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0前言
医学检验技术专业是基于基础医学和临床医学之间的学科,医学检验在医疗工作中发挥着越来越重要的作用,医学检验技术专业的人才培养目标是培养同时具备扎实的基础医学知识以及临床检验技能的实用性的检验人才。《医学微生物学》是医学检验技术专业必修的专业基础课。该课程是基础医学中的一门重要学科,内容涉及细菌学、病毒学和真菌学三篇。通过本课程的学习,学生要掌握与医学相关的病原微生物的生物学特性、致病机制、机体的抗感染免疫、特异性检测方法以及相关感染性疾病的防治措施等,为后期专业知识学习和专业技能培养奠定基础。我校医学检验技术专业为2014年新开设的本科专业,结合本校应用型人才培养的要求以及转型发展的需要,笔者就在如何提高《医学微生物学》课程的教学效果,从如何优化教学内容、改革教学方法以及改变考核方式等方面进行了总结和探索。
1优化教学内容
《医学微生物学》课程理论和实验授课总学时为80学时。课程分为细菌学、病毒学和真菌学三篇,每篇内容包括总论和各论两个部分,分别叙述原核细胞型微生物、非细胞型微生物和真核细胞型微生物的形态结构、生长繁殖、遗传变异等生物学特性,病原微生物的致病性和免疫性以及微生物学检查法和防治原则(归纳为“三性两法”)。内容编排上,该课程的各论部分是相对独立而完整的,比如细菌学各论部分基本上是按照细菌典型形态来编排的,合计包括了十四类。如果仅仅利用课堂上授课很难把所有内容讲完,而且面对如此繁多的病原微生物,学生也很容易产生混淆。因此,在教学大纲的整体设计时,我们确立了以核心知识为主线的原则,选择目前影响较严重或流行性高等的病原微生物作为重点讲解章节,而精简一些相对少见和较易理解的章节。
2改革教学方法
为了有效激发学生学习该门课程的欲望,在教学过程中笔者采用了多种教学方法取得了较好的教学效果。
2.1任务驱动法
“授之以鱼不如授之以渔”。《医学微生物学》各论部分的每一类病原微生物的内容碁本都是从“三性两法”五个方面来介绍的,我们通过在课堂上仔细讲解一些重要病原微生物后,会将一些相对容易理解的章节以有奖任务的形式分配给学生,学生课后自己收集资料,制作课件,学生在带着“任务”有目的的学习过程中,自主学习的能力、分析及解决问题的能力都得到了明显提髙。
2.2PBL教学法
如,在《医学微生物学》实验教学中,我们将一些实验项目进行了改革,会提前一个月布置实验内容,学生以小组形式自主设计实验方法以及完成实验操作和实验结果的分析,课上总结陈述和讨论。当然对于较难理解的章节依然沿用传统的讲授法,但是在授课结束后结合经典的习题练习巩固,推荐给学生一些质量较好的精品课程进行再学习,学生的学习效率和质量都得到了较大提高。
3改变考核方式
医学检验技术专业要培养的是应用型和创新型人才,理论考核和实践教学考核同样重要,我们在课程考核方式上也进行了新的探索和尝试。
(1)理论和实践教学中都加大平时成绩的比例,注重过程考核。除了常规的出勤和作业要求外,在学习过程中的参与度(如参与小组讨论、病案分析等)都可以作为平时成绩加分项,实践教学中实验操作的规范性都是平时成绩考核加或扣分点。
(2)给予学生充分的学习自主权,“逼”学生在课后多下功夫。学生自己整理课程的重点知识点汇集成题库,根据出题质量给予评分。学生在出题过程中,回顾和梳理了课程的重点知识,学习效果得到明显提高。
(3)充分利用学校建立的易班平台进行课前预习或期中考试考核,大幅降低期末考试所占比例,考核方式更多样,教学质量和效果却得到明显改善。
4总结
关键词:环境工程微生物学 教学质量 教学方法
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(b)-0029-02
环境工程微生物学是研究环境领域有关的微生物及生命活动规律的一门学科,是环境工程本科专业一门重要的学科基础课[1]。该课程所学习内容与环境监测与治理的多项技术,比如,废水、废气、固体废弃物的生物处理,尤其是有机废水的生物处理密切相关。目前有机废水的生物处理在世界范围内也已经普遍采用。学好环境工程微生物这门课对后续专业课学习、教育实习及工作实践都具有重要的意义。如何提高环境微生物的课堂教学效率,将抽象的知识转变成形象具体的知识,提高学生主动学习的积极性等方面需要不断进行探索。以下是笔者在教学实践中的体会和建议。
