地方本科院校生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的探索

戴余軍++李長春++仇小艷++李國元++田春元++王端好++李安明

摘要：以湖北工程學(xué)院生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為例，從人才培養(yǎng)方案的修訂、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇、多樣化實(shí)踐教學(xué)平臺的構(gòu)建、多元化實(shí)驗(yàn)考核評價(jià)方式等方面探索實(shí)踐教學(xué)，為地方本科院校相關(guān)專業(yè)建設(shè)提供參考資料。

關(guān)鍵詞：地方本科院校；生物工程專業(yè)；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）28-0139-02

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確指出：高等教育要“堅(jiān)持能力為重”，著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。專業(yè)實(shí)踐教學(xué)作為高等院校本科教學(xué)的重要組成部分，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動手、分析和解決實(shí)際問題的能力[1]，為高校培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的應(yīng)用型高級專門人才提供保障。

湖北工程學(xué)院是一所地方綜合性本科院校，為滿足地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會、行業(yè)發(fā)展的需求，2004年，在生物科學(xué)、生物技術(shù)專業(yè)的基礎(chǔ)上成功申辦了生物工程本科專業(yè)，同年開始招生。按照教育部關(guān)于普通高等院校專業(yè)辦學(xué)的要求，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)實(shí)際，制定了專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)具備生物學(xué)與工程學(xué)方面的基本知識以及自然科學(xué)和人文科學(xué)的基礎(chǔ)知識，適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展需要，能夠在生物技術(shù)與工程等相關(guān)領(lǐng)域從事生物工程產(chǎn)品生產(chǎn)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理、新技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)等方面的工作，具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的應(yīng)用型高級專門人才。要實(shí)現(xiàn)這一人才培養(yǎng)目標(biāo)，必須重視和強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。

一、修訂人才培養(yǎng)方案，凸顯實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的針對性和完整性與學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)相關(guān)，也直接決定著學(xué)生走向社會后的競爭力和發(fā)展?jié)摿?。為保證和提高教學(xué)質(zhì)量，規(guī)范生物工程專業(yè)本科教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，根據(jù)學(xué)校有關(guān)規(guī)定，在2004版、2008版人才培養(yǎng)方案和市場調(diào)研的基礎(chǔ)上，綜合歷屆學(xué)生與用人單位的意見，2013年對人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了重新修訂。

人才培養(yǎng)方案中實(shí)踐教學(xué)體系由課程實(shí)驗(yàn)、集中綜合實(shí)踐（由專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)、課程實(shí)習(xí)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文“設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)構(gòu)成）、科研訓(xùn)練、軍事訓(xùn)練以及社會實(shí)踐和創(chuàng)新活動等環(huán)節(jié)組成（見表1）。

由表1可知，在總學(xué)時(shí)學(xué)分不變的前提下，2013版人才培養(yǎng)方案（簡稱2013版，以下同）進(jìn)一步優(yōu)化了生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系，凸顯了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的重要性。2013版實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的總學(xué)時(shí)由2004版的491學(xué)時(shí)、2008版的614學(xué)時(shí)增加到688學(xué)時(shí)，總實(shí)踐周數(shù)由2004版的34周、2008版的42周增加到52周，各實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)累計(jì)學(xué)分由最初的39分增加到48分，且占總學(xué)分的比例由2004版的24.4%增加到2013版的30%。在2013版中，科研技能訓(xùn)練由2004、2008版的5周調(diào)整為8周，明確規(guī)定其不占教學(xué)周數(shù)，分散在理論課集中教學(xué)時(shí)間內(nèi)完成，將部分實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)安排在暑期進(jìn)行，與學(xué)生的社會實(shí)踐活動相結(jié)合，進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生專業(yè)技能、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的訓(xùn)練，體現(xiàn)了“重應(yīng)用、強(qiáng)能力”的教育理念。

二、精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐動手能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課堂教學(xué)的延續(xù)，是對學(xué)生進(jìn)行基本技能訓(xùn)練的主要環(huán)節(jié)，其基本任務(wù)是加深和鞏固理論知識，在學(xué)生掌握相關(guān)理論知識的基礎(chǔ)上，有目的地精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

1.保留經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，淡化課程界限，整合相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，夯實(shí)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能。經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有利于學(xué)生學(xué)習(xí)基本實(shí)驗(yàn)技能，有些經(jīng)典項(xiàng)目大多會設(shè)置在不同的實(shí)驗(yàn)課程中，如“分光光度計(jì)的使用”這一經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目在“生物化學(xué)”、“發(fā)酵產(chǎn)品分析”等實(shí)驗(yàn)課程中都會設(shè)置，為避免資源浪費(fèi)，按照課程的先后，將其整合到生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，通過強(qiáng)化練習(xí)，學(xué)生的這一基本實(shí)驗(yàn)技能得到了鞏固，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇拓展了空間。

2.將科研成果融入到教學(xué)中。如將“珍珠花”的DNA提取、“孝感民間傳統(tǒng)米酒菌株的分離、鑒定與篩選、培養(yǎng)”等課題研究成果應(yīng)用于生物化學(xué)、微生物學(xué)等課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不僅使學(xué)生掌握了基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，而且對教師的科學(xué)研究領(lǐng)域也有了一定的了解，激發(fā)了學(xué)生的科研興趣和創(chuàng)新意識，有利于強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新素養(yǎng)。

3.結(jié)合地方生物工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展動態(tài)，精心挑選典型的生物制品案例，設(shè)計(jì)具有地方特色的專業(yè)綜合大實(shí)驗(yàn)。如本專業(yè)開設(shè)的綜合型實(shí)驗(yàn)《黑曲霉高產(chǎn)淀粉酶菌株的選育、發(fā)酵及產(chǎn)品的提取純化實(shí)驗(yàn)》就是結(jié)合本地生物工程產(chǎn)業(yè)狀況開設(shè)的，實(shí)驗(yàn)包括菌種選育、培養(yǎng)基的設(shè)計(jì)、發(fā)酵條件的優(yōu)化到發(fā)酵產(chǎn)品的提取與純化[2]等一系列連貫的內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)既涵蓋了生物工程產(chǎn)品的上游、中游、下游的相關(guān)技術(shù)，又體現(xiàn)了生物工程專業(yè)核心課程如生物化學(xué)、微生物、生物工藝學(xué)以及生物分離工程中的主要內(nèi)容。綜合大實(shí)驗(yàn)是對學(xué)生專業(yè)操作技能的全面訓(xùn)練，加深了專業(yè)理論與實(shí)踐的聯(lián)系，有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合性、系統(tǒng)性地應(yīng)用所學(xué)知識和技能解決實(shí)際問題的能力[1]。

三、構(gòu)建多樣化實(shí)踐教學(xué)平臺，提升學(xué)生科研創(chuàng)新與實(shí)踐動手能力

為提升學(xué)生科研創(chuàng)新與實(shí)踐動手能力，構(gòu)建實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)、科研訓(xùn)練等多樣化的實(shí)踐教學(xué)平臺，動員和鼓勵學(xué)生進(jìn)行科研訓(xùn)練或結(jié)合各類實(shí)習(xí)實(shí)踐活動使學(xué)生直觀了解生物工程相關(guān)行業(yè)發(fā)展趨勢及存在的問題，積極主動解決生產(chǎn)實(shí)踐中遇到的實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提升其分析問題、解決問題以及獨(dú)立進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的能力。

1.完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，為學(xué)生實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)提供保障。爭取學(xué)校和社會資金的注入，加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)的投入，注重儀器設(shè)備的增補(bǔ)和更新，先后購置了小型啤酒、果汁飲料等小型生產(chǎn)線，動態(tài)濃縮提取機(jī)組、噴霧干燥塔等與生物工程產(chǎn)業(yè)相關(guān)的大型儀器設(shè)備，建成湖北省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，學(xué)生在中心就可以接受工程化的訓(xùn)練，切實(shí)將理論與產(chǎn)業(yè)實(shí)際相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐動手能力，提升了學(xué)生的就業(yè)能力。

2.加強(qiáng)學(xué)科平臺建設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生科研訓(xùn)練，提升學(xué)生科研創(chuàng)新能力。結(jié)合學(xué)校辦學(xué)實(shí)際，主動探索服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的途徑，先后建成了農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境湖北省重點(diǎn)學(xué)科、生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化利用湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心、特色果蔬質(zhì)量安全控制湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、生物質(zhì)資源化學(xué)與環(huán)境生物技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、鄂北特種植物珍珠花的基礎(chǔ)研究及其產(chǎn)業(yè)化開發(fā)等省級創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、國家植物功能成分利用工程技術(shù)研究中心以及麻糖米酒工程技術(shù)研究中心等一系列學(xué)科平臺，充分挖掘上述平臺在生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用，引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)研究，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，提升學(xué)生創(chuàng)新能力。

3.按照“互利互惠、合作共贏”的原則，試行?！睾献?，建立校外實(shí)踐教學(xué)基地，強(qiáng)化各類實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。目前與孝感市農(nóng)業(yè)局、食品藥品監(jiān)督管理局等多家事業(yè)單位建立農(nóng)產(chǎn)品、食品藥品分析與安全檢測中心，結(jié)合專業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)、課程實(shí)習(xí)，從樣品的抽取到成分的分析與檢測，學(xué)生都可全程參與。與英博金龍泉啤酒（孝感）有限公司等多家企業(yè)建立教學(xué)實(shí)習(xí)基地，結(jié)合專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)，一部分學(xué)生可以進(jìn)入實(shí)習(xí)基地的不同崗位進(jìn)行頂崗輪訓(xùn)，也有一部分學(xué)生參與到企業(yè)的科技攻關(guān)項(xiàng)目中協(xié)同解決生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)的一些實(shí)際問題。這樣既為實(shí)習(xí)單位減緩了人手不足的矛盾并創(chuàng)造了效益，也切實(shí)提升了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。

四、建立多元化實(shí)驗(yàn)考核評價(jià)方式，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)

考核評價(jià)方式的完善既對學(xué)生的專業(yè)實(shí)踐能力的培養(yǎng)起導(dǎo)向作用，也可對教學(xué)改革起促進(jìn)作用[3]。實(shí)驗(yàn)考核根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)采用儀器操作、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、現(xiàn)場提問或卷面考試等多元化的方式進(jìn)行。成績評定由平時(shí)成績與考核成績兩部分構(gòu)成，平時(shí)成績的評定以實(shí)驗(yàn)態(tài)度、操作、能力、結(jié)果及報(bào)告是否準(zhǔn)確、規(guī)范為主要依據(jù)；考核成績的評定以學(xué)生的知識掌握、實(shí)驗(yàn)技能的熟練程度、綜合設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新實(shí)踐能力以及文字語言表述能力等方面為主要依據(jù)。通過實(shí)驗(yàn)考核，科學(xué)、準(zhǔn)確、全面地評價(jià)學(xué)生成績，引導(dǎo)學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

五、結(jié)語

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手、創(chuàng)新能力的有效環(huán)節(jié)。地方本科院校生物工程專業(yè)建設(shè)要“立足地方”，實(shí)踐教學(xué)應(yīng)結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展實(shí)際，這樣才能培養(yǎng)出具有實(shí)踐創(chuàng)新能力、滿足地方生物工程及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需要的應(yīng)用型高級專門人才。

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