生物科技论文范例

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生物科技论文

生物专业实验教学与科技创新能力

[摘要]本科生科技创新能力培养成为当代教育的首要任务。生物相关专业是以实验验证和探索为基础的学科,科技创新来源于实验技术积累和思路的创新,提升学生实验技能成为培育创新生物科技人才的基础。本科实验课教学是提升本科生实验能力的基础课程。对创新型人才的培养有重要的促进作用。围绕加强生物学科专业本科实验课教学提出几点感悟和思考,重点从基于实验培养科技创新能力、实验课教学的启示和意义、科技论文阅读与写作等方面进行阐释。

[关键词]生物专业;本科生;实验课;科技创新

创新是引领国家发展的第一动力,创新驱动实质是人才驱动。“十三五”是我国全面建成小康社会的决胜阶段,也是进入创新型国家行列的冲刺阶段,大幅提升科技创新能力,本科教育是关键。创新能力和科学研究素养的培养是当代高等教育的一个重要方面。对于生物学科相关专业的学生,能读写科技论文是学习生涯的一个重要阶段。生物学科是一门由许多实验组成的验证性和探索性的学科。除了开展一定的理论教学外,还开设大量的实验课教学。实验教学是对理论课教学的重要补充和完善,特别是将难以理解和记忆的知识点进行实验验证,最终通过实验报告撰写方式完成这部分内容的学习,促使学生更好地掌握理论课的关键知识点。

一、科技创新离不开实验的探索

伟大的物理学家牛顿曾经说过:如果说我看得比别人更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。他认为自己所取得的科研成果都是在前人研究的基础上获得的。培养具有科技创新能力的大学生,不光需要他们掌握扎实的科学知识,也要求他们学会阅读文献,从学者和科学家的研究中获得最新最前沿科学信息,学会对知识的总结、筛选、查漏补缺,最终建立自己的知识体系。通过学习提出创新思路,并通过实验去验证,最后建立创新的方法或理论,才能实现创新。国家提倡大众创业、万众创新,要求大学生不仅要具备扎实的专业知识,更需要提高实践探索能力,这样才能不断创新和创造价值。实践是检验真理的唯一标准。通过实验课对理论课的知识进行验证,提高学生的认知和动手能力,促进学生积累经验,才能为以后的科学创新素养奠定基础。科技的创新和发展,离不开基础科研和实践,实验课是培养和提高本科生科研素质和兴趣的重要途径。

二、实验教学的目的和意义

(一)实验课的意义

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新工科下生物医学工程研究生教育现状

摘要:新工科教育理念,对人才培养提出了新的更高要求,新工科背景下,现有的培养模式难以实现新工科背景下的培养目标,需要不断改革创新。文章以湖南工业大学生物医学工程专业为例,分析目前学术型硕士研究生培养过程中所存在的问题,从生源质量、培养方向、课程设置及教学体系、导师制培养等方面探索其培养模式,期待进一步提高硕士研究生的培养质量,为加快培养新兴领域高层次人才提供参考。

关键词:新工科;研究生教育;现状及改革

1概述

为主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略,教育部积极推进“新工科”建设,先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”[1-2]。生物医学工程是一门由理、工、医相结合的边缘学科,涉及信息技术、电子技术、微光机电技术、网络技术、生物技术、临床医学等许多个学科领域,具有交叉性强、技术密集、发展迅速的特点[3-4]。所以生物医学工程专业研究生的培养较之其他学科有一定的挑战性,对导师和研究生的综合能力有更高的要求,尤其是在新工科背景下,如何培养适应我国现代社会发展要求的复合型高层次人才是我们面临的新问题。

2生物医学工程硕士研究生培养现状

湖南工业大学现有15个一级学科硕士学位授权点,包含65个二级学科硕士学位授权点,22个硕士研究生专业学位类别。其中生物医学工程是首批获得一级学科硕士学位授予点之一,也是湖南省重点学科之一,经过多年的教学和科研实践,生物医学工程专业在人才培养方面取得了不错的成绩,招生规模不断扩大,从2017年的6名到2021年41名;研究生学位论文质量水平高,多年评为省优秀论文;毕业生就业率达100%等。但随着生物医药战略性新兴产业的发展,原有的生物医学工程培养模式已难以实现人才培养目标,主要的问题如下:(1)生源质量有待进一步提高。目前一志愿报考率和上线率较低,生源主要来源于调剂,生源质量不高。(2)主要研究方向有待进一步凝练。原有的4个研究方向未结合本校和导师团队自身优势和特点制定,研究较广泛,不足以适应和促进社会发展、学科发展。(3)课程体系有待进一步优化,加强资源共享和授课评估。所开设的专业课程以生物和材料相关课程为主,选修课中虽然有药学和电子信息类相关的课程,但由于种种原因均未真正开设。所招收的学生本科专业背景也较单一,基本为化学专业和生物技术专业,难以适应经济社会发展的多样化需求。(4)目前本学科推行的“双导师制”尚未得到具体落实,同时企业导师缺乏明确的职责和任务,不能真正履行导师的职责,企业导师趋于形式化。

