時間:2022-09-24 05:28:30
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篇化學信息學論文,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。
關鍵詞:生物信息學;教學改革;師范院校
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)36-0134-02
生物信息學(Bioinformatics)的發展與上世紀90年代人類基因組計劃的啟動密切相關,它綜合運用生物學、計算機科學和數學等多方面知識與方法來闡明和理解大量生物數據所包含的生物學意義。生物信息學已成為當今生命科學的重大前沿領域之一,是生命科學研究中重要的、不可或缺的研究工具。
我校生物信息學課程開設較晚,所以課程教學仍處于探索階段,尚未形成成熟的課程體系。本文針對本校學生的需求、課堂教學反饋等情況對教學內容、教學方法等多方面開展了改革與實踐,以期提高教學的質量和效果,培養全面發展的人才。
一、生物信息學課程教學現狀
(一)教材較多,因此難以選擇一本適合的教材
生物信息學教材很多,有些教材側重于生物信息學理論和算法,如許忠能主編的《生物信息學》對生物信息學的理論和算法講解詳細,但是對于師范院校生物科學專業的本科生而言較為深奧,不易理解;有些教材側重于生物信息學軟件使用,學生對于軟件分析所需要的背景知識掌握不夠,即使能夠運用軟件,卻不能正確分析和理解所得到的分析結果;由于生物信息學發展較快,教材更新速度相對較慢,一些新的生物信息學知識未能及時納入到已出版的教材中,而且有些書中所講的數據庫資源早已停用,有些軟件及其應用也早已更新版本。
(二)學生理論基礎薄弱,學習主動性不夠
雖然這門課程在我校是專業選修課程,考核方式以考查為主,但是選修這門課程的學生都對生物信息學有濃厚的興趣。這門課程開設在大三下學期,很多同學尚未開展或即將畢業課題設計,希望通過本課程的學習對畢業論文或將來考研深造有所幫助。然而在學習過程中,由于對分子生物學、生物化學、遺傳學等理論知識掌握不扎實,并且對學科前沿進展關注不夠,很少閱讀實驗性論文,在學習生物信息學相關理論知識時理解困難,而且對于如何將生物信息學應用于實際的課題研究也感到困惑。
(三)學生英語基礎不同,學習過程中容易產生消極情緒
要學好生物信息學,離不開大量專業文獻的閱讀,尤其是外文文獻,追蹤學科前沿研究進展,這就需要具備一定的專業英語基礎。此外,很多生物信息學數據庫以及應用軟件都是全英文的,涉及專業英語詞匯較多。由于學生的英語基礎不同,在學習過程中有些學生感覺專業英語閱讀和理解方面較吃力,容易產生畏難情緒。
二、教學改革與實踐
(一)修改教學大綱,理論與實踐結合
生物信息學是一門實踐性很強的學科,僅僅靠教師單一的講解理論和軟件的使用方法學生是很難理解和掌握的,因此在教學過程中要理論和上機實踐結合。教學大綱中原36學時為理論24學時、上機實踐12學時。考慮到我校學生學習該門課程的實際需求,強化實踐運用,將理論和上機實踐課時均調整為18學時,學生在實踐的過程中帶著問題主動去思考,發現問題、解決問題,更好地去理解生物信息學的理論知識。原教學大綱中理論課學習結束后再進行上機實踐,但是教學過程中發現理論課信息量大,有些知識學生初次接觸沒有較好地理解,或者當時能夠理解,但過了一段時間后再進行上機實踐時又要重新學習。在課程安排方面,調整為一個章節的理論課學習結束后開設相應的上機實踐,通過實際操作練習有利于鞏固所學理論知識,學生也比較喜歡這樣的教學方式。
(二)調整教學目標,優化教學內容
生物信息學內涵廣泛,應用領域廣,但是生物信息學在不同研究領域中的研究內容和應用程度有所不同。選修本課程的學生都是生物學背景,主要希望運用生物信息學知識去解釋課題研究中的生物學問題。考慮到本科生理論知識基礎相對較弱,很多學生尚未開展課題研究,因此應該在有限的學時里讓學生掌握與專業需求相關的生物信息學知識和實用技術,教學的重點和難點要根據本校學生特點進行調整,對教學內容進行優化、精簡。例如多序列比對算法、馬爾科夫模型等涉及數學、計算機知識,可以簡要介紹,但不做深入的講解。理論和上機實踐部分主要介紹生物信息學數據庫資源、序列比對、核酸序列分析、系統進化分析、蛋白質結構與預測,同時理論部分還包括生物芯片、高通量測序技術、介紹生物信息學的前沿進展。此外,還結合學生的需求在上機實踐課中增加了引物設計內容。
課堂教學內容并不拘泥于一套教材,而是根據講授的章節選擇該章節適合的2~3套教材綜合講解,最終形成適合我校學生學習的講義。例如在講系統進化發育時,理論講解選擇由Masatoshi Nei和Sudhir Kumar編寫的高等教育出版社出版的《分子進化與系統發育》和蔡祿編寫的《生物信息學教程》,上機實踐選擇吳祖建等編寫的《生物信息學分析實踐》。
(三)教學與科研相結合,學以致用
生物信息學有很多分析軟件,應用很廣,即使是分章節按照序列比對、核酸序列分析、系統進化樹構建等給學生逐一講解相關的算法和實際的應用,學生仍然感覺知識零散,信息量太大難以掌握,容易產生畏難情緒而導致學習積極性不高。有些應用軟件學生即使有所了解,卻又不知道在科研中如何運用。所以在教學過程中,我們以課題研究為例,再結合相關的文獻來進行講解。例如選擇DNA條形碼開展物種鑒定為例,讓學生去查閱相關文獻,如DNA條形碼在中藥材混偽品鑒定中的應用、DNA條形碼在肉制品摻假中的鑒定等。這個課題應用性強,對本科生而言閱讀專業文獻的難度相對較小,僅涉及DNA提取、PCR擴增等實驗內容,容易激發學生的學習興趣。在學生理解課題背景知識的基礎上,讓學生重點看文獻中涉及的生物信息學相關知識,要求學生下載文獻中涉及的基因序列,根據下載的序列用MEGA軟件進行序列比對,計算遺傳距離,同時利用MEGA軟件構建NJ樹。這個過程就把生物信息數據庫、序列比對、系統發育分析等幾個章節的教學知識串聯起來,學生就知道為什么要下載序列、做序列比對,更好地理解系統進化樹構建的原理及意義。同時,也促進了學生閱讀專業文獻,尤其是外文文獻,增加專業英語詞匯量,主動關注學科前沿發展動態,更好的利用生物信息開展課題研究,做到學以致用。
(四)改革教學手段和教學方法
生物信息學理論教學中往往是教師主講、學生聽,學生被動接受,這種“灌輸式”的學習讓學生感覺枯燥乏味,教學效果較差。教學時應突出學生的主體地位,教師起主導作用,引導學生積極思考,參與課堂教學,激發學生的學習熱情。例如講解生物信息學數據庫資源時,可以布置課后作業,要求學生搜索國外生物信息學數據庫資源,并將查閱的資料制作成PPT,下一次上課時讓學生利用PPT講解搜索情況,分享經驗。教師在學生講完后點評,鼓勵學生關注生物信息學的前沿進展,在學習生物信息學的同時提高專業英語的水平。在講解生物芯片與高通量測序技術時,布置課前預習作業,針對高通量測序技術原理、應用、數據分析等教學內容設置幾個選題,讓學生分小組,每個小組選擇一個選題,通過查閱文獻資料,以PPT形式在課堂上講解。學生根據講解內容提問,交流討論。教師根據學生的匯報內容進行點評,進行有針對性的講解、補充。這樣的形式使學生主動去探究問題,而不是被動地接受教師傳遞的信息,對知識的理解更加深入,學生也反饋這種教學活動提高了學習的積極性,并留下深刻的印象。
三、結語
生物信息學作為一門新興學科,仍然在不斷的發展中,知識更新速度快,因此生物信息學課程的教學內容、教學方式應緊跟學科前沿發展,立足學校專業特點及培養特色,不斷摸索教學經驗,在教學模式上深入研究,提高教學質量,實現培養學生理論與實踐運用綜合能力的教學目標。
參考文獻:
[1]許忠能.生物信息學[M].北京:清華大學出版社,2008.
[2]Masatoshi Nei,Sudhir Kumar.分子進化與系統發育[M].北京:高等教育出版社,2002.
[3]蔡祿.生物信息學教程[M].北京:化學工業出版社,2007.
[4]吳祖建,高芳鑾,沈建國.生物信息學分析實踐[M].北京:科學出版社,2010.
