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1、生物科學系 。生物科學專業培養具備生物科學的基本理論、基本知識和較強的實驗技能,能在科研機構、高等學校及企事業單位等從事科學研究、教學工作及管理工作的生物科學高級專門人才。
2、學生主要學習生物科學方面的基本理論、基本知識,受到基礎研究和應用基礎研究方面的科學思維和科學實驗訓練,具有較好的科學素養及一定的教學、科研能力。
(來源:文章屋網 )
(一)轉型發展是專業安身立命之本。生物科學是傳統的師范專業,國家教師資格證的改革打破了師范與非師范專業的界限;研究生和非師范類畢業生在教育系統中受到了歡迎,分割了師范生的就業市場份額;一批在職低學歷教師通過進修,鞏固了其市場地位,加劇了生物師范生就業的壓力。[4]地方高校生物科學專業第一志愿報考率不足30%,入學后想轉專業的學生人數居高不下。這些年地方院校生物科學師范生在就業市場上的嚴峻形勢也倒逼地方生物科學專業轉型,因此,為了專業的長遠發展,轉型勢在必行。
(二)轉型發展是適應地方經濟升級的需要,是國家的戰略要求。地方院校一般都位于中小城市,具有明顯的區域性特征。生物科學專業與當地的農業、食品工業、精細化加工等領域有著緊密的聯系。圍繞區域經濟社會發展的需求,培養高素質的應用型人才,為地方經濟建設輸送各類應用型人才是生物科學專業發展的必由之路。現代農業已經進入到數字化、自動化階段,所以迫切需要能夠熟練地運用地理信息系統、遙感信息系統、自動控制等技術的本科層次、復合型、技能型人才。此外,食品加工、化妝品等上下游企業也急需生物科學復合型人才。為此,生物科學專業的適時轉型是地方經濟轉型升級發展之需要。從外部環境來看,世界經濟和產業格局的重心正在回歸實體經濟,產業升級也需要大量掌握技術的人才。
二、地方高校生物科學專業轉型發展的路徑
(一)院系層面1.明確人才培養定位。一般來說,高校培養的人才類型分為研究型人才、應用型人才和技術型人才。作為地方院校,在人才培養定位方面要突出地方特色,服務地方,滿足地方產業轉型升級的需要,為地方培養大量合格的應用型人才。正如著名學者胡瑞文所言,目前,畢業與就業的供求已經出現了新格局,新格局要求高校及時修訂人才培養目標,由過去主要培養高級人才轉變為培養各級各類人才和高素質技能型勞動者。[5]地方院校只有真正厘清本專業人才培養目標,才能在辦學過程中少走彎路,才能真正實現人才培養與社會需要的緊密對接。2.合理調整師資結構。建設一支專兼結合、結構合理的雙師型教師隊伍是地方院校生物科學專業轉型的關鍵所在。具體做法為:一是在人才引進的過程中,要敢破敢立,聘請企業的工程師、高級管理人員、中小學的資深教師作為生物科學專業全職或兼職教師,促進生產與教學的結合,提高實踐教學水平;二是加強校企合作,促進人才培養與企業的無縫對接;三是在制度上要求生物科學在職教師定期到企業和中小學掛職,獲取一線行情,更好地服務于人才培養。3.夯實實踐基礎。實踐教學是指除了理論教學之外的所有與實踐相關的教學方式。[3]地方高校生物科學專業要轉型,尤其要注重學生應用能力的培養和訓練,加強基礎課程教學內容的應用性,實現理論與實踐相結合,加強實驗室、實訓室建設,把應用性環節應用到教學的每一個環節。地方高校缺乏重點大學“頂天”的學術優勢,但卻具有“立地”的便利。地方高校生物科學專業只有利用“立地”的優勢去彌補自身“頂天”的不足,依托自己的學科優勢和特色,著眼于提高企業的核心競爭力,為企業員工繼續教育、新產品和新技術研發提供技術支持,才能使校企進行深度合作,實現雙贏。創新培養方式,積極探索訂單式培養模式或者“3+1培養模式”(三年在學校,最后一年頂崗實習),使校企合作向縱深方向發展,使生物科學專業的畢業生具有扎實的專業知識和良好的綜合素質,畢業后能直接為生產、生活服務,緩解生物專業人才目前所面臨的就業壓力,消除高校教育與社會需求之間的矛盾。