1 合理组织教学内容
在掌握课程的基础上合理组织教学内容是提高听课效率的关键。环境工程微生物学课程理论知识多,原理多,概念多,易混淆[2]。为获得好的理论教学效果,教学过程中要注意知识的系统性,同时,要体现它在本专业中的地位和作用。
以周群英主编《环境工程微生物学》为例,该教材教学内容分三部分:微生物学基础、微生物生态与其在生态工程中的应用、环境工程实验[3]。该教材层次清晰,基础知识的讲授为学生理解微生物生态工程应用打基础,而实验部分则有助于学生进一步对知识点的理解。然而在教学中发现,在微生物学基础部分,由于知识点繁杂、重点内容不够突出、条理性不强,学生缺乏兴趣,学习效果差。因此在授课过程中,作者整合微生物学基础知识内容,为学生整理出该部分的教学内容的框架、主线及重点,并结合目前相关科研前沿动态进行讲授。通过教学内容的组织,使得学生在对学习内容能够提纲挈领的把握的同时又能有的放矢、抓住重点,为后续应用部分的学习打好基础。
教师思路清晰,课堂组织好,课堂气氛生动活泼才能使学生的学习主动性增强,变被动为主动。因此,教师要站在一定的高度对教材总体编排认真钻研,按不同专业的课程要求区分基础知识、难点知识、重点知识,才能有的放矢既合理安排课程进度又使教学内容中先上课程和后续课程有机的衔接起来,使整个知识连贯性、系统性更强。
2 优化教学手段和方法
教师的教与学生的学是信息不断输出与输入的活动,想实现良好的互动是教师与学生共同努力的结果。实践中教师要在重视学生的主体地位时发挥好传授与引导作用,通过灵活多样的教学方法激发学生学习、钻研的热情。可以通过以下几个途径。
2.1 启发式教学法
教育理论家曾明确指出:“最有效的学习方法就是让学生在体验和创造的过程中学习”。启发式教学重在正确处理好教与学的关系。根据教学内容在教学过程中精心设置问题,通过创设问题情境促进学生思维,学生自主学习热情高,而且通过对解决问题方法的探索,激发了学生的创造热情,培养了学生创新能力,可以起到很好的教学效果。运用启发式教学法时注意提出的问题必须具有现实意义,引起学生的兴趣又不偏离教学大纲的要求。
2.2 抽象知识形象化,理论联系实际
教材第一部分内容微生物的基础知识中描述性语言居多,学生不易理解,此部分结合多媒体手段形象记忆非常重要。另外恰当的比喻也能把抽象的知识形象化、生动化使学生更容易理解记忆。理论与实际紧密结合,多向学生介绍相关理论在实际生产生活中的应用,用实例讲述概念,使学生感受到所学的知识与实际生活息息相关。与具体实际例子结合起来才能让学生真正掌握课本上的理论知识,同时,也培养了学生解决实际问题的能力。如在讲解微生物形态时可以紧密结合实验课,再结合微生物在环境领域的应用去介绍它们的特性及用途。讲解微生物处理污水原理时,可将城市的污水处理厂,土壤的生物修复过程等穿插其中,起到事半功倍的效果。
2.3 注重归纳总结
在课堂中运用归纳总结法也很有必要。归纳总结强调及时才可能有效。此法可贯穿于整个课堂教学中,在每一个教学内容结束后进行小结。目前,大多数教师更注重引课,而在授课中和授课结束后没有精心设计,草草收尾,使整堂课显得“虎头蛇尾”。教师在教学中既要讲清楚知识点,又要及时归纳总结,把知识引向新的高度。课后归纳总结可以对本次课内容进行分门别类的“串讲”,也可以打破章节限制对以往所学课程进行“串讲”,使学生学习时不仅形成以教材目录为顺序的纵向知识体系,还能形成以内容为基础的横向知识体系,化点为面,使学生在掌握知识时能更灵活的应用知识。
2.4 讨论法
在教学过程中适当引入讨论法把问题形式改变为讨论式。在一定时间内让学生分组讨论、自由发言,老师给予适当引导,其他同学随时补充,鼓励学生大胆对老师的教学提出问题或者否认。这种形式发挥了学生的主动思考和组织能力,气氛活跃,比单纯的提问式有更好的效果,也能使教师不断摸索出适合不同学生的教学方法,不断提高教学质量。但在运用讨论法时要注意教学内容的时间安排,防止前松后紧,最好能和传统的讲授法相结合。
2.5 教学手段科学化
随着计算机和信息技术的发展,多媒体教学已经成为一种普遍的教学手段。课堂上充分利用多媒体技术利用声、光、动画可以更好地显示一些代谢的动态变化过程,更加生动形象,更好地解决了传统静态教学的难题,同时也增强了学生的感性认识和学习兴趣,提高了学生学习的主动性。但多媒体技术要运用合理,多媒体多以图片、动画呈现,少有文字描述,教学时更要结合教材将书本上冗长的描述和直观的多媒体知识结合在一起。如果和传统的板书教学有机结合更能加强学生对知识的理解和记忆。