以省市教育現代化建設發展為契機,學習、樹立、落實科學發展觀,用教育信息化帶動教育現代化。電教中心以振奮精神、實事求是、腳踏實地、全心服務于教育的工作姿態,以“扎實研究,實用培訓,嚴格管理,優質服務”為載體,促進新課改的深入,促進教師信息素質的提高和專職骨干教師隊伍形成,促進教育教學質量的提升,為秦淮教育做出貢獻。二、主要工作:
一課題引領,教科研并重,扎實推進教育技術工作
1、做好省級教育技術實驗學校“十五”電教課題結題工作省級教育技術實驗學校,示范學校要加強“窗口學校”的示范作用,加強研究成果的宣傳與推廣,并將有關教育技術活動上傳到市教育技術研究網上。必須謀劃“十一·五”課題的申報工作。
2、加強信息學科教學研究,強化學科管理
1積極參與學科教學視導,深入學校聽課調研、課堂教學,學生學習狀況,教研組建設和管理等現狀,特別組織好高中新課程標準的學習,落實、計劃組織全區高中研究課兩次。
2針對新學期小學、初中、高中信息學科教材重新變動,每兩周組織一次有效的教研活動,做到有計劃,有目的,有實效和有反饋,通過集體備課,專題講座,觀摩研討等活動,加強教師們之間的交流合作,解決實際問題,安排全區小學研究課兩次,初中研究課一次。
3組織小學信息學教研片,將以東片和西片含城外設立片級教研網,確定東、西片召集人,并開展片級活動。
4組織好高二信息技術省級“會考”工作10月15日~16日
5組織小學、中學信息學科優質課評比,推薦優秀選手參加市比賽。
3、積極探索信息技術與學科整合
網絡環境下的課堂教學是課堂教學信息化的一種模式,有利于學生自主學習、知識重建和探究性學習等作用。各校要充分發揮網絡機房作用,利用現有教學資源,進行網絡環境下的“教”與“學”,本學期全區小學、幼兒園分別進行網絡下的學科“整合”研討活動。
二繼續開展教師培訓,提高教師應用教育技術的技能
1、舉辦中小學幼兒園教師課件網件制作培訓班,要求,每校推薦一名教師,第三周報名,第四周開班,上課時間每周二下午2:00-5:00,培訓,資料費150元/人。
2、組織部分教師參加市、省級網絡管理培訓班,主要對象是專職計算機教師,并逐步實現網管教師“持證上崗”。
3、配合有關學校的校本培訓工作,包括提供技術指導及專題性講座等。
三加強管理,優質服務,做好教育信息化工作
1、繼續及時維護、更新秦淮教育網站含進修學校的網站,繼續推進網上“政務辦公”和資料、信息的網上傳遞。宣傳秦淮教育動態、信息、配合區教育局城域網站的籌建工作。
2、積極配合基層學校寬帶接入工作和學校網站網頁制作,進一步強化“教育一線通”的信息應用工作。
3、督促、檢查學校“文明網絡室”開放工作,提倡周六,周日讓學生“進機房,用機房”。指導各校抓好信息技術的課外活動。
4、加強資源建設,做好“信息資源費”的收費工作。充分用好“一費制”中的“信息資料建設費”政策,為各學校征訂有用、實用的電教教材軟件。各學校要嚴格執行義務教育階段學生文字教材中配套磁帶小學三年級-六年級,初中學生的征訂工作,要嚴格執行資源建設費,原電教代辦費中80%部分,即小學4.8元/人、中學(含高中6.4元/人)的收繳工作,力求做到開學后一個月內上交區進修學校會計室。各學校的信息技術費,在帳目上要設獨立科目,做到專款專用,年底對信息技術費的使用進行抽檢,違規學校不予年審或取消收費資格。
四幾項重要工作
1、組織全區教育技術電教論文的評比工作9月25日截止,推薦優秀論文參加市級評比。
2、市中小學網絡文明夏令營的活動總結表彰工作。
關鍵詞:生物信息學 實踐能力 課程體系 培養模式
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2013)07(a)-0047-02
1 生物信息學概述
伴隨現代高通量分子生物學技術的快速發展,生物信息學在生物醫藥領域的應用日益深入[1]。作為數學理論、計算機技術和生物醫藥研究的整合學科,生物信息學在生物進化、生理功能、疾病治療、藥物開發、農林產業等眾多領域均具有重要的應用價值,是研究生命科學、醫藥科學內在定量規律的重大交叉前沿學科。鑒于生物信息學的重要研究價值和廣闊的產業化前景,發展生物信息學專業教育,有計劃的建設生物信息學專業課程體系,開展面向實踐能力的生物信息學人才培養對促進現代生物醫學發展有重要的意義[2]。
2 生物信息學教育發展現狀
生物信息學發展起步于20世紀末,在短短的十幾年中,生物信息學已經發展成為了橫跨多個研究領域的朝陽專業,國內眾多高等學府、科研院所相繼開設了生物信息本科和研究生專業[3]。但是,在實際的教學和研究過程中,絕大數單位依托于單一的數學、計算機或生物學專業開展,人才培養模式尚處于探索階段,在培養過程存在生物信學理論基礎薄弱、課程體系不健全、課程內容不完善、專業教材匱乏、專業師資隊伍缺乏等問題。
哈爾濱醫科大學生物信息科學與技術學院是全國領先創辦生物信息學專業的單位之一,多年來致力于生物信息學的科學研究和本、碩、博各類人才培養,堅持以學生為本,以培養高素質生物信息學專門人才為目標,深化教學改革,以滿足日益發展的生物信息學高端人才需要[4]。為解決生物信息學的教育教學問題,培養高水平的現代生物信息學人才,我們提出立足國內高等生命科學與醫學教育,建立面向實踐能力培養的生物信息學專業課程體系,以實現高質量培養具有理工科創新思維能力的生物醫學人才,為我國生命科學―醫藥學科教育教學、科學研究和產業化輸送大批專門人才。
3 生物信息課程體系建設
3.1 課程建設目標和指導方針
結合生物信息學才培養目標,經過數十名骨干教師十余年生物信息學教學實踐及人才培養成果經驗反饋,我們適時調整本科生課程及教學內容,逐步建立起面向實踐能力培養的生物信息學專業課程體系。奠定了本科生的人文素養與科學素養并重,公共基礎理論及專業理論相輔相乘,重視學生理工生物醫學全方面素質提高,重點突出學生實踐能力的人才培養方針,并在實踐中培養了大批具有創新思維能力的優秀高端生物信息學專業人才。
3.2 生物信息學課程體系建設方案
考慮到生物信息學多學科交叉特點和國家大學生培養要求,及學生未來就業深造所必需的基礎和專業能力,我們在國內率先開創了生物信息學專業人才培養課程體系,并在醫學院校獨立開展近40余門數理基礎課程和生物信息學專業課程。主要的課程建設情況如下:
(1)公共基礎課程(國家限修課):政治理論課程、公共外語、體育。
(2)生物醫學基礎課程:解剖生理學、發育生物學、生物化學、細胞生物學、分子生物學、生物技術實驗、分子藥理學等。
(3)計算機基礎課程:計算機基礎、高級語言程序設計(C++&JAVA)、數據結構、Perl語言程序設計、數據庫系統原理、Linux操作系統與程序設計等(上述課程均含上機實踐)。
(4)數學基礎課程:數學分析、高等代數、概率論與數理統計、數理邏輯、組合數學與圖論、微分動力學方程、運籌學等(上述課程均含上機實踐)。
(5)專業基礎課程:信息論基礎、生物統計學、生物醫學圖像處理、模式識別、優化算法、隨機過程、生物信息學概論、生物信息數據挖掘、生物信息軟件設計與開發、分子生物軟件工程、生物信息學數據可視化、專業外語等(上述課程均含實驗)。
(6)專業課程:生物芯片技術、結構生物學、分子進化、分子生物網絡、基因組信息學、蛋白質組信息學、藥物基因組信息學、統計遺傳學、計算表觀遺傳學、計算機輔助藥物設計等(上述課程均含實驗)。
(7)綜合實踐課程:課題標書設計、科研論文寫作、生物信息學進展等。
我們在實踐基礎上開創的面向實踐能力培養的生物信息學專業課程體系不同于其他院校,具有明顯的跨專業交叉性教學計劃特色。該課程體系著眼于基礎理論與實踐應用相結合、素質培養與專業培養相結合、扎實穩妥與創新思維相結合。注重學生在醫學、生物學、數學、計算機科學方面的基礎性教育,同時,強調了創新型人才培養、高精尖人才培養、特色化人才培養。厚基礎、寬口徑,使學生在本科階段不但打好將來從事生物信息學、系統生物學、生物醫藥等相關領域創新性研究工作基礎,更重要的是該專業課程體系與實踐密切聯系,切合相關研究開發與產業實際,能夠培養學生從事原始創新研究與產業開發的能力。
4 生物信息學本科生培養模式建設
4.1 五年制分段培養與多學科教育體系
目前,我們根據生物信息學交叉學科人才培養特點,考慮到基礎課程多,實踐能力要求高等因素,采取“2+2+1”的五年制本科人才培養模式,包括兩年理論基礎課程、兩年專業課程與一年實踐應用課程培養(含科研訓練+畢業設計)。此模式在學生就業和用人單位反饋中證實具有顯著的人才培養效果。
課程體系建設依托于生物醫學綜合優勢及深厚的數學、計算機科學功底,通過理論教學與實踐訓練中的知識技能交叉、滲透,培養適應21世紀生命學科與轉化醫學領域急需的生物信息學復合型人才。在此基礎上,從學科的交叉性出發,進一步加強不同類別課程之間的有機融合,加大相關領域知識的整合力度,建立更為緊密、完善,符合生物信息學學科特點的課程體系,將進一步推動學科的發展和系統性教育理論體系的建立。
4.2 面向實踐能力培養的本科生教育模式
在本科學生的培養過程中,我們特別重視學生實踐能力的培養,通過教研一體化、學業導師制、報告研討制等先進的教學方法,引導學生早期接觸生物信息學應用領域和科學研究,在鞏固學習知識的同時,加強對學科的認識和對未來的把握。
“教研一體化”的實踐教學模式:面向實踐能力培養的課程體系建設,要求教學模式上的改革,使得人才培養模式由注重多數學生基礎理論知識培養的大眾教育,向注重少數高精尖創新能力培養的精英式教育轉變。充分利用骨干教師在生物信息學領域的研究經驗,將科學研究成果快速轉化成優秀的教學素材,培養學生動手、實踐、創新能力,注重培養學生實際產業化的認知水平和實踐能力。
本科生學業導師制:本科生進入專業課教學階段,實行學業導師制。采取學生與一線骨干教師雙向選擇方式,使每名學生擁有自己的學業指導教師。導師為學生提供思想教育和專業輔導,并通過指導大學生數學建模競賽、創新創業科研訓練、早期科學研究等方法促進學生的學習盡頭和對專業的深入認識。
專題報告與研討制度:本科生畢業設計階段,強調學生的“主體”學習地位,使學生選擇感興趣的學科方向,在導師指導下進行科研訓練與實踐。要求學生自主利用網絡等各方面資源,獲取學科前沿信息,并以專題報告形式展示學習成果,通過提問、研討、總結,提升自身專業素養及專業技能,獨立完成達到核心期刊發表水平的生物信息這科研課題。
5 生物信息學課程體系建設的意義
在全體師生的努力下,經過多年的實踐探索,我們對生物信息學課程體系從基礎到實踐的不同階段進行分段式、推進式的改革與建設。在政策措施、人員配備、經費匹配等各方面給予鼎力支持。優先保證面向實踐能力培養的生物信息學課程體系快速、有效的建設,已經形成國內頂尖的生物信息學本科教育理論和實踐團隊,并為國家輸送著大批高水平生物信息學人才。
面向實踐能力培養的生物信息學課程體系建設,一方面能夠完善生物醫學本科生、研究生的知識結構,提高運用理工科思維和技能解決復雜生命科學問題的綜合科研能力,更為有效的實現生命科學攻關和創新研究理論形成;另一方面,生物醫藥是我國科技研發的薄弱環節,在課程體系建設基礎上,培養適用于現代高通量分子生物學技術的創新型生物信息學人才,將為我國的醫藥物研發提供強有力的推動作用,并有利于創新臨床診斷技術開發和個性化醫療的實現,促進科技轉化,產生潛在的、不可估量的經濟價值。
6 致謝
本文研究內容是在黑龍江省高等教育教學改革專項項目,黑龍江省高教學會重點課題創新型生物醫學信息學人才培養模式研究,黑龍省創新創業人才培養項目面向生物信息產業開發的創新型專業人才培養模式研究與實踐,哈爾濱醫科大學醫學教育研究課題面向實踐能力培養的生物信息學專業課程整合設計研究資助下完成的,課程體系的建設得到哈爾濱醫科大學學校領導的支持,并得到兄弟院校相關領域專家、學者的幫助,在此一并感謝。
參考文獻
[1] Ned Wingreen and David Botstein. Back to the Future:Education for Systems-level Biologists[J].Nature Review Molecular Cell Biology,2006,7(11):829-832.
[2] 徐良德,馬曄,孫紅梅,等.八年制醫學教育中開展《生物信息學》教學的實踐探討[J].素質教育,2011,11:33-34.
