培養(yǎng)學(xué)生科研興趣 提高大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力

孫旸+張潔婧

摘要：本文根據(jù)農(nóng)科院校生物工程專業(yè)學(xué)生的特點，提出了選取學(xué)生感興趣的實踐課題，將多門課程的小實驗綜合成產(chǎn)品開發(fā)項目，進行綜合培訓(xùn)，從而將大學(xué)生科研興趣的培養(yǎng)、理論知識的學(xué)習(xí)、科研能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新實踐能力的提高結(jié)合起來，收到了良好的實踐效果。

關(guān)鍵詞：大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力；科研興趣；生物工程

基金項目：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)專項校本研究課題，編號20142X09，吉林省教育科學(xué)規(guī)劃課題，編號GH14144

中圖分類號： G64 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.22.059

1生物工程

生物工程是20世紀70年代初開始興起的一門新型的綜合性學(xué)科，其是以生物學(xué)（如微生物學(xué)、酶學(xué)、分子生物學(xué)、細胞學(xué)和生物化學(xué)等）的知識為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機械、電子、電控、計算機等現(xiàn)代工程技術(shù)，大規(guī)模生產(chǎn)有用的生物代謝產(chǎn)物或發(fā)揮生物獨特生理功能的一門新興學(xué)科。生物工程涉及的領(lǐng)域非常廣泛，常見的一般包括基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程、生物醫(yī)學(xué)工程、生物反應(yīng)器工程、生物系統(tǒng)工程等。因此，每個學(xué)校的生物工程專業(yè)研究的主要方向都不同，對學(xué)生專業(yè)知識的培養(yǎng)也各有側(cè)重。不過，絕大多數(shù)院校在課程設(shè)置時都會開設(shè)化工原理、生化工程、酶工程、發(fā)酵工程、生物分離工程、生物工程下游技術(shù)、發(fā)酵工程設(shè)備、發(fā)酵工程設(shè)計等工程類學(xué)科。但是，這些工程類學(xué)科具有的共同特點是課程內(nèi)容比較枯燥、難懂、邏輯性強，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不大。而農(nóng)科院校中，由于工程學(xué)往往不是學(xué)校的強項，工程學(xué)專業(yè)開設(shè)的不廣泛，學(xué)校內(nèi)學(xué)生整體的工程意識淡薄，學(xué)生的邏輯思維能力普遍較弱，學(xué)習(xí)邏輯性強、綜合性強的學(xué)科學(xué)習(xí)興趣就會更低，那么對專業(yè)基礎(chǔ)知識的掌握自然會較差。具體表現(xiàn)為專業(yè)基礎(chǔ)知識薄弱，對知識的綜合應(yīng)用能力差，創(chuàng)新實踐能力更加堪憂。學(xué)生只有對專業(yè)有興趣才能去好好學(xué)習(xí)，才能在創(chuàng)新實踐活動中積極發(fā)揮主觀能動性，多動腦，勤思考，從而發(fā)現(xiàn)并解決問題。在這種情況下，如果想要提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，首先要培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣。

2 生物工程專業(yè)興趣培養(yǎng)