3 注重理论教学与实践教学相呼应
环境工程是一门应用性很强的学科,培养“基础知识牢固、实践动手能力强、富有创新素质”人才是该专业的目标和责任。实验是重要的研究性教学环节,在实验项目的开设中,注意紧密联系理论课教学环节,不能使二者脱节。在教学中应通过改革教学方式、搭建实践教学平台来改变过去以课堂教学为主的单线条式的教学模式,建立理论教学与实践教学相呼应的教学体系。通过理论教学与实践教学的融合互动提高学生的工程意识、专业素质和创新实践能力。
目前,大多数环境微生物学专业开设的实验项目较为单一,多为一些以增强感性认识为主的验证性实验,缺乏能够和环境工程实际应用系统结合的综合性或设计性实验。这样的实验设置会导致学生缺乏分析问题、解决问题的能力,所学知识与生产实践脱节,不利于学生综合素质的培养。我们认为,基础课的实验教学不仅要教会学生基本的实验操作还要提高学生自己的实验设计和动手能力。在掌握基本实验技术的基础上设计几个应用性较强的综合实验,把独立的实验操作融入到综合实验中。学生独立查找资料,设计实验方案,由教师指导审定后再进入到实验阶段。学生主动性学习兴趣提高,又能将所学的理论知识联系进来,加深了对课程的认识和理解,实现了教师指导与学生研究性学习相结合、理论与实践相结合。
总之,教学是一门艺术。要针对环境工程微生物学的特点,精心组织教学内容,灵活运用多种教学方法,科学合理设计环境微生物实验,以培养新时代的应用型人才、工程型人才为目标不断摸索提高环境工程微生物的课堂教学质量。
参考文献
[1]田园,陈芳艳,商丹红.《环境工程微生物学》教学经验之浅谈[J].科技信息(学术研究),2008(34):475-477.
1.依据社会对医学检验人才的要求,不断优化课程体系
从相关的调查数据中,我们可以得出以下结论:各级医疗卫生机构对医学检验专业人才的要求较高,企业对医学检验专业人才的要求也是非常高的。为了能够为各级医疗卫生机构、企业输送更多高质量、优秀的医学检验专业人才,此时高校要与同行进行交流,探讨改革教学、提高检验医学教学质量的方案。当前高校依据社会对医学检验专业人才的要求确定了人才培养目标,目地达到国家教育部100304医学检验专业人才培养目标;培养具有丰富的专业知识、具有较强的实践能力、具有较强的临床沟通能力的复合型医学人才。
高校在制定教学计划、优化课程结构、整合课程体系的时候要将培养目标作为出发点,搭建适合医学检验专业的知识平台。第一平台,文数理知识平台。其中包括了英语课程、计算机课程等,这样做既可以拓宽学生的知识面,还可以为学生日后的学习奠定坚实的基础。第二平台,专业基础知识平台。其中包括了生物化学学科、医学微生物学科等,这样做可以丰富学生的专业知识,还可以提髙学生的科学思维能力。第三平台,临床医学知识平台。在这一知识平台上要重视临床医学与检验之间的内在联系。第四平台,医学检验专业知识平台。这一知识平台重视培养学生运用理论知识的能力,提高学生的专业技能。在构建教学计划时,要遵循课程之间的内在联系,构建具有联系的四大课程平台。与此同时要开设选修课,重视社会实践以及毕业实习,以此来提高学生的综合能力。
2.重视课程建设,修订教学大纲,改革教学内容
在课程建设中,首先要做的工作就是改革教学内容。医学检验这门学科以飞快的速度发展起来,并且医学检验学科的知识也在不断更新。然而由于受到教学时间的限制,学生不可能掌握该学科的所有知识。所以在改革教学内容的时候,教师要取舍得当。教师要重视理论与实践的有机结合、一科与其他学科的有机结合,突出重点知识以及难点知识,删除与其他学科相重合的知识,提高教学效率。有一些内容较为简单,此时教师要求学生要自学,这样做不仅让每一位学生都参与到教学活动中,还培养了学生的自主学习能力。现阶段,有七门专业课程的教学大纲巳经修订完成,如:《输血技术学》、《临床血液学和血液检验》、《临床微生物学和微生物检验〉涛’并且已经将其运用到教学中。新的教学大纲将重点知识凸显出来,这能够让学生对专业主干课程有了较为清晰的认识。在选择教材时,要选择卫生部规划的最新版本教材,结合自编教材,融入本专业的热点知识,将理论与实际结合起来。高校还要鼓励教师编写教材或者参考书。有一些教师还构建了主干网络课程,并且网络课程也是依据教学大纲来确定教学目标,选择上采用了以知识点为单元的章节式编排,以便于学生从中获取相关的信息。