生物信息學主要由基因組學、蛋白質組學、系統生物學、比較基因組學、計算生物學等學科構成,主要涉及的內容有生物數據的收集、存檔、顯示和分析,體外預測、模擬基因及蛋白質的結構和功能,對生物的遺傳基因圖譜進行分析處理,對大量的核苷酸和氨基酸序列進行比對分析,確定進化地位等。從生物信息學的概念及其涉及的內容中可以明確生物信息學不是一門獨立的學科,所以要求教師在教學過程中掌握多領域的知識和技能,才能較好地把握該課程。
1.高等數學和統計學基礎
生物信息學將數學和統計學作為主要的計算理論基礎,主要包括數學建模、統計方法、動態規劃方法、數據挖掘等方面。此外還包括隱馬爾科夫鏈模型(HMM)在序列識別上的應用,蛋白質空間結構預測的最優理論,DNA超螺旋結構的拓撲學,遺傳密碼和DNA序列的對稱性方面的群論等。因此,在生物信息學教學過程中要求教師具備數學及統計學的計算方法的基礎知識,能夠利用牛頓迭代法、線性方程回歸分析、矩陣求擬、最小二乘法等進行數學建模和計算,從而對基因和蛋白質序列進行比對、進化分析和繪制遺傳圖譜等。
2.生物科學基礎
生物信息學包含的生物類學科有,生物化學、分子生物學、遺傳學等基礎學科,基因工程、蛋白工程、生物技術等應用學科。根據其課程特點,學生在學習生物信息學課程前需要學習生物化學、分子生物學、遺傳學、基因組學、蛋白質組學等基本生物學課程,對于基因序列、蛋白質序列、啟動子、非編碼區等概念有深刻的理解,同時需要對一些重要的生物學數據庫有一定的了解,如美國基因數據庫(GeneBank)、歐洲分子生物學實驗室數據庫(Embl)和日本核酸數據庫(DDBJ)等。此外,要求學生能夠利用生物學數據庫查找基因序列、蛋白質序列、基因及蛋白質結構模型,能夠讀懂數據庫中基因和蛋白質的信息注釋,能夠計算蛋白質序列的分子量和等電點,能夠為擴增特定的基因片段設計引物,能夠對特定物種進行系統發育分析等。
3.計算機科學基礎
計算機是生物信息學的主要輔助工具,利用生物信息學研究生物系統的過程需要能夠熟練使用計算機對大量的生物信息數據進行處理和分析,這主要包括對數據信息進行搜索(收集和篩選)、處理(編輯、整理、管理和顯示)及利用(計算、模擬)。所以,學生在學習生物信息學的過程中需要了解和掌握一些常用的生物信息學軟件,如BLAST和FASTA序列比對分析軟件,Oligo和Primer引物設計軟件,VectorNTI、DNASTAR、DNASIS等綜合分析軟件。此外,學生還需要學習和掌握一些常用的計算機語言,如正則表達式、Unixshell腳本語言和Perl語言。利用生物信息學在處理和分析海量生物數據的過程中,計算機軟硬件資源需要配合處理分析軟件的運行,因此要求計算機操作系統使用Unix和Linux操作系統,這些操作系統需要大量的操作命令進行輸入執行過程,對于經常使用Windows操作系統的學生來說是一個較難跨越的障礙。
二、生物信息學課程教學中存在的問題
目前國內大多數高校的生物信息學教學采用傳統的教學模式,即以課堂式的理論教學為主,缺乏必要的實踐教學。理論教學模式固定、教學方法單一、教學內容狹窄,通常是介紹性、科普性的課程,甚至作為公選課程。少數高校開展生物信息學的實踐課程教學,但多以驗證性實驗為主,缺乏和專業相適應的綜合性、設計性實驗,而開放性實驗更無從談起。
1.教學模式固定單一
生物信息學在內容層面涵蓋諸多學科領域,注重應用性和實踐性。然而,目前大部分高校把生物信息學作為一門孤立的課程,這導致教師需要將大多數課程內容壓縮到一門課程進行教學,在有限的教學時數下灌輸大量內容,增加了學生學習的難度,降低了教學質量。再者,大多數高校僅開展生物信息學的理論教學,忽視實踐教學過程,造成生物信息學理論與實踐內容的脫節,使學生在學習完理論知識后難以深入理解和吸收,無法將所學的知識應用到后續的工作和學習中,最終未能體現出該門課程的價值。
2.教師專業背景薄弱
作為一門交叉學科,生物信息學的教學要求教師具有較強的數學、生物學和計算機科學背景。然而,目前從事生物信息學教學的教師即便具備深厚的生物學背景,但是多數教師在數學和計算機方面較為薄弱,并不具備完整的生物信息學知識體系,對生物信息學發展趨勢也了解不多。在師資缺乏的情況下,院系開設生物信息學課程,教師為了完成教學任務,僅僅在教學中進行介紹性的講解,在課程考查方式上通過小論文、綜述和課外活動等方式完成該課程的學習。因此,無論是理論教學還是實踐教學均無法實現該課程大綱的要求,從而影響學生對生物信息學課程的理解和掌握,生物信息學的實踐操作能力更無從談起。
3.實踐教學薄弱,專業教材缺乏
生物信息學實踐課需要學生在網絡環境下用計算機學習NCBI數據庫的檢索與使用、序列比對分析軟件的應用、蛋白質空間結構圖視軟件的應用、序列拼接軟件的應用等。但是目前,大多數高校開設的生物信息學課程多以理論教學為主,實踐教學課時非常少或者為零,學生對于生物信息學課程的學習僅僅通過教材上抽象的文字描述進行理解和掌握,這導致學生在理論課中學到的知識無法在實踐課中進行驗證或操作,嚴重影響了生物信息學的教學質量,也偏離了教學大綱中強調的重在培養學生實踐操作能力的培養目標。另外,目前還沒有適用于生物科學專業的生物信息學教材。國內各大高校使用的教材多為國外教材的影印版或者中文翻譯版本,這些教材偏重介紹生物信息學的理論和方法,涉及的實踐內容較少,學生需要具有較高的相關知識才能接受和使用這些教材。因此,部分高校在生物信息學教學過程中往往使用自家編寫的簡化教材,從而造成生物信息學教學內容不統一,教學大綱混亂等情況。
4.實踐課程經費不足,實踐教學環境落后
當今,許多發達國家都很重視生物信息學的教學和研究,積極開展各種生物信息資源的收集和分析工作,培養大量生物信息學人才,為整個生物學的理論研究及其相關產業創新(主要是醫藥和農業)提供指導和支撐。國內對生物信息學的關注和認識起步較晚,其發展落后于國際發達國家。國家和高校對生物信息學的教學和科研資金投入力度不大,缺乏必要的儀器設備,生物信息學的實踐教學條件得不到保障,比如大多數高校的生物科學專業沒有相應的計算機實訓室,配套軟件也相對匱乏,落后于國際發展水平。
三、生物信息學教學模式改革的探索
1.修改理論和實踐教學大綱,編寫適用的實踐教材
根據當今生物信息學的發展方向,制定和修改理論教學大綱,除了引物設計、基因和蛋白質序列比對、基因和蛋白質結構功能預測等基本內容外,還需添加系統進化樹分析、聚類分析、蛋白質互作網絡譜圖等較為綜合的內容。另外,增加實踐教學課程比例,充實實踐教學內容,結合理論教學內容增加綜合性、設計性實驗,適當提供科研環境,鼓勵開展開放性實驗。目前國內并沒有系統的、專業的生物信息學實踐教材,因此針對高校生物科學專業方向的特點,聯合多學科領域(數學、生物科學、計算機科學)編寫相應的生物信息學實踐教材,在制定、修改實踐教學大綱和編寫教材的過程中結合學生的接受能力,由淺入深,多設實例和相關練習,使學生循序漸進的理解和掌握生物信息學的原理和方法,掌握更多的生物信息學工具。
2.緊密聯系科研、基于實踐問題開展教學
通過實踐教學把生物信息學教學與科研有機結合起來,能夠促進教學與科研的共同發展。在緊密聯系科研的過程中,采用基于問題的教學(PBL)方法,通過實踐教學環節,培養和訓練學生把所學的生物信息學的知識和方法應用于各種生物科學領域的科研活動中,通過解決實際問題訓練學生的實踐技能,從而促進教學與科研的雙重發展。例如,在生物信息學實踐教學中多加入生產和科研中遇到的經典實例,鼓勵學生利用相關的生物信息學軟件及相關的理論和方法解決問題。學生也可以選擇自己感興趣的課題,利用自己熟悉的、合適的生物信息學軟件和相關知識開展課題研究。此外,專業教師在指導學生課題研究的過程中還可以發現理論和實踐教學的不足,不斷的完善生物信息學理論和實踐課程大綱和內容,提高教學質量。
3.開展多學科實踐結合的教學模式
生物信息學屬交叉學科,包含了不同領域的專業知識和技能,為使生物信息學教學達到教學的目標,該課程教學需要采用多學科實踐結合的教學模式。多學科實踐結合的教學模式是指聯合不同領域、不同學科、不同專業的課程在教學的過程中結合生物信息學涉及到的知識和技能進行基礎性、鋪墊性教學。比如,在高等數學和統計學的教學過程中,針對生物信息學的需求,適當增加數學建模、統計方法、動態規劃方法、數據挖掘等方面的基礎內容,同時,開設實例實踐教學,使學生理解和掌握隱馬爾科夫鏈模型,牛頓迭代法、最小二乘法等方法的應用原理和規則;在生物科學專業課程設置上,尤其是實踐課程的教學過程中,結合生物信息學涉及的引物設計、序列比對分析、基因及蛋白質結構功能預測等方面開展相應的設計性、綜合性、開放性實驗項目,使學生了解和掌握基本的生物信息學原理及軟件的應用;在計算機科學的教學過程中,應根據生物信息學的需求,開設正則表達式、Perl語言、R語言等課程學習,以及增加Linux和Unix操作系統課程學習,使學生在學習生物信息學前打好堅實的基礎。值得注意的是,生物信息學課程與其他課程的開設時間和順序需要有一定的探索和評估,對于開設該課程的時間把握是開展多學科實踐結合的教學模式的關鍵因素。過早開設生物信息學則會導致學生在不具備相應學科基礎的條件下跨越式的接觸生物信息學,無法理解和掌握相關的知識和技能;過晚開設則會使學生學習了相關學科知識和技能后,由于課程銜接不緊,導致在學習生物信息學時出現理解滯后和無法適應的現象。因此,針對不同專業和學科的特點,根據具體情況進行統籌安排,使生物信息學和其他相關學科課程有很好的銜接和過渡,以確保和提高生物信息學的教學質量。
