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【摘要】生物工程专业高等教育的目的，是培养具备扎实专业功底和科学思维能力的生物学应用领域高技能人才。鉴于此，我们在专业特色选修课《蛋白质工程》的教学实践中，注重培养学生科学思维能力，创新教学方法，使学生的学习积极性和独立分析解决问题的能力得到了明显提高。
【关键词】蛋白质工程课程；科学思维能力；教学方法
人类的进步离不开科学的发展。在人们通过科学实验的方法以期获得对自然世界的客观解释的过程中，科学思维贯穿其中，并显示出重要的作用[1]。高等教育不仅要培养学生的知识能力和专业技能，更重要的是培养学生的科学思维能力。生物工程专业高等教育的目的，是培养具备扎实专业功底和科学思维能力的生物学应用领域高技能人才。纵观国内近几年的生物工程等专业的教育教学改革实践，对于课程体系的构建，课程内涵的建设，以及具体教学方法的改革，其核心目标都是培养学生的科学思维能力，并以科学思维能力为源，派生出终身学习、创新思维、分析解决问题、自我完善发展等能力。《蛋白质工程》是本校生物工程专业十分重要且极具特色的选修课之一，是学生运用生物学基础知识，了解生物学前沿领域的专业素质提升拓展课程。因此，在蛋白质工程课程教学中将培养学生科学思维能力始终贯穿于教学中就显得极为重要。
1 培养学生科学思维能力的必要性
1.1 培养高素质生物工程领域人才的客观需要。随着科学技术的飞速发展，作为前沿科学的生物学，其发展速度十分迅猛。生物工程领域的从业者需要不断学习和吸收日新月异的生物学最新研究成果，并将这些理论成果通过工程学的方法与手段转化成现实的生产力造福人类。因此，在教学过程中除了教给学生基本的知识理论外，还应积极培养学生的科学思维能力。这样就等于培养了学生具备一个活跃思维能力的头脑，使他们具备了今后发展的具大潜力。
1.2 学生思维发展水平的客观要求。从思维的发展来说，大学生的抽象思维已居于主导地位，他们喜欢进行比较系统的理论论证，在专业学习中追求较高的理论深度，其思维的独立性、批判性更加增强，运用思维技能尝试发明创造的兴趣逐渐增长[2]。在教学实践中抓住这个大学生思维方式进入塑造成型的关键阶段，对大学生进行科学思维方式的培养，提高其思维的广度、深度、灵活性和敏捷性，将获得立竿见影的效果。
1.3 课程固有内涵性质的客观要求。蛋白质工程课程的主要内容，是以蛋白质化学的相关基础理论为基本依据，结合分子生物学、生物信息学和工程学的技术手段，讨论蛋白质的分子设计、修饰表达、纯化鉴定和实际应用等领域的最新成果和研究方向。课程教学要求师生既要具备扎实的理论基础，又要具备灵活运用理论知识对实际问题进行分析解决的思维能力。所以，课程本身具备了科学思维的内涵，势必要求我们采用合适的教学方法，在教学过程中注重培养学生的科学思维能力。
2 培养学生科学思维能力的方法
2.1 理清课程思路，以科学思维指导教学。课程的教学需要师生的努力与配合，方能达到较好的效果。但教学的初始，是教师对课程内涵的深刻理解，和对教学模式的合理安排。所以，在蛋白质工程课程的教学过程中，任课教师首先要具备科学的思维模式和方法，积极开动脑筋，深刻挖掘课程内容的内在联系，准确掌握学生的知识基础、能力水平和个性特点，遵循学生心理认识发展的规律，设计出有利于学生科学思维能力培养的课堂教学程序。
2.2 合理使用教学方法，逐步培养学生科学思维能力。蛋白质工程课程的授课内容大致分为蛋白质的结构基础，蛋白质分子设计、修饰表达及纯化鉴定，蛋白质工程领域的最新研发进展这三个模块。每一个模块的具体内容，教学要求都不尽相同，因而需要采用不同的教学方法，来达到培养学生科学思维能力的目的。
2.2.1 采用思维导图辅助教学法。这一方法适用于蛋白质的结构基础模块的教学。学生在学习蛋白质工程课程之前，已经学习了生物化学等专业基础课，对蛋白质的结构特征已有了一定的了解，但仍需在蛋白质的结构特征以及结构与功能的关系等方面进行更为深入的学习。所以，这一模块的教学有着明显的“温故知新”的特点，学生应以已有知识为学习的起点，以发散性的思维拓展学习的广度与深度。思维导图，作为一种表达发射性思维的有效图形思维工具，运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来[3，4]。这种思维方式非常适合于“温故知新”式的学习。通过学习过程的思维导图的绘制，学生不仅可以运用发散性的思维方式学习更广泛的基础知识，而且可以在整个发散性思维过程之后理清各知识点之间的相互关系。同时，作为一种具体化的思维方式，思维导图还具备了可回顾反思的作用。
