教學方式和方法,以提高自身的業務水平。筆者初步探討了《蛋白質工程》教學內容和教學策略。希望這些教學內容和教學策略,能激發學生學習興趣,培養學生的實踐能力和創新能力,圓滿完成教學任務,提高教學質量奠定基礎;同時也將教學中的這些嘗試和其他師生一起探討和分享,互相學習和提高。
參考文獻:
【1】汪世華.蛋白質工程【M】.科學出版社,2008.
【2】李維平.蛋白質工程【M】.科學出版社,2013.
【3】梅樂和.蛋白質化學與蛋白質工程基礎【M】.化學工業出版社,2011.
【4】查錫良,藥立波.生物化學與分子生物學【M】.人民衛生出版社,2008.
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)47-0123-02
生物信息學(Bioinformatics)是在生命科學的研究中,以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析的科學,是一門新興的交叉學科。生物信息學針對生物學問題,發展各種算法及軟件,對迅速增長的浩如煙海的核酸和蛋白質序列進行收集、整理、儲存、、加工等,目的在于通過生物信息學手段及分析,逐步認識生命的起源、進化、遺傳和發育的本質,破譯隱藏在DNA序列中的遺傳語言,揭示生物體生理和病理過程的分子基礎,為探索生命的奧秘提供合理和最有效的方法或途徑[1]。作為當今生命科學和自然科學領域發展最為迅速的學科之一,生物信息學已成為介于生物學和計算機科學前沿的重要學科。實驗室的每一項技術,從簡單的克隆、PCR到基因數據分析都需要在計算機上應用生物信息學的方法進行處理。因此,對生物技術專業的學生而言,具備一定程度的理解和應用生物信息學方法和技術的能力是十分必要的。
目前,國內外許多高等院校相繼開設了生物信息學課程,我校也于2007年針對生物技術專業學生開設了此門課程。該課程不僅是一門新興的學科,而且學習難度大,理論課內容相對枯燥,如何讓學生更好地掌握本門課程的內容,是教師在教學過程中值得深思的問題。實驗教學是幫助學生理解抽象理論知識的有力手段,在教學中顯得尤為重要,但由于開設專業的特殊性,生物信息學實驗教學一直比較薄弱。本文對過去實驗教學中存在的問題進行了分析,并針對問題結合《基因工程原理》課程以及自己的科研對教學內容進行了優化和教學方法上的改進,取得了一定的成效。
一、過去教學中存在的問題
(一)實驗課教學學時偏少
生物技術專業五年制生物信息學課程總學時為72學時,其中理論48學時,實驗24學時。生物信息學課程最主要的目標是培養學生通過在線程序或利用生物信息學軟件來分析生物學問題的能力,有效解決學生實驗學時不足,實際操作時間少,解決實際問題能力較弱的問題。
(二)與其他課程聯系較少
生物信息學課程開設在生物技術專業教學進程的第6學期,此時學生已具備普通生物學、細胞生物學、分子生物學、生物化學、醫學免疫學、遺傳學、基因組學、基因工程原理等生命科學的基礎知識。但是,在生物信息學理論課和實踐課學習的內容,如查閱的文獻、分析的目的則由授課教師自行指定,忽略了與其他課程的聯系,不利于學生系統地學習專業課的知識。
二、教學體系的改革和完善
(一)增加實驗課教學學時
從2012年起,我校生物技術專業由五年制調整為四年制,同時在修訂教學進程的時候將學時調整為理論36學時,實驗36學時,理論課結束后即為該內容的實踐部分,以此增加學生的實踐訓練時間。
(二)將基因工程原理實驗課程與生物信息學實踐相聯系
在基因工程原理的實驗中,我們把家蠅防御素基因作為目的基因,主要設計的實驗內容包括:(1)目的基因的獲得:利用PCR技術擴增已經克隆到pMD-18T載體上的家蠅防御素基因;(2)pSK質粒載體的小量制備;(3)目的基因與載體的酶切;(4)目的基因與載體的連接;(5)大腸桿菌感受態細胞的制備;(6)重組質粒的轉化;(7)重組子的藍白斑篩選;(8)菌落PCR鑒定重組子[2]。
在學生對基因工程實驗內容熟悉的基礎上,我們在生物信息學的教學過程中對學生提出問題:家蠅防御素基因現有的研究現狀是怎樣的?PCR擴增目的基因的過程中引物該如何設計?獲得陽性重組子后我們如何判斷獲得的插入序列就是目的基因呢?
