农业工程考研方向范文

时间:2024-01-04 17:46:16

导语:如何才能写好一篇农业工程考研方向,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

农业工程考研方向

篇1

[关键词]农业工程 拔尖人才 培养模式 教学体系 育人环境

[中图分类号] C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2014)01-0067-03

前言

农业工程学科是一门综合性的交叉学科,是现代科学技术与农业产业化、现代化的有机结合,为发展农业和合理配置资源服务的工程技术学科。改革开放以来,农业工程本科教育为我国农业工程事业的发展输送了大批优秀的人才。但在新的时代背景下,在以全球化和信息化为主要特征的当代社会,对农业工程类本科人才的培养又提出了更高的要求。如何培养出能够迎接21世纪高新科技挑战的,具备宽厚的科学素养、较强的工程素养、良好的人文素养、较强的创新能力和视野宽广的高素质拔尖创新人才,已成为农业工程本科教育领域教育改革的重要课题。

东北农业大学作为一所省部共建和国家“211工程”重点建设大学,在为发展地方经济、推动社会进步培养人才的同时,也着眼于国家战略,在学校开设五个优势学科专业为国家培养拔尖创新人才。在2011年,学校根据学科专业的布局与水平,选择一批师资水平高、教学条件好、优势特色学科支撑的专业招收优质生源,以拔尖人才培养班的形式,实施大众化教育环境下的拔尖人才培养。工程学院具有雄厚的导师队伍和众多方向的硕士点、博士点,同年,以国家重点学科农业机械化工程学科为支撑,成立了农业工程类拔尖人才培养班,并全面负责实施拔尖人才的培养工作。那么,如何让天资聪慧、勤奋好学、勇于探索的学生得到全面发展,为社会造就一批具有扎实的基础、广博的知识、全面的综合素质、高强的创新能力的拔尖人才呢?对此,我院展开了积极的探索。通过对一系列教学体系、制度和配套政策的改革,构建了以拔尖人才培养班为依托,以“通识教育+专业教育+个性化教育”的培养模式和专业教师与学生一对一的学习管理模式为特点的拔尖创新人才培养模式。[1]

一、拔尖人才培养模式

人才培养模式是指在一定的教育思想、教育理念和学习理论指导下,为了实现特定的培养目标,在人才培养过程中各要素之间的稳定关系和活动进程的结构形式。[2]因此,根据办学目标和定位的不同,不同区域、不同层次的高等学校有着不同的拔尖人才培养模式。东北农业大学工程学院则根据自身实际,主动适应经济社会发展和人的全面发展需要,以“厚基础、宽口径、强能力、高素质”为人才培养目标,通过优化教学体系、创新教学模式、末位淘汰、分流培养、按比例择优推荐硕士研究生和交换留学生的培养模式,牢固掌握农业工程领域基础理论,尽可以地培养出实践能力突出、国际视野宽广、综合素质优良的农业工程领域拔尖创新人才。[3]

(一)优化理论教学体系

由于在现代化农业发展建设中不断出现新情况,以及农业工程学科本身的多元性、复杂性和综合性,因此课程设置要注重综合性的学科交叉,注重现代科学技术与农业产业化、现代化的有机结合,构建有利于学生在知识、能力和素质等方面得到全面发展的理论教学体系,赋予学生宽广的学科知识背景。[4]

理论教学体系包括通识教育、专业教育和个性化教育。通识教育重点强化思想政治、外语、数理化和计算机方面的课程。专业教育按“精专业、多方向”的原则对学生进行专业培养,专业教育分为必修课和选修课,主要包括机械制图、工程力学、机械设计制造基础、测试技术、农业机械化生产与管理、农牧产品加工、农机创新理论、农机前沿新技术等。个性化教育按本专业的不同研究方向设置课程,学生根据自身的兴趣爱好自主选择学习课程,个性化教育有利于进一步激发学生的求知欲,促进学生的个性发展。

(二)完善实践教学体系

结合农业工程类本科专业的培养目标和不同阶段的学习内容构建实践教学体系。该体系由基础实践教学、专业实践教学和工程训练三个主要模块组成,同时积极开展校企合作项目,使学生有机会接触生产一线。

实践教学体系打破了以往的专业界定理念,在教学过程中按专业性质进行组合,建立按不同学习阶段区分的综合性实训平台,将各阶段有机地结合在一起,并实现人人动手、人人参与,让学生体会理论与实际之间的联系。[3]

开展校企合作项目,让学生深入生产第一线,这种实践是直接接触生产。学生将理论知识和生产实际相结合,既能够更好地巩固和应用所学的知识,又能够了解到本行业的运行模式和发展状况,为毕业后快速适应工作打下良好的基础。

(三)创新教学模式

在教学过程中,教师们应努力实现课堂教学的多样化,营造课堂研讨氛围,探索讨论式、自主式和网络式教学模式。加大案例教学、启发式教学、研讨式教学、参与性实验课的比例,实现由传统的“灌输式”、“应试式”教学向学生“自主式”学习的转变。

教研室应为拔尖人才培养班量身定做基础课程、专业课程和选修课程的教学大纲,单班授课。根据课程特点引入相关教学内容,拓展知识空间,如:高等数学课程教学引入数学建模知识、英语教学引入专业科普知识、计算机教学引入程序设计竞赛知识、专业课程教学引入实际工程问题和案例等,力求拔尖人才培养班的学生具备基础扎实、专业精通、知识广泛和应用能力强的综合素养。

