时间:2023-03-24 15:23:46
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇学生科技论文,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
不久前,我们家搬入了现在的新房子。刚搬完家,叔叔阿姨们就送来了好几盆花和几株树。门口、客厅里、房间里和阳台上都摆上了盆景。我对爸爸说:“我们家都有成植物园了,摆那么多的植物干吗?”爸爸笑着说:“植物能制造气氛,净化空气,人和动物谁都离不开它们,离开了它们都有不能生存。”人或动物离开植物后不能生存?为什么人或动物离开植物后不能生存?我将信将疑。决定做几个小实验来证明这个问题。
星期天,我从车库里抓来两只老鼠。这两只可怜的小老鼠即将成为我的实验品。它们不停地挣扎着,圆溜溜的一次性薄膜桌布小眼睛瞪着我。我把第一只小巧玲珑老鼠放在一个大鱼缸里,用把玻璃瓶封得严严实实的,生怕瓶里的空气与外界的空气相通。我仔细地观察着,只见小老鼠沿缸着壁,绕着缸底快速地向前窜。咦,小老鼠不是活得好好的吗?难道爸爸说的不是真的?可是,没过几分钟,只见小老鼠绕圈的速度越来越慢,直到停滞不前,奄奄一息的样子。顿时,我把一次性薄膜桌布轻轻拿开,捉出第一保小老鼠,放进第二只小老鼠,又搬入了四盆枝繁叶茂的植物。然后轻轻盖上一次性薄膜桌布。我不停地拍打鱼缸,只见小老鼠惊慌地乱窜。过了好久也没要咽气的样子。这个实验证明了植物可以输送动物所需要的氧气。
一.大学生科技竞赛的课程建设
1.分层次开设各类科技竞赛选修课
学校在组织大学生科技竞赛时,遵循“两个导向”原则摘要:一是科普性导向,即竞赛要面向广大同学,使更多同学了解科技竞赛并参和进来;二是科研性导向,即各教学单位举办专业性强、水平高的科技竞赛。因此在选修课开设方面,学校针对不同的学生,实行分层次开设科技竞赛选修课。如面向没有电子设计基础知识的学生开设电子设计基础班,采用大班教学形式,一般120~140人左右,以普及科技竞赛基础知识、激发学习喜好为目的;而对于具有电子设计基础知识的学生则开设电子设计提高班,采用中班教学形式,一般60~80人左右,以提高科技竞赛能力为目的;另外,对达到电子设计提高班水平且有初步参赛意向的学生开设电子设计竞赛班,采用小班教学形式,一般为40~50人左右,以培养竞赛选手为目的。
2.面向竞赛学生开设科技竞赛练习课
练习课采取集中和分散相结合的方式进行。
集中练习借鉴“商品超市”和“菜单选择”的管理理念分成不同的课程模块,如计算机程序编程、设计规划、论文撰写、信息处理、团队分工协作、案例分析、实战练习等模块,竞赛学生可以根据各自的需要选择部分课程模块重点练习。部分课程模块用于强化练习,部分课程模块用于基础练习。集中练习课由经验丰富的竞赛指导教师主讲,以课堂讲授和练习为主,对竞赛学生的应战能力进行统一培养和集训。在学生自主选择的基础上,对最终参赛的选手进行所有模块的综合练习。
分散练习以学生自主学习为主,在自学过程中,碰到疑问或困难时,竞赛指导老师负责答疑指导。
3.合理布置各类不同性质课程的教学内容
竞赛相关课程教学内容侧重将竞赛思想和内容融入其课程教学中。如在高等数学、概率论等课程中,将数学建模的思想融入其中;在数学分析、高等代数等课程中,可选择相应的数学模型进行教学。
选修课教学内容根据不同的面向对象,各有侧重。基础班侧重竞赛基本知识的普及教学,以激发学习喜好为目的;提高班侧重竞赛基本技能提高,能进行简单的竞赛设计,以提高科技竞赛能力为目的;竞赛班侧重竞赛实战内容的辅导,以培养竞赛选手为目的。
练习课侧重竞赛内容的强化和竞赛辅助技能技巧的练习。
除合理布置各类不同性质课程的教学内容外,学校还鼓励竞赛指导教师自编竞赛教材和讲义,集体备课,在教学内容中吸取竞赛内容和经验,适当引进国外原版专业教材并采用双语教学,使竞赛教育向多形式,高层次发展。
4.开展大学生科技竞赛网络课程建设
网络应用于教学领域,给学生提供了大量便捷的学习机会和丰富的教学资源,使学习活动更加自主化、个性化,使教学的适应性得以加强。我校“十一五”发展规划中明确建设100门网络课程,其中就包含了大学生电子设计、数学建模、高等数学、大学英语等科技竞赛网络课程的建设。
科技竞赛网络课程网站建设要求包含教学文件、实践教学、课堂教学多媒体课件、课外自学课件、课堂作业习题、课外综合习题、模拟考试平台、在线讨论(留言板)区、历届学生竞赛获奖成果等内容。目前已建成大学生电子设计竞赛网络课程(“单片机原理及应用”课程)网站,学生的课堂作业、课外练习通过网络进行,模拟网上考试已通过测试,预备逐步推广使用。
针对科技竞赛网络课程网站的建设,学校明确要求网站内容每学期必须有更新,非凡是作业和试题每学期要有30%的内容调整;在线讨论必须经常关注,及时答复;每次竞赛完成后,相关内容应在4周内完成上传。
二、大学生科技竞赛的练习组织
1.建立大学生科技竞赛网站
为进一步宣传推广科技竞赛,学校建立了大学生科技竞赛网站。在整合、扩充原有竞赛网站的基础上,建成了竞赛种类齐全、内容丰富并兼具互动交流功能的网络空间。网站包含竞赛种类、类别、竞赛时间、历届竞赛等基本介绍,学生竞赛成果展示,竞赛指导教师姓名、职称、学历、探究方向、教学探究成果等基本团队情况介绍,统计、分析、撰写等竞赛技能知识介绍,在线提问和交流等,并能和学校相关科技竞赛网络课程网站快速链接,让学生能全面深入了解各类科技竞赛。网站深受同学好评,成为学校科技竞赛的最佳前沿阵地和宣传窗口。
2.加强练习指导教师团队建设
