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1比较法的层次比较法第一个层次是叙述的比较法,这是比较法研究的基础,将本专业知识叙述清楚明白,既有条理、有深度,又能完整地表达主题思想。第二个层次是评价的比较法即横向比较法,将自有知识体系与平行的各科体系相比较,研究同样的课题在不同行业体系下的不同表现,评价本学科的优劣。第三个层次是沿革的比较法即纵向比较法,从历史到现在以至将来的发展趋势进行比较,找出事物发展规律,对将来进行合理预测。第三个层次建立在叙述的比较法和评价的比较法之上,建立在历史上和现实中不同行业环境下,在移植和借鉴中所形成的实际关系为研究对象,是比较法研究的较高层次。
2比较法的方法论(1)研究出发点。首先是按照知识原样“复制”,从知识概念、定义用语、适用范围、理论层次、框架结构,到沿革释义,做到清晰可辨,理解透彻。(2)收集可信且可用的信息。在本知识点的熟练掌握之后,收集与之相关知识领域内容,加以甄别整理,逐条归类重组。要求资料全面详尽、来源广泛、具有可比性。(3)进行横向和纵向比较。这一过程要求我们在吸取他方知识的过程中不要离开原知识点,要围绕知识源点进行比较鉴别,比较优劣,判别哪些属于过时的,哪些属于共同带有普遍性的,哪些属于行业特殊的。(4)归纳与创新。完成比较之后进行列表归纳整理其概念及其产生背景、沿革变迁过程,解答如何运用本知识点,找出运用本知识点应注意事项,预测发展趋势方向。
二、比较法的可比性
我们关注比较法就在于比较是有现实意义的,就在于其可比性。比较法实践中,要关注比较的实质内容相似性和差异性,在平行行业上、地域上、历史上、规则上、表达上、应用领域上、适用范围上等是否具有共同性和差异性,是否可以相互比较,这些都是在运用比较法进行比较的首要任务。从知识点的概念、规则、描述、释义、适用范围、界限、深度上判别可比性,从发现问题、解决问题、从知识点的内涵到外延上判别可比性。
三、比较法在水利工程监理规范上的运用
1选取研究对象我们选取水利部的《水利工程建设项目施工监理规范》(SL288-2003)作为研究对象,按照比较法特点,逐步逐层进行研究。
2收集相关监理规范现有水利监理行业关联紧密的同类的《监理规范》有水利部《水利工程建设项目施工监理规范》(SL288-2003)(以下简称《水利规范》),住建部《建设工程监理规范》(GB50319-2013)(以下简称《建设规范》),还有一个是能源部《水电水利工程施工监理规范》(DL/T5111-2000)(以下简称《电力规范》)。
3分析监理规范的可比性三者都是监理规范,建设部的规范起着纲领性的作用,水利部和能源部的监理规范行业性特点比较明显,但都是在建设领域对建筑设计、建造、施工等的规范性指导,都是对监理的行为、监理的权利和义务的规范和约束,不论是规范上还是功能上都具有较大的同一性,能够进行相互比较。
4熟练掌握《水利规范》知识水利规范主要从监理人员组织及监理人员,施工监理工作程序、方法和制度,施工准备阶段的施工监理工作,施工实施阶段的施工监理工作,保修期的监理工作等方面阐述水利工程监理的权利、义务、工作范围、工作内容和程序。监理阶段侧重点是水利工程建设项目施工阶段,分别对监理规划、监理实施细则、监理报告编写的要点及主要内容提出了要求,规范监理工作程序,统一了施工监理工作常用表格,并对规范条文予以说明。教学中我们按照了解、熟悉、掌握三个层次让学生懂得监理工程师应具备的知识能力,按照这三个层次设置知识检验点。熟练掌握水利规范文本本身是对知识源的有效辨别,为以后的具体的知识点的比较创造了必要条件。