針對這樣的疑問,我們結合基因工程實驗對教學內容進行適當的調整:(1)PUBMED獲取文獻信息:由學生通過PUBMED查找近五年發表的有關家蠅防御素基因研究的文獻;(2)核酸序列分析:以家蠅防御素基因為對象,分核酸序列的檢索、搜索開放閱讀框(ORF)、限制性酶切分析、引物設計、載體序列識別、核酸序列的比對、分子質量/堿基組成/堿基分布分析和序列轉換共8大部分內容進行講解和學生實踐操作;(3)蛋白質序列分析:同樣以家蠅防御素蛋白為對象,分蛋白質序列檢索、蛋白質序列比對、蛋白質基本性質分析(蛋白質的氨基酸組成、分子量、等電點、親疏水性分析、跨膜區分析、信號肽分析)、蛋白質功能預測、蛋白質結構預測(蛋白質二級結構和三級結構預測)共5大部分內容進行講解和指導學生進行實踐操作。
(三)以科研促進生物信息學的教學改革
筆者所在課程組主要集中于功能基因組學的研究,涉及了功能基因的獲取、生物信息學分析、功能驗證等方面的內容。學生在課程學習中,參與到教師的科研課題中,學會運用生物信息學所學知識實際解決科研問題。學生可自行完成從文獻的查閱、目的序列的獲取(由公共數據庫獲得或實驗室測序獲得)、基因序列的分析、理論推導氨基酸序列基本性質的分析及結構和功能的預測、系統發育分析,如有可能,學生可通過實驗的方法驗證生物信息學分析的結果,同時鼓勵學生自主選擇感興趣的基因、蛋白進行課程設計研究,實踐結束后學生將結果以論文形式提交給教師。
三、教學探索的成效
生物信息學是一門實踐性很強的學科,實驗教學作為培養學生的重要手段,在該門課程學習中有著舉足輕重的作用。在醫學院校生物技術專業生物信息學課程的教學中,立足于生物醫學視角的實踐教學,以與醫學相關的基因、蛋白質等數據作為研究的主體,結合基因工程實驗教學改革生物信息學的授課內容,有利于學生對專業課程知識的系統學習。同時,結合生物信息學研究前沿和自主科研課題成果,形成科研教學相融合的實踐性教學,能夠充分調動學生學習的主動性和積極性,進而激發學生的求知欲和創新能力。教學與科研形成相輔相成的互助關系,科研成果轉化為教學資源,明顯充實了教學內容,提升了教學水平和學生能力。在教學改革探索過程中,已有學生參與到課題組的科研工作中,利用所學的生物信息學知識,通過指定題目或自主選題,順利完成畢業實習并發表了科研論文《印鼠客蚤線粒體COⅡ基因的克隆、序列測定和分子系統學分析》[3]、《美洲大蠊i型溶菌酶基因的克隆及其功能預測》[4]、《致倦庫蚊防御素基因的克隆與原核表達及蛋白純化》[5]、《德國小蠊致敏原Blag 2的Glu 233突變的分子對接研究》[6]、《伏馬菌素B1特異單鏈抗體的同源建模及分子對接模擬研究》[7]等,證明生物信息學課程教學改革切實可行。
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2提高南華大學生物技術專業本科畢業論文質量的建議
2.1改革現有教學模式
目前,生物技術專業人才不但需要掌握扎實的生物學理論知識,而且還需要具有一定獨立從事科學研究和創新能力。許多綜合性大學生物類研究生的招生規模已超過了本科生的招生規模。為了滿足社會的需要,應在本科階段即開始培養學生科學研究和創新的能力,為學生的進一步深造打下良好基礎。因此,可以考慮改革現有教學模式,將生物技術專業畢業論文時間安排提前,在大三甚至大二時學生即可以在導師指導下進入實驗室進行科學研究。鄭增娟等對某醫學院校本科生通過問卷調查研究發現42.6%受調查的學生都希望將畢業論文撰寫時間提前至大三[4]。這樣不但可以增加學生對理論知識掌握和應用的能力,還可以加強學生的科學研究素養,讓學生有充分的時間去完成創新性和探索性較高的課題,以保證畢業論文的質量。目前,我校藥學與生物科學學院已開展了嘗試,在新生入校起,所有生物技術專業本科生就實行導師制,一般每位導師指導2-4名本科生。這樣學生從大一開始,就可以進入導師的實驗室,有充足的時間來確定畢業論文的選題,以及培養學生的科研興趣、實踐能力和創新思維能力。