2.2.2 采用任务驱动式教学法。这一方法适用于蛋白质分子设计、修饰表达及纯化鉴定模块的教学。这一模块的教学内容以蛋白质结构及功能知识为基础，着重讲授如何在特定的条件下，灵活运用基础知识，完成对目的蛋白质的分子改造、结构修饰及纯化。鉴于该模块内容具有很强的实践操作价值，笔者结合自身的科研实际，设计了具体的蛋白质分子改造、结构修饰及纯化的小课题，以小课题为任务，带领学生完成课题内容。以任务驱动的方式，综合了计算机模拟蛋白质分子设计和结构修饰，蛋白质提取纯化和初步鉴定的实验等内容，让学生亲身参与课题的研究。任务驱动的教学方法极大的激发了学生的学习积极性，同时又能提供给学生真实的研究经历，让学生在积极的探索实践中掌握课程内容，锻炼科学思维。
2.2.3 采用学生自主讲座式教学法。这一方法适用于蛋白质工程领域最新研发进展模块的教学。蛋白质工程是目前最热门的生物学研究领域之一，近几年来，其在基础研究和实际应用方面的进展十分迅猛。对于这样的前沿内容，十分适合采用专题讲座的方式进行。同时，笔者考虑到，一名出色的生物工程领域从业者，必须对专业领域研发的最新动态保持敏锐的嗅觉，能熟练进行信息检索以及时获取权威可靠的科技资讯，并能对获取的资讯进行科学的分析和整理。为此，笔者在教学实践中，布置学生对蛋白质工程某一具体研究或应用的最新成果进行查询检索，并以向全班同学作专题报告的形式，对自己的检索整理结果进行展示。通过这样的方式，使学生的科学思维得到进一步的锻炼。
总之，学生在进行蛋白质工程课程的学习时，已经具备了一定的专业基础知识，急需通过更深入的学习实践来锻炼自身的科学思维能力，这是人才培养目标的需要，也是学生自身发展的需要。笔者在教学实践中，从培养训练学生的科学思维能力为出发点和落脚点，不断优化教学内容，改进教学方法，促使学生成绩大幅度提升。同时，学生的学习兴趣和学习积极性也普遍提高，独立分析问题和解决问题的能力也得到了增强。
参考文献
[1] 袁薇薇， 吴庆麟. 科学思维的心理学探索[J]. 心理科学， 2008， 31（4）： 956-959.
[2] 林德河. 大学生科学思维方式培养研究[J]. 集美大学学报， 2006， 7（3）： 45-48.
[3] 高丽， 孟素红. 思维导图在教育教学中的应用[J]. 中国现代教育装备， 2007， （6）： 123-125.
[4] 万应捷. 思维导图在大学生自主学习中的应用[J]. 软件导刊才·教育技术， 2009， （2）： 30-32.
【关键词】蛋白质工程课程；科学思维能力；教学方法
人类的进步离不开科学的发展。在人们通过科学实验的方法以期获得对自然世界的客观解释的过程中，科学思维贯穿其中，并显示出重要的作用[1]。高等教育不仅要培养学生的知识能力和专业技能，更重要的是培养学生的科学思维能力。生物工程专业高等教育的目的，是培养具备扎实专业功底和科学思维能力的生物学应用领域高技能人才。纵观国内近几年的生物工程等专业的教育教学改革实践，对于课程体系的构建，课程内涵的建设，以及具体教学方法的改革，其核心目标都是培养学生的科学思维能力，并以科学思维能力为源，派生出终身学习、创新思维、分析解决问题、自我完善发展等能力。《蛋白质工程》是本校生物工程专业十分重要且极具特色的选修课之一，是学生运用生物学基础知识，了解生物学前沿领域的专业素质提升拓展课程。因此，在蛋白质工程课程教学中将培养学生科学思维能力始终贯穿于教学中就显得极为重要。
1 培养学生科学思维能力的必要性
1.1 培养高素质生物工程领域人才的客观需要。随着科学技术的飞速发展，作为前沿科学的生物学，其发展速度十分迅猛。生物工程领域的从业者需要不断学习和吸收日新月异的生物学最新研究成果，并将这些理论成果通过工程学的方法与手段转化成现实的生产力造福人类。因此，在教学过程中除了教给学生基本的知识理论外，还应积极培养学生的科学思维能力。这样就等于培养了学生具备一个活跃思维能力的头脑，使他们具备了今后发展的具大潜力。
1.2 学生思维发展水平的客观要求。从思维的发展来说，大学生的抽象思维已居于主导地位，他们喜欢进行比较系统的理论论证，在专业学习中追求较高的理论深度，其思维的独立性、批判性更加增强，运用思维技能尝试发明创造的兴趣逐渐增长[2]。在教学实践中抓住这个大学生思维方式进入塑造成型的关键阶段，对大学生进行科学思维方式的培养，提高其思维的广度、深度、灵活性和敏捷性，将获得立竿见影的效果。