3.改革教学方法,激发学生的兴趣,提高教学效率
依据不同的教学内容来寻找合适的教学方法,以此激发学生的学习兴趣,提高课堂的效率。教师通过教学活动可以将学生的积极性、主观能动性调动起来,还可以提高学生分析问题以及解决问题的能力。同时教学活动还可以激发学生运用以前所学过的知识来解决当前所遇到的问题,不断提高学生运用知识的能力。
3.1 启发式教学法
所谓启发式教学法是指教师依据学生的认知规律、学生的知识基础、整个教学内容来精心设计教学手段,以此来引导学生进行思考,促使学生处于积极性的状态中。在启发式教学中,要求教师要进行引导转换,将知识转换为学生的具体知识,再将具体的知识转化为能力。启发式教学中的“启”是相对于老师而说的,“发”是相对于学生而说的。教师在采用启发式教学法时,还要充分利用多媒体等辅助教学手段,提高课堂的效率。“启发式教学法”重视培养学生的分析问题、解决问题的能力;“联想比较法”有助于拓宽学生的知识面,也有助于培养具有创新型的人才。从教学观上来讲,重视学生的主体地位。从教学过程上来讲,更加重视学生的能动作用。学生不是被动的接受知识,而是要自己动手、动脑来获得相关的知识。从教学手段上来讲,通过营造活泼、有趣的教学氛围来激发学生学习的热情,以此来提高学生的学习成绩,该教学方式不是依靠死记硬背等方法来提高学生的学习成绩。从教学目标上来讲,比较注重学生的全面发展。将知识与能力、智力与非智力有机结合起来,把学生培养成具有创新能力的人才。
3.2 采用先进的教学手段
教师要积极制作多媒体课件,充分利用现代化辅助教学手段来模拟教学,增加教学内容的信息量。教师在精选多媒体课件的演示内容时,要充分了解教学大纲、教学内容,不断增加学生的感性认识,加深学生对知识的记忆以及理解。当前已有5门专业课程实现了课程上网,如:《临床免疫学和免疫检验》、《临床检验基础》、《临床血液学和血液检验〉等。
4. 构建规范的实践教学体系,提高学生的专业技能
医学检验这门学科不仅具有较强的理论性,还具有较强的实践性。在改革以及创新医学检验试验教学模式的时候,要充分考虑到医学检验技术的教学特点,构建以检验医学技术为核心的实验课教学体系。同时还要不断更新实验内容,促使学生掌握有本专业有关的知识,提高学生分析能力以及观察能力。学校还要依托附属医院检验科,构建相关的实验教学环境,为学生提供一个实践平台。实验教学环境为开展实验项目、改进实验项目奠定了坚实的基础,从而有助于增强学生的创新意识。
临床实验室拥有着先进的检验医学实验设备,这就便于学生更好的开展探究式学习。在课余时间里,学生可以在教师的指导下运用自身所学的知识来设计实验、开展实验。在实验过程中,学生掌握了相关的科研方法,这样做不仅调动了学生学习的积极性,还有助于学生养成严谨、求实的科学态度。如果学生仅仅掌握了丰富的理论知识,但是却不知道如何将理论知识运用到实践中,这类学生是无法满足社会的需求。在这个较为宽松的实验环境下,学生有机会研究自己想要研究的课题,在研究过程中,学生会通过向老师、同学求助,査找资料等多种方式来解决研究过程中遇到的困难,然而解决困难这一过程其实也是学生学习、提升自己能力的一个过程。医学检验专业不同于其他专业,该专业要求学生要具备较强的实践能力。
5.注重培养人才的综合素质,提高毕业生的就业竞争力
近几年来,教学改革取得了明显的成果。自从2005年以来,各大高校开始扩招医学检验专业的学生,这也就相应增加了医学检验专业的毕业生数量。同时高校提高了医学检验专业毕业生的质量,这些毕业生也获得了医疗机构的认可。用人单位对医学检验专业毕业生的评价也是非常高的:毕业生具有较强的临床技能、较为扎实的专业知识、较好的综合素质。近几年来,有一部分学生的毕业论文选题新颖,这就表明学生的创新意识逐渐增强。
6.构建合理的、有效的考核评价机制
6.1 建立科学的管理考核制度