(四)“一对一”专业导师制

建立有计划、有方向、有目标的专业培养模式,实现后三年“一对一”的专业导师指导,培养学生全面发展。

学生在大二时开始选择专业导师,导师根据学生的学习情况、个人能力和兴趣爱好等综合因素,为学生制订具有个性化和研究性的培养方案。学生在学习主修专业课程的同时,根据导师的指导,通过自学、研讨、跨学科选课等方式开展个性化修读。

(五)建立科学的成绩考核制度

农业工程类本科专业高起点招生,通过末位淘汰、分流培养、按比例择优推荐硕士研究生和交换留学生的培养模式,为促进和激励学生努力学习、积极进取起到了很好的作用。此外,全面客观地评价学生的学习状况,建立科学的成绩考核制度是保障人才培养目标得以实现的重要举措。

重视平时表现,通过课堂表现、课后作业、教学实践实习、期中考试和期末考试等多个角度来对学生进行考核,有利于全面考查学生的综合素质。此外,学生个性化修读所修学分可以冲抵主修专业课和选修课学分,也使得考核制度更加科学、合理。

科学的考核制度有利于教师教学方法的创新和激发学生学习的主动性,有效地避免了教师为考试而教、学生为考试而学的不良现象。

二、营造有利于拔尖人才培养的学研氛围

营造浓厚的学习研究氛围,使学生的学习兴趣得以激发,创新思维得以培养,逐步形成以学生为中心、学生自主学习为基础的教学环境;在学生主动探索的基础上,进而形成有利于学生个性发展、激励创新、脱颖而出的育人环境。[5]

(一)设立研讨论坛,构建学术交流平台

学校定期举办专家讲座、学术报告和设立导师论坛等学术交流研讨平台,促进师生间的交流;选派品学兼优的学生到发达国家和地区开展学习和交流,按比例择优推荐硕士研究生和交换留学生;拓展学生个性化的学习空间,引领学生的创新思维,逐步营造良好的学研环境。

通过平台,可以让学生了解和掌握农业工程领域的国内外发展状况,开阔学生视野,激励学生成才。通过平台,也可以让学生就参加各类学科竞赛的经验和体会、如何提高学习效率、考研和就业等学生感兴趣的话题展开研讨。在研讨中,教师要注重正面引导,这样有助于学生形成优良的品质。

(二)加入科研团队,注重科研能力培养

学生根据个人的兴趣爱好,从大二开始就可以申请加入课题组或实验室,参与到课题研究中去,在专业导师的指导和帮助下开展科研训练;倡导学生积极探索、自主学习、、申请专利,有利于培养学生对科学研究的兴趣,让学生从中体会到科学的奥秘,此外,还有利于培养学生的科研能力和创新思维。

(三)成立大学生科技创新基地,培养学生创新能力

以基地为平台,成立各类科技兴趣小组,组织并指导学生参加多种形式的学科竞赛和科研活动,如:全国数学建模大赛、全国“高教杯”大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛和申报大学生创新训练计划项目等,让学生积极开展研究性学习,有助于培养学生的科研创新能力。

(四)完善规章制度,培育优良学风

在学生选拔与分流、推荐研究生、交换留学生和成绩考核等方面建立完善的管理制度,保障教学活动井然有序地开展,保证奖惩公平公正,形成积极向上的学研氛围。

三、结束语

我国的农业现代化建设需要大批创新型农业工程类人才,这是现实的需要,也是历史的使命。广泛地加强拔尖创新型人才的培养,既能推动社会主义现代化建设快速向前发展,加快社会主义新农村建设进程,又能提高我国的国际地位和国际竞争能力。只要我们转变观念,加快高等教育改革,就一定能够培养出适应21世纪发展需要的具备现代科学技术知识,拥有工程实践、农业工程开发建设和科技创新等方面能力的高素质拔尖创新人才。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王伟祖,徐定华,郑旭明.大众化教育阶段拔尖人才培养模式的改革与实践[J].纺织教育,2012(27):18-20.

[2] 杨新月.高职高专护理专业实践教学管理[J].中国护理管理,2009(1):16-18.

[3] 李文哲,刘建禹.农业工程类复合型人才培养的探索与实践[J].东北农业大学学报(社会科学版),2010(1):10-14.

篇2

董红敏,女,1964年9月出生,研究员,博士生导师,现任中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所副所长,一直从事畜禽养殖环境研究。先后主持国家课题5项,重大国际合作项目12项,80篇,出版著作3部。获得国家科技进步二等奖1项,三等奖1项,省部科技奖一等奖1项、二等奖1项、三等奖2项。作为中国政府气候谈判成员参加了哥本哈根、德班气候大会并受到表彰,是2007年诺贝尔和平奖获得者―政府间气候变化专家委员会(IPCC)集体奖团队重要成员。2000年获“全国三八红旗手”称号,2012年获“全国优秀科技工作者”称号,2013年荣获“全国五一劳动奖章”。

采访董红敏时,她刚从湖北出差回来。时间紧张,她是从养殖场直接上的飞机,裤脚又湿又脏。同行的同志不无担心:这个样子,人家让上飞机吗?空中小姐和其他乘客心里会问,这是哪儿来的农民啊?

董红敏讲这事儿时笑得很开心,作为我国培养的第一位农业生物环境工程专业博士,畜禽养殖环境工程学科首席科学家,在学习和工作过程中不止一次被问到,女同志,怎么选了这样的专业?