2.2選拔具有較高學術水平和責任感的教師承擔論文的指導
要明確指導教師的責任,通過制定指導教師工作細則來實現本科畢業論文指導的制度化[5]。指導教師應在畢業論文過程中培養學生樹立勤勉嚴謹的工作態度、實事求是的科學作風,使學生充分認識到做好畢業論文對提高自身思想道德、業務水平、工作能力和綜合素質的意義。同時指導教師自身的學術水平、學術道德和品行操守對學生會有深刻的影響。
2.3全程監控畢業論文質量
畢業設計過程中,要始終以指導教師為主導、學生為主體、組織管理為保障[6]。從任務書的下達、相關文獻的查閱和論文的準備、開題、實施、中期檢查、論文撰寫階段教師均要全程進行指導和監控。學校教務部門應制定論文開題與中期檢查制度,全程監控論文的實施和完成情況。學校還應為學生建立完整的論文檔案,如學生的任務書、開提報告、實驗記錄、論文等。指導教師在論文全程中的指導和監督是指強調指導教師的啟發和引導作用,而不是布置任務似的指導,否則會導致學生過分依賴于指導教師,無法培養學生獨立分析問題和解決問題的能力。
2.4規范論文寫作、嚴格答辯程序、客觀評定成績
論文寫作要按正式期刊的發表要求來規范,從科學術語、文獻引用、標點符號使用、圖表繪制、圖表說明等方面都應規范化。學校從2012年起實行本科畢業論文制度,規定重復率在30%以上的必須修改后才能參加答辯,重復率在60%以上的推遲一年答辯。對答辯過程應嚴格監督,如采取的教研室小組答辯、院級公開答辯和校級公開答辯三種形式是一種較好的嘗試。小組答辯以教研室為單位分組進行,導師一概回避,互相答辯對方評委的學生,嚴格規定答辯程序和時間(如學校規定陳述和答辯時間必須控制在15min左右)。成績的評定應采用客觀、公正、合理的評價體系,最好是能量化的指標,如從論文的創新性、理論知識的掌握、論文工作量、實驗結果、論文撰寫等各個環節給出具體評分標準,成績評定的主體可采用指導老師、論文評閱教師、答辯評委三級評分相結合。隨機抽取30%左右參加院級公開答辯,被評為優秀的再參加校級公開答辯。這樣能有效地對畢業論文(設計)的最終質量進行監控。
2.5建立本科畢業論文的激勵制度,提高學生畢業設計的積極性
應建立完善的本科畢業論文激勵制度,如學生的畢業論文公開發表在學術刊物上、獲得了某些等級的獎勵與表彰、獲得了國家專利等,學校應給予一定的獎勵。可以通過物質鼓勵或以增加綜合素質測評績點、評優、評先、評獎學金、免試推薦攻讀研究生等形式進行獎勵。這樣就能大大提高學生畢業論文的積極性,為畢業論文質量的提高打下基礎。
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)12-0132-02
生物技術是一門新興的、快速發展的綜合性學科,被認為是21世紀朝陽產業和科學技術的核心[1]。在生物技術三個重要的應用領域:工業生物技術、農業生物技術和醫藥生物技術中,醫藥生物技術是發展最迅速、最活躍的領域[2]。醫藥院校生物技術專業為培養醫藥生物技術領域人才的主體,如何構建醫藥院校生物技術專業人才培養模式是十分現實而重要的課題。近年來,根據生物技術專業的特點和我校的實際,我們對醫藥院校生物技術專業的人才培養模式進行了探索和實踐。