3培养模式的探讨与实践

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高校有机化学毕业论文设计与完成

[摘要]特殊时期,对于高校有机化学专业的毕业论文,需进行综合考量。根据毕业生的个人情况重新选题,通过各大网络平台对每个学生的毕业论文进行定期指导。通过多种形式进行综合指导,提高毕业生的整体能力。

[关键词]有机化学;特殊时期;网络平台;毕业论文

1有机化学专业简介

有机化学专业是四大化学专业中非常重要的基础专业学科,而很多高校的本科教育未设置有机化学专业,而大部分设置了化学、应用化学、高分子材料科学与工程、生物科技等专业,这些专业都需要学习《有机化学》课程。学习有机化合物的结构与性质,掌握官能团的性质进而设计合成新的官能团,完成官能团之间的相互转换,设计合成新的化合物。进入21世纪,有机化学已经贯穿到了其它各个学科和行业,是非常重要的专业学科。[1-3]

2特殊时期的中国教育

纵观中国历史,近百年来可以称为特殊时期的就属抗日战争时期和近期的时期,而2003年的非典时期,没有真正的影响到中国的教育,没有影响到教育的言传身教,没有影响到毕业生顺利毕业。那时的我们依旧没有离开课堂,商铺依旧,灯火通明,所以我们只谈论抗日战争时期的教育和时期的教育,尤其是时期的高校毕业生教育。八年抗战,前辈们的浴血奋战换来了我们现在的幸福生活,无数的学生走出课堂,进入战场,用他们的血肉铸成新的长城。即使在这样艰苦的环境下,我们的国家依旧没有放弃教育。西南联大集中了北大、清华和南开最优秀的教师和学生,在炮火中完成近现代的教育,为现代培养了一批优秀的学生。虽然物质匮乏,西南联大仍取得了远超民国前二十多年的学术和教育成就。今天,时期可以称为是一场无硝烟的战争,我们面对的不再是列强,而是。截至目前为止,我国已基本将局面控制,敌人在被我们一点点消灭,全国已几乎没有新增病例,这离不开我们中国共产党的领导和人民的全力配合。为了打赢这场战争,全国停工,全国学校延迟开学,全国人民有秩序的在家中抗击病毒。如此规模庞大的战役,可见我国人民的素质,可见领导班子的能力和决心。医疗团对从全国各地奔赴武汉,顶尖的科研团队夜以继日,争分夺秒的研制疫苗。这一切的一切都离不开中国的教育,这充分的说明教育的重要性,是中国的文化哺育了我们这一代人,让我们不顾一切的为了整个国家。目前,中国疫情已经全面控制,而海外疫情不断扩散,累计确诊已经超过20万人,人数还在持续增长,在这特殊时期,才能彰显大国实力,我们的国家在最困难的时期仍为其它国家提供物质和医疗人员的援助,帮助他们一起共渡难关。我相信,世界疫情过后,世界将会对中国刮目相看,中国的世界地位将会提高,在世界上将会有更多的话语权,这一切都离不开综合国力的提升,离不开人才的发展,离不开中国改革开放以后的中国教育。所以,特殊时期特殊对待,放弃什么都不能放弃教育,虽然老师和学生都在家中,但中国的教育依旧前行,在以另一种方式改变历史,创造未来。

3浅谈特殊时期有机化学专业毕业论文

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新型城镇化建设金融服务研究

【摘要】新型城镇化建设是一个依托区域所在地经济资源环境等重塑产业链的机会,而要实现新型城镇化建设,就需要资金的支持。本文提出利用资金导向引导新型城镇化的布局合理;推动面向产业链的金融支持定位及金融服务政策研究包括适合农业发展的新型生态农业城镇金融服务、符合工业基地产业链特色的新型特色低碳工业城镇金融服务、适合边境或水域的新型贸易城镇金融服务、适合旅游宜居的新型生态旅游城镇金融服务、适合矿区基地的新型低碳矿区城镇金融服务及适合少数民族聚集的新型民族城镇金融服务等;并强化对新型城镇化建设的现代服务业的金融支持力度;同时加大对教育培训的扶持,为新型城镇化建设提供持续发展动力;面向公共服务的金融支持。另外,还要建立完善的新型城镇化建设的风险管理体系。