科研,瞄准发展方向

董红敏是1980年考的大学,报考志愿填写的是北京农业机械学院(现为中国农业大学)的农业建筑和环境工程专业。她说,是因为生物老师说北农机是很好的学校,她就报了,也没有很清晰的目标,但内心里有一条很坚定,不管学什么都要学好,不管干什么都要努力。

董红敏是本科、硕士、博士一口气读下来的。她说,本科快毕业时,她陪着同学复习考研,结果自己竟考上了,又因她读硕士学习成绩优秀被学校推荐读博士。

本来,导师给她选的学科方向是植物环境方面的,一本书,让她改变了初衷。她导师的同学,美国农业工程协会的理事长是搞养殖环境研究的,来京时由她陪同,让她对美国的这方面研究有了一些了解,临走又送了她一本书,她读了又读。当时,这方面的研究在国内还没开展,董红敏却敏锐地意识到了这是将来的发展方向。于是,她将自己事业的方向转向了养殖环境研究。

农业部畜牧业司组织专家解决东北和南方由于气温过低或过高造成的“一年养猪半年长”的问题,得知读博士的董红敏正在做这方面的研究准备,就将她吸收进来,一起搞起太阳能温室养猪的项目。可以说,她的畜禽环境研究实践是从这里起步的。

董红敏说自己是幸运的,科研成果的取得得益于国内现代农业、现代养殖业的发展。当初,她选择这个方向时,养殖环境还没受到应有的重视。她取得博士学位后分配到农科院工作时,院里还没有这方面的课题。她一而再再而三地到相关部门提出申请,工作人员与她熟悉了,开玩笑地说,人的生存环境问题还没解决呢,哪顾得上猪呀鸡的?可是,她不折不挠的努力终于获得了立项―“畜禽养殖环境调控技术研究”。她作为课题组长,组织几家院校的专家教授搞研究,她年龄最小,资历最浅,是组里唯一的女性。但她热情最高,要求最严。五年后取得成果,得到了农业部等部分管理部门、同行专家和企业的高度认可。

忆起这些,董红敏很感慨,从解决畜禽成长环境问题到研究畜禽养殖对当地的环境影响,再到畜禽养殖产生的温室气体对全球气候的影响,畜禽养殖环境研究靠的是规模化养殖的发展机遇,靠的是团队成员的努力与合作,更靠全国同行专家的团结、协作与互相支持。

将成功归结于机遇,这是董红敏的谦逊,其实,她和团队的科研,瞄准的正是发展方向,针对的正是生产需求。

积累,奠定研究基础

董红敏经常对学生说,博士毕业时就该有这样的自信了,在这个研究专题你是最清楚的。

要全面了解掌握一个领域,找准最前沿的问题,研究其中的解决之道,谈何容易?董红敏读博士和最初参加工作时,资讯还不发达,还没有网络,甚至电脑应用都还没有普及。她收集资料、了解信息,靠的是翻阅纸质资料和用笔手抄,她做摘要的卡片,装满了几大纸箱子。

搞属于国际前沿的科学研究,光靠自己摸索是远远不够的。董红敏适时地创造机会,于1999年赴美国依阿华州立大学农业工程系做合作研究。她到那里的第一件事,就是将教授和研究人员列了一个表格,一一地去拜访,了解他们正在做的项目,请求他们做实验时带上她。她一边帮着做事情,一边进行了解和学习。记忆中深刻的是因为帮一位老师采水样,在太阳下暴晒一天,致使脖颈处都溃烂了。

与日本国立环境研究所做合作项目时,董红敏也是这样,一方面她专注于项目研究,另一方面兼顾整个领域,凡与专业相关的研究机构她都跑了个遍,每个单位都要留下蹲几天,详细地了解在研项目的进展情况和科研水平。

荷兰是农业和养殖业相当发达的国家,做养殖环境研究,这样的典型国家是绝对不能“漏掉”的。于是,董红敏自己与荷兰农业环境与技术研究所联系,到那里进行了为期半年的学习考察。机遇难得,时间有限,她不容自己错过一次机会漏掉一个环节,去养殖场,到废弃物处理中心,她会全程跟着送畜禽粪便的车。她随身携带着记录本,养殖规模,环境情况,废弃物处理工艺,连奶牛的饲料成分她都要记录下来,相关的法律条文她也收集到手。

跑了三个国家,使她对美洲、欧洲、亚洲有代表性的国家开展的养殖环境的研究有了全面的了解,掌握了该领域的前沿动态。先进的管理理念和处理技术让她大长见识,提升了她推动国内该学科发展的信心和勇气。

创新,把握前行动力

从申请畜禽养殖环境研究的项目,到建立环境工程研究室,到成为主要畜禽低碳养殖环境与节能减排行业专项首席专家,董红敏一心扑在事业上,可谓呕心沥血。她带领着团队针对养殖业的发展变化和需求,持续创新不断。当养殖业的发展跟不上肉类的需求量时,参与“节能高效太阳能猪舍环境控制技术”课题,研究开发的太阳能暖棚猪舍,在舍外气温-20℃左右时,使舍内温度达到9℃-15℃,大大缩短了生猪的养殖期。当畜禽养殖给当地环境造成的污染引起关注时,她主持开展的“规模化猪鸡场环境调控关键技术与设备的研制”课题,提出了组合式猪场高浓度污水处理技术和空气净化技术,解决了达标排放问题,并降低20%投资,在全国11个省市得到应用。之后,又主持建立了我国第一套畜禽养殖业产污系数、排污系数,用于国务院第一次污染源普查中畜牧业源污染测算的主要科学依据。