關鍵詞 生物 專業情感 調查 反思
中圖分類號 G633.91 文獻標志碼 B
文件編號: 1003 - 7586(2016)11 - 0066 - 04
1 引言
專業情感是描述對某一學科專業具有深刻而穩定的感情。在教學活動中,積極的專業情感容易激活人的興奮中心,消極的專業情感則會抑制人的正常心理活動,從而導致截然不同的教學效果。生物專業的專業情感則是生物專業學生對于自己選擇此專業是否能滿足自身心理上或社會性需要而產生的內心體驗。通過對生物專業畢業生的專業情感的調查,有利于提高學生學習質量和效果,而且能使本專業在學院將來的發展、學生的就業等方面起著很好的指導作用。
2 問卷調查及結果分析
2.1 調查對象
調查對象為重慶長江師范學院生物專業的2011級和2012級畢業生。2011級的學生人數為70名,2012級的學生人數為80名。
2.2 研究方法及研究內容
本課題的研究方法主要是采用問卷調查法,對2011級的學生大多采用網上問卷調查的形式,對2012級的學生則采用發放問卷的方式。
參照布魯姆和加涅制定的教育目標和情感教育目標分類理論,并結合實際,主要從生物科學專業畢業生對本專業的認同度、是否主動參與學習、學習態度、專業欣賞度及個人價值觀五個方面進行設計,共設計25個問題。共發放150份問卷,實際回收的有效問卷為150份,有效回收率為100%。
3 結果及分析
3.1 對生物科學專業認同度的調查結果(表1)與分析
由表1可知:38.7%的畢業生認為當初選擇本專業是因為愛好,其余畢業生基本是由于一時興起或被調劑而選擇了本專業。69.4%的畢業生喜歡本專業,其中有54.7%的畢業生對本專業的就業前景比較有信心。在畢業生是否會從重選擇本專業就讀的信念上有52%的畢業生選擇會繼續在本專業就讀。而畢業生在是否會在本專業上繼續深造的這個問題上有53.3%選擇了不再繼續深造,但還有28.7%的畢業生不清楚自己的想法,沒有規劃好自己的未來。導致這些結果的原因是:生物學專業競爭力大,就業壓力大,使他們對本專業的發展前景很失望,對本專業不喜歡或厭倦。另外,還有一部分學生是調劑入此專業,對所學專業不夠了解,專業相關知識有所欠缺,導致專業認同度不夠穩定。
3.2 對主動參與學習生物科學專業知識調查結果(圖1)與分析
由圖1可知:75%的畢業生認為自己能夠積極主動參與教學活動,并完成自己的學習任務;12.3%的畢業生只是為了通過考試而學習;還有12.7%的畢業生是根據自己的心情決定學不學習,不愿意學習的學生基本沒有。以上結果顯示:畢業生學習態度整體傾向是積極的,但大多數學生學習目的較模糊,追求學習的功利價值傾向比較明顯。產生的原因可能是:本專業學生受外在促發力影響過多,欠缺內發性學習動力,不能全面認識本專業的價值取向;本專業開設的課程吸引力不夠,實用價值差。
3.3 對生物科學專業學習興趣的調查結果(圖2)與分析