学校非常重视大学生科技竞赛练习指导教师的培育和团队建设工作。在教学业务方面,通过开展各种形式和规模的教学研讨,集体讨论教学大纲、编写练习教材、完善教学文件、探索教学方法、改革考核方式。通过练习指导教师的共同参和,确定了各类课程不同的教学目标、教学内容和人才培养定位。鼓励并支持练习指导教师开展各项科研工作,以教学为基础,以科研促进教学,全面提升竞赛水平。
我们还采取“1+1”练习指导教师培养方式,即每位副高级以上职称的教师带一名新指导教师,通过教学工作的老中青相结合,发扬传帮带的教学指导功能。同时,“1+1”培养方式也保证了练习指导教师队伍的稳定。
3.加强竞赛技巧练习
学校通过开设练习课,分模块对学生进行长期竞赛练习,在竞赛相关技巧练习中,有三个技巧非凡需要重视和加强。
(1)信息处理。随着计算机网络的普及和发展,通过网络可以快速获取各个领域的知识,但哪些信息对竞赛更有效以及如何选择信息,却让很多学生头疼。加强信息处理能力的培养,让学生明确自己需要的和必须把握的信息,建立信息评价标准体系,学会选择有意义的信息,将对竞赛起到事半功倍的效果。
(2)论文撰写。竞赛最后提交的成果形式是科技论文(部分需设计作品),因此,论文撰写质量直接关系着科技竞赛的成绩,加强论文撰写的规范性练习是很有必要的。我们设置了科技论文的撰写模版,对论文的结构布置、撰写格式、文法和表达等,都有明确的规定。
(3)团队协作。每组参赛队设立一个指挥员,每个队员在竞赛中各有分工。在设计策划中,要求队员充分发挥聪明才智、群策群力、默契配合,要求队员在学习上和生活上都能相互帮助、团结协作,使整个竞赛有条不紊。
4.参赛选手培养程序
通过分层次开设选修课,学校有了一支相对固定的竞赛选手队伍。我们学校的做法是摘要:竞赛选手在提高班中产生,根据学生在提高班中的平时、期中、期末成绩,对其总平均成绩进行排名,在学生有参赛意愿的前提下,择优录取,组成竞赛班。通过竞赛班的实战练习,学生对相关科技竞赛的内容、设计思路有所了解,也具有了一定的竞赛技能。同时,要求竞赛班的所有学生均需参加练习课的集中学习,但可根据自己的特征,选择相关练习模块;空余时间可以通过大学生科技竞赛网站进行分散自学。参赛选手在竞赛班中产生,根据学生在竞赛班中的成绩排名,择优录取。参赛选手必须经过练习班所有模块的集中强化学习,组队时兼顾学生不同的技能特长,做到优势互补。
三、对创新人才培养模式的启示
一、小学生科技活动教学的必要性
小学教育阶段是普及科技知识的重要阶段,小学科学课科学自然程旨在培养小学生的科学素养。学校要把科技活动教学列入年度工作计划,并在小学生中间开展科技活动教学,是提高科学素养的必由之路。无数科学家的例子都说明了早期的科学的兴趣对一个人的一生起着决定性的作用,在小学生中间开展科技活动教学,是普及科技知识,提升全民的科学文化素质的现实需要。
二、小学生科技活动教学策略分析
(一)切实提高科技活动教育的认识
开展科技活动不仅有利于学生对知识的理解与内化,对于培养小学生的创新意识和实践能力显得尤为重要。一是教育部门要充分认识到科技教育对落实科教兴国战略定位的重要性,对培养造就适应未来社会发展要求的高素质人才队伍建设的重要意义,积极主动为农村学校科技教育创造条件。二是家长和学生要放弃应试教育的束缚,形成素质教育思想。三是教育管理者要为小学生开设科技教育课程,在不同学科教学中渗透科技教育,积极组织科技教育活动。同时,要注重培养科学精神。
(二)加强小学科技活动课程建设
小学阶段是培养学生科学素养的启蒙阶段,教育主管部门高层要对小学生科技活动课程设置进行细化研究,在充分调查研究的基础上,逐步规范,最终形成符合当前教育实际的课程教材,科技活动教育才能逐步系统化、规范化。
(三)健全学校科技活动工作机制
一要建立财政专项经费投入机制。为保障学校科技教育的正常开展,政府将科技教育经费投入纳入年初财政预算,鼓励社会力量投资学校科技教育,探索建立科技教育实践基地。二要健全学校科技活动运行机制。教育行政部门负责科技教育的组织和协调,并对学校、教师实施科技教育的情况进行管理、指导和考核评价,学校负责科技教育的落实和执行。三是教育主管部门要完善科技教育激励机制,制定科技教育发展专项规划。四要建立科技教育社会协作机制。科技活动的发展需要全社会协作,支持科技活动、参与科技教育,克服学校开展科技活动的诸多困难,是科技活动走向成功的必由之路。
(四)加强科技教育师资队伍建设
要推动小学生科技活动的正常发展,科技活动教师队伍建设必不可少。一要完善科技教师岗位管理,包括设置、标准、职责、制度等的完善。二要扩大专兼职科技教师队伍的建设。学校要根据实际情况,至少配备一名专职科技教师,并根据需要配备兼职教师,在保持科技教师队伍的稳定的基础上,积极拓展校外科技人才的引进。三要加强科技教师培训和交流。教育主管部门要进一步转换思路,加大对科技教师的培训力度,加强城乡之间科技教师交流、互访,积极参加高级别科技知识专题讲座。
(五)广开科技教育资源和渠道
一要推动科技教育资源共享。推动优秀科技教育师资和课程资源共享,为农村学校开展科技教育提供师资、课程保障;推动区域学校科技教育设备、资源共享,为农村学校开展科技教育提供师资、设备保障;建立科技教育资源共享平台,为本地农村学校提供科技教育信息交流、科研导向、教改探索、经验推广等服务。二要加强科技教育资源开发。鼓励农村学校根据自身实际,开设有自身特色的并适合学生年龄特点和智力发展的科技教育校本课程。搭建平台,充分开发社会资源。
(六)开展小学生科技实践活动