当温室效应成为全球问题时,联合国建立清洁发展机制,董红敏瞄上了“碳交易”,率先开展了温室气体排放的研究,主持开发的“畜禽粪便沼气处理清洁发展机制项目开发与示范”建立了全球第一个户用沼气CDM方法学,被联合国清洁发展机制专家委员会批准为“农户/小规模农场农业活动甲烷回收方法学”,成为定量评价和监测沼气温室气体减排效果的国际通用方法。紧接着,又成功开发了我国农业领域第一个户用沼气CDM项目和第一个大型养殖场沼气清洁发展机制项目,为农业环境国际补偿机制的应用提供了技术和方法。有了这样的技术和方法,养殖场建沼气池不仅能获得作为能源的收益,还因为减少了温室气体排放而得到国际补偿,于是,养殖企业的积极性被调动起来。

篇3

在原来教学改革思想的基础上,根据园艺植物生物技术教学任务和教学内容的调整,针对教学过程中新出现的教师学生专业化差别,学生教学参与感不强,优秀学生“吃不饱”,以及实验教学量增加的问题,通过推行模块化教学,情景化教学,推行有条件的全英文教学,以及完善整体化实验教学,进一步构建和优化该课程教学的内容体系和教学模式。

关键词:

园艺植物生物技术;教学改革;模块化;情景化

生物技术是现代生命科学发展的前沿学科。生物技术在农业领域的应用已经成为广泛关注的研究领域[1]。园艺植物生物技术以园艺植物为研究对象,主要领域包括蔬菜、果树、花卉和茶学。目前,国内多所农业院校园艺专业都先后开设了园艺植物生物技术课程[2-6],其中华中农业大学开设的园艺植物生物技术国家精品课程比较具有借鉴价值[7]。通过多年比较研究和教学实践,笔者在实践原有教学改革方式方法的过程中不断发现新问题[8],进一步总结教学经验,以期为今后的教学工作提供参考和借鉴。

1课程简介与特色

西北农林科技大学园艺学院开设园艺植物生物技术课程较早,是园艺学专业的基础选修课,同时也是设施农业工程专业的专业选修课。笔者所在教学团队领衔开展的园艺植物生物技术课程具有比较突出的特点,包括拥有自主编写的规划教材,学校公共资源拥有丰富的课外学习资料,具有优良的实践教学平台和知识、年龄结构搭配合理的师资队伍,以及拥有良好的网络教学环境等[8]。这些条件保证了园艺植物生物技术课程教学的顺利进行。近年来,经过不断优化本科教学培养方案,现已将笔者所在教学团队纳入园艺学院基础教研课程组,将园艺植物生物技术归类于园艺专业的通识性教学课程。该课程的设课时间已由原来的本科第7学期[8]调整为本科第5学期,是直接承接西北农林科技大学公共基础课生物化学和遗传学的后续专业课程。为了进一步加强现代生命科学基本理论的培养,学院同时在原第7学期设置园艺植物分子生物学课程,对园艺专业的学生进行深入教学。这种教学顺序和教学对象的调整势必带来一些全新的教学问题。

2目前存在的问题

2.1课程设置早于专业分配,出现教师分专业授课而学生

无差别听课现象按照课程设置计划,学院在本科教学阶段共设置园艺学和设施园艺学2个专业方向,在园艺学方向下又设置蔬菜学、果树学、茶学和观赏园艺学4个模块,园艺学方向的学生可以根据自己的兴趣喜好,结合综合考核成绩,在第5学期中期进行专业选择。另一方面,园艺植物生物技术课程设置于第5学期之初,这也就意味着学生选课时还没有选定专业方向。因此,学院在设置该课程时无法考虑专业选择,即只能实行无差别教学方式。在具体教学中,仍然以自然班为教学单元进行教学。在教师安排时,授课的课程组来自蔬菜学系和果树学系,具有不同的研究背景。由于生命科学的发展非常迅猛,体现在生物技术领域的高速发展尤为突出,新技术、新方法的涌现速度非常快,使得专业教师不可能及时更新所有领域的新兴研究成果,仅可能专注于自己的研究方向。这一特点在教学活动中就会表现出教学的侧重点不一致,在进行实例教学时不能够协调统一。例如,果树学科的教师比较重视植物组织培养方向的内容,而蔬菜学科的教师对于分子标记方向的讲解比较多。在讲解基因克隆方法时,果树学方向的教师会在同源克隆方向上列举较多实例,而蔬菜学方向的教师则在图位克隆方向上有较多的展开空间。这种教学方向,甚至教学内容的差异,对于园艺植物生物技术课程教学的统一很不利。在具体教学活动中,还表现出考试试题、成绩评定标准不一致的现象,这一点对于不同班级学生争取综合测评成绩排名,进而争取研究生报送名额的矛盾尤为突出。

2.2学生的教学参与感以及课程兴趣不足

园艺植物生物技术课程的知识特点就是过于抽象,特别依赖于生物化学、分子生物学的理论知识,很多知识内容属于“不可见”科学,更多的时候需要学生通过想象进行理解和推演。因此,有一部分学生会选择直接跳过理解和思考的过程,回归传统的死记硬背的学习方法。有部分学生对于教学内容、概念、方法还多停留在背诵的层面上,缺乏主动理解,对课程的学习仍以应付考试为主,真正能够通过学习对科学研究产生兴趣的学生人数还比较有限。

