生物工程專業課教學模式探討論文
一教學理念和教學模式反思
在生物工程專業課教學實踐中，以往的教學理念存在一定弊端。由於受到具體的辦學條件影響，資金不足，設施奇缺，致使課程體系中實踐環節設定也因陋就簡，教學實施主要是以課堂教學為主，並沿襲著以往的灌輸式教學方法，形成了曠日持久的、迴圈往復的“固教固學”模式。在此教學模式左右下，學生基本上喪失了專業志趣和學習的主動性；頭腦變成簡單的裝載工具，毫無探索求新意識；專業素養的塑造受到阻礙，導致分析問題和解決問題的能力明顯低下。種種跡象表明，閉塞、沉悶的環境；乏味、空洞的說教；簡單、武斷的傳授，這些積習足以湮滅我們既定的素質教育的初衷。本質上，這種教學理念和模式，擱置了對工程專業課教育內涵的挖掘，不能站在“學生主體”的角度來塑造專業人才。此機制下培養的人才缺乏“專業活力”和“專業能力”，難以適應現代生物醫藥發展的客觀需要。反思我們的教學，往往暴露出以教師為中心、以教材為中心和以課堂為中心的赫爾巴特“三個中心”的教學思想[1]。但實際上，赫爾巴特還主張把教學過程理解為在教師的引導下，學生的觀念積極活動的過程。他把教學活動分為“清楚、聯想、系統、方法”四個主要階段，稱之為“四步教學法”。其中，“系統”階段，教師充分調動學生的思維與想象，讓學生髮現更多的聯合因素，從而形成一個廣泛的系統。“方法”階段，學生應該透過實際的練習，把系統化的觀念與知識應用到個別情況中去，以檢驗是否正確理解了所學知識。與之媲美的“從做中學”教學理念最早是由美國教育學家杜威提出來的[2,3]。杜威則認為，“生長”是教育的主要目的。這裡的“生長”是有機體與外部環境、內在條件與外部條件互動作用的結果，不是毫無限制任其發展。教學過程是學生透過親身實踐、探究而獲取經驗的過程，同時也是學生思維發展的過程。依據思維發展的階段，杜威把教學過程劃分為五個階段，稱之為“五步教學法”。分別為，創設疑難情景；確定疑難所在；提出解決問題的種種假設；推斷哪個假設能解決這個困難；驗證這個假設。借鑑於杜威的經驗哲學，當下我國高校實踐教學應重拾經驗法，精創“經驗”的教學情境，注重實踐教學中“經驗”的動態性和發展性，重現實踐教學的“經驗”光芒，促進真正的應用型技術技能人才的快速成長[3]。這種觀點與盧梭活動教學思想的基本觀點也有契合。盧梭教育思想表現在原則上學以致用；實施上行以求知；方法上啟發誘導[4]。基於此，生物工程專業教學必須著手改變以往陳舊落伍生物教學方式，樹立“發展式”教育教學理念，形成學生主體觀念，在多元化教學模式中提高學生學習的主動性、積極性和創造性；適當增加生產實踐比重，讓學生學以致用，已檢驗教學實效，從而培養出專業修養和專業技能兼備的專業人才。
二國內外研究現狀分析及其啟示
伴隨我國社會經濟的高速發展，高教改革步伐也不斷加快。改革有助於促進教育新時態的萌發，首當其衝的是教育教學理念。對比一時間國內外湧現的'各種理念，比如“民主式”“人人可成才式”“教即導式”“自主、探究、合作式”“開放式”“雙贏式”及“多元評價式”等等，我們認為“發展式”教學理念以其開放包容的人性化內涵和目標導向性主旨更加趨於科學性，適用於普通高校的治學理念。科學家勞厄說：“教育重要的不是獲得知識，而是發展思維能力。”[5]也就是從“授人以魚”到“授人以漁”的過程。教育，擔負的最大責任不是傳承知識，而是移風易俗[6]。利用“發展式”理念構建的意識開放性課堂是深化教學改革的一條出路。