由圖2可知:通過4年生物專業的學習,部分畢業生對生物科學專業的學習興趣并沒有逐漸提升,只有28.7%的畢業生認為自己對本專業的學習興趣越來越濃了,有32%的畢業生覺得自己對本專業的學習興趣還保持原樣,還有21.3%的畢業生對自己的專業沒有任何感覺,不知道自己是否對本專業的學習感興趣,甚至有少部分畢業生對本專業的學習感到厭倦,但又不得不學,但畢業生對本專業最感興趣的課程主要是本專業的選修課程和本專業的社會實踐課程。產生以上現象的原因是:學生希望教師注重學生興趣,提供較多的實踐機會,使學生能夠參與到課堂中去。
3.4 對生物科學專業的欣賞度調查結果(表2)與分析
根據表2可知:有45.3%的畢業生認為我院擁有先進的實驗設備,能夠充分滿足學生學習的需求,這一優勢比較明顯;有24%的畢業生覺得我院濃厚的文化底蘊也是一個巨大的優勢;還有16%畢業生認為我院的考研率高,就業形勢好。有30%的畢業生認為本專業最重要的學習內容是實驗技能,認為只要把實驗技能掌握好了本專業的內容就可以全部完成;本專業的理論知識只有4%的人認為重要;有42%的畢業生認為實踐教學技能最重要。其中有52%的畢業生認為本專業的實驗主要是按照教師的演示或書本上的要求進行,有23.3%的畢業生覺得是按照教師提出問題和方法,然后學生去做,只有少部分畢業生覺得本專業的實驗是自己設計自己做的。
3.5 對學習生物科學專業后個人價值的調查結果(表3)與分析
表3可知:被調查的畢業生都認為自己在本專業學習過程中收獲了東西,只是收獲的東西不同而已:有33.3%的畢業生認為主要學到了新的生物知識;還有27.3%的學生認為通過學習生物,增加了對生活常識的了解;還有一部分認為自己學到了科學嚴謹的實驗態度等。有98%的畢業生認為自己畢業后能為社會做出貢獻,但有2%的畢業生認為學習本專業后自己可能碌碌無為,不能為社會奉獻自己的一份力量。有28.7%的畢業生覺得在生物專業學習期間是平平淡淡的;有44.7%的畢業生覺得會銘記這段經歷并將收獲運用于以后的工作中;還有一部分學生認為這段經歷將影響他的一生。畢業生認為本專業主要培養了師范生的素質與技能,但本專業對學生的科研創新能力又有很少的幫助,同時還有部分畢業生覺得本專業也培養了他們其他方面的能力,只是比例占得少。另外,有些學生由于受傳統觀念的影響,認為自己只要上了大學,將來就有了著落。
4 反思
據調查問卷結果顯示:大部分生物科學專業畢業生學習態度整體傾向是積極的,并能在學完本專業后感受到個人價值的存在,但是仍有部分學生學習興趣不高、專業認同度較低等。因此,教師有意識地對學生進行情感的培養與訓練,是促進學生努力學習、培養其創新精神、提高人才素質的關鍵。而當前各高校對學生的專業情感培養沒有引起足夠的重視,最終導致學生“專業認同度低、學習興趣淡、缺乏對專業一定的欣賞”等消極專業情感。教師應加強學生對生物科學專業的情感培養,增加教育見習、實習的時間,豐富實踐活動,讓生物教材貼近生活,讓學生體會學習此專業具有現實意義。
附錄:生物科學專業畢業生對生物專業情感的調查反思問卷。
專業認同度:
1. 對別人講解生物學有關方面的知識( )
A. 非常感興趣 B. 比較感興趣
C. 一般 D. 不感興趣
2. 對就讀的生物科學專業的感受?( )
A. 非常喜歡 B. 比較喜歡
C. 不喜歡 D. 非常不喜歡
3. 對自己就讀的本專業就業前景的信心如何?( )
A. 非常有信心 B. 比較有信心
C. 沒自信 D. 非常不自信
4. 給你重新選擇專業的機會,是否還會選擇生物科學專業就讀?( )
A. 肯定會 B. 可能會
C. 不會 D. 肯定不會