四、結語
【關鍵詞】危險品車輛; 車載終端; GPS; GPRS; GIS
中圖分類號:P228文獻標識碼: A
一、前言
近年來,運輸危險品的車輛隨著經濟的快速發展與日俱增,運輸過程中由于環境、車輛、危化品的不安全狀態和人的不安全行為所造成的特重大事故頻繁發生,嚴重危害和威脅到人的安全和環境的污染。因此,建立規范的危險品運輸車輛監控系統,是預防這種事故的有效途徑。
二、系統整體構架
2.1 設計思想
通過對危險化學品溫度、壓力、空間姿態等狀態和運輸車輛的位置、速度、發動機、制動等情況的實時監測,實現危險品車輛在運輸過程中的全程跟蹤和監測 [1]。通過加載無線通信自動報警功能,可及時向總監控中心報警,并向多個指定人員手機報警。當總監控中心收到信號,啟動應急預案并反饋給車載終端,建立聯系。
2.2 系統框架
系統主要由車載監控終端、GPS、GPRS 通信系統、監控總中心系統、分中心系統組成。系統結構如圖1所示,車載終端如圖2所示。
圖1 系統總體結構圖
圖2 車載終端總體結構圖
三 系統主要功能
3.1 車輛監控與調度功能
1) 車輛和危險品等信息定時發送或調度查詢功能:車載終端通過GPRS的方式將實時信息傳送到監控中心;監控中心也可以直接發送調度查詢命令進行調度查詢。
2) 基本 GIS 功能:監控中心的電子地圖可以實現各類信息層的顯示、放大、縮小、平移、漫游、查詢及鷹眼等功能[2]。
3) 車載終端接收調度指令,并有實用的數字及漢字顯示功能。
4) 車載終端與監控中心的通話功能[3]。
5) 車載終端受監控中心控制的遠程熄火功能。
3.2 數據信息管理功能
1) 車輛實時數據處理:監控中心將實時查詢的車輛位置、車輛和危險品的狀態信息等存入數據庫,以保證電子地圖上可以實時更新該車的信息。
2) 車輛歷史軌跡追溯:監控中心通過存儲的數據追溯車輛歷史信息,可以選定某車某時間段的位置記錄進行軌跡回放。
3) 車輛報警數據記錄:監控中心將已解決的異常狀態車輛的報警信息進行存儲和管理。
4) 用戶和車輛信息管理:用戶包括監控中心人員、司機、客戶(貨主)、公司管理人員等,車輛是指運輸公司擁有的所有車輛,其中車輛信息包括車牌號、顏色等靜態信息,也包括所載危險品及司機信息。
5) 系統運行日志記錄:對系統運行的操作進行存儲和管理。
6)數據緩存:當車輛遇到通信忙趨勢可以先將數據暫時保存起來,等恢復通信以后在發送至監控中心。
3.3 報警及處理功能
報警的信息包括: 車輛運行狀態發生異常報警、危險品狀態異常報警、區域監控( 地理柵欄) 報警、碰撞報警、車載終端斷電報警、應急報警、車載終端防拆報警、停車后非法移動報警、盜車報警等。監控中心收到報警信號,及時作出相應處理。
四、系統涉及的技術
4.1 編程技術
本系統需要利用各種不同的編程技術來實現終端。對數據的處理方法也要通過編程來實
現。
4.2 數據庫技術
監控中心數據庫包括靜態表和動態表。靜態表是系統長期保存的,內容一般不發生變化的表,動態表是在車輛運輸危險品時動態建立的,內容隨時發生變化的表。各個表之間以“編號”進行區別,并建立相應關系。
4.2.1 靜態表
靜態表主要包括車輛基本信息表、駕駛員基本信息表、監控中心操作員表、報警基本表、車輛狀態類報警定義表、危險品狀態類報警定義表、命令表。
報警基本表:該表存放所有的對報警信息和處理方法的定義,對報警信息分門別類。
車輛狀態類報警定義表:該表定義了車輛的那些狀態被監控,以及這些狀態發生了什變化,系統會報警。
危險品狀態類報警定義表:該表定義了危險品的那些狀態被監控,以及這些狀態發生了什么變化,系統會報警。
命令表:該表指出了系統中都有哪些命令,例如控制命令、調度命令等。
4.2.2 動態表
動態表主要包括運行車輛信息表、運行車輛狀態表、報警表、發送命令表、接收命令表。
運行車輛狀態表:該表存放執行任務的車輛本身以及它所運輸的危險品的狀態信息。
報警表:該表存放車輛傳到監控中心的報警信息。
發送命令表:該表存放監控中心發給車輛的命令。
接收命令表:該表存放監控中心接收到的車輛的調度回復命令[4]。
4.3 嵌入式技術
在車載終端要采用嵌入式技術來控制接受到的各種信息,處理之后再發送出去。
4.4 通信技術
這里采用 GPRS 無線通信網絡來實現數據的傳輸。首先需要設計通信協議來保證通信的系統的通用、高效和安全。
五、 總結
目前,運輸危險品車輛不斷增加,對危險品監測系統的要求也越來越高,需要對相關技術進一步提高及完善,使監測技術日漸成熟,更加的智能化,以自己獨有的特點為危險品運輸工作保駕護航。
參考文獻:
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[3] 懂強. GPS/GSM 車輛監控系統的開發[D].大連:大連理工大學碩士學位論文,2002.
轉化檢驗醫學的發展特點和創新型國家戰略為我們鮮明地指明了檢驗醫學人才“厚基礎,寬口徑,臨床知識和專業技術扎實,實踐和創新能力并舉”的具有全球視野的高素質復合型專業人才的育人目標。這就要求在知識結構上,不再滿足化學、生物學、信息學、物理學(檢驗儀器學)、醫學(基礎醫學、臨床醫學、預防醫學)等幾大類學科,還要兼納材料學、生物信息學、計算機生物學和預測醫學等新興和實用學科;在能力要求上,除了學習能力、信息獲取能力、科學研究能力、專業技術能力外,還要具備更高要求的外語能力(包括專業英語)和創新創業能力。
二、轉化檢驗醫學教育的探索與實踐
(一)優化課程體系,強化轉化檢驗醫學的基本技能和特色技能培養。
結合學分制改革特點和要求,以精簡理論課程、增加實驗課程為主線,突出轉化檢驗醫學基本技能培養和技術特長培養相結合的原則,多次修訂教學計劃,優化課程體系。修訂后的教學計劃公共課和專業基礎課程學分/總學分比例逐步下降(公共基礎課學分比從原來的20.0%下降到18.4%;專業基礎課學分比從原來的38.2%下降到25.4%);專業限選課和任意選修課程學分/總學分比例大幅度增加(專業限選課學分比從原來的0學分增加到4.5%最后到12.6%;任意選修課學分比從原來的0學分增加到5.8%);各類型課程實驗課學時數/該課程總學時比例逐步增加(專業基礎課實驗課比例從31.5%增加到32.7%;專業課程實驗課比例分別從43.2%增加到47.3%),實踐教學環節總學分/總學分比例逐步增加(從原來20.9%增加到39.2%)。同時,為使學生在學有余力情況下,強化轉化檢驗醫學的技術訓練,我們開設了醫學檢驗專業英語、文獻檢索等限定性選修課,面對醫學檢驗技術領域的不斷拓展和醫學實驗室儀器設備自動化程度的不斷提高,我們又陸續增設了生化實驗技術、分子生物學檢驗技術(在全國率先開設)、輸血與輸血技術必修課程和外周血細胞形態學檢查技術、臨床基礎檢驗儀器學等限制性選修課程。
(二)開設“名師課堂”,拓展學生知識領域和視野。
為拓展學生知識領域和視野,培養學生的創新思維,我們邀請國內外醫學檢驗界著名教授、專家、企業家等名人名家,開設“名師課堂”系列公開課。通過名人名家們的豐富的學識閱歷和創新創業實踐,解析國內外最新進展,點評本專業發展趨勢,言傳身教啟發學生創新思維,激發學生科學研究的興趣。
(三)打造精品課程,集成優質課程群。
在轉化檢驗醫學教育的思考與實踐中,我們始終將課程建設作為提高教學質量和提升人才培養質量的一項核心內容,經過“十五”、“十一五”和“十二五”建設,我們已經把轉化檢驗醫學主干課程建成了各級精品課程,其中分子生物學檢驗技術、免疫學與免疫學檢驗為國家級精品課程(目前,全國高校醫學檢驗專業課國家級精品課程共7門,我院占了2門);生物化學、臨床微生物學及微生物學檢驗為省級精品課程;臨床生物化學和生物化學檢驗、臨床血液學檢驗為市級精品課程。此外,我們在注重精品課程建設的同時,還加強了其他相關課程的建設,集成了轉化醫學檢驗人才培養的優質課程群。
三、實踐成效
(一)人才培養模式得到充分認可。
轉化檢驗醫學人才培養模式的實施取得了很好的示范效應,受到國內外高校的廣泛關注。在全國醫學檢驗專業校際協作會議和檢驗醫學國際論壇上圍繞該人才培養模式做了主題報告,得到兄弟院校的廣泛認可。上海交通大學、重慶醫科大學、南京醫科大學、天津醫科大學、北華大學、中南大學等十余所高校來我校交流取經,探討醫學檢驗的人才培養和發展模式。
(二)專業影響力得到廣泛提升。