一、明確專業定位與人才培養目標
當前我國高校生命科學的相關專業有生命科學、生物工程和生物技術。生物技術專業是隸屬理科的專業,在專業的學科定位上,它既有別于生命科學專業,又不同于生物工程專業。生命科學專業屬于理科辦學專業,側重于培養理科基礎性人才;生物工程專業是以工為主、以理為輔、工理管結合的復合型專業;生物技術專業屬于理科辦學專業,是以理為主、以工為輔的理工復合型專業[3]。我校生物技術專業自2000年開始招生,是廣西首個在醫藥院校開設的生物技術專業。根據生命科學學科發展的趨勢與社會對人才的要求,結合我校生物技術學院的實際情況,確定了我校生物技術本科專業的培養目標。具體來說,我校生物技術專業是培養適應經濟社會發展和醫藥衛生事業發展需要的,德、智、體、美全面發展的,具備相應的生命科學、生物技術及醫藥學的基礎知識、基本理論和基本技能,能夠在醫藥、食品、制藥、生物、農牧、經貿等眾多領域的企事業單位、政府部門和學校從事科學研究、應用研究、技術開發、檢測分析、教學、生產及管理工作,基礎扎實、素質良好、實踐能力強,具有社會責任感、創新和奉獻精神以及終身學習能力的應用型生物技術骨干人才。
二、優化課程設置體系
構建科學合理的醫藥院校生物技術專業人才培養模式。首先必須調整和優化生物技術專業人才培養方案,突出醫藥院校生物技術專業醫藥應用型的特點。具體來說,在2013年新版培養方案中,我們優化了課程設置體系,適當減少了專業基礎課程的學時,同時強化和突出了專業課程和畢業實習環節(表1)。根據我校的實際情況,我校生物技術專業的主干學科定位為生物學和基礎醫學。公共基礎課由語言、法律、經濟、管理等人文社科類課程和數、理、化、計算機等自然科學基礎課程組成。主要專業課程有人體解剖學、物理化學、無機化學、有機化學、生物化學、微生物學、遺傳學、細胞生物學、分子生物學、免疫學、生理學、藥理學、基因工程、酶工程、微生物工程、細胞工程、蛋白質工程、生物信息學等。在教材的選用上,原則上采用高等教育出版社、人民衛生出版社等出版的最新教材。在專業課程的整合方面,使其相互銜接,盡量避免重復,使學生系統而深入地掌握專業知識,以適應不同醫藥生物技術相關領域的需求。同時在一些條件較好的課程建設中,比如生物化學、細胞生物學等課程中,我們也加強了雙語課程的教學和精品課程的建設。
三、強化實踐教學體系
對生物技術專業應用型人才來說,具有較高的技術應用能力非常重要。實驗、見習和實習等實踐教學體系是生物技術專業技術應用型人才培養的重要手段。針對我校的實際,圍繞生物技術專業技術應用型人才的培養目標,我們構建了分類設計、分層施教的選修與必修相結合的實踐教學體系。具體來說,桂林醫學院生物技術專業實踐教學體系分為如下幾方面:一是課程實驗(見習)教學。課程實驗(見習)教學安排在各門課程學習期間,通過實驗室教學和校外企業參觀,使理論與實踐相結合,達到掌握實驗技能的目的。為保障學生在課堂實驗教學中有更多的動手機會,強化實踐動手能力培養,在新的人才培養方案修訂中,我們適當增加了各類課程的實驗(見習)學時,加大了實踐課程的比例。必修課程中理論課與實踐課學時的比例:2010年培養方案中從1554∶755(2.1∶1)調整為2013年新版培養方案的1700∶1061(1.6∶1)。二是畢業實習,主要到生物、醫藥及生物制品研究機構、高等院校、疾病預防控制中心等相關企業和部門進行專題研究,在指導教師的指導下完成畢業論文。三是第二課堂,在2013年新版培養方案中,我們增加了早期接觸專業、早期接觸科研和早期接觸社會實踐的“三早”實踐教學方案(表2)。此外,第二課堂也包括勞動教育、舉辦專業知識講座和演講等。四是其他實踐,包括入學教育、軍事訓練、畢業教育及就業指導。