5横向比较三规范主要讲述从施工准备到保修期的“三控制两管理一协调”监理工作,监理机构设置、人员职责分工、质量进度投资控制、合同与信息管理、协调工作及保修期监理工作大致相同,重点突出的内容又各不相同,而且责任、工作范围略有区别。《建设规范》增加并详述了设备采购监理与设备监造监理工作,《电力规范》监理工作扩展到从协助施工招投标至缺陷责任期,把施工安全与环境保护专门明确,而且还设章节专门对监理赔偿、奖励、考核作了规定,管理上更加缜密。
6纵向比较监理概念引进到我们国内后被发展到了强制性监理。经过这么多年来的应用实践,我们不仅仅熟练掌握了监理工作的理论精髓,而且做到了灵活运用,在不同行业又有其更进一步的理解。从《水利规范》讲述施工准备到保修期结束的监理工作,到《建设规范》增加设备采购监理与设备监造任务,《电力规范》再加进施工安全与环境保护内容。2004年2月1日起施行的国务院的《建设工程安全生产管理条例》第一章第三条和第三章就专门规定了工程监理单位的安全责任。监理工作是在国家法制条件下的监理,是不断更新发展的,不是一成不变的。通过纵向比较,我们更加全面清醒的认识到水利工程监理的职责范围,便于更加全面的履行自己的历史使命。
7相似比较不同监理规范对同一概念的解释和范围界定有细微区别。比如,国家施行总监理工程师负责制,不论哪个行业要求都一样,但对其具体工作又有细微差别。例如对待工地第一次会议,《水利规范》由总监主持第一次工地会议,《建设规范》表述为:“监理人员应参加由建设单位主持召开的第一次工地会议”。《电力规范》对总监理工程师的职责,不进行细化,用一句话概括表述为:“总监理工程师作为监理机构的全面负责人按照工程建设合同文件及监理合同规定,行使业主授予的监理权力并承担相应的责任。”尽管表述不同不同,对于总监理工程师的全面监理责任的界定却是相同的。通过相似比较,我们能够发现尽管是同一概念,各行业对此概念的内涵和外延要求是不一样的。
工业工程专业具有非常强的实践性。工业工程的目标是用技术的方法,经济、有效地解决社会系统的现实问题,这就要求工业工程专业培养的学生能将所掌握的知识与社会中的实际问题相联系,具有解决社会现实问题的能力。目前,高校人才培养方案设计的常规模式是依据学科的知识体系,按时序设置课程,追求本科专业知识的完整性和逻辑性。这种设计模式在理论上是合理的,但容易出现学校教育与市场需求相脱节的现象。因此,应将学科知识体系与市场需求和职业岗位知识能力要求相结合,以职业岗位能力需求为导向,构建更加合理的专业知识结构,并具有较强的适应能力和知识迁移能力的课程体系,从而提高学生的就业竞争力。同时,融入必要的实践教学,把工业工程专业的实践性充分地体现在整个教学过程中。我校作为山东省应用基础型人才培养特色名校,多年来始终把人才培养质量放在重要位置,对本科人才培养和就业工作极其重视。2014年,结合山东省名校建设和自身专业发展,通过多方调研,对培养计划进行了修订。通过引入具有一定优势的机械和土木建筑等工程基础技术,形成富有特色的工业工程专业培养特色。专业定位为培养具有坚实的自然科学、社会科学、现代经济与管理科学知识,具备一定的工程技术基础,具有较强的创新精神和工程实践能力,能够综合应用工业工程理念和知识对生产型和服务型企业进行规划、设计、评价、改善以及创新,能从事工程、设计、制造、管理、科研与教育等方面工作的高级复合人才。在培养计划中突出实践的重要性,构建有特色的实践教学体系。作为实践性很强的工业工程专业,其毕业生不仅面临就业问题,同时也面临着进入工作岗位后的职业发展问题。