近年來,先后承辦了檢驗醫學國際論壇、國際遺傳學和轉化醫學學術研討會、國際線粒體生物醫學高峰論壇等國際會議。學生與國際頂級專家的交流互動,增長見識,開闊眼界,專業水平受到了與會專家的贊賞。通過不斷地積累,2012年,醫學檢驗專業被推薦為國家“綜合改革試點專業”。中國信息情報專家邱均平在《中國大學及學科專業評價報告(2010-2011)》中根據辦學資源、教學水平、科學研究及學校聲譽等對全國醫學檢驗專業進行了排名,我校位居前5%,排名第四,僅次于北京大學、重慶醫科大學及上海交通大學。
(三)學生科研、創業能力得到提高。
近五年參與創新研究的學生人數顯著增加,和前五年相比平均增幅達80.75%;取得了“挑戰杯”國家級比賽的三等獎2項、省級特等獎1項及一、二、三等獎18項等優異成績,生命科學競賽成績連續三屆全省領先,本科生發表SCI論文、國內核心期刊論文數比前五年增加35.71%(近五年共發表57篇),獲得省新苗計劃立項數是前五年的10倍(近五年共立項163項)。
(四)學生考研考博率與年俱增,考取的院校層次提升。
我院學生近幾年考研考博率顯著增加,考取211大學如北京大學、復旦大學、上海交通大學等知名高校的碩士、博士生人數顯著增加。此外,也有不少學生進入國外知名大學進行深造,如檢驗專業本科畢業生方風琴現已在美國斯坦福大學攻讀博士學位。
(五)學生就業核心競爭力得到提升。
關鍵詞:蛋白質工程;實驗教學模式;創新性實驗
20世紀80年代,美國GENE公司的Ulmer博士在Science上發表了以“Protein Engineering”為題的專論,首次明確提出了蛋白質工程的概念,標志著蛋白質工程的誕生。蛋白質工程又被稱為“第二代基因工程”。蛋白質工程是生物工程領域嶄露出的一片特富魅力的新芽,它不僅可以帶動生物工程進一步發展,還可以推動與人類生產、生活關系密切的相關科學的發展,如抗蛋白質變性延緩衰老,遺傳病的防治,農牧業遺傳育種等。自蛋白質工程誕生至今,已經改造了上百種的蛋白質分子結構,這些成果有的已經轉化成了生產力。在國外,很多國家投入了大量的資金和精力研究蛋白質工程,許多新的技術也孕育而生。2001年,由中科學家領頭執行的“人類肝臟蛋白質組計劃”正式啟動。2002年中科院生物物理研究所王大成院士編寫了第一本《蛋白質工程》,后來隨著學科的發展,蛋白質工程慢慢變成為一門獨立和新興的學科,許多高校都把它作為一門獨立的課程來開設。
而我校由于《蛋白質工程》學科成立的時間和其本身的原因,發展較為緩慢。2004年生命科學學院開始大幅度地進行教學改革。《蛋白質工程》成為了改革的重點之一。近幾年來,我院《蛋白質工程》課程已經取得了長足的發展。然而,蛋白質工程實踐課作為《蛋白質工程》重要的一環,似乎開展得并不順利。原因之一是蛋白質工程涉及許多新的儀器和技術,一些儀器較為昂貴,例如質譜儀。以往的理論課上涉及質譜的技術只能是紙上談兵,學生沒有機會對質譜儀進行感官的了解。
根據目前我校《蛋白質工程》課程教學情況,我認為應從幾個方面對《蛋白質工程》實踐課程進行改革。
一、明確實踐教學改革思想,建立獨特的教學模式。
實踐課程設計的基本思想是讓學生全面掌握蛋白質工程的研究方法和研究內容,擬達到的效果和目標是:
1.通過該課程的學習,要求學生全面、系統的了解蛋白質工程的相關實驗原理,掌握蛋白質的提取與純化、蛋白質的分離與鑒定、蛋白質的表達和蛋白質的修飾、改造等技術的實驗流程和操作技能。
2.通過該實驗課教學,不僅使學生鞏固和加強課堂所學的基礎理論知識,更重要的是培養學生的實驗操作能力、分析問題和解決問題的能力,養成嚴肅認真、實事求是的科學態度和嚴謹的工作作風,培養學生的創新精神和創新能力。
過去很多課程都是把理論和實驗放在一起,多位驗證行實驗。但現在的改革都是把實驗單獨開課,開設綜合性、設計性實驗,我們考慮到蛋白質工程與酶工程的相關性,以及現在對綜合性設計性實驗的要求,我們的實驗課課程是另外設立一門綜合性的《蛋白質工程與酶工程研究法》,時間為2周,緊跟在理論課之后。
該實驗以小組為單位,3人一組,在教師的指導下查閱文獻,確定課題、制定實驗方案、進行實驗、分析歸納、總結,撰寫小型科研論文。
時間安排如下:
一周時間查閱文獻、相關資料,指定出實驗方案并將所需要的相關儀器藥品列出清單交給指導教師。指導教師根據方案準備實驗材料和儀器藥品。
4天時間進行實驗操作。實驗過程中,學生可在教師的指導下針對實驗過程中出現的問題,對實驗的方法和步驟進行修訂。
3周時間完成個人的分工內容報告(1000字);再經教師批改后組內討論形成組論文(3000字);再經教師批改后1周內修訂定稿,完成PPT課件制作,最后一次課程組織分組交流分享。
二、實驗方案多樣,更新率高
蛋白質工程匯集了當代分子生物學等學科的一些前沿領域的最新成就,它把核酸與蛋白質結合、蛋白質空間結構與生物功能結合起來研究。如何將這些新技術融合到學生的實驗中是我們一直在思考的問題。我認為這個課程的特殊性決定了該實驗的更新率比一般的基礎性實驗高。每學期我們都提供給學生2~3個的實驗方案,讓他們自行選擇。這些實驗方案不僅包括了一些基礎性的實驗,例如PCR、質粒的提取、酶切等,還包括了一些提高性的實驗內容,如Western blot,ELISA、雙向電泳等。學生通過這些方案可以獲得較好的實驗結果的同時進行接近正規科學研究的綜合實驗技能訓練,從而培養學生的科研能力、創新能力、分析問題與解決問題等的綜合實踐能力。
三、建立外延型教學框架,培養專業性人才
隨著高校的不斷擴招,我國的高等教育已經從“精英教育”轉向了“大眾化教育”。各個高校不斷地調整教學改革方向。然而生物是一門較為年輕的專業,學科的發展十分的迅速。如何保持實驗教學的時效性,提高學生對新鮮知識的了解就變得尤為重要。建立外延型的教學模式可以滿足不同層次的學生對該課程的求知欲,是現行模式的重要補充。具體的措施如下:
1.利用互聯網技術和現代計算機技術,豐富教學手段。蛋白質工程是一門交叉學科,涉及的知識面很廣,如生物化學、分子生物學、基因工程、酶工程、生物信息學、微生物學等。生物信息學是非常重要的一個環節。無論是引物的設計、基因的搜索,到蛋白質的結構預測等,都需要用到生物信息學的知識。所以互聯網技術和計算機技術是實驗課中必不可少的。在我們的實驗室配有電腦和網絡,學生可以自行查閱文獻和數據庫。另外,我們還在課后提供一些專題性的課件和資料,如DNA shuffling、酵母雙雜交等,并介紹了一些專業的論壇如生物谷、丁香園等滿足一些學生的需要。
2.布置實驗綜合論文,讓學生對論文的撰寫有個基本的了解。本實驗教學是一門綜合性實驗,除了訓練學生的一些基本的實驗技能外,主要的目的是訓練學生綜合思維能力和創新能力。過去的實驗教學模式存在條塊分割的狀況,學生無法從整體上了解實驗的思路和方法,忽略了培養學生正確的科研思維能力和綜合素質。而撰寫綜合性論文可以很好地提高學生各方面的能力。從查閱資料、設計實驗方案到實驗數據的分析和討論都需要學生自己的參與,不斷提高他們遇到問題解決問題的能力。以其中一個實驗方案為例。
實驗方案:HrpA抗體的鑒定
(1)HrpA抗體的提取(6學時)。
實驗目的:從工程菌株中提取HrpA抗體,掌握蛋白質提取的方法。
(2)HrpA抗體效價的測定―ELISA法(6學時)。
實驗目的:將獲得的HrpA抗體進行效價的測定,掌握間接ELISA技術。
(3)鑒定HrpA抗體―Western blot(8學時)。
實驗目的:掌握Western blot技術。
四、考核方式多樣化,兼顧對基礎知識的考核和應用能力的評估
以出勤、資料查閱參與課堂主題討論、課程論文系列過程等構建“考核內容多樣化”的學習效果評價制度的改革,改變目前大多大學課程“一考定終身”的單一評價制度帶來的學生被動參與學習的弊端,促進學生自始至終參與全課程的學習。以實現本課程教學團隊堅持的“教師有所教、學生有所學、學分有所值”現代大學教學理念。學生最終課程成績的構成見表1。
《蛋白質工程》是實踐性很強的學科,學生必需通過實驗才能加深對理論課的理解,并為后續專業課的學習打好基礎。在實驗課及教學實習中,我們重視培養學生的實際操作技能,不片面追求實驗數據的準確性,培養學生實事求是的科學態度;不是一味強調創新,而是要求在掌握基本知識、操作技能的基礎上開展創新性而不是驗證性的實驗。在教學中,我們根據情況選做了一些開放創新性的實驗,學生們在研究活動中積極查閱資料,設計研究方案,調動了學生的求知欲望,培養了學生的綜合素質。
實驗教學的設計充分體現培養學生的創新意識和創新能力。在實驗設計上減少驗證性實驗,增強綜合性、設計性、創新性的實驗。在創新性實驗上中充分融入了我系的科研成果和特色,目的是提高學生的綜合素質。
就目前而言,蛋白質工程的發展僅僅處于初級階段,人們對于蛋白質工程的認知和研究都還有很大發展空間。在生物類高校開展蛋白質工程課程和實踐課能夠為培養創新型人才積累經驗。
參考文獻:
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[3]薄惠,張利娟.蛋白質發展的現實意義[J].信息化建設,2016(3):406.
[4]汪世華,黃碧芳,謝苗.《蛋白質工程》理論課與實踐課改革,2008.
作者簡介:
作者:潘賢,助理實驗員,碩士,。
大家早上好!