【关键词】新型城镇化建设;产业链;金融服务;生态农业城镇;新型低碳城镇

一、国内外城镇化建设的金融支持现状分析

城镇化是生产力发展到一定阶段的产物,是与区域经济发展水平、资源的重新配置要求及信息化程度等息息相关的。而要让城镇真正起到为居民提供就业和保障,推动区域经济发展,就需要选择符合当地区域优势的产业链,由它来带动相关行业的发展。而要想让这个产业链得以充分发展,就需要投融资的活动。所以金融服务定位是非常重要的。国外不少学者都关注城镇化进程中的金融支持。他们大都认为通过对某些具体领域或行业的资金倾斜以引领相关产业,Kyung-HwanKim在其论文中阐述了在城市化进程中金融支持通过对房地产行业的投融资在推动城市基础设施建设中起到了非常重要的作用[1]。Stopher,PeterR在论文中说明金融向轨道交通项目的倾斜为城市化建设起到了很大的作用[2]。Cho,Wu和Boggess在论文中强调了金融业通过对土地投资与开发的支持促进了城市化建设[3]。新玉言在其书中分析了国外城镇化的基本模式:以西欧为代表的政府调控下的市场主导型城镇化,此类模式是工业化和城镇化相互促进的局面;以美国为代表的自由放任式的城镇化建设模式也称英美模式,英国的城镇化过程形成和完善了以城乡规划为主体的公共干预政策,美国的城镇化过程是以资源和环境为代价换取城市扩展的;以日本、韩国为代表的工业后发达国家城镇化模式城市圈模式,日本城镇化是以大都市为核心的空间集聚模式来获得资源配置的集聚效益。韩国的城镇化是在政府的公共政策指导下以首都圈为核心的空间高度集聚;以拉美和非洲部分国家为代表的受殖民地经济制约的发展中国家的城镇化模式,拉美国家的城镇化是过度城镇化的代表,由于只相信市场机制而放弃政府指导,实行土地私有制,结果导致大量失地农民到城镇使得城镇化水平远远超过了同期经济发展水平。非洲国家的城镇化由于城镇人口急剧增长而经济发展没有跟上去,导致就业率下降,出现了贫民窟甚至出现饥荒[4,5]。上述国外城镇化发展经验说明了,需要实施多元化城镇发展道路,降低对资源和环境的危害,城镇化一定要有主导产业支持,要发挥政府在城镇化中的积极作用;应建立可持续的稳定的城镇建设投融资新机制,制定并实施完善的公共干预政策。所以政府的宏微观政策的适度引导是必须的。结合国外的城镇化道路,我国的城镇化建设吸引了很多学者的关注。不少学者提出要通过对某一领域或行业的金融支持如水资源建设项目资金推动、基础设施建设的金融活动、企业投融资支持、居民生活方式的城镇化建设金融政策,产业结构调整优化及城镇化进程中农业的现代化提供资金。Chang,Miao在论文中提出通过向水资源建设项目提供大量资金支持推动了城市化建设[6]。李黄衙玺在其硕士论文中提出一方面要通过开发多元化的融资渠道,解决城市基础设施建设资金,另一方面通过增大中小企业融资的金融支持解决农村剩余劳动力的转移[7]。何静和戎爱萍认为针对存在的基础设施融资单一、金融支持不足等问题应该进行金融产品创新如开发多元化的TOT和BOT等融资模式;建立城镇化金融服务和业务拓展体系;完善农村保险及农村要素市场化等[8]。李建华提出积极完善有利于金融体系建设的扶持政策如支持民营企业投资改制的金融机构及积极发挥财政的支持力度等、健全联动机制及加大金融产品的创新力度等政策措施[9]。熊湘辉和徐璋勇根据量化分析结果提出通过增加城乡一体化产业融合资金支持,加大金融机构对城镇化建设中基础设施的投入,改善金融机构对城镇化的服务水平等途径以实现中国新型城镇化的可持续发展[10]。在应用层面,基于传统城镇化模式存在的问题和矛盾,在十八大上我国高层再次提出新型城镇化以解决中国经济面临的投资等问题。这些年全国先后对各种新型城镇化的建设进行了探索,出现了一些新型城镇化模式如天津、江苏、成都、广东和浙江温州等模式。它们的共同性就是:工业向产业园区集中,农地向集约经营集中,村民向新型社区集中和土地有偿转让使用。最近,由国家发改委牵头,财政部、国土资源部、住建部等十多个部委参与编制的《全国促进城镇化健康发展规划(2011-2020年)》已经完成。该规划将涉及资金投向全国20多个城市群、180多个地级以上城市和1万多个城镇的建设。按照“以大城市为依托,以中小城市为重点,逐步形成辐射作用大的城市群,促进大中小城市和小城镇协调发展”的要求,推动城镇化发展由速度扩张向质量提升“转型”。围绕未来城镇化战略布局,下一步国家将统筹推进铁路、公路、水运、航空、输油气管道和城市交通基础设施建设,以此来发挥其对城镇化发展的支撑和引导作用。新型城镇化强调消费升级和城市智能化;城镇化将成调结构、经济再平衡平台;新型城镇化强调公共服务均等化和城乡统筹。