5. 是否決定以后在本專業上繼續深造?( )
A. 是 B. 否 C. 不清楚
專業知識是否主動參與學習:
6. 你對生物科學專業課程的學習態度是怎樣的?( )
A. 積極主動參與
B. 得過且過,及格就行
C. 不確定,心情好就愛學習
D. 討厭學習,不管能不能及格
7. 對于學好生物科學專業課程,你持哪方面的目的?( )
A. 能使我將來找到好的工作
B. 奉父母之命,不想父母失望
C. 可以暫時在學校混時間
D. 想學知識,想學技能,為以后繼續深造
8. 當你遇到本專業學習上的困難時,你主要是怎么解決的?( )
A. 自己獨立思考,找到解決方法
B. 請老師或同學幫助
C. 上網或圖書館找相關資料
D. 懶得思考,等待別人找答案
9. 你覺得下列哪些因素影響了你對本專業的學習態度?( )
A. 本專業的考核力度不足
B. 本專業理論知識學起來枯燥無味
C. 專業教師的教學水平或教學方法
D. 課程安排不合理,實用性差
E. 實驗技能要求高,不易掌握
10. 你認為自己主要是通過哪種途徑對生物專業的學科進行學習?( )
A. 通過本學院開設的專業課程
B. 通過閱讀除教材以外的相關書籍等資料自己進行學習
C. 通過咨詢相關專業教師進行輔導學習
D. 通過培訓班進行學習
專業的興趣:
11. 經過大學四年對本專業的學習,你對生物學科的學習興趣?( )
A. 比以前更有興趣
B. 和原來一樣比較有興趣
C. 無所謂,沒有感覺
D. 感到很枯燥,是不得不學
12. 你對生物科學專業哪類課程最感興趣?( )
A. 專業主修課程 B. 專業選修課程
C. 本專業實驗課程 D. 本專業社會實踐課程
13. 你認為能使你對生物學科產生興趣的原因是什么?( )
A. 因為生物科學專業的內容容易掌握
B. 因為生物科學專業考研率高,就業形勢好
C. 因為生物科學專業實驗多,實踐機會多
D. 本專業的學習氛圍良好
14. 你認為下列哪些因素能影響你對生物科學專業學習的學習興趣?( )
A. 教師教學水平差,講得枯燥無味
B. 課程安排不合理,種類多,實用性差
C. 教學條件差,實驗設備缺乏
D. 本專業實驗的教學模式
E. 專業的就業壓力大
15. 你覺得滿足以下哪些條件能引起你對生物科學專業學科的學習興趣或動機?( )
A. 改變生物專業課程開設的時間及課時安排
B. 改變生物專業任職教師的教學水平及教學方法
C. 改變生物專業教學的教學環境及模式
D. 加強生物專業教學的實踐應用
E. 加強生物專業的考核力度
專業欣賞度:
16. 你認為我院生物科學專業在學院的優勢在什么地方?( )
A. 本專業考研率高,就業形勢好
B. 教師水平高,師資力量雄厚
C. 實踐設備先進能夠充分滿足學生需求
D. 文化底蘊濃厚
17. 在生物科學專業的課程的學習中,你認為本專業的教師類型是哪種?( )
A. 生物學知識豐富,講課條理清楚,概念明確
B. 將生物學知識與日常生活結合
C. 能組織學生在討論,調查與實驗中學習知識
D. 以自我為中心,完成教學任務為目的
18. 你認為生物專業哪部分學習內容最重要?( )
A. 本專業實驗技能 B. 本專業理論知識
C. 實踐教學技能 D. 選修內容
19. 你認為本專業的實驗方式是哪種?( )
A. 按照教師的樣子或書上的樣子做
B. 教師提出問題,按照教師提供的方法自己做
C. 教師提供實驗條件,自己設計實驗自己做
D. 其他方式
20. 你主要通過什么途徑來對本專業進行了解?( )