学校要紧紧抓住学生是学习活动的主体.在开展科技活动中培养学生的探究力和创造力,要引导鼓励学生奋勇参与各项科技活动。学校要重视小学生科技活动方案的准备,并为学生参与科技活动提供硬件支持。学生在科技辅导员老师的引导下,积极参加各种活动。
(七)邀请专家开展科技活动讲座进校园活动
科学小论文实际上是同学们在课内外学科学活动中进行科学观察、实验或考察后一种成果的书面总结。它的表现形式是多种多样的:可以是对某一事物进行细致观察和深入思考后得出结论;可以是动手实验后分析得出的结论;也可以是对某地进行考察后的总结;还可以靠逻辑推理得出结论……
现在我就来说一下我的小论文:
前几天,叔叔阿姨们就送来了好几盆花和几株树。门口、客厅里、房间里和阳台上都摆上了盆景。我对爸爸说:“我们家都有成植物园了,摆那么多的植物干吗?”爸爸笑着说:“植物能制造气氛,净化空气,人和动物谁都离不开它们,离开了它们都有不能生存。”人或动物离开植物后不能生存?为什么人或动物离开植物后不能生存?我将信将疑。决定做几个小实验来证明这个问题。
星期天,我从车库里抓来两只老鼠。这两只可怜的小老鼠即将成为我的实验品。它们不停地挣扎着,圆溜溜的一次性薄膜桌布小眼睛瞪着我。我把第一只小巧玲珑老鼠放在一个大鱼缸里,用把玻璃瓶封得严严实实的,生怕瓶里的空气与外界的空气相通。我仔细地观察着,只见小老鼠沿缸着壁,绕着缸底快速地向前窜。咦,小老鼠不是活得好好的吗?难道爸爸说的不是真的?可是,没过几分钟,只见小老鼠绕圈的速度越来越慢,直到停滞不前,奄奄一息的样子。顿时,我把一次性薄膜桌布轻轻拿开,捉出第一保小老鼠,放进第二只小老鼠,又搬入了四盆枝繁叶茂的植物。然后轻轻盖上一次性薄膜桌布。我不停地拍打鱼缸,只见小老鼠惊慌地乱窜。过了好久也没要咽气的样子。这个实验证明了植物可以输送动物所需要的氧气。
课堂教学是教师传播物理知识的主要阵地,也是学生获取物理知识的主要途径。加强科技意识教育必须从课堂教学做起,充分发挥课堂教学的主渠道作用。
1、突出知识的实用性
物理是一门实用性很强的科学,与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。在教学中教师应结合具体的教学内容,紧密联系生产和生活实际,突出知识的实用性。物理知识。物理规律本身就是对自然现象的总结和抽象。通过这些知识的介绍,使学生更加认识到科学知识在日常生活,工农业生产乃至高科技领域中的地位和作用,从而更加相信科学,热爱科学,树立良好的科技意识和“科学技术是第一生产力”的思想。
2、注重物理史教学
物理发展史是物理教学的一项重要内容,通过物理发展史的教学,不仅使学生了解物理发展的历史,一些著名物理学家的典型事迹,同时也能较好地培养学生良好的科技意识。教师在实际教学中一定要强化物理学史的教学,根据具体的教学内容,选用适当的物理学史材料,如“伽利略的自由落体实验”、“牛顿运动定律的创立”、“爱因斯坦创立相对论”等,不失时机地对学生进行物理学史教育;同时,在实际教学中,可适当向学生介绍建国以来,特别是改革开放以来,我国在航天领域和高科技领域中所取得的巨大成就。通过这些知识的介绍,可使学生更加了解科学家们对科学的态度,研究科学的方法以及他们热爱科学、献身科学的精神,了解科学技术给社会发展和四化建设带来的巨大动力,树立民族自尊心和自信心,从中受到良好的科技意识教育。
3、加强实验教学
加强实验教学,有助于培养学生的动手操作能力、观察能力、独立分析问题解决问题的能力以及实事求是的科学态度和创新意识和创造能力。同时也使学生受到良好的科技意识教育。根据自己十几年的教学经验,笔者认为加强实验教学可以从以下几个方面入手:⑴改革课堂演示实验教学,把部分演示实验改成学生上台演示或边讲边实验的形式,给学生提供更多的亲自动手操作机会。⑵注重学生实验教学。对学生实验的教学,教师要求学生按“预习─实验─观察记录─分析讨论─总结报告”的形式进行,对实验中出现的问题组织学生认真讨论,分析原因,并找出解决问题的方法,并根据实验的实际情况实事求是地写出实验报告,从而培养学生严肃认真,实事求是的科学态度和独立分析问题、解决问题的能力。⑶加强实验习题的教学。对实验习题的教学,主要采取“自设方案─讨论方案─选择方案─实验验证─总结报告”的程序进行教学,让学生亲自参与实验设计并通过实验验证。这样能较好地培养学生的科研意识以及创新意识和创造能力。
二、积极组织开展物理课外活动
物理课外活动也是加强对学生进行科技知识和科技意识教育的重要阵地。与课堂教学相比,课外活动具有更大的灵活性和选择性。
1、趣味外活动中,根据学生的知识基础,精心设计趣味物理实验让学生来完成如“飞机投弹”、“喷气火箭”、“纸锅烧水”、等等。通过这些实验,既能较好地激发学生的学习兴趣,锻炼学生的动手操作能力,又能帮助学生破除迷信,解放思想,树立科学的人生观和价值观。
2、科技小制作根据学校的实际情况,我们积极组织学生利用课外活动时间开展科技制作活动,如自制电铃。自制平行光源。制作针孔照相机。制作潜望镜。自制量筒。楼梯电灯开关电路等,并组织展评。科技活动的开展,既能锻炼学生的科技制作能力,又能为学生将来工作后自制简易教学用具打下良好的基础。
3、指导学生阅读科普读物根据学生的知识基础,教师要指导学生阅读有关的科普读物,使学生更多地了解科技知识和科技发展的新动向,增加学生的科技知识,并定期组织“实用物理知识竞赛”,以调动学生学习、读书的积极性,使学生掌握更多的科学文化知识,培养学生的科技阅读能力。