在学生实习过程中,学校要安排相关的老师来管理实习生,并且要制定科学的、合理的考核细则,量化考核指标。一般表格指标分为以下两种,第一种,教师用;第二种,学生用。教师用的考核表往往是由教科室统一下发的,带队医生、科室领导要考核学生的实习情况,最后将考核表上交给教科室。学生用的考核表往往需要上级医师、科室领导签字。学生用的考核表主要是为了考核学生理论知识的运用情况、学生使用仪器是否得当等;教师用的考核表主要是为了考核学生是否按照规定完成了学习情况,其中包括了教师意见表、科室鉴定表。如果高校没有构建合理的、科学的考核制度,那么学生不管是在学习中,还是在实习中都不会端正自身的态度,在实习中他们并没有提髙自身的能力,而是浪费了实习时间。因此高校要构建有效的考核制度,以此来督促学生不断提高自身的专业能力。
6.2 确定考核内容以及时间
根据医学检验专业的教学大纲的要求来制定出临床血液学、临床微生物学、临床生物化学的考核内容。通常情况下,考核内容分为以下两个方面,一方面,基本考核内容;另一方面,强化考核内容。每个检验项目要确定评价标准,逐条逐项来考核、评价每一学生。整个评价体系中包括了94个考核项目,其中临床基础检验学、临床血液学、临床微生物学、临床免疫学、临床生物化学分别为26个、16个、11个、18个以及23个。
当每一门专业课的理论教学、实践教学都结束之后,要依据临床检验技能考核、评价体系来确定考核内容,每一位学生都要参加基本考核,对于强化考核往往是由学生抽签来决定的。
7.结语
预防医学专业有着非常强的理论性与实践性,在丰富理论教学的同时,需通过实验教学突出对学生实践技能的培养,指导学生形成独立思考的习惯,培养学生综合实验能力。本文在分析预防医学专业实验教学体系建设背景的基础上,重点研究实验教学体系的建设要点与特点,讨论实验教学体系的优势,以供预防医学教育同仁参考。
【关键词】
预防医学;实验教学;体系建设
作为现代医学重要组成部分,预防医学具有实践性、科学性、综合性和群体性特征。该学科实验内容涉及广泛,包括:环境卫生学、流行病学、营养与食品卫生学、卫生统计学、卫生化学、毒理学、儿童少年卫生学、以及卫生微生物学实验等。长期以来,实验教学作为理论教学的补充与辅助工具而未受到高度重视,并且受到学科体系、课时安排、以及教学经费等客观条件的限制影响[1],实验教学的操作表现出“菜谱式”特点,学生在整个实验操作过程当中大多按部就班的进行操作,并被动的按照教师的指点和实验指导进行,学生的实践能力和创新能力并不能得到很好的锻炼。在这一背景下,为了适应新时期培养厚基础、宽专业、高能力复合型预防医学人才的要求,对预防医学专业实验教学体系的改革已迫在眉睫[2]。
1建设背景简述
目前,环境卫生学、流行病学、卫生统计学、卫生化学、毒理学、儿童少年卫生学等课程的实验均是依附于理论课程,即“在完成理论课程的基础上,开展实验课程”已成为普遍教学思路,形成了“以理论教学为核心,实验教学为验证工具”的教学模式。在此背景下,学生缺乏参与实验的主动性,且实验目的多为验证理论课中的某个结论,实验内容以及操作过程缺乏开放性与创新性,导致学生的实践操作能力难以提高,致使学生创新思维得不到有效发挥。因此,为达到实验教学目的,促进学生全面发展,提升学生综合素质,显示实验教学优势与价值,构建和完善预防医学实验教学体系势在必行[3]。其基本思路为:在基本方法和基本手段的基础上,可将其进行以下分类,基本方法包括流行病学调查与卫生统计方法,其中公共卫生突发事件处理仍属于该范畴。基本手段包括环境卫生实验、职业卫生实验、食品卫生实验、毒理学实验以及卫生化学实验等。上述基本手段,是在理化检测技术、微生物检验技术、生物标志物检测技术的基础上,整合过去的基本技术,形成新的理化检验实验、生物分析实验以及生物效应分析实验等,将地方病防治内容加至人体体质测量学实验中。在此背景下,借助基本方法和基本手段,实现实验内容的划分,使得预防医学专业实验教学体系呈现新的发展特点与内涵,为构建健全的预防医学专业实验教学体系奠定基础[4-5]。
2建设模块分析
在理化检测实验模块中,主要包括环境卫生学、职业卫生与职业医学等课程,且涉及范围广,例如,空气、水、土壤的理化检测;食品理化检验及化妆品理化检验等,具有多样性。因此,在教学过程中应以培养学生科学分析能力为重点,注重学生实践操作能力的培养,进而提高学生理化检测水平。在生物分析实验模块中,包括卫生微生物检验、食品卫生学、医学消毒学等。本模块的教学以生物学实验为主线,教学目的是让学生从整体上认识并掌握生物学实验的各种方法,掌握空气、水及食品的微生物学检验测定技术。在生物效应分析实验模块中,主要包括卫生毒理学、毒理学基础等相关课程。本模块教学中需要适当结合动物学实验方法,学习动态染毒技术及组织标本的制作等,教学目的是让学生掌握环境化学因素的生物标志物检测方法,掌握环境毒物的毒性评价方法和程序,探索环境化学因素对健康的影响。在疾病控制实验模块中,流行病学、临床流行病学、卫生统计学、多元统计分析、社会医学、儿少与妇幼保健等均属于该模块。该模块需面对所有预防专业学生,导致工作量大大增加,进而为实现实验的模拟化和信息化提供了基础[6]。