A. 學校網站 B. 老師或朋友
C. 自己學習過程中了解 D. 社會實踐進行了解
學習專業后的個人價值:
21. 你覺得生物科學專業培養了你哪方面的能力?( )
A. 師范生的素質與技能
B. 科研創新能力
C. 社會交際能力
D. 學生的就業能力
22. 通過四年生物科學專業的學習與了解,你覺得收獲了什么?( )
A. 增加了對生活常識的了解
B. 養成了科學嚴謹、求真務實的態度
C. 學到了新的生物知識
D. 交到了新的朋友
23. 你認為我院生物科學專業畢業生的優勢在什么地方?( )
A. 科研創新精神
B. 專業的考研率以及就業形勢
C. 師范生的素質與技能
D. 較強的專業知識儲備
24. 你認為學習本專業后能為社會做什么貢獻?( )
A. 能成為一位教育工作者,教書育人
B. 成為科學研究工作者
C. 實驗員
D. 平平淡淡沒有什么作為
25. 你對大學生物專業的這段學習經歷評價一下( )
A. 只是一段經歷而已
C. 我會銘記這段經歷并將收獲體現在日后工作中
B. 它影響了我的一生
D. 平平淡淡毫無波瀾
參考文獻:
[1] 胡仔英.論生物教學中情感教育的投入[J].河南教育,2006,7(2):111-115.
1目前生物科學專業人才培養模式存在的問題
1.1人才培養目標與社會需求嚴重脫節生物科學專業承擔著為中等學校培養師資和教育工作者的任務,其培養模式與課程體系的建設主要是圍繞著如何培養中學生物教師設置的,培養模式較為單一。近十年來,高校不斷擴招,導致畢業生數量急劇增加,從而中學學校的師資缺口趨于飽和,畢業生就業困難。與此同時,國內的生物產業呈現多元化的發展,例如農業、醫藥、食品、畜牧、園林等行業人才需求旺盛,為畢業生提供了更多的就業渠道。因此,地方高校生物科學專業單一的人才培養模式已無法適應多元化的社會需求。
1.2專業課程體系理論比例大,實踐比例小雖然各地方高校開設的生物科學專業課程已有多年,但從課程體系來看,基礎與專業的理論課程全面,而實踐和實訓課程比例過小,有些課程僅有理論沒有實踐實訓,且大部分課程就圍繞著培養學術研究型人才開展,未能體現應用技術型人才的培養。因此,生物科學專業培養出的學生,理論知識扎實,但實踐能力較差,缺乏專業技術能力。
1.3師資隊伍偏學術研究,“雙師型”教師缺乏地方高校生物科學專業師資隊伍經多年建設,高學歷、高職稱教師多,但絕大多數教師側重學術研究,理論能力強,在生產實踐方面知識儲備不高,沒有太多的企業工作經驗;因此,在培養應用型、技術型學生方面有所欠缺。
1.4實訓場所和教學有待完善培養應用型、技術型人才必須要有充足的實訓場所,且要求實訓的教學手段豐富,能根據社會需求,充分體現實踐應用性;因此,要求必須建立齊全的實訓室。這對于部分資金緊張,場所不足的地方高校,尤其新建本科院校,在短期內很難實現。實訓場所不足、設備短缺、校外實習基地少,加之校企合作不充分,導致學生社會實踐少,實踐技能弱,畢業后很難滿足企業的需要。
2生物科學專業人才培養模式的改革與探索
2.1生物科學專業人才培養目標的調整近年來,生物科學專業畢業生就業現狀表明:很多學生在校學習期間專業知識與生產實際嚴重脫節,實踐能力差。因此,生物科學專業原先以培養中學教師為主的單一人才培養目標應隨著多元化的社會需求變化而改變,應培養與社會經濟發展相適應的多元化應用人才。