二、面向新型城镇化建设的基于产业链的金融服务定位

(一)利用资金导向直接或间接引导新型城镇化的布局合理

对新型城镇化建设中城乡水、电、热、气、房及道路和公共服务等基础设施建设、符合不同地域特点的产业园区建设、新能源利用率和新兴产业如节能节水节电等设施的布局等规划设计及建设的金融服务定位。另外,也要投入部分资金合理整治现有的田、水、路、林和村等综合问题。利用政府资金及政策主导,利用PPP项目、创业投资、科技金融及风险投资等市场引导产业结构合理、城镇建设规划合理、土地利用规划合理、小城镇、中心村和新型社区的规划合理、城镇软硬件配置合理。公共服务的金融扶植。对于新型城镇的公共服务领域如医疗和社会保障、绿化带的规划及建设、垃圾回收工程等在绿色生态新型城镇化的发展中是相辅相成的,政府主导投入资金包括利用PPP项目在新型城镇建立比较大型的医院并建立社018年第11期下旬刊(总第715期)时代金融TimesFinanceNO.11,2018(CumulativetyNO.715)区医院,同时部分吸收社会资金加入到医院建设中,这样为医学院的毕业生提供实习和工作的就业机会,同时还降低了当地居民就医的成本。

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中药学人才培育方式建设与实施

作者:仇佩虹 林丽 叶发青 单位:温州医学院药学院

近几年,随着中药领域新学科、新行业不断涌现,社会迫切需要一批新型中药人才,以推动中药事业的进一步发展[1-3]。同时,我国的高等教育已经进入了大众化时代,高校招生规模不断扩大,人才竞争将由数量型向质量型转变[4]。因此,构建新型的中药学人才培养方案,以市场人才需求为导向,探索如何培养出一批具有较强实践能力和创新精神的高级应用型中药学专业技术人才是需要思考的问题。

1构建中药学专业实习实训教学体系

中药学实习实训是指组织中药学专业的学生在校外场所进行的有针对性的实际操作能力的训练,达到理论结合实际的目的。由野外见习、企业实习、医院实训实习及毕业专题实习等几部分构成。

1.1药用植物野外见习

药用植物野外见习是药用植物学课程体系中的重要环节,充分利用本地资源,在泰顺乌岩岭国家自然保护区、龙湾潭国家森林公园和永嘉林坑建立了见习基地,在大二开学的第一周安排学生到基地进行野外见习,通过一周野外见习,学生对中药的生境、生态及资源保护和利用的理论知识得到强化,既拓展了知识面,学生了解了中药资源调查的基本技能、方法,也培养独立工作能力和团队精神。

1.2企业实习

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环境微生物课题革新思索

本文作者:李春光 单位:郑州航空工业管理学院

随着我国经济的快速发展,环境污染的程度也日益加剧,国家和地方政府不断加大对环境污染的治理力度。和其他环境污染治理方法相比,利用微生物治理环境污染的方法是一个经济效益与环境效益俱佳的可持续发展方法。对于环境工程和环境科学专业的学生来说,环境工程微生物学课程的学习变得日趋重要。环境工程微生物学是以微生物学为基础,生命科学和环境科学与工程学的交叉学科,具有极强的实践性和应用性。由于自然界中的微生物看不见、摸不着,如何在教学过程中把这种抽象的东西变成具体的、通俗易懂的东西,调动学生学习的积极性,提高课程的学习效果,培养学生的实践创新能力,是目前环境工程微生物学教师应该思考和努力去改革探讨的问题。

一、课堂教学改革与探讨

1.引入日常生活实例,提高学生的学习兴趣

微生物由于形体微小,肉眼无法直接观察,需要借助显微镜才能看清其形态及结构,学生对它们缺乏感性认识,而教师“填鸭式”的教学方法,会使学生感到抽象、复杂、难以理解,学习兴趣不高。为此,笔者在课程教学过程中引入与学生生活息息相关的例子,提高了学生的学习兴趣,取得了良好效果。如在绪论中讲到环境工程面临的问题时,利用多张图片介绍了我国当前水体、固废、空气污染的现状,让学生清楚他们肩负国家环境污染治理的历史责任,以激发他们认真学习环境工程基础知识,不断锻炼自身能力,为国家未来环保事业做出贡献的激情。在讲到病毒时,适时介绍大家经历过的、印象比较深刻的,诸如:各种病毒引起的SARS、禽流感、手足口病、猪流感病等流行疾病,让学生清楚学习病毒知识的重要性。在讲到病毒的抵抗力时,引用了“吃药不吃药流行感冒都要一周”的俗语,使学生对病毒的抗生素抵抗力有了更深的理解。在讲到细菌时,适时介绍了目前在印度出现的“超级细菌”,使学生认识到在日常生活中要慎用抗生素。在讲到真菌时,介绍由酵母菌发酵生产的食品,如馒头、啤酒等,以及霉菌发酵生产的抗生素,如青霉素等,使学生理解了微生物对人类有益的一面。