3建设特点简述
3.1正确处理人才培养与教学规律的关系人才是任何行业发展都不可或缺的重要资源,是保障行业发展的内在动力,因此,引进实践经验丰富的人员参与预防医学实验教学体系建设具有非常重要的意义。我们还必须认识到:预防医学不仅包括理论知识,而且包含实验技能操作,具有培养全面性人才的性质。换言之,在建设预防医学实验体系过程中,应避免“为了改革而改革”的思想,要在市场需求指导下准确定位,培养符合社会发展的应用型公共卫生人才,避免出现专业学生理论学习与实践操作相脱节的现象,与此同时,也不可因过分强调实验教学,而忽视理论基础。
3.2遵循教学规律进行课程整合在预防医学专业实验教学体系建设过程中,课程整合有着一定的规律,绝不能机械性的将某几门课程结合起来。进行课程整合的基本要求是其内部存在一定的关联性与逻辑关系。例如,营养与食品卫生学、职业卫生与职业医学、卫生化学、以及环境卫生学,这些课程的实验内容均以理化检验以及微生物检验为基本方法,理论基础一致,且在教学方法、教学要求、以及教学规律上还存在一定的关联性,所以能够相互进行整合。
3.3推动实验教学内容更新发展在预防医学专业实验教学体系的建设过程中,教学内容必须与时俱进。以预防医学专业实验教学大纲为依据,教学内容不仅要包括各种理论知识与操作技能,还要反映国内外本行业的发展动态与热点知识,例如,《公共卫生执业医师考试大纲》、《全国重点地方病防治规划》及《中华人民共和国食品安全法》、等大纲均应纳入预防医学专业实验教学大纲的范畴当中[7]。通过这种方式,加强本专业学生对预防医学专业战略意识的培养,更好的反映预防医学专业的社会需求以及本学科的发展前沿水平。
4建设优势分析
4.1提高学生对实验教学的重视度在预防医学专业实验教学体系建设的背景下,实验课按照实验模块成为独立设置的课程,有相应的学分与考核标准,学生对实验的重视度得到提高,表现在预习质量的提高上。在新的实验教学体系下,每次实验课课前教师会对本次实验相关的知识点进行课堂测验,不合格学生不允许进行实验操作。通过此种方式,学生能够在实验操作前就对整个实验的原理、基本要求、主要方法、实验目的、以及教学目标等内容有一个全面的认识,对实验过程中可能产生的问题有所准备,提前与教师进行交流,有的学生还积极参与到教师备课的预实验中,从而大大提高了学生对预防医学专业实验的重视度和完成度。
4.2提高学生对创新实验活动的参与性在教师的引导下,学生可更加主动与积极的参与到预防医学专业实验中,并对自己感兴趣的课题展开实验探究。例如,研究废弃电池的回收与利用问题、居民生活方式与健康水平关系的问题、水质变化与健康水平关系的问题、大气污染对人群健康损害的问题等等。通过主动探究自己感兴趣的实验课题,学生的实践动手能力得到提高,科研思维和创新意识得到培养,并且也加深了学生对预防医学专业后续发展以及今后从事工作的了解。
4.3提高用人单位对学生的满意度预防医学专业实验教学体系的建设与应用能够提高学生的整体素质。由于在校期间学生就通过预防医学专业实验教学体系掌握了大量的实践知识,理化检测、生物分析等操作技能,及毒理学评价方法,故在进入工作岗位后能够很快适应本专业相关工作的要求,具有双向性的理论与实践能力,能够为用人单位所满意。
5结语
预防医学专业实验教学是以教师为指导,学生为主体的实验教学模式。通过预防医学专业实验教学活动的开展,能够帮助学生获得本专业相关实验操作技能,提高综合素质水平。在预防医学改革深入发展的背景下,对预防医学专业实验教学体系的改革与优化迫在眉睫。本文重点围绕预防医学专业实验教学体系的建设与应用问题展开探讨,望能够通过对实验教学体系的改进、优化,以促进本专业实验教学质量的全面提升。
参考文献
[1]陈国元,杨克敌,刘烈刚,等.预防医学实验教学注重学生个性发展教学法的探索与实践[J].医学与社会,2008,21(7):54-55,60.