秋天是收獲的季節,屬于辛勤耕耘的人們。回首剛剛過去的08—0年,我們充滿了喜悅,充滿自豪,我們全體同仁,用無私的奉獻和辛勤的汗水創造了驕人的成績。
這一學年,我們取得了“全國文明單位”“第八屆安徽省文明單位”“滁州市文明標兵”“滁州市園林式單位”等五項國家、省和市級榮譽。
學科競賽喜報連連。在全國高中數學、物理、化學、生物競賽中,我校有40人次獲省級以上獎項,指導教師是李智、趙開顏、闞緒好、宋波、林其宏、張桃玲、王宗美、張加翠;在全省中學生校園集體舞比賽中我校獲三等獎,指導教師是陳梅和張玉菊老師;在滁州市全民健身體育乒乓球比賽中獲團體第一名,指導教師許翼心老師,信息學奧林匹克競賽獲滁州市集體一等獎,指導教師是紀承動。另王浩、潘登峰、周兵、趙貴嘉等22位同志獲省、市論文一、二、三等獎。
課題研究喜出成果。繼語文省、市級課題結題之后,杜標老師任組長的滁州市級政治課題《挖掘政治教材中轉化后進生的潛能》順利通過滁州市專家驗收,目前英語課題也初步得到滁州市專家組的認可,結題在即。
這一學年,在平凡的教學崗位上涌現了一大批先進教師與教學能手。呂榮彬獲全國模范教師稱號、李利獲安徽省模范教師稱號、趙開顏獲滁州市優秀教師稱號,陳青、謝景海、岳彩虹、林其宏、劉偉偉、范迪輝等獲明光市模范教師稱號,趙澤君、周如磊等獲明光市模范班主任稱號。錢士艷老師榮獲滁州市“教壇新星”稱號;在滁州市優質課評比中,張濤獲一等獎,董新秀、李四堯老師榮獲二等獎;李楠老師獲本市一等獎,闞曉寶榮獲二等獎,李文元、楊春風榮獲三等獎。孫建麗獲高中優秀教學案例滁州市三等獎。(以上統計不包括教師公開發表的論文)
上述的成績的取得,是在市委、市政府和市教育局的正確領導下,是在全面落實科學發展觀基礎上,是全體我們的學校人團結奮斗的結果。這光彩奪目的成績,是我們學校的驕傲,這一成績得到滁州市教育局領導的肯定,得到教育同行的贊譽,家長的信賴,社會的認可。
當然,過去的成績只能成為鞭策我們繼續前進的動力。新的學年,新的開始,帶給我們的將是新的挑戰,也孕育著新的希望與憧憬。
此時此刻,我想真誠地對高一新生說:你們來到我校,就翻開了人生新的一頁,你們將要在這里度過人生歷程的重要階段。軍訓場上的颯爽英姿告訴我,你們已告別無知無畏的懵懂少年,成為激情滿懷、斗志昂揚的真心英雄;演武場上的聲聲吶喊,正如你們的人生暢想,恰似雷霆萬鈞,定可石破天驚。走進我們的學校,你們選擇了勤勉與奮斗、拼搏與超越,也就選擇了希望與收獲、輝煌與成功。“良好的開端是成功的一半”,因此成功邁好第一步尤為重要。希望同學們要迅速適應新的環境,勤奮學習,努力向上,設計好自己的人生道路,打好未來的基礎。
關鍵詞:德國;巴伐利亞州;文理中學;課程設置;畢業會考
德國的教育由各聯邦州負責,中學課程設置由各州設定操作細節,但一般大同小異。巴伐利亞州是德國經濟文化最為發達的州,其教育水平可以代表德國教育的最高水準。
德國基礎教育①從五年級開始對學生進行分流,分流后學生會進入3種不同類型的學校,其中進入文理中學(Gymnasium)的學生在十二年級結束時需進行高中畢業會考(Abitur)。該考試類似于我國的高考,但與高考不同的是,它不是選拔性考試,對于大多數學生來說,其成績用來證明學生是否具有上大學的資質,只要通過即可。文章按照慣例將文理中學的十一年級和十二年級定義為高年級階段,相當于我國的高二和高三年級。
一、課程設置與評分體系
(一)課程目標與重點
德國文理中學高年級階段的課程目標與重點主要包含以下七個方面。第一,課程旨在使學生獲得廣泛、深入的普及教育,并以此為獲得普通高校入學資格做準備。第二,在高中畢業會考中,所有學生的必考科目須包括基礎學科(德語、數學)和一門長期學習的外語。第三,高中畢業會考共設5門考試科目,除德語和數學外,學生可自行安排考試科目。第四,在十一年級和十二年級,學生可根據自己的天賦和興趣從所在中學提供的課程范圍中選課,并設置個人學習重點。第五,課程不僅教授學生專業知識,也教授一般的基礎知識和方法技能,致力于為學生的大學學習、自主學習和工作打下基礎。第六,教育的核心是培養學生的社會能力和自主能力,如團隊合作能力、交流能力和責任感。第七,課程特點體現在兩類研討課中,即科學導論類研討課和針對大學學習及職業定位的研討課。
(二)課程選擇
十年級是高年級階段的導入期。在結束導入期前半年的學習后,學生可以從學校提供的課程中選擇一些科目,作為自己在高年級階段的學習重點。學生在高年級階段(包括四個半年)取得的成績將被納入高中畢業總評成績。各文理中學根據學校的學科重點提供相應的課程供學生選擇。如無例外,學生在整個高年級階段的學習將受所選學科的約束。
1.各科目學時
在十一年級和十二年級,學生所選科目包括必修科目、選修科目和旨在培養個人能力的研討課。三門基礎科目,即德語、數學和一門長期學習的外語,每周學時數各為4學時。其余科目每周2~3學時,若學生將第二門長期學習的外語列為會考科目,則每周學習4學時(見表1)。
2.選課說明
學生必須填報所有的必修科目。對于選修科目,學生可在表1所示每行的幾門科目中選取一門作為選修課程。其中,自然科學2(生物、化學或物理)或第二及第三外語或信息學只需在十一年級學習。對于研討課程,學生須在十一年級全年和十二年級前半年選擇兩門研討課。針對個人能力發展情況,學生可根據總體選課情況自行決定其他科目及其學習時間。
(三)特色課程
1.研討課
科學導論類研討課旨在培養學生的專業能力和方法技能,針對大學學習和職業定位的研討課則旨在培養學生的職業選擇能力和職場能力。研討課通過拓展校外聯系,讓學生對學術和職業實踐有初步了解,并使他們對大學學習和職業規劃有廣泛定位。在十年級時,學校會通知學生哪些主要科目會開設研討課,以及這些研討課的主題,同時會盡可能地考慮學生對于研討課的想法。研討課旨在引導學生學習科學工作的普遍方法,并著眼于高校和職場對學生提出的能力要求。就這方面而言,無論主題是什么,所有的研討課都能實現這一培養目標。在研討課中,學生會進行自主研究,而教師只是作為專業和方法層面的專家指導學生開展工作。許多文理中學與高校和職場上的伙伴建立了聯系,因此,研討課發揮著聯接文理中學與高校和職場的橋梁作用。
(1)科學導論類研討課
研討主題包括世界宗教在德國(主要涉及科目:宗教學)、文學模型在電影作品中的表現(主要涉及科目:德語)、發現莎士比亞――人物、時代與作品(主要涉及科目:英語)、經濟市場中的數學(主要涉及科目:數學)、未來能源(主要涉及科目:化學)、歷史轉折性事件對地區的影響(主要涉及科目:歷史)。
在研討課中期報告中,學生將從內容和方法兩方面對研究工作的結果作出詳細論述,并自主撰寫研討課論文(大約為10~15頁),參與答辯。
(2)針對大學學習和職業定位的研討課
學生在對大學學習和職業進行定位的過程中,會得到為期一年半的指導。通過參與一個以應用為主的項目,學生對于大學學習和職業的定位將更加深入,尤其是有目的、系統性的團隊合作能力會得到提升。伴隨著外部伙伴的加入,學生有機會對企業及其所提出的要求有更加切實的了解。可行的項目包括借助機器人組合部件的汽車安全理念的發展(伙伴:汽車供應商;主要涉及科目:信息學)、網頁設計(伙伴:區域報社;主要涉及科目:德語)、針對地方企業的市場分析實踐(伙伴:中小型企業;主要涉及科目:經濟與法律)、關于“預防成癮”的項目規劃和實施(伙伴:社會機構;主要涉及科目:生物學)、商場的圍墻外立面設計(伙伴:城市建設局;主要涉及科目:藝術)。
2.附加科目
學生也可以根據學校提供的課程范圍選擇附加科目。通常,這些科目每周的學時數為2小時(見表2)。
3.外語科目
(1)長期學習的外語
指第一外語(從五年級起)、第二外語(從六年級起)以及文科類學生的第三外語(從八年級起)。學生必須在高年級階段至少選擇一門長期學習的外語作為高中畢業會考科目之一。
(2)較晚開始學習的外語
學生可以從十年級開始學習該外語,但必須選擇該外語課程學習直至十二年級。由此,學生可以在十年級提前結束自己的第一外語或第二外語學習。
4.藝術或體育方面的附加科目
如果學生想把藝術或音樂選為會考筆試科目,那么除了正常的藝術課及音樂課學習之外,還須選擇附加學時(藝術每周2學時,音樂每周1學時),以達到高中畢業會考對專業實踐基礎的要求。如果學生想選擇體育作為會考科目,則須選擇每周2學時的體育理論課程,以獲得該科目的專業理論基礎。
(四)評分體系
1.畢業總評成績計算方法
德國高中畢業總評成績滿分為900分,其中平時成績600分,會考成績300分。根據上述評分要求,學生從高年級階段的第一天起就要為積累分數做好準備。在十一年級前半年、十一年級后半年、十二年級前半年和十二年級后半年4個階段,學校將為學生確定半年成績。最終,共有40門次科目的半年成績計入畢業總評,每門次科目滿分15分,共計600分。通過高中畢業會考,學生將獲得總評要求中的另外300分。這300分由5門會考成績組成,其中每門滿分60分。具體構成如圖1所示。如果學生的最終成績超過732分,那么等級為優秀。
學生在高中畢業總評中獲得的分數將最終換算成等級,具體換算方法如表3所示。
2.平時成績計算方法
各科目的半年成績由大成績和小成績或研討課成績綜合評定而成。大成績指學生在每個階段的每門所選科目的課堂考試成績,不包括研討課;小成績指學生通過口試、實踐、測驗、報告展示和實習所獲得的成績,包括小論文。在每個階段的所有科目學習中,學生需要至少獲得兩個小成績,其中一份是口試成績。關于如何確定研討課成績,學生可以從自己所在學校獲得相關信息。
在每半個學年結束時,學校會根據學生的所有成績為其計算出半年成績。其中,大成績和小成績的平均分在半年成績中權重相同。若學生有一個半年成績為0分,則視該學生在整個中學階段未選此課程。通常,這種情況意味著該學生將不能參加高中畢業會考,且必須留級。
3.成績錄入規定
從十一年級前半年至十二年級后半年,共40門次半年成績將會被納入學生的總評成績,包括來自必修、選修范圍的30次成績和來自能力培養范圍的10次成績,學生可選擇刪去一個較差的半年成績。5門會考科目的成績必須全部納入總評成績(見表4)。
二、高中畢業會考
在十二年級結束時,學生將參加包含5門科目的高中畢業會考。面向所有學生的必考科目是德語、數學和一門長期學習的外語。另外包含一門社會科學范疇中的科目,如宗教學或倫理學、歷史和社會學、地理或經濟與法律;一門其他科目,如生物或化學或物理、另一門外語、信息學、藝術或音樂、體育。
在畢業會考中,德語、數學和另一門科目以筆試的形式進行,其他兩門以口試(學術討論)的形式進行。筆試為全聯邦州統考。
(一)筆試
高中畢業會考筆試于每年5月進行。在5門會考科目中,3門會考科目是筆試,其中德語和數學必須筆試,第3門會考筆試科目可以從另外3門中任選一門。選擇藝術或音樂、體育科目的學生還需參加特殊專業考核(包括理論筆試和專業實踐)。
(二)口試(學術討論)
高中畢業會考口試最遲于會考筆試開始前6周舉行。學生必須確定自己的會考口試科目,除德語和數學以外,其他所有的必修、選修科目都可選為口試科目。考試委員會將針對學生4個階段的學習確定主題范圍,這些主題范圍的內容就是考試的基礎。
(三)考試結果
最終,5門高中畢業會考成績是每門考試分數乘以4(即最高15分×4),因此,每門科目的最高分數為60分,5門科目滿分共300分。
三、獲得普通高校入學資格的前提條件
如果未滿足表5中的某一規定,或學生退出高中畢業會考,則視為第一次會考不及格。
四、啟示
德國文理中學高中課程體系給我國帶來如下五點啟示。第一,研討課為學生順利過渡到大學階段的學習打下基礎,讓學生充分明白在大學將如何學習所選專業,且將來如何在這一領域發展。第二,選課系統為學生在必修、選修和能力培養范圍提供了多種可能性,使學生得以按照自己的喜好與天賦選擇學習重點。第三,平時成績占畢業總評成績2/3、會考成績占畢業總評成績1/3的評分體系避免了一考定終身的格局,能夠充分選拔人才,也有利于督促學生平時打好學習基礎。第四,平時成績中40門次科目的成績會被帶入畢業總評成績的規定,避免了學生在高中階段只注重會考科目,忽視其他科目的現象,真正實現了素質教育。第五,會考科目成績必須計入總評成績,其他科目可以忽略一次最差成績的規定,尊重了學生天賦和特長不同的事實,使偏科的學生得到了一定程度的關照。