四、完善教學方法和手段
當前,一些傳統的教學方法和手段已經不能滿足培養應用型生物技術專業人才的需要,不能滿足培養學生分析問題、解決問題能力的需要,也不能滿足學生創造力培養的需要。因此,我們特別強調重視學生在教學活動中的主體地位,鼓勵新的教學方法和手段的嘗試,以充分調動學生的積極性、主動性和創造性。根據不同的教學目標、教學內容、教學對象,因材施教,采用啟發式、討論式、現場教學等教學方法,為學生自主學習創造更好的條件,培養學生分析問題、解決問題和創造思維的能力。為激發學生學習的興趣,在教學中,我們注重使用多媒體技術等先進的教學手段,合理運用因特網來進行教學。同時加強優質教學資源如教學課件的共享,提高教學水平。為保證生物技術專業技術應用型人才培養目標的順利實現,我們還采取引進、培養、聘請等途徑加強師資隊伍建設,尤其是加強具有醫藥生物技術領域企業工作經歷的教師的培養和引進。
五、改革課程成績評價體系
為滿足應用型人才培養的要求,就必須深化生物技術專業考試制度改革,改革課程成績評價體系。我校生物技術專業的教學質量評價體系分為:(1)形成性考核,包括課程平時考核、課程期中考核和課程實驗考核。課程平時考核主要考核學生在整個課程學習過程中的表現情況(含學習行為、動手操作、平時作業、課堂提問等);課程期中考核主要考查學生對課程前半部分知識的掌握情況;課程實驗考核主要在期末以筆試、實驗操作等形式進行,主要考核學生對實驗原理的理解、實驗操作的能力及實驗報告的撰寫情況等。(2)終結性考核,每門課程結束時或期末,采用閉卷或開卷筆試的形式進行考試,教師根據課程的性質和要求選擇考試方式,對于專業基礎課程和一些與學生能力和素質培養影響較大的核心課程,可以采取閉卷考試的方式,對于選修課程和其他非核心課程可以采取開卷考試、課程論文等方式進行考核。
總之,醫藥院校開設生物技術專業是當今迅猛發展的生物醫藥產業的需要。為培養高素質的應用型醫藥生物技術人才,還需要在人才培養模式上進一步研究和探索。
參考文獻:
二十一世紀國家之間的競爭歸根結底是人才的競爭,面對社會和科技發展對高素質人才的需要,全面提高大學生的綜合素質,培養適應科技發展和經濟建設需要的創新人才,成為當前我國高等學校教學改革的熱點。二十一世紀同樣也是生命科學的世紀,生物信息技術,人類干細胞技術,克隆技術,轉基因技術必將使生物技術產業成為二十一世紀最重要的產業。作為生命科學最重要組成部分的醫學科學,也將迎來跨越式發展的新時期。因此培養面向二十一世紀的高素質醫學人才,迎接生命科學世紀的挑戰,是所有醫學教學工作者應該高度重視的問題,這就要求我們必須從我國國情出發,制定新世紀醫學教育跨越式發展戰略,加快推進我國的醫學教育改革,全面實施醫學生的素質教育。
1 生命科學發展與醫學科技進步