2.运用多媒体教学手段,增强课堂教学的效果

环境工程微生物学课程中常涉及一些微观的、抽象的、阐述性的内容,如果按以前的口头讲述加板书的方式来给学生授课,学生很难直观理解和接受,会大大降低学习的兴趣;并且课程中涉及大量生物大分子的代谢过程,如果板书的话,会浪费大量的时间。而采用多媒体教学可避免以上弊端,在环境工程微生物学的讲授过程中,笔者根据教学目标和教学对象的特点,收集并合理选择相关的文字、图形、图像等多媒体素材,通过计算机技术的处理和控制,为学生创设多样化的情境,使抽象的微生物知识和某些抽象的过程变得具体化、形象化,易于学生理解和接受,再加上生动的描述和启发式问题的设置,激发了学生的学习兴趣,学习效果良好。例如,在讲授病毒的繁殖过程时,如果只是单纯地向学生介绍吸附、侵入、复制、装配、释放等这几个步骤,恐怕学生很难印象深刻。但如果结合课件中的动画过程,就可使学生很容易地把握每一个步骤进行的具体程度和状态,从而掌握病毒繁殖的整个过程。在讲授原核微生物中的细菌基本形态时,如果用口述、板书画图、挂图等方法很难让学生直观、准确地把握细菌的形态,而用大量丰富、栩栩如生的细菌图片,然后引出这些细菌引发日常生活中常见病例的图片予以形象说明,使学生印象极其深刻。采用多媒体教学后,学生一直反映的问题是不能随堂做好笔记。针对这个问题,笔者及时采取了改进措施:首先,课前先将本堂课所要讲的内容大纲或某些重点内容提要列出来,在讲授时对这些重点内容进行重点讲解;其次,在学习新的一章内容前,把上一章的重点内容列举出来,让学生进行回顾;第三,可以把教案经过适当整理后拷贝给学生,这样便可以使学生在上课时能将注意力集中在听课而不是记笔记上。实践证明,这种做法使得课堂教学质量得到明显改善,学生的满意率也有了明显提高。

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OBE《制药分离工程》对分课堂教学模式

[摘要]以培养工程技术人才为目标,探索了基于OBE理念的对分课堂教学模式在《制药分离工程》中的课程改革实践。以OBE理念为指导,结合对分课堂的教学模式核心理念,对教学大纲中所涉及的教学内容和方法、课堂设计和考核方式等方面提出了具体的革新措施并在实际教学过程中得以施行,实现了课堂教学的重构,提高了课程的工程属性,激发了学生的主动性,提升了学生的学习积极性,增加了师生之间的互动交流,让学生能更为生动系统地掌握相关知识的同时深度学习能力和团队协作精神也获得提高,有效地实现了高素质应用型人才的培养。

[关键词]OBE理念;对分课程;教学模式;制药分离工程;实践

2016年12月,为贯彻落实《中国制造2025》,教育部、人力资源和社会保障部、工业和信息化部等部门共同编制了《制造业人才发展规划指南》,其对人才发展提出了新的更高要求,为培养工程技术人才培养指明了方向。2017年6月,教育部发布了《新工科研究与实践项目指南》,这一举措极大地推进了高校在培养应用型人才中引入工程教育专业认证理念,主动对标《华盛顿协议》和中国工程教育认真标准要求,创新应用型人才培养体系,将“成果导向教育、学生中心、持续改进”三大基本理念切实地贯穿于课堂教学中。成果导向教育(Outcomebasededucation,简称OBE)理念于1981年由Spady等人提出,经过四十年的教育实践检验,OBE理念因其在培养工程技术人才中所体现出的优势逐渐被高校和企业所接受并在很多国家教育改革中扮演着重要的角色[1]。2016年我国正式成为《华盛顿协议》会员国,标志着我国工程教育质量标准实现了国际实质等效,自此OBE理念在我国高等教育中被广泛地推行且被具体地落地到各个专业的人才培养方案和每一门课程的教学大纲中,这为高校工程技术人才培养的质量提供了保证。OBE理念关注学生经过教育过程最后所取得的学习成果,以社会对工程人才能力的期望以及学科发展的现状确定培养目标,由培养目标决定毕业要求,再由毕业要求确定课程体系,通过这一反向设计的过程,OBE理念被融入至教学大纲中并最终被贯彻于具体的教学环节[2]。因此,在实际的课堂教学中选择合理的教学模式是确保OBE理念能够被融合于教学过程的保证。2014年,复旦大学张学新教授提出了“对分课堂”的教学模式并在课堂教学的应用中取得了显著的效果[3],在此教学模式中学生的中心地位被充分地体现,这也正与OBE理念中“以学生为中心”相契合,在课堂教学中实现两者的有机结合能最大程度地完成相关课程“高效课堂”的构建。制药分离工程课程是一门与物理化学、化工原理和高等数学等基础课程密切相关的必修课程,具有鲜明的工程应用特色,作者基于OBE理念结合对“对分课堂”教学模式的理解就其在该课程教学中的应用进行探讨。