对于应用型本科人才的培养,我们强调工业工程人才的培养,不但重视职业对人才素质的培养要求,而且要关注学生个体发展的需要;要把职业能力和职业素质的培养反映在人才培养方案当中,突出毕业生进入工作岗位所需职业技能的各类教学环节,强调解决最短时间上岗的问题,增加就业竞争力;同时还强调培养学生未来职业晋升和相近岗位迁移的职业能力。实践环节是高校工科专业教学必不可少的环节,更是工业工程(工科)专业实现其培养目标的必修环节,对实现职业发展和提高人才培养质量有重要作用。
2当前工业工程专业实践教学中的主要问题
实践环节应该具有较强的针对性。当前在各高校进行工业工程专业实践教学过程中,虽然都有课程设计、各类实验和实习等实践环节,但具体内容上由于专业定位和学校资源的不同,形成了很多有特色的实践教学模式和体系,但也存在很多问题。
2.1实验过于侧重验证性实验
在开设的课程实验中,多数仍然是验证性实验,设计性实验、综合性实验占比较低,各门课程的课内实验,仅依附于课程内的理论知识,学生难以从实验中开拓创新。
2.2实践教学手段单一理论不能联系实际
课内实验和部分课程内容设计均采用统一的模式,学生被动接受教师预先设定好的方案,按步骤进行,缺乏实践活动的参与性,积极性不高,也不利于发挥学生的自主性。同时,由于部分教师缺乏企业实际工作经验和工程实践背景,所设计的方案与实际情况出入较大,不能很好地锻炼学生的实践能力和学习能力。
2.3实验设施不够完备实践教学内容简单
在工业工程本科教育中,对于实验室建设方面明显投入不足,仅能够保证基本的专业实验。对于强调实践性的工业工程专业,因实验设施设备的不足,无法充分发挥实验在实践教学活动中的作用。
2.4实践、教学分散不成体系
以我校为例,仅开设了管理信息系统、基础工业工程、人因工程3门核心课程的课内实验和设施规划与物流分析、人因工程2门课程的课程设计,部分需要课内实验的核心课程,例如生产运作管理、质量管理工程、系统建模与仿真等,都没有开设课内实验。虽然开设了金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计,但由于实习单位生产情况的不确定性,往往造成实习缺乏针对性和代表性,不能很好地参与生产实践。对于定位于应用型工业工程专业培养的院校,还存在毕业论文过多的情况,经常出现指导教师指定论文题目进行写作,缺乏实际背景的现象。这些缺乏联系,过于分散,没有形成有机整体,更缺乏综合实践的课程,未能最大限度地发挥实践教学对于学生素质和能力培养方面的重要作用。
3基于职业发展的工业工程专业实践教学体系的构建
工业工程专业培养的合格毕业生,必然是在企业中与工业工程专业相关的岗位上工作,并具有良好的职业发展潜力。这就要求我们关注学生的职业生涯和可持续发展,使学生既具备从事职业活动必需的高技能,又具备能为整个职业生涯提供持续发展动力的职业素质。在进行新的专业培养计划修订过程中,按照职业发展的要求构建工业工程专业实践教学体系。力求以职业发展为导向,促进实验教学体系的改进,利于学生的顺利就业和职业目标的达成。我们通过梳理核心课程在实践教学中的作用和相应的职业能力需求,按照从“课堂案例教学-课内实验-课程设计-工业工程综合实训-各类实习-毕业设计”的路径,辅以课外活动竞赛等构建三部分的实践教学体系。工程技术实践部分,由于工业工程是工程技术与管理的交叉学科,在强调工程技术知识的同时,也要注重工程技术实践。我们设置机械电子与控制和土建施工两部分工程技术。实践部分分别包括机电控制PLC课内实验和土建施工电子制图课内实验,设置机械制造课程设计、电工电子实习以及金工实习。