十九世紀中葉,細胞學、進化論和經典遺傳學即孟德爾遺傳定律的創立,為生命科學的發展奠定了堅實的前期基礎,基因論和DNA功能的確定,尤其是DNA雙螺旋結構的發現在生命科學發展史上具有劃時代的意義,是二十世紀生物學領域極為重要的發現,它為現代分子生物學的發展奠定了基礎。分子生物學的成熟和計算機技術的迅猛發展,使人類破譯自身全部密碼成為現實,1990年發起的“人類基因組計劃”今天已經完成人類基因組作圖和測序。接下來,將是闡明基因組的功能,這就要清楚細胞的基因表達譜和蛋白譜及其調節和控制,因此分子生物學的重點將從基因組轉到蛋白質組學,人類對生命科學的研究將進入“后基因組時代”即功能基因組時代。其內容包括建立單核甘酸多態型(SNP)為代表的DNA序列變異的系統目錄,從而揭示人類疾病的遺傳學基礎,認識基因組在轉錄核翻譯水平的表達及其調控機制,通過對進化不同階段的生物體基因組序列的比較,發現基因組結構組成和功能調節的規律,并利用各種模式生物體的基因敲除和轉基因來揭示基因的功能。在微觀層次對生物大分子的結構和功能,特別是基因研究上取得重大突破后,正深入到在分子水平上對細胞活動、發育和進化,以其腦功能進行探索,從分子、細胞、模式生物和整體水平對腦和神經系統進行多層次的綜合研究的神經生物學正成為生物學發展的下一個高峰。生命科學從群體、個體、細胞到分子水平深入的發展,使得醫學能夠在微觀水平逐步闡明許多生命現象和疾病現象的本質,極大地促進了醫學科技的進步。自1982年世界上第一個基因工程藥物重組人胰島素上市以來,經過20多年的發展,世界范圍的生物醫學技術產業正在蓬勃興起,生物醫學技術正在猛烈的沖擊著世界經濟,同時也給廣大患者帶來了福音,基因工程藥物和疫苗正走進尋常百姓家。隨著克隆技術的成熟,人們可以用克隆的器官代替已壞的自身器官。而將來科學家可以設想用基因芯片、蛋白芯片組裝成“納米機器人”,通過血管送入人體診斷疾病,攜帶DNA更換或修復有缺陷的基因片斷。因此隨著以后基因功能的清楚,生物技術的發展,將使人類不僅能了解生命,而且能夠操縱生命過程,它將改變現有的醫生看病模式,人們將擁有記載個人生理、病理信息的生物芯片,醫生在對疾病進行診斷、治療、預防方面將做到個性化,精確化。
2 中國醫學本科教育的現狀
改革開放以后,中國的大學醫學教育已經取得長足的進步,醫科大學畢業生投身入救死扶傷,全民保健,在構建和諧社會、實現社會主義現代化建設過程中作出了重要的貢獻。然而隨著經濟、科技的發展,社會對醫學的要求有了明顯的提高,傳統的生物醫學模式向新的醫學模式的轉變,引起了疾病觀、健康觀、衛生觀的根本轉變。這就要求新時代的醫學研究者以整體化、系統化、科學化、社會化的觀點去研究和處理人類健康與疾病問題的思維方法和行為方式。而現有的醫學本科教育方式已經不能適應社會對醫學的要求,目前醫學本科教育存在的問題集中體現在學生創新意識和創新能力嚴重不足。
同志指出,“創新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力”,“創新精神是我國民族幾千年來生生不息、發展壯大的重要動力”,“創新的關鍵在人才”。因此培養學生的創新能力關系到我們民族的興旺。
從以往高等醫學院校輸出的人才素質的特點看,也非常明顯地表現出上述特點。具體地表現在綜合判斷能力較差、缺乏科學思維方式的指導、獲取醫學科研和醫療實踐新信息的能力和創新意識較差。傳統臨床醫學人才培養模式是以教師授課為主要教學組織形式,是以理論灌輸為主的“填鴨式”教學模式,這種臨床教學方法陳舊、呆板:教師整個課時以灌輸式教學為主,學習過程枯燥被動,缺乏興趣,無法激發學生求新意識與創新意識,理論與實踐脫節。由于注重理論的學習,與實踐相結合不夠,缺乏實踐能力的培養,容易出現高分低能的現象,對學生的素質教育及創新能力的培養均有害無益。