2.3部分优秀学生的知识诉求未得到满足

近年来,笔者在教学中发现部分学生存在求知欲望较强,而常规课堂教学不能满足其需求的现象,而且这种类型的学生数量近年来增加很快。西北农林科技大学由于特殊的地理、历史和政策条件的原因,每年有大量学生有出国深造的需求和机会。根据现阶段学科的发展特点,这部分学生中的绝大多数将会直接使用生物技术的相关知识,并且对于该学科的相关英文知识也有要求。针对这部分学生和部分早期规划考研深造的学生,学院从2015级学生开始成立实验班,进行更加专业化的辅导。根据学院的教学计划,需要对园艺植物生物技术课程进行精细教学改革,尝试进行全英文教学。

2.4实验教学内容仍需扩展

针对园艺植物生物技术课程长期存在的教学内容繁杂、实验课程设置不足的问题,学院于2017年开设园艺植物分子生物学与该课程进行互补教学,前者重点强调实验教学,计划再设置32课时实验教学内容。因此,如何整合2个课程的实验内容,需要进一步探究。

3教学改革的方向

3.1进一步整合教学内容,推行模块化教学方式

针对授课教师专业化问题,经学院教学办公室、教研室研究,并报请学校教务处批准,计划整合所有教学内容,打破原有教研室限制,成立园艺植物生物技术教学课程组,将原隶属于果树学、蔬菜学的教师重新组合,以教学内容为指导,分配教学任务,形成不同的教学内容模块。同时,学生不再分班级教学,而是整合成一个课程班级(视选课学生人数情况,再划分为平行的教学班次),接受所有课程组教师的授课。这样可以真正做到教师“讲有所长”,而学生可以充分学习到较为全面的专业知识。这种集体教学的方法以往多用于研究生教学中的研究进展讨论类课程,在本科教学中并不常见。针对园艺植物生物技术这门内容发展非常迅猛的技术型课程的教学,在多年研究教学方法的基础上,逐渐摸索尝试新的教学方式,可以尝试类似于进展讨论课式的模块化教学。在具体实施过程中,预先设定课程组长,由常年从事第一线教学、经验丰富的教授专家担任。课程组长负责召集具有不同专业背景的授课教师,按照教学大纲集体编制教学内容,分解形成不同的教学模块。这些模块包括园艺植物生物技术的背景与发展历史、分子生物学基础知识、基因文库基本知识、分子标记基本知识、基因克隆基本方法、载体基本知识、植物遗传转化基本知识、基因修饰植物基本知识等若干模块。课程组长协调授课教师领取各自的教学模块,授课教师编制具体教案和教学课件初稿。所有模块的教案和课件初稿编制完成后,课程组集体讨论各教学课件之间的衔接与过渡内容,形成最终的定稿。按照设计,课程组长不进行具体的授课工作,仅负责召集、协调各专业教师的教学内容以及各教学模块之间的衔接工作,组织安排教学进度,并有目的地进行听课考核和教学监督。作为组织者,教学组长具有明显的行政化特点,而非传统意义上的主讲教师。

3.2进一步推行情景化的教学方法

推行情景化教学方法是笔者所在教学团队于2012年提出的针对园艺植物生物技术课程特点的教学尝试。其主要思路是,针对某一特定技术和知识点,带领学生回到实现这些创新的时代,说明当时的技术背景,提出发明人的技术思路,展示最初的实验结果,推导新产生的理论。这种带入式教学可以激发学生对于所学习的知识,特别是对于科学研究的兴趣,使学生能够在当时的技术条件和知识背景下,独立推导出所要讲授的内容,同时让学生切实感受到科学研究工作并不遥远,自己通过努力也可以做到。几年的教学尝试表明,这种教学方法效果很好,很容易抓住学生的注意力,开发兴趣点,提高学习热情。更有甚者,有的学生会提出个性化的见解,引发更深层次的思考。在下一步教学改革研究中,将增加情景化教学的范例,系统分析具体教学内容的关联性,将每一项相关的技术内容串联起来,利用情景化将其讲述成为一个连续的科学研究故事,以激发学生的兴趣。这方面的一个实例是:DNA结构的发现与证明,半保留复制与核酸杂交,Southern技术与RFLP分子标记等几个内容可以通过连续的研究故事加以讲解。

3.3尝试推行有条件的全英文教学模式

针对学院组建的实验班和部分有出国深造意愿的学生,计划开设全英文的园艺植物生物技术课程。全英文教学使用小班授课形式,使用英文原版教材,全英文PPT演示和英语讲授。课程教学内容与正常园艺植物生物技术教学大纲要求相同,重点加强课程预习、自学内容。课堂授课兼顾讲解和答疑,讲解内容适当压缩,以阐述知识要点为主,进行适当的内容拓展,鼓励学生课堂提问和讨论。这种教学模式的目的是为了与国外高水平大学的研究生教育相衔接,尽力缩小国内外关于生物技术知识教学方式的差异,使学生提前适应未来的学习方式。另一方面,生物技术的最新研究成果往往以英文作为科技语言进行发表,让学生尽早接触专业科技英语,也可以培养他们的科研阅读、交流、写作能力,更容易对科学研究产生兴趣。