专业核心实践部分,在理论课堂增加案例教学的基础上,通过对专业核心课程的梳理,重新规划建设了实验室,开设了基础工业工程课程实验14学时,人因工程学课程实验12学时,生产运作管理课程实验16学时,质量管理工程课程实验6学时,精益生产课程实验4学时,系统建模与仿真课程实验24学时,并且在课程实验中增加设计性实验和综合性实验的比例,开设开放性实验,由学生利用实验设备自主选择实验内容。在开设课内实验的基础上,进一步开设基础工业工程课程设计、人因工程课程设计、设施规划课程设计、生产运作管理课程设计。同时,开设工业工程综合实训。此外,我们把生产实习放在工业工程综合实训之后进行,以便学生在企业进行生产实习时更具针对性。我们强调,毕业实习和毕业设计的关联性,仅允许极少部分学生撰写毕业论文,绝大多数学生要求采用毕业生设计形式完成实践的最后一个环节。要求学生以毕业实习了解的实际企业背景,寻找企业生产实际中的问题,运用工业工程的方式进行解决,或者模拟进行产品的组装线设计或生产系统设计。经过毕业实习和毕业设计共16周的强化应用训练,可以让学生增强解决问题的实践能力,便于提高学生走向工作岗位后快速适应岗位的工作需要,为职业发展树立良好的开端。考虑到部分中青年专职教师的企业实践和工程背景不足,我们聘请了来自企业的校外兼职实践指导教师。通过他们的指导,可以拉近教学实践过程和企业实际之间的距离,从而使培养的工业工程毕业生具有更好的职业发展潜力。课外实践部分,我们充分利用课外实践增加学生的工程实践素质,结合大学生数学建模大赛和大学生创新大赛,进行分类指导,充分发挥竞赛对科学素质的锻炼作用。通过组织学生以全国工业工程案例应用大赛,使学生真正感受工业工程在企业的应用。对于大四学生,鼓励参与中国机械工程协会工业工程分会主办的见习工业工程师资格考试,从理论知识和实践能力方面综合对学生进行第三方评价。
4结束语
软件工程专业课程体系中与系统应用开发相关的专业课比较多,主要包括高级语言程序设计、数据库系统与设计、基于UML的面向对象分析与设计、Web应用开发、Android应用开发、Web服务应用开发、嵌入式系统与开发、软件测试、软件项目管理、软件体系结构、信息安全技术等,这类课程具有以下特点。
(1)知识点细小、量大、繁杂,抽象、不易理解,需灵活、综合运用知识点才能解决实际问题。
(2)侧重实践教学环节,辅助说明知识点、方法和技术的运用。
(3)课外学时比重较高,需要学生课后自觉加强系统开发技能的学习和训练。
(4)对学生综合素质要求较高,特别是动手实践能力。从易于学生理解、掌握的角度出发,为了培养和提高学生的自主学习和应用创新能力,笔者在分析软件工程专业课程的特点和传统教学模式的基础上,探讨并提出基于案例的启发式教学实践框架。
2传统教学模式分析
软件工程专业课程传统教学模式主要包含两部分:课堂教学和实验教学。课堂教学“老师讲、学生听”,实验教学“学生练、老师指导”,学时分配以课堂教学为主,实验教学为辅,通过实验环节加深和巩固课堂讲授的知识点。在近几年的教学过程中,笔者发现传统教学模式存在以下问题。
(1)课程知识点内容相对枯燥,课堂教学讲授过程不易集中注意力,学生经常处于人在心不在的状态,不能激发学生学习积极性和热情。
(2)课堂教学以知识点为中心,先逐一讲授各章节知识点,然后通过简单的案例进行应用示范说明。这种正向教学模式虽然具有一定的知识连贯性,但从企业对软件人才的需求角度来看,学生解决综合问题的能力不易得到锻炼,因此大部分学生期末考试基础题容易得分,但分析、设计、综合题等却不一定能抓住问题关键。