[2]卢晓翠,楚心唯,万为人,等.现场实验教学模式在预防医学实验教学中的探索和实践[J].现代预防医学,2015,42(14):2682-2684.
[3]陈国元,杨克敌,运络珈,等.预防医学实验教学示范中心的建设与探索[J].实验技术与管理,2010,27(8):5-8.
[4]于莎莉,鞠少卿,仲齐庆,等.预防医学实验教学中存在的问题及改革策略[J].交通医学,2015,29(3):315-316.
[5]何艳,张永红,芮秀文,等.加强预防医学实验教学示范中心建设推进创新人才教育的探索与实践[J].教育教学论坛,2015(26):105-106.
[6]鲁彦,祝丽玲,杜宁,等.两种教学方法相结合在预防医学实验教学中的应用[J].中华医学教育杂志,2011,31(4):569-571.
【关键词】“新工科”;酶工程;改革
1引言
近年来,针对我国制造业升级换代,以及国际科技竞争的新形势,教育部于2017年提出了“新工科”建设的工程教育改革、发展新方向,并先后形成了“复旦共识”“天大行动”和“北京指南”等改革纲要[1]。生物工程是生命科学中工程应用性最强的专业之一,也是与医学、化工、微电子学等领域深入交叉的学科[2-3]。因此,如何在现有课程体系下推进“新工科”的教育改革,进一步提升学生的创新能力和工程素养,已经成为新时期专业教师的重要课题。酶工程是生物工程课程体系中重要的理论和实践课程,是引导学生将生物化学、微生物学、分子生物学等学科的基础理论知识转化为工程实践的重要环节[4-5]。然而,目前生物工程专业的大多数本科生在毕业后对酶分子的结构设计、生产工艺和产业应用缺乏系统的认识。在走上工作岗位后经常暴露出创新能力不足,无法根据实际的市场和生产需求进行工艺改良设计的问题。为此,改革酶工程的教学模式,使之满足“新工科”建设的人才培养目标是提升教学质量的关键。本文总结了笔者在酶工程课程“新工科”改革中的探索经验,探讨了教学方法革新对于培养学生创新能力和工程思维的效果。
2课程内容的设置与优化
酶工程是生物化学、分子生物学、微生物等基础学科在工程领域中的实际应用,它关注和解决生物化工、生物制药、环境保护、医学诊断、食品加工等领域的工程技术难题。以上研究任务决定了其教学内容的安排。目前,酶工程本科教学内容主要包括:酶学基础、酶的发酵生产和分离纯化、生物酶工程、化学酶工程、酶传感器等章节。上述教学内容安排已无法体现酶工程的最新研究进展,例如:纳米酶、核酶和抗体酶的应用。此外,已有内容更偏重于理论学习,对酶的产业应用关注较少,因此很难有效培养学生的工程创新能力,无法满足“新工科”的建设目标。针对上述问题,笔者将酶工程的最新进展和工程应用案例作为教学内容改革的重点,根据各章节的教学特点和逻辑关系,将授课内容重新划分成七个模块:酶学基础、酶的分子设计、酶的生产与制备、核酶、纳米酶、抗体酶和酶的工程应用。其中,酶学基础模块在回顾生物化学知识的基础上,重点关注酶的作用机制和影响酶活性的主要因素;酶的分子设计模块包括生物酶工程和化学酶工程两部分,生物酶工程重点介绍酶的进化筛选,而化学酶工程则主要介绍酶的化学修饰与固定化;酶的生产与制备模块重点介绍酶的发酵与分离纯化工艺;核酶模块在回顾分子生物学相关知识的基础上,着重讲解核酶尤其是DNA核酶的构建方法;纳米酶模块重点介绍纳米粒子的催化效应和调控方法;抗体酶模块阐述抗体酶的筛选和修饰方法;酶的工程应用模块则是在上述章节的基础上结合案例介绍酶在工业生产和医疗中的应用,例如:酶在食品加工中的应用、酶在废水和垃圾处理中的应用、酶生物传感器和抗体酶在疾病诊断和治疗中的应用等。通过上述授课内容的革新帮助学生较为全面、系统地掌握酶的分子设计、生产制备以及下游工程应用技术。
3教学方法改革的探索