苏州科技学院毕业论文开题报告 论文题目 院 系 苏州科技学院 专 业 人力资源管理 学生姓名 胡玉凤 学号 指导教师 年 月 日开题报告填写要求 1.开题报告应在毕业论文工作前期内完成,经指导教师签署意见后方可进行论文正文写作;2.开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见;3.有关年、月、日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“20**年9月25日”或“20**-09-25”。
1.本课题研究的背景、目的及意义××××××××(小4号宋体,1.5倍行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。 2.本课题主要研究内容和预期目标××××××××(小4号宋体,1.5倍行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。 3.本课题拟采用的研究方法、步骤××××××××(小4号宋体,1.5倍行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。 4.本课题主要参考文献××××××××(小4号宋体,1.5倍行距)××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××…………。 5.本课题的具体进度安排(包括序号、起迄日期、工作内容) 指导教师意见: 指导教师:(亲笔签名) 年 月 日
注:表格的大小可视内容的多少可自行调整。
2高职学生科技创新能力的判定方法
如何提高学生的创新能力、怎样判断学生创新能力的有效性,我认为应从以下几个方面来看。(1)学生有创新的思维或者意识(2)对于事物有不同的见解和看法(3)对新的事物有自己自己的看法(4)提出创新的思维只要具备了以上的一项或者几项,就说明了学生已经有了创新的思维,此时需要教师加以鼓励及正确的引导,就能激发其学习兴趣,增强其学习能力。职业教育是“教学结合”的教育,除了理论基本知识的学习以外,更要看重学生的动手操作能力。
3高职学生科技创新能力培养的方法
3.1项目式教学方法
项目式教学方法是现如今绝大多数职业院校采用的教学方式。这种教学方式是通过对工作或者作业进行项目式分解而进行的实践联系理论进行教学的一种形式,是基于教学和企业培训的一种方式。在教学过程中,可将针对的课题或者工作分解为多个项目,对其进行逐步分析,完善,确定其项目开展形式,项目组成人员,完成方法以及总结的一种教学形式。“项目式教学法”起源于欧洲的劳动教育思想,最早的雏形是18世纪欧洲的工读教育和19世纪美国的合作教育,盛行于德国,到20世纪中后期趋于完善,成为一种重要的教学模式,尤其适用于职业技术教育。在我院的教学中,通过教师对项目的选择,布置,让学生从“用中学”,学以致用,并大胆提出自己的想法,完善项目的缺陷,以完成整个教学工作。在项目教学中,应遵循以下几个步骤:①确立项目任务(通常由老师提供一个或多个项目任务,组织同学分组讨论,最终确定项目的目标和需要完成的大致思路)。②制定项目完成计划(由教师给定思路,引导学生制定工作计划,确定完成的步骤和程序以及各人员自建的分工等)。③项目实施(根据已分析好的工作步骤和思路,按程序工作,并进行阶段性检查,同时能处理在研究过程中遇到问题并给定解决方法)④检查评估(先由学生自己评价,再由老师对项目结果进行总评)。
1.1课前预习与小组讨论:
布置学生进行课前预习,预习时以教材为主,以网络资料和图书馆课外书为补充。撰写实验预习报告,报告内容分实验原理、步骤、注意事项、问题、可改进操作,引导学生尤其注意实验注意事项和实验问题的收集。在课前两天,自由组合的几个小组一起进行探讨,尤其是实验注意事项、实验问题和可改进操作的讨论。对照组学生只需参考实验教材写出普通实验预习报告。
1.2课堂学生讲解和教师补充相结合,教师演示和学生体验相结合:
为了督促学生养成主动预习习惯,使学生由“要我学”转变为“我要学”,每次课堂开始时叫1名学生上台讲解实验,讲解完后,先由学生自愿主动补充。然后再由教师补充讲解学生未讲到位的部分。同时教师进行关键操作的演示,可以叫学生上台配合体验实验操作过程。特别强调让学生提出对实验部分操作过程的改进,对可行的部分将允许学生按照新操作过程进行实验。对照组学生不需上台进行实验讲解。
1.3学生实验:
生按照讲解和演示的过程完成实验内容。对于部分小组提出设计的可行的部分操作的改进方案,鼓励引导学生按照新方案进行实验。如果实验课堂不能够满足新方案的要求,将给学生提供教师药物化学科研实验室和相应实验条件,在课后时间完成。对照组完全按照教材内容方案进行实验。第四,讨论总结分析、撰写实验报告和实验改进方案:实验完成后,在课堂组织学生分组讨论总结,课后撰写实验报告,对于部分实验,鼓励引导学生提出并上交实验改进方案。在下次实验课堂前,教师将针对实验报告和实验改进方案进行评述。对照组学生只需递交普通实验报告,而实验组的实验报告形式和内容形式自由。上教学方法的实施,与未参与改革组相比,实验改革组学生的学习效果明显要好,学习积极性也要高,实验动手能力、分析问题和解决问题的能力均明显要强,同时也让部分学生体验到了自行设计实验的成就感,激发了其对科研的兴趣爱好。
2以有机化学实验为起点培养本科生科研素质