1基于OBE理念改进教学大纲

根据地方经济建设和社会发展需要,2017年我校开设制药工程专业以培养适应区域经济建设和医药健康行业发展需要的工程技术人才。制药分离工程是制药工程专业的核心课程(共有16章,32学时),第一章绪论部分简单地介绍了制药分离过程的运用以及未来的发展趋势;后面十五章内容分别详细地介绍了不同的制药分离技术以及其技术原理和工艺流程。目前,关于制药分离工程的教学主要存在以下问题:(1)课程内容多,课时量却很少。教师主要采用讲授为主的“填鸭式”教学,学生处于相对被动的位置,学生的主动学习能力和团队协作精神被完全忽略;(2)制药分离工程具有鲜明的工程应用特色,但是课程团队中没有具有工程教育背景的教师,都是理科出身,缺乏对工程教育的认识和工程领域的实际工作经历,这直接导致这门课在课堂教学中缺少工程性;(3)课程评价体系单一,仍然以考试成绩为主,忽略了课程过程性评价,这些都是造成学生课堂参与度低且学习积极性差的原因,进而导致课堂教学效果较差。2018年,制药工程系为了提高人才培养质量根据OBE理念重新编写了人才培养方案,之后我们按照OBE理念对制药分离工程的教学大纲进行了重构:首先根据培养方案确定该门课程支撑的相关毕业要求,然后根据每一条毕业要求确定该门课程支撑的毕业要求指标点,最后根据毕业要求指标点确定该门课的课程目标:了解制药体系的基本特点及对分离过程的特殊要求系统地掌握现代制药分离技术的基本理论,在实际工作中能够正确地选择和运用各种分离技术(课程目标1);了解各种制药分离技术的最新研究成果和应用进展,着重强调制药分离工艺设计和优化,培养学生综合分析和解决问题的能力(课程目标2);掌握现代制药分离技术的基本理论与实践,并掌握其未来的重点发展方向(课程目标3)。为了更好地支撑课程目标,我们根据本地区制药工业的发展特色以及专业的发展定位对课堂教学进行设计并组织开展教学活动:选定《制药分离工程(案例版)》(科学出版社,2020年2月第一版)作为教材,全书共十六章,在课堂教学中重点讲授与中药制药和化学制药相关的分离过程(共十个章节,32学时),关于其他章节的学习主要由学生在课下进行,另外要求学生按照学习内容观看中国大学MOOC上制药分离工程(四川大学化学工程学院)[5]。另外为了培养学生的工程思维能力,我们会在课堂教学中侧重讲解每一个章节涉及到的制药分离过程的案例,然后基于课本中的案例学习引导学生以小组的形式学习与制药分离过程相关工艺过程的研究论文(让学生自主从美国化学会旗下的OrganicProcessResearch&Development期刊去选择与制药分离过程相关的研究论文)并将论文凝练成案例在课堂上分享,通过这种形式让学生有机会接触到与制药分离过程相关的发展前沿并检验自身对相关知识的掌握程度。此外,通过线上的途径给学生发送与制药分离生产过程相关的图片、视频和文章等资源,引导学生将所学知识与实际应用紧密结合起来,帮助学生更加形象具体地了解实际生产过程的同时加深对知识的理解。最后,针对课程目标设计课程考核与评分标准,健全课程的过程性评价,并在课程考核完成之后完成课程目标达成情况分析,并且基于评价结果提出持续改进的办法。这些关于教学活动的调整优化都是为了更好地将OBE理念贯彻于实际教学过程中,让学生在学习专业知识的同时提高学生分析解决与制药分离过程相关工程问题的综合素质。最后,我们对课程考核部分也做了如下调整:平时成绩(40分),考核方式:课后作业10分,10次作业;案例分析10分,以小组形式提交5个案例分析;平时出勤率(5分);课堂测验(5分);课堂互动(10分)。期末考试采用闭卷考试方式,总分100分,占总评成绩60%。考试所涉及的内容包括教师在课堂中提及的重难点和相关案例分析实例。