而醫學生往往僅僅滿足于書本,滿足于從老師那里接受已經或即將過時的知識,缺乏獨立思考,獨立分析的欲望和能力。學生對所學知識不敏感,缺興趣,少研究,不能或不敢運用所學的知識大膽地提出和分析新問題,更談不上有多少帶創新性的學術新思維。因此即使是那些本科畢業后進入研究生階段學習的學生,也由于本科階段在創新意識和創新能力方面的先天不足,不同程度地存在著自主選題難、科研上手慢、研究思路不活躍、研究方法偏傳統、攀登高峰缺勇氣、開拓創新與實力等現象,高水平的學位論文不多,在國際上有影響的學術成果更少,因而未能充分起到基礎和應用基礎研究生力軍的作用。
3 改革傳統教學方法,逐步培養醫學生的創新能力
3.1讓醫學生盡早接觸科研,培養對科學研究的興趣
醫學生是醫學教育的主體,激發他們學習醫學知識的興趣,調動他們學習的積極性和主動性,并逐步樹立牢固的專業思想,對于培養合格的醫學人才是極其重要的。學生可以根據自己興趣利用寒暑期或周末參加各教研室的科研活動,使教學與科研相結合,培養學生的科研興趣和科學思維的能力。更廣泛地組織和鼓勵本科生參與各種學術交流。學生參與的各種學校活動包括本專業的、跨專業的、跨校的、全國性的乃至國際性的學術交流活動。平時,也要讓本科生盡可能地參加一些教師的科研項目立項論證會、博士生和碩士生的開題報告會和論文答辯會,可以參加各學科最新研究的學習報告會,對原有的基礎實驗教學內容進行有效融合,減少驗證性實驗,增加綜合性實驗和設計性實驗,提高學生的能力。打破以往只有研究生才能進入科研實驗室的慣例,組織醫學專業學生早期進入感興趣的實驗室學習并實行導師制。在具有副教授職稱或高年資講師中選出思想政治素質好、有高度責任心的教師作為學生導師,明確規定導師的工作職責,要求他們在思想上和學習上給予學生指導和幫助。這樣,學生在導師的指導下積極參與實驗室的
科研活動,感受科研氣氛,培養了他們的科研興趣;使他們將書本知識運用到實踐中去,形成初步的科研思路;培養了科研實踐能力和與他人協作的能力;利用各種途徑主動學習的能力也有了一定的提高。
3.2充分利用現代信息技術,為創新人才培養提供先進的教學手段和方法
以計算機和網絡技術為核心的信息技術的發展,使得人類于知識、信息的獲取、傳播和應用發生了深刻的變革,也帶來本科教育教學手段和方法、學習方式的巨大變化。首先,學生利用計算機和互聯網,可以不受時空限制地多渠道獲得知識,學生對學習場所、學習內容、學習方式的選擇具有更多的自性和靈活性,使過去以課堂、教材、教師為中心的傳統教學方面臨新的挑戰。充分利用目前我國高校計算機已經基本普及、網絡快速發展的特點,應用多媒體授課,通過動畫增加對知識的理解和學習的興趣;鼓勵學生通過互聯網解答自己在學習中的疑惑,了解國外醫學的發展,學習生物信息學的基本知識,應用生物信息學論證自己的構想,自己設計實驗。讓學生有充分的動手機會,通過網絡增加對學過知識的理解和記憶。同時網絡資源的豐富性和共享性,使教師和學生同樣具有獲取知識的自由和網上交流的平等權利,因而有利于發揮學生參與教學過程的主動性,有利于激發學生的創新意識,有利于形成平等互助、教學相長的新型師生關系并將理論與實踐相結合。鼓勵學生提出自己的設想,培養其創新能力,鼓勵學生提出問題并想出解決問題的有效方法。為此,要充分認識現代信息技術對促進教學改革的獨特作用,進一步建設和完善校園網、數字化圖書館和多媒體課室,提高它們對本科生的開放度和服務水平,為創新人才的培養提供先進的教學手段和方法。