3.4完善整体化实验教育思想

随着学院不断加强生物科学实验课程教学,加大经费支持力度,增加实验教学课时,目前的园艺植物生物技术实验课程内容与指导已经不能够满足今后的需求。基于此,组织所有课程组的教师共同编写了《园艺植物生物技术实验指导》(试用本,以下简称为《实验指导》)。在编写过程中,全面贯彻整体性实验教学原则,以连续性实验为设计目标。目前《实验指导》已完成DNA相关实验内容的编制,主要围绕植物DNA的提取、检测、克隆、载体构建、分子标记等系列实验展开。实验之间互为顺承关系,前一个实验的结果(产物)是下一个实验的前体(供试材料),使所有实验设计以一个整体的形式呈现给学生。该实验指导已在2016年秋季学期发放给学生试用,学生反映情况良好。

4结语

生物技术是迅猛发展的现代科学,其与植物科学、农业科学的结合创造出大量新知识、新技术和新研究领域。关注于生物技术的课程教学也必须与时俱进,不断调整教学方式方法,以培养紧跟科学技术发展的专业本科毕业生。通过近几年对于园艺植物生物技术课程教学改革的思考、研究、探索与实践,不断总结经验,在原有教学改革思想的基础上,针对目前教学要求和教学内容的调整拟定了新的教学改革方向。核心思想是提高学生对于课程知识的兴趣,激发学生对于探索现代生命科学知识的研究热情,培养学生的动手能力。通过个性化和差别化教育,为专业化深造教育输送人才。总之,园艺植物生物技术的教学改革是必要的,同时也需要不断关注、调整,以适应不断发展的对高素质、全面性、创新型农业人才的需求。

参考文献

[1]顾方舟,卢圣栋.生物技术的现状与未来[M].北京:北京医科大学,中国协和医学大学联合出版社,1990.

[2]李慧敏,周玉丽,陆晓民.“课题式”教学方法初探:以《园艺植物生物技术》实践教学为例[J].安徽农学通报,2016,22(5):113-115.

[3]彭立新,李爱,李慧,等.园艺植物生物技术教学改革探索[J].天津农学院学报,2015,22(2):63-65.

[4]杨英杰,王然,张玉刚,等.“园艺植物生物技术”实验教学改革探索[J].高教学刊,2016(22):73-76.

[5]王俊宁,丰锋,李洪波.园艺植物生物技术课程教学改革探索[J].安徽农业科学,2016,44(12):296-298.

[6]罗聪,何新华.园艺植物生物技术课程教学改革探讨[J].安徽农业科学,2014,42(3):962-963,965.

[7]张金智,刘继红,胡春根.《园艺植物生物技术》课程的发展与教学改革探索[J].安徽农业科学,2012,40(1):537-538,540.

篇4

学校简介

伊利诺伊大学香槟分校是“十大”盟校(The Big Ten)之一,建立于1867年,一直是全美最优秀的大学之一,理工科在“十大”中更是排名第一。该大学排名全美前10名的研究生专业有物理学、化学、计算机科学、心理学、教育学、工程学、会计学、大众传播学、图书馆科学、音乐、数论、代数、逻辑学、微生物学。工程学院在全美闻名遐迩,其电子工程、计算机工程、土木工程、材料科学与工程、机械工程、原子工程、农业工程、环境工程等系科都排在全美前五位,化学工程、航空航天工程排在全美前十位。

该校的教授和校友有不少知名人士,比如历史上第一次在同一领域(固体物理学)中两次获得诺贝尔物理学奖的发明了晶体管并提出了低温超导理论(BCS理论)的巴丁教授;哈肯教授与阿佩尔合作在计算机完成了四色定理的证明;网络神童马克・安德森(Mark Anderson)在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校设计了因特网浏览器软件Mosaic及Netscape;身价一度超过比尔・盖茨成为世界首富的甲骨文公司(Oracle)董事长兼首席执官拉里・埃里森(Larry Ellison)曾在伊利诺大学香槟分校读书;AMD创始人兼首席执官杰里・桑德斯(Jerry Sanders)是伊利诺大学香槟分校电子工程学士;通用电气(GE)董事长兼首席执官杰克・韦尔奇(Jeck Welch)是伊利诺大学香槟分校化工博士。截至2003年,该大学共有二十位教授及校友荣获过诺贝尔奖,两位校友荣获过图灵奖,一位教授荣获过菲尔兹奖,二十一位教授及校友荣获过普利策奖,十一位教授荣获过美国国家科学奖章,现任教授中有两位普利策奖得主、二十六位美国国家科学院院士、二十九位美国国家工程院院士。

该校的计算机系创建于1972年,多年来在全美排名一直保持在Top5之内,一些事实也无可争辩地捍卫着这一地位:世界上最早的计算机Eniac诞生在这里;世界上第一个网络浏览器Mosaic诞生在这里;其毕业生所建立的公司(Netscape、YouTube、PayPal、Lotus和Sieble Systems)在计算机界赫赫有名;其国家超级计算机应用中心(NCSA)是全美国五大计算机研究中心之一。

课程设置

该校计算机系的课程设置乍一看上去和国内大学似乎没有什么大的区别。对本科生来说,“1”开头的系列基础课程,主要是包括计算机导论,离散数学等计算机基础课程;“2”开头的是更专业一些的课程,比如类似国内操作系统的System Programming、计算机体系结构和数据结构;“3”开头的目前仅有两门课:397 Individual Study和398 Special Topics in CS,主要是扩展学生的学习兴趣和能力。研究生的课程都是以“4”开头的专业基础课程和以“5”开头的专业课程,其中以598开头的为前沿学科讨论课程。学生也分为硕士和博士,但对硕士的要求不高,所以很多直接跟随教授做研究的学生都是博士。课程的要求也是作业、项目和最后的考试。但实质上,由于管理、研究水平等原因,这些设置还是有所不同。