从以上参与有机化学实验教学改革的学生中,组建本科学生课外科研兴趣小组,长期指导学生进行课外科研实验、资料查阅、实验设计、学生课题申请、论文撰写、课外学术作品竞赛和考研辅导等一系列的提高学生科研素质为目的的活动。在教师的合理引导下,在笔者所进行教改的2个实验班中,实验组有多达18名同学主动强烈要求进入教师的科研实验室参与课外科研活动。由于学生的课余科研活性以不影响学习为前提,因此笔者随后挑选了14名成绩中等及以上的同学,分成了2组,在一年二期的时候分别进入了两个不同实验室。与笔者以往通过其它途径所带的课外兴趣小组的学生相比,这些学生思想动机总体相对较端正,除了5个学生由于急功近利、功利思想较强等原因而中途流失外,其它学生一直踏踏实实,完成了多个环节的课外科研活性内容,坚持到大四完成毕业论文。在进入实验室初期,这些学生跟着老师或不同研究生学习一些最基本的实验技能,同时也参与研究生的文献检索、实验设计、汇报等工作。经过一个学期的锻炼后,尽管有专业知识的限制,但是由于学生的主动积极进取学习,大部分同学已经掌握了所在实验室的基本实验技能,熟悉了所在实验室专业中文期刊的检索,也初步懂得了简单实验的研究方案、技术路线的设计。经过一年的培养后,在教师的指导下,学生设计并进行了独立的科研实验。在二年二期的时候,利用前期实验结果,指导学生撰写并积极申报省、校级大学生创新科技计划项目。课题完成时指导学生撰写科研学术论文,利用取得的科研成果指导学生参与大学生课外学术作品等竞赛。以上完成的学生科研课题同时可以作为学生的本科毕业论文。由于科研课题在大三基本完成,因此,在大四时学生可以全身心的投入考研或者其它与就业相关的个性化活动中。通过三年多的课外科研活动及组队参与挑战杯作品竞赛,学生的潜力得到了充分的发挥,不仅培养增强了学生进行实验设计、动手操作和论文撰写等方面的科研能力,也锻炼提高了学生的自制力、毅力、团队协作等方面的能力,整体综合素质较高。例如,首先组队的两组学生中先后申请并完成了三项省大学生科技创新活动计划项目(2010R413019,2011R413025,12R413020)和多项校学生科研项目;同时也发表了学生第一作者的论文或会议论文3篇;其中一组学生的作品获得了第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛一等奖;由于毕业论文是几年积累的结晶,这些学生的本科毕业论文整体水平较高,避免了目前普遍存在的本科毕业论文来自于教师科研成果的“拿来主义”。其次由于小团队有自己的目标和信念,大部分同学都能够至始至终坚持利用课外时间进行充电,其中有3个同学从大学一年二期到三年二期暑假,每个寒暑假都能留在实验室做实验,每个寒暑假只休息两周时间。再次,在所带教的学生中,学生的学习成绩总体不是特别好,只有一人次拿过一等奖学金,但由于综合素质强,在研究生考试中脱颖而出,有5人考取了硕士研究生,其中有北京大学和浙江大学各一名(整个学院当年考取985学校研究生仅仅3名)。
1优势学科建设对地方高校人才培养的导向
学科是高校重大项目的承担者,是创新型成果的生产者,是创新型优秀人才的培养基地[3]。地方高校应围绕区域经济社会发展需求培育高水平特色学科,不断明确学科研究方向,提高科技创新能力和社会贡献度,以特色优势学科建设促进学科专业发展。近年来,商洛学院生物学省级优势学科的快速发展得益于与地方特色资源相结合,依托生物学院“中国中医科学院商洛GAP科研工程中心”“中药学省级教学示范中心”和“秦岭植物良种繁育中心”等研究平台,形成了地方植物资源与生物技术紧密结合的特色鲜明的研究方向。学科在野生植物资源保护与利用、资源植物深加工、天然产物提取分离和药用植物开发利用等研究领域获批多项省部级科研项目。利用优势学科发展的导向,生物技术专业学生通过参与完成课题研究和实践,最终获得较强的实验技能、综合分析问题能力、实践能力、创新思维能力、统筹能力和表达能力,成为具有良好综合素质的生物技术专业应用型人才。通过生物学省级优势学科建设,使生物技术专业进一步确立了“依托生物技术、突出应用能力、面向行业服务”的人才培养目标,即结合区域需求,以服务地方经济建设和社会发展的实际需要为第一要务,培养能够在现代农业产业、中药产业、绿色食品产业以及相关领域从事技术服务、管理、营销工作的应用型专业技术人才。围绕这一人才培养目标,本项目进行了系统的探索和有效的改革,探索出了能够实现该目标的产学研相结合的人才培养模式,建成了一支能够胜任培养任务的高水平的教师队伍,修订了体现这一人才培养目标的课程体系和教学大纲,整合了课程内容,改革了教学方法,构建了符合人才定位要求的功能完善的校内实验教学平台和稳定的校外实践教学基地,探索出了生物技术专业人才培养的教学、实训管理模式[4]。优势学科的建设导向把人才培养定位落到了实处,为商洛学院生物技术专业的发展注入了活力,使生物技术专业的区域性优势和应用性特色更加明显。
2生物技术专业课程体系优化与实践
2.1重视专业建设规划
生物技术专业经过2006至今十几年的探索和积累,已经走上了稳步健康的发展道路。学校制定了2个五年建设规划,规划明确了专业建设目标、专业建设指导思想和基本思路,同时制定了课程及教材建设规划、师资队伍建设规划和实践教学规划。专业建设目标包括专业建设总体目标、专业定位、人才培养目标和专业特色的构建。专业建设指导思想和基本思路与商洛学院办学定位保持高度一致,同时体现专业的发展特点;课程与教材建设规划包括课程体系建设、教学内容改革及教学大纲建设、考试大纲建设、精品课程建设,突出了课程建设的核心作用;师资队伍建设包括建设目标、建设方案等措施,突出了师资培养在专业建设中的主导作用;实践教学建设包括实践教学体系建设、实验室建设、实习基地建设、实践教学队伍建设,突出了对学生动手能力、独立工作能力和创新意识的培养。
2.2优化专业课程体系