關鍵詞:人力資源管理;實踐體系;實踐效果
一、人力資源管理專業現狀分析
目前,我國經濟的發展對人力資源管理專業人才提出了更高的數量和質量的要求,而人力資源管理專業人才的培養還遠遠不能與之相適應。在企業從事人力資源管理工作的大學生,大多有系統的專業知識,頭腦靈活,有思想,可塑性強,但缺乏實際經驗。由于缺乏職業技能式的學習和訓練,在實際工作中往往不能很好滿足企業的現實需要。實踐教學是培養學生創新能力、創業能力和綜合實踐能力的關鍵,在人才培養中起著至關重要的作用。隨著社會對人才的知識、能力和素質要求的不斷提高,實踐教學的地位和作用越來越突出。
本研究以東軟信息學院為例,探討如何從人力資源管理實踐課程體系入手,結合我國當前的經濟建設需要,提高學生實踐能力,從而更好地實現學生就業與企業需求的接軌,增強人才的適應性,提高人才效益。
二、基于“1321”模式與“3+1”模式相結合的實踐體系的建立
實施“1321”的教學管理是東軟信息學院創新教學模式的一個重要表現形式,保證了理論與實踐的有機結合。即1學年被安排成3學期,2學期基于案例的理論教學,1學期的實踐性教學。 “1321”教學管理學期設置加快了學業進程,使學生有機會從理論到實踐,再從實踐到理論的全面掌握所學內容。2學期的理論教學通過系統的講授,使學生掌握基本理論知識,熟悉與人力資源管理有關的方針、政策和法規,從整體上把握本專業的理論體系。在理論教學的實踐環節雖然也針對性的開展角色扮演、無領導小組討論、案例分析、管理游戲等方法,引導學生自主學習、獨立思考,培養學生溝通協作能力,但這遠遠不夠滿足學生對現實人力資源管理實務的理解,而緊鄰的1學期的實踐教學,時間相對集中,強調學生動手操作,教師只起輔助引導作用,實踐內容安排直接關系學生理論學期的知識,貫穿整個學科知識內容,所以實踐學期達到的教學效果是理論學期不可比擬的。
為了縮短企業人才需求與學校培養之間的差距,在“1321”學期設置的基礎上,東軟信息學院的人力資源管理專業實施“3+1”教學模式,即大學最后一年,通過綜合項目實踐,全面強化學生的專業實踐技能,使學生在校便具備了一年的“工作經驗”。學生在大學1-3年級,在校完成基礎課、專業基礎課和專業課的學習,構筑良好的思想素質、扎實的知識基礎、合理的專業結構;第四年通過在校內大學生創業中心、校外合作企業進行一年的學習、實踐、畢業實習(設計),參與最新技術項目的開發與實踐,保證學生具備較強的動手技能、創新的思維和廣闊的視野。
三、以專業核心技能為目標的實踐方案的設計
針對學生在各學年所掌握的理論知識不同,上述各個實踐環節設計和實施的內容相對有不同的側重,對低年級人力資源管理專業要求培養學生的綜合素養,明確專業發展對企業的意義,對高年級的學生來說則要掌握人力資源管理實際流程和具體實務操作。課程內容結構方面的安排要力求以市場對人才的需求為導向,靈活設計和開發學生的實際應用能力。
1.概念實習。針對一年級學生,通過對各類軟件的模擬進行技能訓練及溝通技巧練習;請企業專家講座,讓學生了解企業的經營運作;參觀軟件園內高新企業,實地感受企業的工作環境和人力資源管理的具體工作,以培養學生專業素養,明確專業發展方向。
2.技能實習。針對有一定專業基礎的二年級學生,在技能實習過程中,結合所學的專業核心課程,通過學校網絡教室上機實習,學會利用各種辦公軟件進行公文寫作,運用測評軟件進行模擬招聘和人才測評等,加強學生對專業課程的理解和掌握,使學生真正成為能夠掌握現代人力資源管理理念、工具、方法論與操作實務的專業化人才。
3.項目實習。針對有一定專業知識的三年級學生,項目實習階段是在學習人力資源專業理論基礎知識的前提下,通過學校實驗室人力資源管理應用軟件,進行企業人力資源管理業務模擬,讓學生動手設計、完成人力資源各模塊的功能;運用情景模擬,圍繞學生將來可能從事的工作,模擬一個環境,讓不同的學生扮演不同的角色,根據現實生活中的管理程序、方法來解決人力資源管理中的問題;組建團隊,跟隨老師參與實際企業的項目管理與開發項目實習等。對于幫助學生了解企業實際業務流程,提高實踐動手能力具有非常重要的作用。
4.專業綜合實訓。針對有一定專業知識的四年級學生,設置了校內實訓+校外企業頂崗實習的專業綜合實訓方案。校內實訓部分,通過應用專業的e-HR平臺模塊,借助真實的企業數據,綜合模擬企業的具體操作;校外實訓部分,介紹綜合素質好的學生到合作企業頂崗實習,由企業導師與校內導師共同指導學生,在真實的企業環境中鍛煉,提高學生實際業務能力。
5.畢業設計。畢業設計是教學過程中最主要的實踐環節。在這一過程中學生將綜合運用所學的知識、技能進行實踐活動的嘗試,同時這一過程也是增強學生發現問題、分析問題、解決問題和實踐創新能力的重要途徑。在畢業設計過程中,人力資源專業的學生將運用科學的管理分析方法,對利用IT技術實現企業人力資源管理課題以及一般企業人力資源專業問題進行研究,撰寫10000字左右的畢業論文。
總之,與傳統的教學模式相比,該實踐體系的設計使學時增多,課程集中,打破了學生容易關注零散的知識點而忽略了整體知識體系的問題,啟發學生的全局觀及整體意識,有利于實現知識的融會貫通。以企業實際案例做背景,為學生提供了豐富的實操和演練的環境,讓學生扮演企業中不同的崗位角色,模擬日常的業務操作,真正縮短了從理論到實踐的距離,實現了學歷教育與企業業務的無縫鏈接。
參考文獻:
關鍵詞:電氣工程;畢業設計;指導模式;改革
作者簡介:項雷軍(1979-),男,湖北黃岡人,華僑大學信息科學與工程學院,講師;方瑞明(1972-),男,江西宜春人,華僑大學信息科學與工程學院,教授。(福建 廈門 361021)
基金項目:本文系華僑大學2013年校本科教育教學改革立項項目的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)14-0196-01
本科畢業設計是工科專業教學計劃最后一個非常重要的實踐環節,是學生在教師指導下綜合應用所學專業知識、解決本專業實際工程問題的一項實踐性教學活動。[1]
本科畢業設計是全面衡量和評價學生綜合素質與創新能力的標志。從某種程度而言,本科畢業設計的質量是高校教育教學質量和人才培養質量的重要體現之一,間接可以形成高校、學生和用人單位的良性互動。
多年來約定俗成的畢業設計指導模式呈現出各種弊端,不利于學生綜合能力的培養,不利于本科畢業設計質量的提高。改革創新畢業設計指導模式、推行更為科學、順應時展的新模式尤為必要,對提高工科專業教育教學質量和人才培養質量具有重要意義。
本文以華僑大學信息學院電氣工程及其自動化專業為例,分析了畢業設計過程中存在的代表性問題,對本科畢業設計指導模式的改革創新進行了初步探索與研究,提出了分層次、分模塊、團隊化指導畢業設計的新模式,在選題、開題、中期檢查、過程指導、論文撰寫、驗收答辯等環節嚴格把關,從而有效提高電氣工程專業本科畢業設計質量。
一、畢業設計過程中存在的問題
在前面幾年指導畢業設計的過程中存在一些不同程度的問題,主要表現在:
畢業設計部分題目內容相對陳舊或理論性太強,部分畢業生選題不切實際,盲目性選題。
畢業設計課題缺乏實驗條件,受實驗室場地不足、實驗設備緊張的瓶頸束縛較多。這樣導致相當一部分學生只能夠在宿舍里做畢業設計,最后要么閉門造車,要么抄襲他人作品,使得畢業設計完成結果粗糙、質量低劣。[2]
畢業設計管理相對松懈,畢業生對畢業設計思想上不夠重視,缺乏完成畢業設計任務的主動性和積極性,部分同學投入時間和精力過少,受找工作應聘或考研復試等影響較多,往往導致部分同學做出的畢業設計內容空洞,也不可能通過畢業設計學到什么。
上述問題在很大程度上影響了整體畢業設計質量的提高,不利于對學生工程實踐能力及創新能力等的培養。
二、畢業設計指導模式的改革創新
在整個畢業設計實踐活動過程中,畢業生是實踐活動的主體、參與者,指導教師是實踐活動的規劃者、引導者。指導教師的角色重要而特殊,其對畢業設計的順利開展、進行及完成和畢業設計深度的把握至關重要。傳統的畢業設計指導模式不利于學生能力培養和綜合素質的提高,有必要對傳統指導模式進行改革創新。
1.分層次分模塊團隊化指導
所謂“分層次”,就是指導教師要正視學生的個性差異,注重學生的個性發展,緊密結合學生的畢業去向,統籌安排,“因材施教”個性化課題定制,優化畢業設計課題內容,有針對性地布置選題。對于有志攻讀研究生、繼續深造的學生,應鼓勵選取在電氣工程領域中有新技術含量和應用前景的研發課題,以提前培養他們的學術科研能力;對已確定就業意向且就業單位與本專業對口的學生應允許他們到就業單位做畢業設計,或選擇與自己將來工作相關的課題進行畢業設計,這樣有利于學生工程實踐能力的培養,更好地適應將來工作。
所謂“分模塊”,就是按照電氣工程一級學科所包括的五個二級學科(即電機與電器、電力系統及其自動化、高電壓與絕緣技術、電力電子與電氣傳動、電工理論與新技術),將電氣工程及其自動化專業所有畢業設計課題分成五大模塊,按學生所選課題模塊將學生分成五大組,然后在開題、中期檢查、過程指導、驗收答辯等環節分課題模塊給予有針對性的集中指導。
所謂“團隊化”,就是結合電氣工程專業教師教學科研團隊,學生跟著指導教師所屬團隊走,在畢業設計開題、中期檢查、過程指導、驗收答辯等重要環節進行團隊化集體指導。其好處在于可有效解決師生比例失衡、指導教師結合松散、選題不當等難題,使學生接受到具有不同知識結構的教師交互式指導,從而有效提高畢業設計指導效率和質量。
在上述分層次分模塊團隊化指導畢業設計的過程中,必須注重與科研、生產實際相結合,注重新技術、新方法應用,注重學生專業綜合能力培養,要最大限度地調動學生的積極性,激發其創新意識,滿足多樣性需求和個性化學習的特點。
2.建立科學有效的管理機制
針對畢業設計管理相對松懈的問題,有必要建立科學有效的管理機制,加強管理力度,實施精細化管理。
比如嚴格畢業設計組織紀律,每周定期一兩次的畢業設計師生見面會,要求簽到,嚴格請假制度,超過一定次數未到取消該學生答辯資格;對于選擇到指導教師項目合作單位或意向工作單位做畢業設計的學生,要嚴格進行聯合指導,定期回校內接受監督與審查;畢業設計使用實驗儀器設備、場地等的進程分批進行,使有限軟硬件資源能夠交替輪流使用。此外,需提高認識、加強過程指導,采取一些新手段強化師生研討交流。
3.各個環節嚴格把關
在整個畢業設計過程中,需自始至終在各個環節嚴格把關,確保畢業設計質量。
畢業設計前期,學生要完成選題、資料收集、開題報告、文獻綜述、總體設計等工作。指導教師團隊要嚴把選題關,強調選題內容和深度范圍等應符合學生在校所學專業知識和實驗技能的實際水平,以有效激發學生的興趣。
結合電氣工程專業的發展,將以往單純設計類題目數量減少,增加了實驗研究型、仿真研究型及產品開發型等類型題目,保證了選題的多樣化。
畢業設計中期,指導教師團隊要集體對每個學生的畢業設計前期工作情況進行嚴格審查,此舉可避免畢業設計“前松后緊”的局面。
畢業設計后期,指導教師要嚴格驗收學生畢業設計成果,嚴把畢業論文撰寫質量關和答辯關。要對學生畢業論文的全面質量(即邏輯條理性、寫作格式、外文翻譯、排版、計算機應用等方面)提出具體規范的要求,不規范論文禁止參加答辯。
三、結語
畢業設計是學生綜合利用已學知識解決實際問題、培養學生工程實踐能力和創新能力的關鍵環節。[3]必須正視畢業設計過程中存在的問題,對傳統指導模式進行改革創新,分層次分模塊團隊化指導畢業設計,建立科學有效管理機制,在畢業設計各個環節嚴把質量關。電氣工程專業本科畢業設計這種創新指導模式已獲得初步探索與研究,并已在華僑大學兩屆電氣工程專業本科畢業設計指導過程中實施。實踐表明,學生的畢業設計質量較以往有明顯提高,十分有利于學生的工程實踐能力與創新能力的培養。本文所提出的相關措施對提高工科其他專業本科畢業設計質量也具有一定的借鑒意義。
參考文獻:
[1]張吉堂,郭平英,武.機械類本科畢業設計指導模式改革研究[J].機械管理開發,2009,24(3):125-126.