2.2改革課程體系,拓寬就業途徑在設置生物科學專業課程體系過程中,應結合本校實際及地區經濟發展需求,將課程體系、專業建設與區域產業優勢或特色相結合,使培養的人才能適應社會經濟發展的需要。衡水學院生物科學專業根據學生就業多元化的需求及學科特點,對課程體系進行了改革。在精簡專業基礎課的同時,將專業課程設置為教師教育、現代農業和動物養殖三個方向,其中教師教育方向主要圍繞“師范素質”培養為主線,提高學生師范技能和綜合師范素質,提高學生畢業后從事師范行業的就業率;現代農業方向和動物養殖方向則充分考慮衡水地區以農業為主,畜牧養殖業發展迅速的基本情況,通過開設經濟作物栽培學、農產品檢測、經濟動物飼料、水產養殖等課程,使學生掌握現代農業技術、動物生產和管理、動物營養和飼料等方面的知識和技能,為區域經濟發展需求培養相應人才。學生可根據個人情況及社會需求等,從其中一個方向完成相應的理論學習和實踐教學。
2.3強化實踐教學體系,增強實踐能力實踐與教學密不可分,實踐教學是培養應用型人才的有力保障。近幾年,衡水學院生物科學專業對實驗教學模式進行深入改革,提高了學生實踐技能和就業率。首先獨立實驗課程,單獨考核。生物科學專業的大多數專業課均包括理論教學和實驗教學兩個部分,在較早的人才培養方案中,實驗教學常作為理論教學的附屬,在考核上通常作為理論課的平時成績,導致師生對實驗重視程度不夠。改革后,實驗課將獨立成為一門課程并單獨進行考核,細化實驗管理,有利于提高學生的實踐能力。其次更新實驗教學內容。一是對大部分課程的實驗教學內容和實驗項目進行更新,減少驗證性實驗項目,增開綜合性、設計性和探究性實驗項目;二是為體現地域特色,為地方服務,針對衡水湖地理資源優勢,增加了衡水湖動植物資源、生態保護及衡水湖水質等方面的實驗研究,培養濕地管理、研究、保護方向的專業人才及水質監測人才;三是為拓寬學生就業途徑,增設了現代農業生產、動物養殖等方向的實踐實習,提高了學生的應用技能。此外為強化學生師范素質,將教學實習時間由1個月延長至4個月,在整個實習過程中均安排教師進行專門指導,提高了學生從事師范行業的就業率。
2.4搭建實踐教學平臺要實現應用技術人才的培養,就必須加強校企合作,實現教學與地方經濟發展對接,搭建教學實踐平臺。以衡水學院生物科學專業為例,一是以生物科學特色專業、遺傳學重點學科、省級動物學實驗示范中心及校級重點實驗室等建設項目為依托,增加儀器設備,擴建實驗室、實訓室。二是積極與地方企事業單位合作,建立校外實踐基地,給學生提供實踐技能平臺。目前已建立了包括衡水湖國家級自然保護區、衡水老白干酒業股份有限公司、鄧莊農業高新技術園區、衡水格林農業開發有限公司、奶牛養殖廠等十幾個教學實踐基地,拓寬了學生實踐活動場所,有力地提高了學生的實踐技能。
2.5教師團隊建設向社會需求靠攏在整個教學活動中,教師對學生的學習起著引導和指導作用,教學團隊的素質和水平將直接影響學生的質量。為適應教學需要,提高學生實踐能力,根據不同研究方向,組織教學團隊在不同類型的實踐實習基地開展相應的工作,例如教師教育方向教師團隊聘請中學一線教師來校講座,提高學生師范技能;動物養殖方向教師團隊積極與河北省水產技術推廣站、衡水市水產技術推廣站和冀州市畜牧水產局積極開展合作,調研冀州淡水魚養殖場、衡水市養雞場等,提高實踐水平;現代農業方向教學團隊與鄧莊農業科技示范園、饒陽縣大型蔬菜種植基地開展合作,已有多名教師利用業余時間到相應企事業單位進行掛職鍛煉。教師通過實踐,提高了自身應用開發能力,完善更新了知識結構,并將實踐經驗、高新技術和創新思想又帶回到課堂,對拓寬學生知識面,培養學生理論聯系實際的能力起到了良好的促進作用。