1.3 课程固有内涵性质的客观要求。蛋白质工程课程的主要内容，是以蛋白质化学的相关基础理论为基本依据，结合分子生物学、生物信息学和工程学的技术手段，讨论蛋白质的分子设计、修饰表达、纯化鉴定和实际应用等领域的最新成果和研究方向。课程教学要求师生既要具备扎实的理论基础，又要具备灵活运用理论知识对实际问题进行分析解决的思维能力。所以，课程本身具备了科学思维的内涵，势必要求我们采用合适的教学方法，在教学过程中注重培养学生的科学思维能力。
2 培养学生科学思维能力的方法
2.1 理清课程思路，以科学思维指导教学。课程的教学需要师生的努力与配合，方能达到较好的效果。但教学的初始，是教师对课程内涵的深刻理解，和对教学模式的合理安排。所以，在蛋白质工程课程的教学过程中，任课教师首先要具备科学的思维模式和方法，积极开动脑筋，深刻挖掘课程内容的内在联系，准确掌握学生的知识基础、能力水平和个性特点，遵循学生心理认识发展的规律，设计出有利于学生科学思维能力培养的课堂教学程序。
2.2 合理使用教学方法，逐步培养学生科学思维能力。蛋白质工程课程的授课内容大致分为蛋白质的结构基础，蛋白质分子设计、修饰表达及纯化鉴定，蛋白质工程领域的最新研发进展这三个模块。每一个模块的具体内容，教学要求都不尽相同，因而需要采用不同的教学方法，来达到培养学生科学思维能力的目的。
2.2.1 采用思维导图辅助教学法。这一方法适用于蛋白质的结构基础模块的教学。学生在学习蛋白质工程课程之前，已经学习了生物化学等专业基础课，对蛋白质的结构特征已有了一定的了解，但仍需在蛋白质的结构特征以及结构与功能的关系等方面进行更为深入的学习。所以，这一模块的教学有着明显的“温故知新”的特点，学生应以已有知识为学习的起点，以发散性的思维拓展学习的广度与深度。思维导图，作为一种表达发射性思维的有效图形思维工具，运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来[3，4]。这种思维方式非常适合于“温故知新”式的学习。通过学习过程的思维导图的绘制，学生不仅可以运用发散性的思维方式学习更广泛的基础知识，而且可以在整个发散性思维过程之后理清各知识点之间的相互关系。同时，作为一种具体化的思维方式，思维导图还具备了可回顾反思的作用。
2.2.2 采用任务驱动式教学法。这一方法适用于蛋白质分子设计、修饰表达及纯化鉴定模块的教学。这一模块的教学内容以蛋白质结构及功能知识为基础，着重讲授如何在特定的条件下，灵活运用基础知识，完成对目的蛋白质的分子改造、结构修饰及纯化。鉴于该模块内容具有很强的实践操作价值，笔者结合自身的科研实际，设计了具体的蛋白质分子改造、结构修饰及纯化的小课题，以小课题为任务，带领学生完成课题内容。以任务驱动的方式，综合了计算机模拟蛋白质分子设计和结构修饰，蛋白质提取纯化和初步鉴定的实验等内容，让学生亲身参与课题的研究。任务驱动的教学方法极大的激发了学生的学习积极性，同时又能提供给学生真实的研究经历，让学生在积极的探索实践中掌握课程内容，锻炼科学思维。
2.2.3 采用学生自主讲座式教学法。这一方法适用于蛋白质工程领域最新研发进展模块的教学。蛋白质工程是目前最热门的生物学研究领域之一，近几年来，其在基础研究和实际应用方面的进展十分迅猛。对于这样的前沿内容，十分适合采用专题讲座的方式进行。同时，笔者考虑到，一名出色的生物工程领域从业者，必须对专业领域研发的最新动态保持敏锐的嗅觉，能熟练进行信息检索以及时获取权威可靠的科技资讯，并能对获取的资讯进行科学的分析和整理。为此，笔者在教学实践中，布置学生对蛋白质工程某一具体研究或应用的最新成果进行查询检索，并以向全班同学作专题报告的形式，对自己的检索整理结果进行展示。通过这样的方式，使学生的科学思维得到进一步的锻炼。
总之，学生在进行蛋白质工程课程的学习时，已经具备了一定的专业基础知识，急需通过更深入的学习实践来锻炼自身的科学思维能力，这是人才培养目标的需要，也是学生自身发展的需要。笔者在教学实践中，从培养训练学生的科学思维能力为出发点和落脚点，不断优化教学内容，改进教学方法，促使学生成绩大幅度提升。同时，学生的学习兴趣和学习积极性也普遍提高，独立分析问题和解决问题的能力也得到了增强。
参考文献
[1] 袁薇薇， 吴庆麟. 科学思维的心理学探索[J]. 心理科学， 2008， 31（4）： 956-959.
[2] 林德河. 大学生科学思维方式培养研究[J]. 集美大学学报， 2006， 7（3）： 45-48.
[3] 高丽， 孟素红. 思维导图在教育教学中的应用[J]. 中国现代教育装备， 2007， （6）： 123-125.
[4] 万应捷. 思维导图在大学生自主学习中的应用[J]. 软件导刊才·教育技术， 2009， （2）： 30-32.