關鍵詞: 《生物專業英語》 教學模式 教學內容
專業英語作為高等院校開設的一門重要專業基礎課程,其教學質量直接影響學生專業英語交流及寫作素養。生命科學作為一門快速發展的學科,生物專業英語在生物知識傳播、學術交流和生物產業發展中起著極其重要的作用。因此,高等院校開設生物專業英語課程有利于學生掌握生物專業基本語匯,提高學生科技論文閱讀寫作能力和專業交流能力,為學生的未來發展打下堅實的基礎。
在專業英語教學實踐中,不少教師采用的教學模式刻板、單一,主要通過讀課文,逐句翻譯的“滿堂灌”方法講授專業英語的基本語法和翻譯技巧。該方法使學生感覺專業英語枯燥乏味,逐漸失去學習興趣。這些都嚴重影響了專業英語的教學質量和學生綜合應用能力的提高。筆者在承擔生物專業英語課程教學工作中,通過反復嘗試,對教學模式進行初步探索。
1.因“專業”而異,教學內容合理化
教材作為教師教學和學生學習的基本依據,其與專業結合的緊密度及實用性至關重要。目前,高等院校使用的生物專業英語教材大多為蔣悟生、錢國英、姜巨全等編著[1],[2],[3],基本涵蓋生物學各分支學科,具有廣適性。筆者比較教學效果后,選擇一種教材作為教學主要教材。同時,結合本學院專業設置情況,引入發酵工程、生物制藥及基因工程等領域研究型論文作為練習資料,力求讓學生在普及生物專業英語基本知識的同時,掌握具有本專業特色的英語表達形式。
教材是基礎知識的載體,網絡是學科前沿知識傳播的最佳媒介。生物專業英語教學不能局限于基礎知識的普及,還要教會學生如何運用基礎知識了解生物科學日新月異的發展,檢索需要的信息。筆者在教學過程中向學生介紹在線生物信息學分析網站如NCBI,ExPASy,RDP等,以及文獻檢索網站如PubMed,Springer,ScienceDirect,Wiley等。許多生物學網站常用縮寫字母代替具體功能含義,如NCBI中序列比對分析常用的功能BLAST,其具體名稱為“Basic Local Alignment Search Tool”,讓學生詳細了解這些縮寫的含義,為他們快速利用網站檢索相關信息提供便利。此外,在學習檢索信息的同時,還能鍛煉學生專業英語應用能力,一舉兩得。
2.強化基礎知識教學
詞匯與短語是構建英文論文的基石。即使是經過系統的英語訓練,已基本掌握英語語法的學生,在專業英語的閱讀與寫作中,仍覺得困難重重。究其原因,生物詞匯量不足是最大阻礙。專業英語課程的學時有限,內容量大,講解大量的生物學單詞顯然不可行。因此,需要在有限的課時內教會學生生物英語詞匯的特點和構詞法,讓學生通過掌握技巧記憶大量新詞匯和短語。筆者參考了范偉平主編的《生物工程及生物技術專業英語》[4]一書中的專業詞匯構詞法,馬生健和曾富華總結的專業詞匯中常見的前綴、后綴和詞根[5]等資料,結合教材中出現的生物英語詞匯加以拆分和講解,加強學生對生詞和短語的記憶。
科技英文論文的語言有其自身的特點,如被動句多,長句、復雜句多,詞性轉換多等。在教學過程中,筆者將課本和英文論文中出現的復雜句逐一挑出進行分析和講授,使學生從例句中體會如何運用科技論文的語言。實踐證明,通過反復講解與練習,學生對英文論文的語言運用已建立基本語感,不少學生已自行歸納。此時再系統總結語法,就使學生產生共鳴,記憶更深刻。
在掌握專業英語語法特點后,英文科技論文、技術文本等的翻譯和寫作技巧方面的訓練自然水到渠成。筆者重點對英文科技論文的寫作進行教學,例如科技論文的基本格式,摘要的撰寫要點,引言、材料和方法、結果、討論、結論,以及圖例說明等部分的語言特點等,借此為學生英文科技論文的寫作打下基礎。此外,在篇章教學中,筆者著重分析英語語言和漢語語言的特點及差異,掌握英語短語作為句子構成單位可靈活變化的特性,建議學生多看多練多寫,從實例中培養基本的語感和熟練運用語法的能力。實踐證明,通過大量的訓練,教學效果理想。
3.注重與其他專業課程融會貫通
在我校的生物專業課程設置中,有多門專業基礎課是英語教學或雙語教學,如基因工程、微生物學等。此外,一些課程的任課老師在授課過程中會涉及相關的生物專業英語單詞或短語。這些課程或多或少向學生灌輸了一些生物專業英語的基礎知識。因此,筆者在教學過程中充分利用這一點,在講授每一章節內容時先從學生最熟悉的單詞和內容入手,引起學生共鳴,激發學生的學習興趣,再由淺入深地添加新的教學內容。此外,課間筆者會和學生討論其他課程中涉及的專業英語內容,對英文專業課教材中學生無法正確理解的句子,不僅從專業英語的角度予以翻譯,還從專業課程的角度予以解釋。與其他專業課程的緊密聯系使學生充分認識到學好生物專業英語的重要性,能取得理想的教學效果。
4.以學生為本,綜合運用多種教學方法
教學不應該是教師“填鴨式”,學生被動學的過程,而是教師與學生互動的過程。教師在課堂上演“獨角戲”的傳統教學方法,如果用在生物專業英語的教學中則通常無法達到良好的教學效果。因此,筆者力求教學方法多樣化,以學生為主體,利用互聯網等輔助教學資源豐富教學內容,充分激發學生對專業英語的學習興趣。同時,鼓勵學生積極參與教學過程,例如,從老師講授的語法知識中自發總結規律并從課本中尋找例句;對長句、復雜句的分析與翻譯提出見解;通過文獻檢索感興趣的專業領域論文進行擴展閱讀,并在課堂上簡要闡述;對課堂上播放的英文短視頻如細胞分裂、染色體復制等嘗試同步翻譯。此外,筆者鼓勵學生多旁聽外籍專家的學術報告或網絡上國外名校的生物類公開課,以此作為練習英語聽力,培養專業英語交流能力及提高學生科學素養的機會。
目前,中國式英語教學更注重閱讀和寫作,“聽“和”說”成為學生的“短板”。多種多樣的教學方法為學生創造專業英語聽說練習的機會,使學生除強化讀、寫、譯能力外,還能鍛煉英語聽說能力。事實證明,提高學生參與度并采用激勵教學方法能發揮學生的主觀能動性,在活躍的課堂氛圍中更鞏固專業英語學習。
5.滲透繼續深造或就業信息
學生在經過大學階段學習后一部分選擇繼續深造,另一部分選擇就業。面對日益國際化的社會競爭,無論哪種選擇,具備扎實的專業知識和英語溝通能力的人更能獲得良好的發展。專業英語課程不僅能幫助學生更好地學習本專業的課程,了解生物學科的發展趨勢及前沿,更有利于培養社會急需的國際化、復合型人才。針對打算繼續深造的學生,筆者介紹招收生物工程專業研究生的高校或科研單位的特色及主要研究方向,指導學生挑選自己感興趣的報考方向。針對選擇就業的學生,筆者在教學過程中穿插一些國內、國際著名的生物公司簡介,介紹這些公司的主要產品和專業對口職位。這些信息在為學生提供參考的同時,還能激勵學生學好生物專業英語課程。
我國知名教育家葉圣陶先生說:“好的先生不是教書,不是教學生,乃是教學生學。”筆者認為教會學生學習方法,培養學生自學能力才是教學的真諦。在《生物專業英語》課程教學過程中,筆者不斷嘗試適合課程、適合學生的教學方法,激發學生的學習興趣,培養學生的自主學習能力,努力提高教學質量,讓學生學有所用,使專業英語成為學生未來發展的助力。
參考文獻:
[1]蔣悟生.生物專業英語[M].北京:高等教育出版社,2010.
[2]錢國英,司愛俠,朱秋華.生物專業英語教程[M].北京:清華大學出版社,2006.
[3]姜巨全.生物專業英語[M].北京:化學工業出版社,2011.