商洛学院始终把课程建设作为教学建设的核心,按照“基础课程+专业课程+模块课程+行业技能”的思路构建专业课程体系。整个专业课程体系在确保基础课程、巩固专业课程的前提下,加大选修课比例。高年级学生将根据实际逐步选择课程,一批技术性课程和实践性课程如“植物细胞工程”资源生物学”“生物技术大实验”“发酵工程”“植物组织培养”进入专业课程体系。除在各门课程中加强学生技能训练以外,还进行综合专业技能训练,最后将所学知识、技能用于社会实践,使整个课程体系既符合科学性、先进性,又具有鲜明的地方特色和应用特色;既符合专业培养目标共性,又兼顾学生个性发展;既注重知识、能力的培养,又强调综合素质(特别是创新素质)的提高。经过先后三次修订生物技术专业人才培养方案,修订课程教学大纲,教学内容基本体现了本学科的最新发展方向,基本上满足了应用型人才培养目标的要求。根据人才培养方案,在课程体系结构的设置方面,体现了以下几方面的特点:①注重学生基础理论的培养,通识平台课和专业基础课占总学时的比例为81.3%;②注重课程之间的前修后续,有利于学生知识结构的逻辑构建;③注重“综合素质”的培养,设置了人文素质、科学素质方面的相应课程,以达到训练学生综合素质的目的;④注重学生“个性与特长”的培养,在专业选修课和全校公选课中得到了充分体现;⑤在专业课教学中,设置了专业方向,以拓展学生专业口径;⑥注重学生动手能力和基本技能的培养,在专业基础课、专业主干课及专业选修课模块中,除设置一般性课程实验外,还单独开设了“生物技术综合大实验”“生物技术制药”课程论文(设计)和37周的集中实践性教学环节,对学生进行综合技能训练。
2.3强化实践教学环节
由于生物技术专业的实践性很强,在制订专业建设规划和人才培养方案时,充分重视学生实践环节和动手能力的培养。制定了配套的较为完善的实践教学大纲。在实践教学体系中,实训、实验和实习占总学分的29.4%,共46.5学分,实习和实训共37周。在实践教学队伍的组成方面,调动和利用院内外教学资源,专业实践教学队伍主要由实验教学人员、专业教师、校外实习基地技术人员等构成。根据专业培养方案,扎实落实实践教学任务。实践教学内容与体系合理,符合培养目标要求,有利于培养学生实践动手能力和知识综合运用能力。
3生物技术专业课程体系优化实践效果
3.1学生创新精神及实践能力
生物技术专业重视毕业论文(设计)环节对学生综合能力的培养和训练,从毕业论文选题、文献综述、开题报告、毕业调研、实验实习、毕业论文撰写、论文答辩及成绩评定等环节都有较明确的规定和要求。近2年来,本专业毕业生在论文选题方面,依托本区域优势、特色资源,结合生物技术学科领域的发展,主要侧重于实践应用方面的选题,大部分选题结合教师科研或来自生产第一线,有较大的实用价值或参考意义,有一定的创新性。本专业特别重视在学生中开展各种科技活动,如大学生科技创新活动,教师结合个人科研项目吸收学生,带领学生完成科研课题,并且在全校也产生了一定的影响。近年来争取到20余项国家级大学生科技创新项目,有多个项目在评奖中获得奖励。本专业通过连续7年参加院内每年举办1次的实验技能竞赛,进一步激发了学生们进行科学探索和提高实验技能的热情,每年学生都积极报名参加,并获得多项奖励。学生在各类过关考试,如英语、计算机、普通话等中的通过率较高。
3.2学生创业与就业情况
以能力培养为目标,深化校企合作,推进产学研结合,构建了特色鲜明的校企合作人才培养新模式,使培养的人才在商洛及陕西省周边地区有关生物企事业单位发展中发挥了积极推动作用。67名学生考取了营养师、药剂师、食品检验、化学检验等相关专业技能证书。学生专业基础知识扎实,学业成绩和综合素质良好,毕业生就业率高、考研率高。近三届毕业生一次性就业率分别为89.5%,94.7%,95.6%;2017届、2018届和20毕业生考研上线人数分别为11人、14人和17人,占毕业生比例为38.75%,40.67%和41.75%。约13%的就业学生考取公务员就业,大部分毕业生进入与生物有关企事业单位工作,少部分学生自主择业和创业。多数学生签约就业,专业的社会影响力不断提高。学院积极对接联系相关专业的大型企业集团作为学生就业实习基地,并以实习基地为依托,推荐毕业生就业,拓宽就业渠道。毕业生创业热情较高,成效较为显著。毕业生所在单位对本专业学生的思想政治表现、敬业精神、工作态度及就业工作给予了较高的评价,整体上对毕业生的工作能力、协作精神、工作实绩也较满意。
4经验总结
4.1重视教学观念更新
观念是行动的先导,教学观念直接影响着教师的教学态度和教学方法,观念落后,教学方法必然落后。为了更新教学观念,本专业坚持组织教师大力开展教学研究活动,通过集体备课、课程和教材分析、教学研讨,使教师互相促进,共同提高,这些教学活动已经成为本专业教研活动的基本内容和制度。同时,为了开阔教师教学和科研的视野和思路,吸收新的教育教学观念,本专业在建设中先后选派近2/3的教师参加了校外20多场的学术交流、教学研究、课程改革、团队建设和骨干教师培训。通过这些培训,保证了教师的思想始终能够跟上专业改革的步伐和学科的发展的需要。本专业在教学改革中遵循循序渐进的原则,坚持以项目带动研究,以研究促进改革,以改革推动创新,鼓励教师积极申报、参与教学改革项目,在课程体系、教学内容、教学方法、教学管理等方面进行创新;创新人才培养模式,注重实践教学,积极探索研究性教学改革;突出师资队伍建设和能力提升。
4.2探索教学模式改革
在专业建设中不断深化教学改革成果,重点突出对学生实验能力、创新精神和创业能力培养。为了引导、激发学生的自主学习和合作学习的兴趣,充分调动学生学习积极性,培养探究和创新精神,教师在教学中大力推行小组讨论、案例教学、专题研究等多种形式的研究性教学方式。研究型教学首先在获得学校教改立项的“植物生理学”“微生物学”“生物化学”“细胞生物学”教学中开展,随后在其他专业课中逐步推广。为了培养学生的创新精神和知识技能的系统训练,本专业在“细胞生物学”“生物技术综合大实验”“基因工程”等课程中还专门安排了课程论文和课程设计,取得了良好的教学效果。
4.3提升开设实验质量
一、引言
随着生物科学的发展,只有定性的结论已不能满足实践的需要,实现生物科学结论定量化是人们长期追求探索的目标;生物统计学是生物学科定量化的重要分析理论与方法,生物统计学是生物学科应具备的基本知识和素质,与生命活动有关的各种现象中普遍存在着随机现象,大到森林陆地生态系统,小至分子水平,均受到许多随机因素的影响,表现为各种各样的随机现象,而生物统计学正是从数量方面揭示大量随机现象中存在的必然规律的学科。因此,生物统计学是一门在实践中应用十分广泛的工具学科,它是生命科学各专业的专业基础课,对后续生命科学课程学习和生物科研有重要作用。
同时,生物统计作为数理统计在生物学领域的应用,是教学难度较大的一门课程。因此,在生物统计学精品课程建设过程中,针对各专业培养目标的定位,因材施教,更新教育理念,加强实践训练,在教学方法和教学手段上进行改革和大胆探索。
二、二十一世纪对生物统计学课程的重新定位
(一)新世纪对生物统计学课程提出的新要求。
二十世纪上半叶农业和遗传统计学首先获得了发展,在其基础上发展起来的生物统计学、统计流行病学、随机化临床试验学已经成为攻克人类疾病的一个里程碑。这在过去的半个世纪里显著提高了人类的期望寿命。
21世纪人类基因组,基因芯片等实验科学产生出的巨量数据,需要新工具来组织和提取重要信息。
将数据转化为信息需要统计理论和实践方面的洞察力、技术和训练。
未来的生物统计学将会与信息技术密切结合,较少侧重传统数理统计,而会更多注意数据分析,尤其是大型数据库的处理。生物统计学越来越不同于其它数学领域,计算机和信息科学工具至少和概率论一样重要。
(二)生物统计学对大学生素质培养的作用。
生物统计学的一个重要特点就是通过样本来推断和估计总体,这样得到的结论有很大的可靠性但有一定的错误率,这是统计分析的基本特点,因此在生物统计课程的学习中培养了一种新的思维方法———从不肯定性或概率的角度来思考问题和分析科学试验的结果。
生物统计学是通过个别的试验研究得出其一般性结论,属于归纳推理的范畴。但其有别于简单枚举法和科学归纳法,是一种或然性归纳推理或者概率归纳推理。在生命科学的研究中绝大多数涉及到的是随机事件,因此,生物统计学不仅是试验设计与统计方法的教学,更重要的还是大学生思维方式的培养,这对提高大学生的素质很有必要。
生物统计学包括试验设计和统计方法两个有机联系的组成部分。通过试验设计的教学可提高大学生设计研究课题试验方案的能力,使之明确课题的研究目的、试验因素与水平以及试验设计方法等方面的内容。通过统计方法的教学除让学生弄清各种统计方法的内涵外,还需要使学生能够正确地选择最适合的统计方法,以揭示资料潜在的信息,达到研究的最终目的,从而提高大学生科学研究素质。
三、教学方法和教学手段的改革
(一)加强电子课件及网络平台建设。
生物统计学是应用概率论和数理统计原理研究生物界数量变化的学科,而概率统计的理论和思维方法对本科生来说有一定的难度,加之课程学时的减少(由原来的60-70学时,降到现在的40学时左右),如何深入浅出地引导学生入门,并使学生在了解概率统计思想的基础上,掌握常用统计分析方法的应用及使用条件是课程的教学难点。为此,我们利用多媒体技术,制作了与教材配套的课件,通过在课堂上把抽象内容形象化与直观化,收到了良好教学效果。建设了一个生物统计学教学网络支撑平台,现有课程简介、教学大纲、师资力量、授课教案、电子版《生物统计学》教材、课程录像、实习指导、在线测试题、参考文献、其它教学资源等栏目,免费向全校师生开放。
(二)将多媒体教学优势与学生的认知规律有机结合,用较少的学时得到良好的教学效果。
多媒体具有信息量大、形象化、直观化的特点。
但是如果不能很好地将多媒体这些特点与学生的认知规律相结合,多媒体教学就可能会带来一些弊端诸如:(1)内容多,幻灯片变换快,由照本宣科变为照屏宣科,为新的“满堂灌”;(2)课件图片多,内容以展示为主,缺乏启发性;(3)教学内容常用满屏的方式显示(即所谓“死屏”),老师照着屏幕上的内容给学生讲解,失去了传统教学方法,老师边讲边板书能给学生留下比较深刻印象的特点,缺乏吸引力。
而多媒体在教学中只能充当工具的角色,在教学过程中必须将多媒体信息量大、形象化、直观化的特点与学生的认知规律紧密结合在一起。在制作课件时,采用启发式教学方式,精炼教学内容,模仿传统教学书写板书的过程,根据教学内容的难易程度,采用逐字、逐句、逐段显示教学内容的动画方式。在课堂教学中,老师仍然保持传统教学方法的教姿教态,在授课的过程中与学生保持互动,根据学生在课堂上接受知识的能力,掌握屏幕上显示内容的速度,必要时辅以板书进行讲解。这样做既发挥了多媒体教学的特点,又充分照顾到学生的认知规律,在内容没有缩减,学时减少近三分之一的情况下,仍然取得良好的教学效果。
(三)长期坚持教育教学方法及教学规律的研究。
生物统计学的理论基础是概率论与数理统计,从这个层面上讲,它有非常浓的数学味道,但是它又有别于概率论与数理统计,生物统计学更主要强调的是概率论及数理统计的思想和方法在解决生命科学中一些具体问题的应用。因此在教学过程中就存在一个“度”的把握问题,如果将概率论及数理统计的原理讲得太多,一是学时不允许,二是学生难以消化,得不到好的教学效果;如果只注重方法的讲解,学生知其然不知其所以然,就会误入乱套公式的歧途。经过将教学的重点放在教学中引导学生重点掌握统计方法的功能与用途,方法与步骤,防止各类方法的误用,淡化定理的证明与公式的推导。在教学内容的安排上采用“保干削枝”,即在学时减少很多的情况下,将一些次要的统计方法去掉,也要保证有足够的学时讲授理论分布与抽样分布、统计假设测验等方面的内容,让学生掌握生物统计学中所蕴含的概率论及数理统计的思想精髓,从而避免学生乱套统计公式。
(四)密切跟踪生命科学发展的前沿动向,探索生物统计学解决前沿问题的理论与方法。
统计学在生物学中的应用已有长远的历史,许多统计的理论与方法也是自生物上的应用发展而来,而且生物统计是一个极重要的跨生命科学各研究领域的平台。现在基因组学、蛋白质组学与生物信息学的蓬勃发展,使得生物统计在这些突破性生物科技领域上扮演着不可或缺的角色。在课程建设中,随时注意纳入生物统计学在前沿领域研究应用的内容,增强课程的活力,提高教师和学生面向生物产业主战场解决实际问题的能力。
四、加强实践教学,注重学生能力培养
生物统计学要不要开实验课,怎样开实验课,一直存在争议,在此认为生物统计学不仅应该开设实验课,而且还要将实践教学的重点放在计算机技术和统计软件的应用上,让学生不仅掌握统计方法,而且加深对原理的认识,获得就业或升学的必备计算机统计技能,提高解决复杂问题的能力。
(一)开展统计软件的实习,扩大学生的视野,提高学生素质。
20世纪20年展起来的多元统计方法虽然对于处理多变量的种类数据问题具有很大的优越性,但由于计算工作量大,使得这些有效的统计分析方法一开始并没有能够在实践中很好推广开来。而电子计算机技术的诞生与发展,使得复杂的数据处理工作变得非常容易,所以充分利用现代计算技术,通过计算机软件将统计方法中复杂难懂的计算过程屏障起来,让用户直接看到统计输出结果与有关解释,从而使统计方法的普及变得非常容易。在课程体系改革中,各课程的教学时数与达到培养目标所需完成的教学内容相比还是不足的。为此,可以通过标准的统计软件的教学实习来达到以点带面,扩大学生视野,提高学生素质。
为此我们建立了一个专用于实习教学的生物统计电脑实验室。现共有50余台电脑,并连接到校园网。实验室配备有指导教师,负责对上机的学生答疑。除按教学计划进行的正常实习教学外,实验室还对优秀学生免费开放,鼓励他们结合教师的科研活动,应用所学生物统计学知识,学习新的生物统计学知识,掌握应用计算机解决生物统计学问题的技能。
(二)全方位、多层次的实践教学。
为了进一步培养学生实际动手能力和科学严谨的治学态度,必须将本课程的实践教学活动延伸到课堂教学外,开展全方位、多层次的实践教学。
在原绵阳农专期间,主要在作物育种、作物栽培、动物营养等课程实验与实习中,根据相关内容加入了试验设计方法以及数据统计分析的相关内容。
组建了西南科技大学生命科学与工程学院以后,由原来的单一农科专业变成了理、工、农三大学科均有专业的格局。虽然专业的学科归属不同,但有一点是相通的,其内涵均属于生命科学的范畴。以科学研究的方法进行划分,均属于实验科学。
掌握正确的实验设计方法,从不确定性数据中挖掘事物的客观规律,是实验科学工作者必备的技能。因此,我们将原来只是在农科专业上延伸实践教学的作法推广到全院的所有专业,结合实验课教学的改革,对发酵工艺学实验、植物细胞工程实验、食用菌实验、微生物学实验等课程的内容全部或部分改为用生物统计学指导学生自主进行实验设计,把过去单一的实验流程、样品观察或检测实验改变为试验条件的优化试验,提出在不同条件下对样品测定的比较试验设计、单因素试验设计、多因素试验设计、正交试验设计、均匀试验设计,对试验结果要求学生使用统计学的方法对进行分析和讨论,最后得出最佳试验条件。
这样的实验教学改革起到了一箭双雕的作用,从专业基础课或专业课的角度看,改验证性实验为设计型、综合性实验,增强了学生解决实际问题的能力,培养了学生创新思维的能力;从生物统计学角度看,将课程的教学实践延伸到课程外,弥补了学时的不足,更重要的是学生将自己学到的统计学知识,转化为解决实际问题的能力,知识得到很好的内化。
此外,在学生课外科技活动中指导学生选用正确的实验设计和数据的统计分析方法,提升科技作品的档次;在毕业论文(设计)中要求学生采用恰当的生物统计学方法进行设计与分析,写出高质量的毕业论文(设计)。
通过这样的教学实践,训练了学生的统计思维能力,使学生充分认识到掌握生物统计学这一工具的重要性和必要性,增强了学生学好用好这门工具的信心,提高了学生从复杂的生命现象中挖掘事物客观发展规律的能力。
精品课程是集科学性、先进性、教育性、整体性、有效性和示范性于一身的优秀课程。作为精品课程的载体,应具有一流的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等特点。与之相比,我们在生物统计学精品课程的建设上,才刚刚起步,今后还要在教材建设、师资队伍建设、科学研究等方面加大力度,将生物统计学建设成体现现代教育教学思想、符合现代科学技术和适应社会发展进步的需要、能够促进学生的全面发展而深受学生欢迎的一门课程。
参考文献:
[1]何风华,李明辉。生物统计学多媒体教学的探索与实践[J].江西教育学院学报(综合),2004,25(6):25~27
[2]洪伟,吴承祯,陈辉,等。精品课程建设的核心:学科、队伍建设与科学研究[J].高等农业教育,2004,6:50~51.
[3]崔相学。提高学生统计分析素质的实践与探讨[J].成都中医药大学学报(教育科学版),2004,6(2):67~68.