(3)实验过程中,一位指导老师通常要应对一个班或者几个班学生的提问,这种一对多、串行处理的实验指导模式导致部分学生等待答疑的时间偏长,实验课时利用率不高,教学效果大打折扣。
(4)实验教学环节虽然可以帮助学生巩固所学知识点,提高解决问题的能力,但学时较短,不会超过总学时的25%,因此实验课题的难度一般中等偏下,选题比较陈旧,以引导启发为主,与软件企业实际项目课题的规模相距甚远。此外,学生动手实践能力参差不齐,实验过程中敢于问问题的基本都是积极、主动、对课程感兴趣的学生,而很多同学遇到问题几乎不咨询指导老师,甚至出现实验报告抄袭的情况。
(5)课程综合考评以期末考试成绩为主,附加实验成绩和平时表现成绩,这种考核方式不利于体现学生开发能力的水平以及解决问题的综合能力,学生必然在学习过程中忽视软件开发能力的锻炼和主动思维习惯的培养。针对以上问题,为了提高教学效果,培养学生学习与创新的能力,帮助学生解决实际问题,需要我们转变教学思路和教学模式,在积累的教学实践经验基础上探讨并提出基于案例的启发式教学实践框架。
3基于案例的启发式教学实践框架
传统的课堂教学方式是将知识点与应用实例分开讲授,零散地讲解知识点,然后通过实例说明如何应用。这样可能会导致以下问题:讲授新知识点的时候学生不知道有何用处,理解不透彻,似懂非懂;实例讲解的时候忘了已学习的新知识点,总在给出答案时才恍然大悟。基于案例的启发式教学实践框架借鉴并融合了NIIT教学体系中基于榜样的学习方法MCL(Amodelcenteredlearningarchitecture)、信息搜索和分析技能ISA(Sinformationsearchandanalysisskills)、PROJECT项目开发的教学思路。MCLA是印度NIIT教学模式的基础和核心,以应用为导向,任务驱动教学,培养学生基本技能和动手能力。该模式由多个教学循环组成,从业界的实际问题入手,采用规范的分析、计划、实施和验证步骤来解决这个问题,学生参照此方法和步骤来解决另一个新的实际问题,培养独立解决实际问题的能力。ISAS课程核心是提高信息检索与分析能力、文档处理能力、演讲能力等,以小组的形式共同完成一项课题,组织、分工、信息检索、材料整理、文档撰写、成果展示等全过程都由学生自己完成,锻炼学生团队合作能力、网络信息检索和分析能力、文档和演示技能、交流和演讲能力等。PROJECT强调实践能力和编程能力,模拟现实环境,通过项目开发来提高知识理解与应用的能力,培养学生独立解决实际问题的能力。该课程授课对象是大一下学期学生,对数据库应用系统的使用并不陌生,比如网上选课会使用学校的教务管理系统,图书续借需要使用图书馆管理系统等,但学生对后台的数据库系统如何设计与编程开发却比较陌生。因此,从学生易于理解的角度考虑,教师选择学生亲身体验过的数据库应用系统为授课案例来展开课程教学内容。传统的教学过程会按部就班地介绍数据库定义、分类、关系类型数据库、数据操作、数据管理等概念,内容枯燥,不易理解,也无法激发学生的兴趣,而该教学框架首先以问的形式吸引学生的注意力,启发学生思考,让学生从“被动听”的状态转为“主动思考”的状态。教师应从图书馆管理系统应用案例出发,站在学生的角度提出问题,或者让学生主动提出疑问,如需要管理哪些数据?数据在软件系统中如何组织?以什么结构存储数据?如何插入删除数据?如何查询数据?面对庞大数据量如何提高查询数据的效率?问题的设定需要精心准备,不仅要有针对性,并且能与各章节重要知识点相关联,这样才能在问题的解答过程中引入知识点的介绍。