该系目前提供三种类型的本科学位,一种是五年的本科和硕士生打通的学位,五年毕业后取得本科和硕士两个学位;另两种是计算机科学本科学位和软件工程学位。每一种根据对学生都有不同的学分和课程要求。比如对于第一种学位,要求选够120学分,其中理论(473 Algorithms或者475 Formal Models of Computation)、结构(431 Embedded Sys Arch and Software或者433 Computer System Organization)和软件(421 Programming Lang and Compilers或422 Programming Language Design或423 Operating Systems Design)必须按研究生学分选修。

研究生分论文和非论文两类。论文学位中和国内一样分硕士生和博士生。普通论文硕士要求28个课程学分和4个论文学分。博士生的总学分要求是96个课程学分,包括课程学分和论文学分,其中至少要求32个论文学分;学士直读的博士生要求96个课程学分。目前注册的研究生人数近450人。

从课程设置方面看,该系的课程分得很细,从和国内相类似的专业基础课,比如计算机导论、数据结构、软件体系结构、数据库系统、操作系统、软件工程;到很专业的课程,比如算法、密码学导论、程序验证、自主信息系统、形式化软件开发方法以及以598打头的带有主讲教师名字代号的扩展课程。尤其以研究生的课程设置最为细致。数一下他们的课程可以发现,学生有很多方向可以选择,本科生的课程多达77门,研究生的更是多达102门。当然有不少课程是两者都可以选修的。一般一门课程3~4个学分(根据是否完成Project区分),每周两次,一次75分钟。

讲授该课程的教师基本上都是该校专门从事这一方面研究的权威,有着多年的研究经验。比如我所选修的“程序验证”课程属于该系的研究生基础理论课程,任课教师Meseguer教授已经在这方面从事了近三十年的研究,而且目前也是这方面的权威。“数据挖掘”课程的教师是Han教授,也是数据挖掘的世界级权威。这保证了任课教师在讲授课程的同时贯穿了该课程在学科中的领先技术和知识。同时,比较明显的一点是课程结合实际动手的项目比较紧密。比如我所选修的“程序验证”课程虽然有很强的数学背景,介绍了等式逻辑和重写逻辑,但该课程辅以该实验室的Maude系统作为实践工具,所以所介绍的理论可以实实在在地在计算机上看到其作用和结果。“程序设计原理”这门课也使用了Maude系统作为高级程序语言的规格说明语言,这立刻就让本来很抽象的两门课有了感性认识的平台,学生可以立刻通过工具感受逻辑在计算机中的作用,可以使用该工具立刻设计出自己的新的程序语言。相比而言,国内类似的课程都缺乏相应的辅助工具,学生学理论不知道怎样用到计算机中,学程序语言设计多是看看别人设计的语言是怎样的,难以在短时间内自己动手设计一个。

开放性

这半年中我感受最深的当数该系信息资源的开放性。从课程上来说,每学期的每一门课程都能在系里的网络上找到相应的讲义、作业、项目以及阅读的参考资料。和课程相对应,每位教授都开设一个甚至多个专题讨论会,这些讨论会都有相应的MailList可以让学生或是研究人员加入。根据我的研究兴趣,我参加了Maude、Runtime Verification以及软件工程讨论小组。每一个讨论组由教授主持每周定时讨论一至两个小时,同时维护一个网站公布每次讨论的主题或是论文。所以,和国内的例会不同,这些讨论会除了教授自己的学生,往往会有一些感兴趣的学生或是像我这样访问学者参加。通过这样的方式,也有教授的介绍,我和目前我感兴趣的几个教授都交流过,他们都很细致地介绍自己的研究,包括介绍实验室开发的软件工具。而这些软件工具都放在他们自己实验室的网站上,有的是可以免费使用的,有的甚至是源码公开的,同时有他们公开发表的论文。有两位教授的实验室研究内容我比较感兴趣,但他们还没有源码,经过两次讨论后,他们都表示可以提供源码以便进行进一步的研究。同时,我找他们的学生询问相关工具的一些细节技术,他们都详细解答,有时甚至花费两个多小时。

其实这一点在我联系访问的Host Professor时就感受颇深:每一位教授都可以在他们的主页上找到非常详细的资料,他们的研究概况、发表的论文、教授的课程、所做的研究项目、学生、联系方式等等。对比国内同行,很多都没有自己的主页,有一些由于单位组织倒是有,但所找到的基本上都是仅仅一页的概述而已。这导致国内很多信息无法交流。当然,我想这也有一点客观原因,就该系的项目情况而言,纵向课题的资助就已经足够教授们完成研究,所以他们并不在乎把研究成果转化为实际产品,而是公开这些研究成果,让其他人尽量多地使用,让其他人或公司完成产品的转化工作。反之,国内很难找到根据研究成果完成的软件工具,因为一般如果做到工具,都希望更进一步做到产品化,能以此争取到横向课题的支持,以便弥补纵向课题经费的不足。由于横向课题讲求实用,有很多非前沿性,非研究性质的工作需要完成,直接影响了研究的深度。

开放性还反映在该系的研究领域交叉之中。该系的研究领域分为:算法和理论;人工智能;体系结构、并行计算机和系统;复杂生物及计算生物;数据库及信息系统;图形图像和人机界面;系统和网络;程序语言、形式化系统和软件工程;以及科学计算。但在我所参加的讨论中,经常可以看到多个实验室的教师和学生相互参与讨论。比如我上上周参加的形式化小组的讨论会上,就有体系结构实验室的学生;上一周的软件工程讨论会上,报告者是一个数据库实验室的学生,因为他的工作内容涉及到用数据挖掘和统计的方法进行软件调试,同时与会的还有该实验室的两位教授以及其他实验室的学生。同一个研究领域内的合作就更多,比如我所访问的教授专注于程序语言、形式化系统和软件工程领域,他自己的实验室和另外该领域的另一位教授Rosu的实验室相连,两人合作过多篇文章,Rosu的程序设计语言以及形式化软件开发方法课程中应用了Prof. Meseguer的形式化工具,甚至有一些讲义。我大致看过该系教授们的简历,非常少有本校毕业的学生,这说明相关合作并不是以前师生关系的继续。同时,这里常常有一些前沿讲座是由斯坦福、剑桥、伯克利和爱丁堡大学的教授和博士生开设(应聘的博士生都要公开做一个面试形式的讲座),也有微软和IBM这样的大公司的研究院或是一些著名公司的学者的讲座,这些讲座频率很高,常常可以在该系每周的日历上看到这些通知。

其实,访问学者这样的一个制度本身就是很开放的。半年一年的互访,带来了很多交互的信息。相比而言,国内有不少实验室虽然也设有客座教授、开放项目等,但是很难落到实处,很难有人真正是在实验室里交流这么长时间,更多的仅仅是每年几次的互访而已。不过,为每一位访问学者提供一间宽敞明亮的办公室,提供所有办公服务恐怕也是目前高校难以提供的紧缺资源。

风气

另一个让我感受比较深的地方是该系的学习风气。由于课程设置很细,很多课程选课的人并不多,一二十个学生的课堂是很常见的,有的课程仅仅4~5个学生。当然也有上百人的大课,这一般是本科和研究生共同选修的课程。我上学期选修的program verification课程共有12个学生,这学期选修的formal method software development也不过十七八个学生。但给我印象很深的一点是,从开学到学期末,学生数目基本上保持不变,可见很少有人缺课。上课的气氛很活跃,课堂上几乎没有见过学生打瞌睡,讲课中间学生随时提问,教师也是当时就回答。对于教师提出的问题,也几乎没有冷场没有人回答的情况,当然也不是每一次回答都正确。相比而言,国内大学目前缺课的现象相当严重,有的必修课程都有三分之一缺课的,选修课就更不用说了。这当然有教师的原因,目前教学普遍不受重视,所有职称的评定基本上由科研决定,这从前年上海交大的倍受学生欢迎的教师始终仅仅是一个讲师就可见一斑。而教学显然是很需要花费时间和精力的。

也不是说这里的教授上课都很好,也有底下学生反映讲课不好的,但无论是从教师的授课还是学生的学习,你可以明显感受到两个字:认真。研究生自己决定上什么课,一个学期一般也就选修2~3门。相比而言,国内硕士研究生一学期的课程多达七八门,其中不少都是必须选修的,学生的学习相对比较被动,很多学生就为拿学分,课堂上打瞌睡,学Tofel和GRE,复习考研的学生大有人在,课堂上很少看到学生主动提问。在我的一门电子商务的选修课上我就问过学生,他们是否愿意做我以项目的方式提供的考试,很多学生说很有兴趣,可是却没有时间。必修课和学位课的项目、作业已经让他们穷于应付,还要复习考研、考Tofel和GRE,实在是心有余而力不足。为此我还调整过项目完成时间,允许学生在第二个学期开学时交,可以看到效果要好一些,有一些学生利用假期完成了自己感兴趣的内容。可是随着教学管理的正规化,要求课程结束后一周内必须给成绩,刚开放一些的项目只好又恢复原状。

这些情况造成了恶性循环,学生老师相互认为对方不认真,老师认为学生既然不想学,花的时间精力又不值,何必认真。学生认为老师备课不认真,讲授的内容陈旧,学不到东西,没必要好好学。从作业方面看两者也有很大的差距。作为访问学者,我虽然选修了课程,但其实并没有学分,也没有在学校注册,充其量也就是旁听,但由于教授建议我做作业以加深理解,我也基本上按时完成了作业,一学期一共五次作业,有理论证明,也有系统的使用(实验室开放了根据他们的理论开发的软件工具)和编程,要求打印作业并提交。发还作业的时候,我看到所有学生,包括我自己在内的作业都被认真批改过。而我自己为了完成作业把讲义看了一遍又一遍,花了很多时间,但也从中发现很多深入的问题,如果不做作业还以为自己理解了,其实不然。询问其他学生,他们也花很多时间做作业。该系的学生鲜有抄作业的,一方面学校处理很严,大家都认为是很不光彩的行为;另一方面认为做作业时为自己能学到东西做的。相比之下,国内目前学生抄袭作业的现象非常严重,有的学生私下里说有的课程甚至超过90%的比例。我认为这一方面有社会风气的影响:君不见教授、学者的学术抄袭都时有曝光;另一方面是管理不严造成的。虽然国内的大学也有同样的制度说抄袭者要惩罚,可是国内大学一门必修课由于研究生扩招甚至达到三百多人,虽然也有助教制度,但如此高的学生教师比例势必造成作业、项目甚至试卷批改难以把关,从而进一步加剧了抄袭现象。