3小結
摘要:為培養醫學院校生物科學和生物技術專業學生的生物信息學基礎知識的掌握和軟件的應用能力,結合近年該課程的教育教學改革實踐,不斷探索科學完善的教學體系和教學模式。從教學內容、教學方式和實踐能力培養等幾個方面進行了探索與實踐。使學生在生物大數據時代,具備初步的生物信息學分析技能和實踐操作能力。
關鍵詞:生物信息學;生物科學;生物技術;教學模式改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)26-0145-02
一、開設生物信息學課程的必要性
生物信息學學科發展迅速,不斷與其他學科相互滲透,而醫學院校生物科學和生物技術專業的學生主要從事生命科學相關的研發和技術,涉及生物、醫藥、食品、環境、農業等領域。掌握生物信息學這門工具,為今后走上工作崗位,提供新的研究手段和途徑是十分必要的。因此,在醫學院校部分專業(如生物科學,生物技術等)開設生物信息學必選課程具有重要意義。
二、目前存在的問題
1.教學內容陳舊和教學資源缺乏。我國高等院校開設生物信息學時間相對較晚,在教材選擇中首先調研了其他院校和目前出版的教材內容情況。發現大部分生物信息學教材都包括生物大分子(核酸和蛋白質)的信息資源,基因組分析信息資源,數據庫搜索軟件,核酸序列分析和多序列比對等軟件的核心內容,除了共性的章節外,不同的教材內容和重點各不相同。但是生物信息學發展迅速,除了基礎內容外,大部分內容都在快速地更新,比如引物設計軟件的使用等。而目前,生物信息學教學資源較匱乏,完善的生物信息學課程的教學大綱、教案、教學視頻、多媒體課件和習題等教學資源稀少。
2.課程內容與教學課時不匹配,教學進程安排不夠合理。首先,由于生物信息學是一門多學科交叉的綜合性學科,生物信息學課程學習前需要理解和掌握一些生命科學相關知識背景,如基因組學、蛋白質組學、生物化學、分子生物學和遺傳學等,深刻理解一些生物學基本概念,如基因序列、蛋白質序列、非編碼區、啟動子等,并初步了解一些重要的生物學數據庫。因此,講解透徹該門課程需要教師在課堂上花費一定的時間介紹相關背景知識。然而由于醫學院校學生課程門類眾多,客觀條件決定無法為生物信息學安排足夠多的課時。目前我校教學大綱規定的授課僅為20學時,學時少與教學內容多的矛盾就顯得非常突出。教師需要在有限的教學時數下灌輸大量內容,因此無法深入講解每個章節的內容,增加了學生學習的難度,降低了教學質量。
其次,教學進程安排不夠合理。以我校生物技術專業學生為例,本科二年級第一學期學習生物信息學課程。此階段學生雖然學習了一年多的專業基礎理論知識,但是專業基礎知識較為薄弱,同時實驗設計等相關實踐較少,缺乏對實驗細節的理解與實驗設計的整體把握。而生物信息學課程是一門實踐性學科,所以有必要在生物信息學課程的教學中滲透實驗設計的理念,課程學習中靈活運用專業基礎知識,達到學生的專業基礎知識與生物信息學的知識與不脫節,從而激發學生學習熱情。
3.教學模式單一,理論與實踐教學脫節。對于醫學院校生物科學和生物技術專業的學生,本課程培養的主要目標是:如何在現有數據庫中查找想要的信息,如何通過在線程序或利用現有的分析軟件,處理相關數據,解決生物學問題。學生需要通過親身實踐,才能熟練掌握生物信息學的數據庫、分析方法、軟件。但是很多醫學院校教學條件有限,沒有相應的計算機實訓室,配套軟件也相對匱乏,教師在授課過程中根據課件照本宣科,并不能結合具體實例邊講解邊示范操作,同時,多數高校開設的生物信息學課程以理論教學為主,缺乏實踐教學課時。然而,生物信息學的學習,如數據庫的檢索與使用、序列比對分析軟件的應用、引物設計軟件的應用等都需要學生在實踐課中進行驗證或操作,理論知識與實踐環節脫節嚴重,從而影響了學生對課程的理解和掌握。