2利用对分课堂教学模式提高教学效果

2014年复旦大学张学新教授在全面考虑教学过程的可行性和教师-学生(学生-学生)交互的心理机制首次提出了基于课堂教学改革的新模式—对分课堂,其把教学明确分为讲授(presentation)、吸收(assimilation)和讨论(discussion)三个过程,简称为PAD课堂,其核心理念是一半课堂时间分配给教师讲授,另一半时间分配给学生以分组讨论的形式进行交互式学习。在这种模式下,师生可以在课堂上展开有效的讨论,学生的主观能动性得到充分地挖掘,从而提升课堂教学效果。在这种教学模式中学生在课堂中的主体地位得以体现,另外,对分课堂中的过程性评价机制能及时量化课堂学习效果并为后面教学的持续改进提供依据。通过这种教学模式OBE理念被很好地贯穿于教学活动实施的微观过程中。本学期授课班级为制药分离工程2019级大三学生(50人,分为10组,每组5人),每周上一次课,连续2节,每节课45分钟,下面我们以第十二章“结晶分离”(共4学时)的讲授过程中为例对对分课堂在实际教学过程中的应用作具体的介绍。具体实施过程如下[7]:在2021~2022学年上半学期第14周,教师首先对第十二章“结晶分离”对应支撑的课程目标进行讲解[8],然后对本章所涉及的重难点知识(重点:结晶过程的各种必要条件,影响晶体质量提高的各种因素,掌握一般结晶技术的应用范畴和设备使用注意事项;难点:结晶过程热力学和动力学计算)进行解读并借助多媒体教学作详细地讲解,最后要求学生课下以小组的形式去查找并选定与“结晶分离”相关的研究论文(让学生自主从美国化学会旗下的OrganicProcessResearch&Development期刊去查找)并将论文当中涉及结晶部分的研究内容提炼出来并做成PPT以便在课堂上分享。本周课程结束之后,学生充分利用两次课之间间隔一周的时间消化吸收教师所讲授的内容,并且写出读书笔记、完成相关作业,另外学生以小组的形式完成文献的查找、翻译以及将其中与结晶相关的部分做成案例。在第15周的课堂教学中,首先让学生根据课下所学在小组内发起讨论并形成一致性的学习成果,在此期间教师需要在各讨论组之间巡视并督促学生进行与课程相关的讨论,但是注意不必实质性介入讨论,然后教师随机抽选几组发言,各位发言人分别代表本组向全班分享本小组制作的案例分析实例和学习成果以及课下学习过程中碰到的问题,然后小组之间进行讨论,最后教师根据学生的学习情况作针对性的释疑并选取其中最贴合课程内容的案例分析实例(从十个案例分析实例中选取一个)结合对应的文献进行详细地讲解,最后对整个教学环节进行回顾性总结。本人节选了所抽取的案例分析实例[9],如下:“芦丁是一种极具代表意义的黄酮类生物活性化合物,被发现广泛存在于在我国和越南生长的超过七十种植物中,其具有抗炎、抗氧化、抗过敏和抗病毒等方面的活性。由于其广谱的生物活性,在全世界超过130种已近注册的药物制剂中,芦丁成为了一种不可或缺的添加剂。作为植物的次生代谢产物,芦丁以低浓度((0.1~2.4wt%))存在于水果、蔬菜、植物种子和叶子中。根据有关文献报道:经过分离分析鉴定发现芸香叶中含有高达8.6wt%的芦丁成份;槐树的花蕾中含有高达22wt%的芦丁成份,这很大程度上促进了槐树的种植,但是由于其粗提物中含有较高的生物碱导致其有较多急性毒性的报道,这就要求我们在实际的药物生产之前对粗提物作进一步的纯化。下面是关于芦丁半连续结晶工艺的介绍:虽然现在间歇结晶工艺被广泛地用于原料药的分离中,但是连续结晶工艺由于其多方面的优势(物料处理量高、产品质量稳定和成本效益高等)逐渐在制药工业界被广泛应用。由于从草本植物中提取芦丁主要以间歇结晶工艺为主,所以关于高纯芦丁连续生产工艺的研究不是现阶段的重点,在这里主要介绍芦丁分离的半连续结晶工艺……”该案例分析来源于文献(Org.ProcessRes.Dev.2017,21(11),1769),主要介绍通过结晶分离方法从槐树花蕾中提取芦丁的工艺方法,学生对其中涉及芦丁半连续提取工艺流程进行了详细地介绍,通过本案例学生对晶体生长过程和晶体生长中涉及到的动力学知识和结晶分离的工艺流程有了更为深刻的理解与认识。在本章的教学中,学生的综合能力(包括对书本知识点的掌握和对科研论文的理解以及团队协作精神等)都得到了较好地培养。此外,通过制作源于科研文献的案例分析实例有利于强化学生对书本知识的掌握并有助于培养学生的科研兴趣。

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谈高中生物学科竞赛一贯式培养模式

摘要:以选拔未来国家高端生物学科人才为导向,高中生物学科竞赛一直以来秉持着培养学生创新思维和创造能力为指导思想,通过有序讲授大学各学科教材的科学知识,以达成高中生落实生物基础课程领域的基本内容,并通过理论考核和实验培训进一步促进学生科学思维和探究能力的提升和发展,最终贯彻立德树人的根本任务,为国家培育有理想信念、责任担当的生物科技人才。但受制于高中有限的学习时间和高考学科备考的顾虑,初入高中并对生物学抱有极大热情的学生,既要兼顾高考学科学习和成绩的提升,又要取得竞赛学习效果的推进,这显然有些矛盾和力不从心,而竞赛一贯式培养模式却成为了打破这种问题僵局的一种解决办法。本文希望通过一贯式培养模式的探索与思考,给正在奋战在竞赛教学前线的生物学科竞赛教师一些启示和帮助。

关键词:生物学科竞赛;生物教学;高中

一、高中生物学科竞赛一贯式培养模式提出的背景

随着我国经济和科学技术的迅速发展,以及知识科技的兴起,这对我国高等教育提出了新的要求和挑战,高端科技人才培养模式的改革势在必行。顺应时代要求,通过构建理念更为先进、面向未来的科技人才培养体系,每年开展的全国高中生生物学科等竞赛选拔体制正式建立,截止至今年已有 30 届之多,其针对的选拔对象为对生物学科具备极大热情、向往投身于生物学科研究领、并立志于更好地服务于国家和人民的具有崇高理想信念的高中生,通过各个高中开设的竞赛特色培养机制,最终通过清华北大等高等学府各个专家共同命制的科学严谨的试题,从而选拔出成绩最为优异的竞赛生,可以说竞赛选拔体系的变革与高中课程改革的理念不谋而合,与高中的育人方式同向同行,将进一步发挥服务于国家高端人才储备战略计划。近些年,随着试题命制的国际化趋势越发明显,单纯的记忆背诵等知识的考查越来越少,取而代之的是以最新的文献研究等为情境,充分体现了学生对于实验数据的分析以及探究能力的考查等,这就需要学生对于大学十多门学科教材通读、熟读的同时,更加需要其对其学科本质及学科研究方法等内容的充分掌握和理解。为落实学生生物学研究的核心素养发展和解决学科问题关键能力的提升,这就需要学生花费大量的时间和精力去钻研学科知识、建构知识体系、动手操作实验、大量的文献阅读和整理等。对于即将步入高中并对生物感兴趣的竞赛生而言,不得不与常规授课抢时间,不得不容忍竞赛学习所带来的课内成绩的滑坡,在焦虑中学竞赛、在犹豫中学竞赛,已经是当前生物竞赛学生的一种通识和状态。而一贯式培养打通了各学段的阻隔,建立各学段之间的联系,保持教育一致性和连续性为策略的教育理念。一贯式培养秉持因材施教的原则,通过高站位、高视角整合并拓展小学、初中、高中、大学等学科知识以建设起连续性教育课程体系,突破常规的学段与年龄限制,是一种高效率、高质量的对接国家未来顶尖创新人才培养的教育手段。下面就以一贯式培养的课程体系理念、课程体系和培训实践以及课程培养建议等逐一展开讨论。

二、生物学科小、初、高一贯式培养课程体系的理念

多年以来生物学科竞赛课程培训在诸多因素的影响下依然艰难前行,在取得了良好的成绩的同时,也存在一些亟待解决的现实问题。前些年生物学竞赛教育在课程设计上主要追求各学科全面且系统性的理念,在竞赛教学上坚持以基础知识、基础操作和基本技能为导向来选拔生物学科竞赛选手,这就要求竞赛生具备极其深厚的学科理论知识和学科实验技能,背书抄书似乎看起来是一种行之有效的学习途径。但随着科技进步、时代更新和快速发展,未来科学技术的研究和操作逐渐会被人工智能和高速计算机取代,学科研究的侧重点则更加关注于如何提出一个创新性的观点,如何能够运用知识去回答和解决现存的问题等。所以综合了文献查阅、国内外比较研究,依托于清华大学和北京大学以及北京师范等大学的教授阵容为班底,以各个高中竞赛部为培训的主阵地,确立了高中生物学竞赛课程的基本理念:面向一部分成绩优异的学生、提高学生生物学科研素养、倡导探究性、合作性、创新性研究型学习模式,关注实验操作和论文分析。这些理念基本确立了我国未来生物科学人才教育的发展方向,这种理念的提出既反映了当前国际生物科研发展的规律和趋势,又符合我国高等教育人才培养的目标和国家需求,在课程发展的可行性和前瞻性上取得了较好的平衡。

三、生物学科小、初、高一贯式培养课程体系及培训实践

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