针对上述“面对庞大数据量如何提高查询数据的效率”这个问题,教师借鉴新华字典查找汉字的过程,引入“索引”这个概念,什么是索引,索引有哪些分类,如何创建索引,利用索引查询数据的过程等相关知识点也就顺其自然地引出来了。传统教学方式中,授课教师会将这些相关知识点逐一讲解,学生被动接受,但实践证明这个过程并非双赢,一方面学生的学习能力得不到锻炼,另一方面授课教师也不能全面掌握学生的听课效果。因此,在该框架中借鉴ISAS课程思路,将相关知识点以任务的形式布置给学生自主学习和协作学习,学生可以收集教材、参考书、网络等各类学习资源,独立完成任务学习报告,并将主要内容以PPT形式在讲台上进行阐述,与老师同学分享学习的成果和收获,从被动学习转变为主动学习,带着问题和任务寻找答案,提高学生学习积极性,锻炼学生的自主学习能力。在充分了解学生相关知识点的掌握情况后,结合课程内容或者扩展知识的需要,授课教师可以有针对性和选择性地补充讲解、知识点总结、代码解释、实例演示等。例如,针对“面对庞大数据量如何提高查询数据的效率”这个问题,使用SQLServer软件,对比索引建立前和建立后两种情况数据查询所耗时间的变化。通过实例演示给学生留下感官体验的深刻印象,同时也加深学生对知识的理解。阶段学习和讲解结束后,学生分组进行项目演练,学生之间分工合作,互帮互助,针对项目需求共同完成软件作品,如构建仓储管理系统、客户信息管理系统等。教师可以以多样化的形式展现各小组开发成果,如课堂现场展示、手机或网络平台展示等,让老师和同学都参与评价,获得较全面的用户意见;通过实践开发环节,加深对知识点的理解与应用,锻炼学生解决实际问题的能力和交流演讲能力,培养团队合作精神。综合上述5个环节,教师改变传统期末考试的片面评价方式,采用多形式、多角度的复合评价模式综合评定学生的学习效果,包括学生自我评价、教师评价、学生互评等,通过任务学习报告、软件开发作品、期末考试成绩等多种方式从多个角度评价学生的综合能力,包括自主学习能力、实践应用能力、知识掌握水平等。采用人性化的复合评价方法的目的是为了锻炼学生的综合素质,同时也能反映教学效果,使授课教师能进一步优化教学模式。
4结语
电气工程及其自动化专业是一个综合性较强的工科专业,学生在校期间要能获得工程师的基础训练,能做到理论联系实际,具备电工技术、电子技术、自动检测与仪表、信号处理、计算机技术与应用等较宽广领域的工程技术基础和一定的专业知识,专业主要课程包括《电路理论》、《模拟电子技术》、《数字电子技术》、《自动控制原理》、《微机原理与应用》、《电力电子技术》、《电气控制与PLC》、《单片机原理与应用》、《传感器与检测技术》等。普通的课堂教学中,教师利用课堂讲授和实验演示等方式对学生进行了专业知识的讲解和训练,虽然根据课程的不同要求配置了一定学时的实验,但是对于反应不同课程之间联系的综合实验却很少,学生在进入高年级后一度疑惑:“这么多专业课知识都是零零散散的,它们之间有什么联系?”电气工程专业的大三学生带着这样的疑惑参与了本校的项目式教学。“项目式教学”是跨专业课程的教学方法,在教学过程中,指导老师会将一个相对独立的项目交由学生自己处理,这个“项目”的设置应包含多门课程的知识,学生在拿到“项目”后要收集项目信息、设计方案以及项目实施并最终对项目进行总结。“项目教学法”通过任务驱动让学生去发现问题、学习知识、解决问题,充分发掘了学生的创造潜能。全面培养学生分析问题和解决问题的思想和方法,提高学生的各种能力,包括实践能力、动手能力、分析能力、应变能力、交流能力、合作能力和解决实际问题的综合能力。最关键的是“项目教学法”的实践过程中整个计划要同学们自主选题自主设计。
二、项目教学实施方法
项目式教学的实施过程主要按照选题、查阅资料、电路原理图设计、结合硬件电路编程、仿真调试、电路焊接及硬件调试等几个阶段流程图来进行。整个实施过程中,教师不再是教学过程的“主角”,强调的是学生的自主学习,学生根据自己的兴趣选择相应的项目,从尝试入手,从练习开始,主动参与到教学中。实施过程中的不同环节将电气工程专业中不同的专业课程综合起来运用,其中电路设计部分,综合考察了《电路理论》、《电子技术基础》、《单片机原理与接口技术》、《PLC原理及其应用》、《自动控制原理》等各课程,电路绘制则考察的是学生对于ORCAD、AltiumDe-signer、ProtelDXP的使用;系统编程考察的是学生C语言或者汇编语言的使用,其中涉及到了控制理论中的各种算法;仿真调试部分考察了学生对仿真软件Pro-teus的使用和PCB设计等内容;电路焊接考察了学生的电工技术,包括电子元件的识别、测试、焊接及组装技术,电子仪器的使用,电路板的调试等。在我校的项目式教学中,教师根据专业的特性设置了数十个不同的项目,项目名称和简介参考表1,不同项目侧重不同的专业课,学生在选好自己感兴趣的项目后开始查阅资料,大多数学生能够很好的运用网络来检索相关资料,不论是学校电子图书馆还是大师云集的论坛,学生总是能找到自己需要的项目资料从而设计自己所选项目的电路图并进行电路图的绘制、电路编程、仿真调试、电路焊机及硬件调试。教师针对学生在项目实施过程中遇到的问题进行解答和帮助,从问题入手,深刻的讲解书本提到过的重难点知识,让学生受益匪浅。
三、项目教学法成果
项目教学法的实施,学生通过做项目发现问题再回头查阅课本或者通过网络搜索来解决问题,达到了很好的学习效果。我校的项目式教学前后共进行了十二周,在最后一周的成果展示活动中,85%以上的同学都做出了功能齐全的实物成品。项目式教学在学生中反响热烈,不少学生表示这次教学改革给他们带来了很大的启发,让他们真正的将书本上的理论和动手实践相结合,同时也大大的提升了学生的自学能力,对书本知识的理解也更加深入。课堂学习虽然知识量丰富,但不够直观,难免的晦涩难懂,伴随着项目的实施,学生发现问题再回头查阅课本或者通过网络搜索来解决问题,达到了很好的学习效果。在成果展示期间,很多学生表达了他们的震撼,讲解员通过为参观的学生讲解原理和使用说明,让不少其他专业的学生对机电与信息工程学院的项目式教学也产生了浓厚的兴趣,更是有不少同学向作品的作者咨询讨教,互留联系方式,也有部分同学大呼要“转专业”,虽然“转专业”是一个玩笑,但也能反应出学生对提高动手能力的迫切希望。
四、结束语
发酵工程PBL改革人类对于发酵现象的研究由来已久,发展到今天,发酵工程已然与基因工程、细胞工程、蛋白质工程和酶工程,并称为生物技术的五大工程。也是高等院校生物技术类专业的必修主干课程,其研究内容与物理、数学、化学、微生物、设备等多有交叉,且更注重实践应用。医学生物技术是生物医药产业必备的核心技术,医学生物技术专业的特点决定了其更倾向于培养学生同时掌握生物技术、检验医学的基本理论和技术,基础医学、临床医学的基本理论和技能的能力,面对医学生物技术产业的发展趋势对人才培养提出的更高要求,如何提高发酵工程课程的教学质量,改进教学方法,不断增强学生综合素质和实践能力,显得至关重要。
在传统的发酵工程教学过程中,存在着很多问题,如教师讲、学生听的填塞式教学模式还没有被完全打破,教学与实践结合不紧密,学生积极性激发不够。为了解决以上问题,近几年来笔者所在学校对发酵工程课程的教学内容、教学方法和手段、实验开设方式和教学评价体系等方面进行了多次探索与实践,并取得了一定的成绩。