三、生物信息學教學模式改革探索
1.修改理論教學大綱,精選教學內容。由于生物信息學內容繁多,應針對不同專業特點精心挑選授課內容,在有限的課時中讓學生學到最基本且重要的生物信息學理論知識。目前我們選用的是浙江大學出版社第一版的生物信息學,結合生物科學和生物技術兩個專業的特點,本教學團隊編寫了教學大綱,對教材內容進行了更新和優化,將重點集中于應用性較強的生物信息學實踐分析技能和離線單機版生物信息學軟件的使用上,具體內容包括核酸及蛋白序列數據庫、序列的相似性搜索、序列比對、系統進化樹的構建以及蛋白質的結構與預測和引物設計等基本內容。同時考慮生物信息學學科的前沿性和交叉性,我們又增加了蛋白質組學和非編碼RNA,基因芯片、qPCR、深度測序等操作原理及流程預測等內容。為了適應生物信息學快速發展的要求,擴大學生的知識面,推薦了包括DavidW .Mount編寫的《Bioinformatics Sequence and Genome Analysis》和國家“十一五”規劃教材李霞主編的生物信息學等幾種不同類型的參考教材供同學課外閱讀。
2.創新教學方式,推行靈活多樣的教學模式。生物信息學的課程學習和軟件使用與網絡的使用緊密相關,一方面,為克服學生多,無法使每位學生實時進行電腦操作的弊端,我們利用能夠接收無線網絡信號的設備,實現上課時教室內有網絡,這樣在授課過程中就可以實時在線帶領學生進行生物信息學分析,如稻菘獠檠、序列提交過程、蛋白質結構域分析、蛋白理化性質及結構預測等重要內容,通過實時演示連貫教學內容,讓學生得到了更加直觀的實踐體驗,加深了對各種分析方法的學習和理解[1]。另一方面,由于課程學時(僅20學時)的限制,學生們不可能完全依賴課堂時間很好的掌握該課程,除了采取集中授課方式之外,本團隊利用搭建的“分子生物學”省級精品資源共享課程網絡平臺,開辟了“生物信息學”專欄,提供相關文獻、相關分析軟件及其使用步驟等信息;并聘請校內外相關領域專家開展專題講座,組織相關領域青年教師開展專題研討等形式,從而加深學生對課程內容的理解。
3.緊密聯系科研,開展基于實踐的問題式教學。針對生物信息學課程的特點,打破應試考核方式,本教學團隊注重理論結合實踐的問題式教學方式引導。一方面,各專業課程中增加實踐教學課程比例,根據生命科學的發展,不斷充實實踐教學內容,增加綜合性、設計性實驗,從而將生物信息學技術滲入日常教學環節中;另一方面,面向全校招募相關領域青年教師,鼓勵并指導學生參與青年教師科研項目,并積極申報國家級和省級大學生科研項目。目前創新性實驗和探索性實驗全面覆蓋生物科學和生物技術專業全體學生,學生在解決科研問題時逐步學會運用生物信息學知識,如文獻查閱、目的基因序列的獲取、基因序列的分析方法等,提高了學生生物信息學知識和技術的實踐能力和理論理解力。
四、結語
生物信息學是生命科學領域研究的重要的工具和載體[2],針對生物信息學課程的特點,醫學院校生物信息課程的改革可進一步加強理論教學的系統性、規范性和針對性,提高學生對生物信息學知識的應用能力。在課程體系建設基礎上,大膽嘗試新的教學方法和手段,突出醫學特色,培養適用于現代精準醫療的創新型生物學專業人才。
參考文獻: