论文部分内容阅读
【摘要】加强研究生创新能力培养、提高研究生培养质量,是我国研究生教育的重要任务,而课堂教学作为研究生培养过程的一个基本环节,对研究生创新能力的培养起着至关重要的作用。文中介绍了《生物技术课程》课程建设中,为实现培养研究生创新能力的目标,在优化课程内容,改进教学手段,进行启发式、研讨式教学、模拟科研训练等方面进行的有益的教学探索,期望对同一类课乃至更大范围的课程教学具有借鉴作用。
【关键词】课程建设 创新能力 生物技术制药 研究生
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)11(a)-0009-02
国家要创新,关键在于培养和造就一大批具有创新意识和创新能力的高素质人才。研究生教育作为我国最高层次的教育,是培养从事高科技前沿探索研究和基础研究,具有高尚人格和创新能力的高层次专门人才的主要途径。实施研究生教育是一项系统工程,包括了课程教学、社会实践和学位论文等诸多环节。课程教学作为研究生培养过程的一个基本环节,对研究生创新能力的培养起着至关重要的作用。现代生物技术是一项与医药产业结合密切的高技术,《生物技术制药》是其应用的一个重要方面,是现代生物技术发展的一门新兴学科。近年来,社会对生物技术制药人才的需求日益增加。如何增强生物技术制药课程的教学效果,培养富有创新精神和具有实践能力的高素质的生物技术和药学复合人才,是广大药学教育工作者所关注的问题之一[1]。在《生物技术制药》课程讲授过程中,笔者针对目前研究生教学过程中存在的弊端,如课程内容与本科生课程内容衔接中的重复或脱节现象,教学手段和教学方法单一等[2],积极进行研究生专业课程教学改革实践,不断改进教学内容和教学方法,将培养学生的创新能力、科研能力作为课程教学目标,努力探讨研究生课程教学与创新能力培养的实践,取得了良好的效果。
1 优化教学内容,培养学生创新性思维能力
创新能力是科研能力的核心因素,而创造性思维能力是创新能力的关键,没有创造性思维能力就谈不上创造能力,更谈不上创造性成果[3]。与本科生相比,研究生身心已较为成熟,思维活跃、求知欲望和实践意向都很强,因此,在课程教学过程优化教学内容,进行启发式、研讨式教学,对于培养研究生的创新能力、科研能力至关重要。生物技术制药课程突出“生物技术”与“药学”的有机结合,着重讨论应用细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程等技术研制新药的原理、方法及应用。课程涉及的知识面广、内容多、更新速度快。在《生物技术制药》课程的教学内容安排上,授课教师通过以下两点来保证培养学生创新性能力教学目标的实现。(1)注重方法论教学。科学技术发展的过程就是不断对未发现的客观真理进行探索的过程,在教学中通过对生物技术制药各种技术的科学发展史的介绍,揭示科学认识过程中的本质,在授课过程中经常设定几个“为什么”引导学生思考性地接收知识,使研究生掌握正确的思维方法和学习、研究方法,培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力。如在讲授转基因植物疫苗技术发展历程时,设置了1)重组蛋白的表达问题;2)重组蛋白的转译后修饰及糖基化问题;3)用于口服时易被消化及其作用机理问题;4)表达产物的提取加工费用问题;5)口服抗原疫苗免疫耐受方面的问题等五个技术发展过程中的有悬念、争议的问题,然后一步步通过科学家的研究实例来回答这些问题,引导学生如何查阅文献,然后找出该研究领域的不足,从而进行创新性研究。(2)把握科研前沿,及时更新课件。开设高水平、高质量的研究生课程,教师的学术水平是关键,要求教师不断提高自身的学术素养及科研水平[4],笔者在研究生教学过程中注重自身教学素质的提高,选取有一定的前瞻性,接触学科发展的前沿,充分反映国内外本学科研究的最新成果和方法的教材,在尽可能保持学科知识系统性的前提下,突出专题研究。教师在理解领会教材内容的基础上,广泛查阅专业学术杂志,把握学科最新发展,并选取典型案例,将各专题的最新科研成果和最新进展都充实到教学内容当中,引导学生在掌握基础理论知识的情况下,领会如何进行科学研究突破,取得创新性研究成果。如在讲授干细胞技术与疾病治疗时,对于干细胞研究热点中的热点问题－基因重组的重编程技术进行了特别关注。在干细胞研究的初始,许多科学家热衷于研究干细胞的“干性”,期望从分子水平上解释“干性”。后来就设想,是否可以通过分子生物学技术,给体细胞赋予“干性”,即重编程技术,不经过胚胎而获得多能干细胞的方法,通过基因重组或者细胞融合等方法,影响染色质的表观遗传修饰,调控基因的沉默与表达,使得成体细胞逆分化获得多能胚胎干细胞,从而赋予该细胞多能性,实现细胞返老还童,这种干细胞称为“诱导性多潜能干细胞(iPS)”。近几年重编程技术与iPS取得了很大进展,如Yamanaka研究组筛选得到了决定重新编程的四因子:“Oct-3/4、SOX2、c-Myc和KLF4”,并对他们的作用进行了深入研究,这些结果2007年发表在《细胞》杂志上。同时,他们与美国威斯康辛大学麦迪逊分校的俞君英和Thomson等分别在《细胞》杂志上发布了利用人体皮肤细胞成功诱导生成类似胚胎干细胞性质的全能干细胞的研究成果,干细胞重编程技术终于开花,使得干细胞技术在医学上广泛应用成为可能。我们将这些最新研究结果及时补充到课件中,引导学生如何进行创新性研究。
2 融科研成果于教学中,增加学生感性认识
赵耿和郑雪峰[5]指出研究生创新能力不强的基本原因在于学生的感性知识太少,致使理性知识掌握太浅,难以构成创新所需的知识结构。笔者所在《生物技术制药》课程组的教学人员的研究方向涉及细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程及其制药等方面的内容,具有很好的实践经验,在课程讲授过程有针对性加入科研成果,给予大量的实验图片,科研录像,增加学生的感性认识,使学生深入掌握基础知识,增强学生的创新意识。如在讲授植物细胞工程制药时,在介绍基本理论知识的基础上,结合教师所在研究所在红豆杉细胞大规模生产紫杉醇方面20多年的研究积累,从红豆杉高产细胞株的诱导及高能量筛选技术、保藏与稳定可控的传代技术、紫杉醇可控定向诱导及高效合成技术;细胞培养与产物耦合分离、植物细胞大规模培养的放大规律及产物高效分离与洁净生产过程优化放大等各个方面以翔实的数据及可视的图片,使学生对植物细胞大规模培养生产次生代谢产物的流程有一个感性认识,并从中学会如何发现问题、提出问题、解决问题的创新性思维。又如在讲授基因工程疫苗时,结合研究所承担的863项目－日本血吸虫DNA疫苗的研制,从目的基因的获取、载体构建、原核表达、多价DNA疫苗制剂及疫苗的药效、毒理研究等方面以实验图片的形式向学生进行详细介绍,给学生以感性认识,从而深入掌握相关基础理性知识。又如在讲到动物细胞培养与制药时,很多学生对动物细胞培养感觉很难理解,我们就利用网络资源在课堂上为学生放映了关于动物细胞培养的科研教学录相,使学生对动物细胞培养的基本操作技术、关键点有了深入的感性认识,引发了他们学习的兴趣,随后的讨论课中,对此方面感兴趣的同学就关键技术及存在问题展开了讨论,学生的创新思维能力在不知不觉中得到了锻炼。
3 采用研讨式的教学方法,调动学生积极性
在生物技术制药研讨式教学中,借鉴欧美国家的研究生教学方式,从传授型课程向创造型课程转变,即教师以理清学科的基本知识框架、思路作为教学的重点内容[6],其余细节问题,鼓励学生参与课堂教学。如我们在第一次课的绪论上安排了4节课,内容包括课程目标、基本内容、教学方式、一般要求和考核方式等,还具体列出每一次课堂讨论的主题及相关的必读物和辅助读物。通过这一次课的讲授使学生对生物技术制药课程有一个大概的了解,并选择自已感兴趣的方向,提早查阅相关资料,准备研讨课的PPT。研讨式的教学方式采用主题概论和研讨两种方式,主题概论主要由教师从总体上对于生物技术制药课程中涉及的基本技术进行分类,然后对各项通用技术的基本原理、主要进展、前景展望、对此技术有代表性的各种理论、观点和评论等进行讲授,在授课过程中有针对性引导学生如何开展创新性科学研究。研讨部分围绕主题由教师组织讨论,首先教师列出生物技术制药相关的疑难问题、关键技术、个案实例等若干热点问题,由学生选择其中感兴趣的课题进行文献检索,查阅资料,按照规范格式制成电子课件,然后在课堂上用PPT形式展示,阐述各自对有关理论和观点的评价,并发表自己的观点,教师与研究生参与讨论。这种研讨式的教学方法不仅促使研究生在上课前认真阅读教学指导要求的材料,理解阅读材料,把握有关理论的本质,而且能培养研究生独立思考和明确表达自己观点的能力,并通过不同观点的碰撞,产生新的思想火花,激发创造性思维。
4 模拟科研训练,提升学生创新性思维能力
课程考试其中一项是模拟科研训练,即在学生对《生物技术制药》课程的关键技术的基本知识点掌握的情况下,找出其中的科学问题(或由教师给出科学问题),学生三个人一组,选题后分工合作通过查阅资料,以开题报告形式给出详细方案,论证结果以PPT形式在课堂上展示,具体内容包括研究目标、研究内容、创新点、技术路线、实验方案、技术难点、可行性分析、实验进展安排等,其余同学作为评委,进行现场评分,并对其中的疑问进行提问。通过这种训练,进一步引导学生如何进行创新性思维,培养学生分析问题、解决问题的能力,使学生对未来如何进行科学研究有了一个理性认识,同时培养了学生的协作精神。这种授课方式也得到了同学们的认可,他们查阅资料的积极性特别高,课常上的争论非常热烈。
总之,研究生课程教学与创新性能力、科研能力培养是一体的,坚实、宽广的基础理论知识是创新能力的基础,进行研究生课程改革,通过优化课程教学内容,启发式、研讨式课堂教学,有助于研究生创新能力的培养。
参考文献
[1] 罗焕敏.我国药学教育的现状及应注意的问题[J].药学教育,2005,3:8.
[2] 温静,胡显莉.加强研究生课程建设培养研究生创新能力[J]．重庆工学院学报,2006,20(12):183-184,204.
[3] 姚利民和王燕妮.课程教学培养研究生科研能力之对策[J]．黑龙江高教研究,2006,149(9):89-91.
[4] 张喜德.研究生专业课程教学改革的探讨与实践[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2006,28(增刊):65-66.
[5] 赵耿,郑雪峰.研究生创新能力培养中的感性知识需求[J].学位与研究生教育.2007(6):31-32.
[6] 王忠伟,陈鹤梅.论研究生培养中的课程创新[J].学位与研究生教育,2006(9):14-17.
【关键词】课程建设 创新能力 生物技术制药 研究生
【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)11(a)-0009-02
国家要创新,关键在于培养和造就一大批具有创新意识和创新能力的高素质人才。研究生教育作为我国最高层次的教育,是培养从事高科技前沿探索研究和基础研究,具有高尚人格和创新能力的高层次专门人才的主要途径。实施研究生教育是一项系统工程,包括了课程教学、社会实践和学位论文等诸多环节。课程教学作为研究生培养过程的一个基本环节,对研究生创新能力的培养起着至关重要的作用。现代生物技术是一项与医药产业结合密切的高技术,《生物技术制药》是其应用的一个重要方面,是现代生物技术发展的一门新兴学科。近年来,社会对生物技术制药人才的需求日益增加。如何增强生物技术制药课程的教学效果,培养富有创新精神和具有实践能力的高素质的生物技术和药学复合人才,是广大药学教育工作者所关注的问题之一[1]。在《生物技术制药》课程讲授过程中,笔者针对目前研究生教学过程中存在的弊端,如课程内容与本科生课程内容衔接中的重复或脱节现象,教学手段和教学方法单一等[2],积极进行研究生专业课程教学改革实践,不断改进教学内容和教学方法,将培养学生的创新能力、科研能力作为课程教学目标,努力探讨研究生课程教学与创新能力培养的实践,取得了良好的效果。
1 优化教学内容,培养学生创新性思维能力
创新能力是科研能力的核心因素,而创造性思维能力是创新能力的关键,没有创造性思维能力就谈不上创造能力,更谈不上创造性成果[3]。与本科生相比,研究生身心已较为成熟,思维活跃、求知欲望和实践意向都很强,因此,在课程教学过程优化教学内容,进行启发式、研讨式教学,对于培养研究生的创新能力、科研能力至关重要。生物技术制药课程突出“生物技术”与“药学”的有机结合,着重讨论应用细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程等技术研制新药的原理、方法及应用。课程涉及的知识面广、内容多、更新速度快。在《生物技术制药》课程的教学内容安排上,授课教师通过以下两点来保证培养学生创新性能力教学目标的实现。(1)注重方法论教学。科学技术发展的过程就是不断对未发现的客观真理进行探索的过程,在教学中通过对生物技术制药各种技术的科学发展史的介绍,揭示科学认识过程中的本质,在授课过程中经常设定几个“为什么”引导学生思考性地接收知识,使研究生掌握正确的思维方法和学习、研究方法,培养他们发现问题、分析问题和解决问题的能力。如在讲授转基因植物疫苗技术发展历程时,设置了1)重组蛋白的表达问题;2)重组蛋白的转译后修饰及糖基化问题;3)用于口服时易被消化及其作用机理问题;4)表达产物的提取加工费用问题;5)口服抗原疫苗免疫耐受方面的问题等五个技术发展过程中的有悬念、争议的问题,然后一步步通过科学家的研究实例来回答这些问题,引导学生如何查阅文献,然后找出该研究领域的不足,从而进行创新性研究。(2)把握科研前沿,及时更新课件。开设高水平、高质量的研究生课程,教师的学术水平是关键,要求教师不断提高自身的学术素养及科研水平[4],笔者在研究生教学过程中注重自身教学素质的提高,选取有一定的前瞻性,接触学科发展的前沿,充分反映国内外本学科研究的最新成果和方法的教材,在尽可能保持学科知识系统性的前提下,突出专题研究。教师在理解领会教材内容的基础上,广泛查阅专业学术杂志,把握学科最新发展,并选取典型案例,将各专题的最新科研成果和最新进展都充实到教学内容当中,引导学生在掌握基础理论知识的情况下,领会如何进行科学研究突破,取得创新性研究成果。如在讲授干细胞技术与疾病治疗时,对于干细胞研究热点中的热点问题－基因重组的重编程技术进行了特别关注。在干细胞研究的初始,许多科学家热衷于研究干细胞的“干性”,期望从分子水平上解释“干性”。后来就设想,是否可以通过分子生物学技术,给体细胞赋予“干性”,即重编程技术,不经过胚胎而获得多能干细胞的方法,通过基因重组或者细胞融合等方法,影响染色质的表观遗传修饰,调控基因的沉默与表达,使得成体细胞逆分化获得多能胚胎干细胞,从而赋予该细胞多能性,实现细胞返老还童,这种干细胞称为“诱导性多潜能干细胞(iPS)”。近几年重编程技术与iPS取得了很大进展,如Yamanaka研究组筛选得到了决定重新编程的四因子:“Oct-3/4、SOX2、c-Myc和KLF4”,并对他们的作用进行了深入研究,这些结果2007年发表在《细胞》杂志上。同时,他们与美国威斯康辛大学麦迪逊分校的俞君英和Thomson等分别在《细胞》杂志上发布了利用人体皮肤细胞成功诱导生成类似胚胎干细胞性质的全能干细胞的研究成果,干细胞重编程技术终于开花,使得干细胞技术在医学上广泛应用成为可能。我们将这些最新研究结果及时补充到课件中,引导学生如何进行创新性研究。
2 融科研成果于教学中,增加学生感性认识
赵耿和郑雪峰[5]指出研究生创新能力不强的基本原因在于学生的感性知识太少,致使理性知识掌握太浅,难以构成创新所需的知识结构。笔者所在《生物技术制药》课程组的教学人员的研究方向涉及细胞工程、基因工程、酶工程、发酵工程及其制药等方面的内容,具有很好的实践经验,在课程讲授过程有针对性加入科研成果,给予大量的实验图片,科研录像,增加学生的感性认识,使学生深入掌握基础知识,增强学生的创新意识。如在讲授植物细胞工程制药时,在介绍基本理论知识的基础上,结合教师所在研究所在红豆杉细胞大规模生产紫杉醇方面20多年的研究积累,从红豆杉高产细胞株的诱导及高能量筛选技术、保藏与稳定可控的传代技术、紫杉醇可控定向诱导及高效合成技术;细胞培养与产物耦合分离、植物细胞大规模培养的放大规律及产物高效分离与洁净生产过程优化放大等各个方面以翔实的数据及可视的图片,使学生对植物细胞大规模培养生产次生代谢产物的流程有一个感性认识,并从中学会如何发现问题、提出问题、解决问题的创新性思维。又如在讲授基因工程疫苗时,结合研究所承担的863项目－日本血吸虫DNA疫苗的研制,从目的基因的获取、载体构建、原核表达、多价DNA疫苗制剂及疫苗的药效、毒理研究等方面以实验图片的形式向学生进行详细介绍,给学生以感性认识,从而深入掌握相关基础理性知识。又如在讲到动物细胞培养与制药时,很多学生对动物细胞培养感觉很难理解,我们就利用网络资源在课堂上为学生放映了关于动物细胞培养的科研教学录相,使学生对动物细胞培养的基本操作技术、关键点有了深入的感性认识,引发了他们学习的兴趣,随后的讨论课中,对此方面感兴趣的同学就关键技术及存在问题展开了讨论,学生的创新思维能力在不知不觉中得到了锻炼。
3 采用研讨式的教学方法,调动学生积极性
在生物技术制药研讨式教学中,借鉴欧美国家的研究生教学方式,从传授型课程向创造型课程转变,即教师以理清学科的基本知识框架、思路作为教学的重点内容[6],其余细节问题,鼓励学生参与课堂教学。如我们在第一次课的绪论上安排了4节课,内容包括课程目标、基本内容、教学方式、一般要求和考核方式等,还具体列出每一次课堂讨论的主题及相关的必读物和辅助读物。通过这一次课的讲授使学生对生物技术制药课程有一个大概的了解,并选择自已感兴趣的方向,提早查阅相关资料,准备研讨课的PPT。研讨式的教学方式采用主题概论和研讨两种方式,主题概论主要由教师从总体上对于生物技术制药课程中涉及的基本技术进行分类,然后对各项通用技术的基本原理、主要进展、前景展望、对此技术有代表性的各种理论、观点和评论等进行讲授,在授课过程中有针对性引导学生如何开展创新性科学研究。研讨部分围绕主题由教师组织讨论,首先教师列出生物技术制药相关的疑难问题、关键技术、个案实例等若干热点问题,由学生选择其中感兴趣的课题进行文献检索,查阅资料,按照规范格式制成电子课件,然后在课堂上用PPT形式展示,阐述各自对有关理论和观点的评价,并发表自己的观点,教师与研究生参与讨论。这种研讨式的教学方法不仅促使研究生在上课前认真阅读教学指导要求的材料,理解阅读材料,把握有关理论的本质,而且能培养研究生独立思考和明确表达自己观点的能力,并通过不同观点的碰撞,产生新的思想火花,激发创造性思维。
4 模拟科研训练,提升学生创新性思维能力
课程考试其中一项是模拟科研训练,即在学生对《生物技术制药》课程的关键技术的基本知识点掌握的情况下,找出其中的科学问题(或由教师给出科学问题),学生三个人一组,选题后分工合作通过查阅资料,以开题报告形式给出详细方案,论证结果以PPT形式在课堂上展示,具体内容包括研究目标、研究内容、创新点、技术路线、实验方案、技术难点、可行性分析、实验进展安排等,其余同学作为评委,进行现场评分,并对其中的疑问进行提问。通过这种训练,进一步引导学生如何进行创新性思维,培养学生分析问题、解决问题的能力,使学生对未来如何进行科学研究有了一个理性认识,同时培养了学生的协作精神。这种授课方式也得到了同学们的认可,他们查阅资料的积极性特别高,课常上的争论非常热烈。
总之,研究生课程教学与创新性能力、科研能力培养是一体的,坚实、宽广的基础理论知识是创新能力的基础,进行研究生课程改革,通过优化课程教学内容,启发式、研讨式课堂教学,有助于研究生创新能力的培养。
参考文献
[1] 罗焕敏.我国药学教育的现状及应注意的问题[J].药学教育,2005,3:8.
[2] 温静,胡显莉.加强研究生课程建设培养研究生创新能力[J]．重庆工学院学报,2006,20(12):183-184,204.
[3] 姚利民和王燕妮.课程教学培养研究生科研能力之对策[J]．黑龙江高教研究,2006,149(9):89-91.
[4] 张喜德.研究生专业课程教学改革的探讨与实践[J].广西大学学报(哲学社会科学版),2006,28(增刊):65-66.
[5] 赵耿,郑雪峰.研究生创新能力培养中的感性知识需求[J].学位与研究生教育.2007(6):31-32.
[6] 王忠伟,陈鹤梅.论研究生培养中的课程创新[J].学位与研究生教育,2006(9):14-17.