一、培养目标
教育部2012年了《国家教育事业发展第十二个五年规划》,强调应用型、复合型人才的迫切需要,因此医学院校发酵工程专业课程也应以培养适应现代化建设和社会发展需要的,具有创新精神和较强实践能力的复合型、应用型医药、生物技术专门人才。
二、教学内容的改革
发酵工程是一门与生产实践密切相关的学科,为了让学生能够更深入的了解发酵的理论知识和实验技能,我们综合了科学出版社、高教出版社和化学工业出版社出版的高等教育“十二五”规划教材,全部教学内容涉及发酵工程上游的菌种选育、发酵机制、发酵动力学、工业培养基及原料处理、灭菌与空气除菌,中游的发酵设备及放大、发酵过程优化及控制,及下游的产物回收与精制、发酵产品工艺和应用。同时,为了加强学生对课程理论知识的记忆和理解,我们还设立了发酵罐使用、基因工程菌种选育、高密度发酵、高通量筛选、乳酸发酵等多种实验课程。课程最后还带领同学到合作的生物制药或是诊断试剂等发酵生产企业参观,进一步将学校学习和实际生产联系起来,不仅有利于学生对理论知识的掌握,更有利于学生的就业和未来发展。
三、教学方法和手段的改革
医学院校最常采用的一种教学方法和手段就是PBL教学,全称为problem-based learning,即以学生为主题,以问题为导向,激发学生自主学习的能力。本课程亦将PLB教学引入发酵工程课程的教学当中。在教学过程中,学生组成学习小组,针对某些实际发酵过程的难题、知识点等问题,每组集体学习,建立解决问题的假设,并讨论解决方案的可行性,最后进行总结分析。在PBL教学实践过程中,学生们完全依靠自己的学习来发现问题、讨论问题、拓展问题,并解决问题。所以加深了他们对知识点的记忆和解决问题的能力,不会再出现考试结束记忆全无的情况。
为了让学生在课堂上学到更多的知识及视听享受,我们花了大量的时间即精力制作了大量精美、内容充实的多媒体课件,并伴有大量的动画演示,比如,发酵罐、灭菌过程、发酵过程和培养基配置过程。突触重点和难点,做到理论和实践相结合的教学方法。
四、教学评价体系改革
合理的教学评价体系有利于尽快发现教学过程中的问题,改进教学方法,提高教学质量。在发酵工程教学评价上,我们采用问卷调查的形式,从总体教学效果。教师组织实施情况和学生主观感受三个方面评价。总体教学效果分优秀、良好、一般、差四个等级建立教学评价体系。
五、考核方式改革
我们将课程的成绩考核分为3部分,即平时成绩(10%,包括出勤率和PBL课程)、实验成绩(30%,包括实验理论考试、实验操作考试和实验报告)和期末成绩(60%)。企业发酵工程参观后,还会让学生完成一份对发酵生产过程的体会论文,让学生切身体会到发酵工程的乐趣。
六、教学实践面临的问题
发酵工程在本校生物技术专业开展以来,教学成果显著,但是由于实施时间较短,经验和现有教学条件不足,难免不出现一些问题。具体表现在设备的欠缺、网络信息平台建设不完善,没有形成完整的视频教学,图书馆数据跟不上时代的发展,缺少有PBL教学能力和经验的老师,这些也限制了本校发酵工程课程的进一步发展。
七、总结
经过几年的教学实践,我们已经形成了一整套发酵工程的教学模式,并积攒了很多教学经验,取得了很好的教学成果,培养的学生也能很好的适应社会需求,将教学和就业紧密的结合到一起,实现理论知识和实践技能的完美统一。相信通过我们的努力,未来医学院校发酵工程课程也会取得可持续的发展,具有良好的前景。
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