發展式理論最早起源於瑞士心理學家、生物學家和哲學家皮亞傑(JeanPiaget,1896～1980)的“發生認識論”。皮亞傑的具體研究方法和技術是其獨樹一幟的“臨床法”。該方法在實踐中經歷了一個不斷揚棄的過程：由最初的口頭交流階段發展到口頭交流為主、實物操作為輔階段，再到實物操作為主、口頭交流為輔階段。受其啟發，“發展式”教學理念首先講求把教學目標由“關注教學任務”轉向“關注學生思維發展”，課程設計應由“給出知識”轉向“引起專業活動”，最大限度地發揮學生的主觀能動性，透過參與活動受到教育和啟迪。當然，並不提倡否定理論教育的直接性和權威性，在沒有理論知識的基礎上，盲目上馬令學生眼花繚亂的“活動”。其次，強調教師因人施教，點面結合。在學習理論內化於心之後，就可以適時發起“活動”倡議和組織“活動”實施，利用驗證科學理論啟發學生創新思維的教學模式提升學生綜合素質。過程上，“發展式”教學理念跨越了“以人為本”和“以用為本”兩個階段，有利於教學質量實現質的飛躍。
三生物工程專業課程教學模式的有機構建
生物工程專業課分為專業理論和專業實踐緊密結合的兩個有機組成部分，分別承擔著專業知識和專業技能的基礎架構的搭建，共同詮釋生物工程專業的素質教育內涵。在精準傳授專業理論的同時，為了保證學生在開展設計型和綜合型實驗中有充實的理論基礎和濃厚興趣,課堂上應當循循善誘，引導學生建立思考和發揮創意。在教學實習及生產實習中,讓學生感受到所學知識的應用前景和價值,明確學習目標[7]。教師基於“發展式”教學理念，建立行之有效的教學實踐模式———“學術或技術活動式”，探索與創新，交流與驅動，總結與反思，以活動促進智力與專業思想的成熟。實踐環節，綜合實驗課程真正做到以學生為主體，增強動手、動腦的能力，促進學生創新意識的萌發。為達成培養目標，首先要根據實際需要精選實驗內容，減少簡單重複性實驗內容，只保留少部分基礎操作的經典驗證性實驗。同時，跟蹤學科發展，把具有學科前沿性和交叉性的研究成果轉化為實驗內容[8]。其次，儘量維持實驗的系統性和完整性，讓學生在教師的指導下設計完成一項實驗或實踐任務，以策劃、實施和結果的過程化場景（畫面）充實學生的專業活動空間，強化專業思維。為驗證我們的教育教學理念和教學模式是否符合人才培養要求和社會需求，我們聯絡當地生物技術企業，實施校企合作育人機制。根據人才型別與層次的培養目標，建立“應用技術型”和“技術研究型”兩個目標體系。學生依據自我發展的內在需要，進行自主選擇。客觀上，學生自動劃歸為科研發展型（Science,S類）、應用技能型（Technology,T類）以及少數的ST綜合型等三類。針對這三類同學，我們在教學方法的選擇上各有側重。在教學環節設計、課堂內容選擇、教育活動策劃等環節籌備多種預選方案。第一，抓好生物工程的教材建設。根據生物工程專業課特點，教材應當精心挑選，儘量選用具備代表性的規劃教材。教材也可以為不同類別的學生量身定做。第二，做好課前準備工作。建立聯動的考評機制，督促學生充分利用教材和課外網路資源，進行課前預習，準備問題；對於教師而言，課前準備工作屬於軟環境建立範疇，包括教案設計、教學環節設計和教師自我心理準備等等。第三，整合專業教育資源，打造有建樹的專業性課堂。依靠學校不斷完善的教育輔助設施，採用現代化的教學裝置，提高課堂效率；增加專業課的資訊保有量，展示現代教育的先進性。相應地，製作《XXX教程多媒體課件》和生產技術、工藝、設計等專業影片等等，形成獨具特色的電子教案，採用聲形並茂的真實影像、圖片以及動畫（Flash）等多種形式，產生生動、直觀的教學效果。針對專業理論問題，可以引用具體例項，組織學生參與課上交流和討論；針對某一技術環節，組織學生分組參加設計技術路線，提出構想和理論依據。在課堂教學外，還可以建立資訊多、內容新的教學輔導網站，讓學生登入瀏覽，拓寬學科視野，發表學習體會及建議。第四，目標考核必須密切聯絡生產或科研實際。比如組建學生（S類）課題小組，確立一個簡單的生物製劑產品研究“專案”，透過教師指導，學生自行查閱資料，應用所學知識，設計出簡單易行的技術路線；並闡述國內外的研發情況、生產工藝、產品形式、產品質量標準等；以專案可行性報告形式和“答辯”形式進行考核驗收。透過學生自己設計、進行產品諸事項論證等主體性教學手段，可以提高學生文獻檢索、資訊處理、知識消化、報告撰寫及口頭表達等綜合能力，提高學生的專業興趣和專業素養，鍛鍊學生的自學能力、創新能力和創業能力。此外，可以鼓勵學生自選課題、自擬方案，提出並論證自己的設計思路，在開放實驗室從事生物新產品的研究開發嘗試。
四實際效果評估與評價
作為省規劃課題《基於“發展式”理念的生物製品專業課創新性教學研究GBC1212060》的主要研究內容，經過一段時間的精心籌備，我們計劃實施基於“發展式”理念的生物工程專業課教學模式。以S類學生培養為例，首先向本專業學生（二年級和三年級）展示本項教學目標和教學方式，由學生自行決定參與試驗。大體的過程是：自願申請———初審———複審———透過，第一輪招收10人作為S類學生試驗組，應用“活動交流”教學方式進行教學研究；實驗教學採取研討性教學；定期開展ppt形式學術交流；教學方法———啟發式、開放式等方式。每5名學生配備一名學術水平較高的教師擔任導師，S類學生可以提前參與指導教師的科研專案。申請部分教研經費用於實驗班教學改革，學生實踐創新能力培養。透過“活動”設計、遴選、策劃、實施、反饋、監督等程式執行，針對試驗效果進行評估和評價。透過嘗試性訓練，充分發掘了S類學生的優勢及發展潛力，學生的滿意度達到90%以上。同時發現，新的專業教學方法能夠在專業修養和專業能力方面做到精準高效，使參與的學生身心同時得到均衡發展，符合教育理念和宗旨。類似的研究成果可以作為當前高校生物工程專業教學的研究成果，向國內高校推廣，使更多的師生從中受益。
五結語
結合黑龍江八一農墾大學生物工程專業的“十三五”人才培養方案和目標，對專業課程的教學內容與教學方法進行了認真的思考，在全面分析目前專業課開設現狀、目的和意義的基礎上，精選了生物工程專業課的教學內容，培訓了專業教師隊伍，旨在為即將開展的工科院校專業認證工作打下堅實基礎[9]。實踐中，突出複合型人才培養機制，不斷強化學生的工學專業意識，提高工學專業實踐能力。讓學生理解生物工程的內涵，努力達到專業素質的質量標準要求。
參考文獻
[1]趙福樓.從重教學到重管理:偏向“學本”的教師行為之變[J].今日教育,2013(11):46-49.
[2]梁玥.基於杜威教學理論的生物教學設計與分析[D].山東師範大學,2017.
[3]宋紅霞.重現實踐教學的“經驗”光芒———杜威經驗哲學對高校實踐教學的啟示[J].安陽師範學院學報,2015(4):121-124.
[4]何夙旎.盧梭與杜威的活動教學思想之比較研究[D].湖南師範大學,2016.
[5]李敏君.關於科學素質教育的思考[J].教書育人,2001(10):15-16.