3.1多种教学方法的使用
酶工程的教学内容相对比较零散,并且和发酵工程、基因工程、分离工程等生物工程专业课程具有一定的知识重叠。这就要求在课堂教学中必须把握好各章节和知识点的逻辑主线,正确统筹已修课程和并修课程的关系,并合理使用不同教学方法,从而突出酶工程教学内容的重点和特色。对于酶学基础模块的教学,由于学生已在生物化学课程中进行了前期学习,因此主要以课堂提问的形式帮助学生回顾已学知识点。对于酶的分子设计和酶的生产与制备部分的教学,由于学生同时在进行基因工程、发酵工程和分离工程的学习,因此在教师介绍难点知识的基础上,采用互动教学方法,与学生讨论不同技术在酶工程应用中的独特性和挑战性,比如:在介绍酶的定向进化时,可结合基因工程关于聚合酶链式反应(PCR)的原理讲解如何在酶的结构设计中合理使用不同的PCR衍生技术和筛选方法,从而获得性能优异的酶制剂。对于核酶、纳米酶和抗体酶模块的教学,由于学生之前尚未系统接触过相关概念,此外又涉及到酶工程的最新研究进展,因此先由教师讲授所涉及的基本知识,然后要求学生课下阅读最新的研究论文,并以书面作业形式进行总结和汇报。对于酶的工程应用模块的教学,先由教师对酶在不同工程领域的应用进行全面综述,然后再根据应用领域将学生划分为若干学习小组,每个小组课下独立调研一个酶工程的应用实例(包括:应用的理论基础、国内外产业布局、市场分析和发展趋势评估等),最后由学生制作幻灯片在课堂上进行讲解和讨论。通过上述教学方法的综合运用可有效提高学生的自主学习能力和工程思维模式,并促使其对酶的产业应用产生较深入的认识。
3.2经典研究案例与授课内容的结合
酶工程是生物工程发展的重要方向,其中已有一些经典的工程应用案例。在教学实践中通过分析这些案例,将其从研发到应用的技术路线引入课堂,从而揭示基本科学原理走向工程开发的一般规律。该教学设计可有效促进学生理解知识从产生到应用的过程。例如:在讲解酶的定向进化时,将2018年诺贝尔化学奖得主FrancesH.Arnold教授的研究生涯引入课堂教学,通过该案例帮助学生理解定向进化技术对酶分子设计和改造的科学意义和产业价值;又如:在讲解酶的生物传感器部分时,以葡萄糖氧化酶作为对象,介绍其从发现、性能改良到家用血糖仪大规模上市的发展历程,并和学生探讨该技术成功应用的经验和教训,分析现有血糖仪的优势和不足,并对下一代基于纳米酶的血糖仪研发和市场应用进行展望。
3.3加强实践教学
酶工程作为应用性较强的课程,其实践教学同样具有重要的作用。然而,一般高校都缺少酶工程产业中所需的大型发酵罐、生产流水线等工业设备。此外,酶分子的结构设计和筛选也具有长期性和不确定性。为了解决上述问题,笔者在酶工程课堂学习之外,引入了工厂参观和实习环节。通过教师带领学生进入相关企业,使学生有机会接触产业应用中的大型工业设备,以及研发、生产工艺流程的管理,从而增强了他们对酶工程应用的感性认知。此外,针对部分学习能力较强的学生,鼓励其参与大学生创新实践和工厂实习,进一步提升他们的工程创新能力,明确其未来的职业发展规划。
3.4课程考核的改革
为了体现“新工科”改革的发展目标,结合本课程应用性较强的实际,进一步针对已有的课程考核方式进行改革。笔者采用了复合型考核方式,将平时成绩设置为最终成绩的50%,期末笔试成绩设置为50%。平时成绩包括学生考勤、课堂答问和讨论、工厂调研报告和酶工程应用实例的课堂讲解。在此基础上,对期末笔试的试卷进行了优化,其中书本知识在试卷中的占比减小到40%,剩余的部分由工程设计题目组成。为此,笔者设计了一系列面向工程应用的综合性试题。例如:基于定向进化和筛选原理,设计一种耐高温蛋白酶的技术改造路线。上述考核方式的强调了工程应用的重要性,引导学生明确了学习重点。