俗話說“興趣是最好的老師”，對于提高學(xué)生科研創(chuàng)新實踐能力方面更是如此。但科研興趣的培養(yǎng)是件非常困難的事。興趣來源于好奇心，但是在我國長期的應(yīng)試教育模式下，在家長過分關(guān)心孩子的學(xué)習(xí)成績，以及由此導(dǎo)致的各種一切為提高學(xué)習(xí)成績服務(wù)教育政策下，絕大多數(shù)學(xué)生的好奇心已經(jīng)很少、甚至不存在了。在這種情況下，大多數(shù)學(xué)生參與科研或教學(xué)創(chuàng)新實踐活動僅是為了拿到學(xué)分、發(fā)表文章、拿到獎勵等與學(xué)術(shù)或能力培養(yǎng)無關(guān)的目的，特別是省屬二三本院校的學(xué)生，這種現(xiàn)象更為明顯。在這樣的情況下，學(xué)生大多數(shù)只會把自己當(dāng)科研力工，老師說怎么做就怎么做，說做什么就做什么，很難自主的去發(fā)現(xiàn)問題，去思考問題，更不用說解決問題。面對這樣的情況，要把學(xué)生喪失的好奇心再培養(yǎng)起來困難就更大。農(nóng)科院校幾乎所有的科研都圍繞農(nóng)作物資源利用、農(nóng)產(chǎn)品深加工來進行，就不可避免的會做有關(guān)各種食物的研究。中國有句老話叫“民以食為天”。因此，我們做了大膽的嘗試，將微生物、發(fā)酵工程、生物分離工程、生物工程下游技術(shù)等學(xué)科的實驗教學(xué)課程結(jié)合起來開設(shè)一個綜合的食用產(chǎn)品從上游微生物培養(yǎng)、到中游的發(fā)酵、再到下游分離提純及組裝各生產(chǎn)環(huán)節(jié)齊全的創(chuàng)新實踐活動。這樣，學(xué)生對實驗感興趣，自然就想做好，想做好就會努力去學(xué)相關(guān)的專業(yè)知識。那么，理論教學(xué)和實踐教學(xué)效果都會提高。

結(jié)合吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)的特色，指導(dǎo)學(xué)生進行了玉木耳果汁飲料的開發(fā)課題。由于這個課題面很寬，而且門檻很低，并且抓住了學(xué)生制作美食的興奮點，因此感興趣的學(xué)生很多，并且在飲料配方方面每個學(xué)生都能提出自己的實驗想法。在這個實驗過程中，首先要進行微生物學(xué)實驗，對玉木耳菌種進行復(fù)活和培養(yǎng)；然后，為了得到玉木耳菌球需要進行液體發(fā)酵，在這個過程中學(xué)生需要用到發(fā)酵工程和發(fā)酵工程設(shè)備的相關(guān)知識；發(fā)酵結(jié)束后需要將發(fā)酵罐內(nèi)玉木耳的營養(yǎng)成分分離出來，有的同學(xué)喜歡用玉木耳球來代替珍珠做果汁，有的同學(xué)愿意利用發(fā)酵液中的多糖，而將這些有用物質(zhì)分離出來則需要用到分離工程、生物工程下游技術(shù)、儀器分析、化工原理等多門學(xué)科的知識，沒學(xué)好的學(xué)生自然會主動去補；最后，要根據(jù)國家標準對飲料滅菌，除雜，測試其成分的安全性、含量，執(zhí)行灌裝等，這將要用到生物系統(tǒng)工程的相關(guān)知識。在這個過程中，每個學(xué)生制備的飲料配料、口感都是不同的，為了生產(chǎn)出口味更好的飲料，在同學(xué)們相互品嘗時拔得頭籌，每個學(xué)生都會主動去考慮影響飲料口感的各種可能的因素，并去做驗證性實驗。另外，由于學(xué)生對課題本身感興趣，那么學(xué)生會盡可能的抽出更多的時間去參與課題，去學(xué)習(xí)完成課題所需要的各種知識，遇到問題時會主動分析原因，解決不了的時候，學(xué)生會找任課老師請教。這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，動手實踐能力，發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力、與人交流的能力都會逐步提高。例如，有一個組的學(xué)生在玉木耳發(fā)酵過程中發(fā)現(xiàn)有一個發(fā)酵裝置中玉木耳染菌了，但并沒有將這個樣品直接舍棄，而是與其他沒染菌的樣品進行了比較分析。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，這個染菌的發(fā)酵裝置中菌球的生物量要明顯高于其他沒染菌的，并且這個裝置中玉木耳菌絲的生長速度也明顯高于其他組。為了弄清楚原因，學(xué)生不斷的查閱文獻，與微生物老師交流，查找各種可能的原因，研究了所染菌的種類，該菌的分泌產(chǎn)物對玉木耳生長的影響，發(fā)酵液的組成，并做了大量的重復(fù)實驗，最終認為這個現(xiàn)象可能是因為所感染的菌株會分泌能促進玉木耳生長的生長因子和一些必須的營養(yǎng)成分。這就是一個非常有學(xué)術(shù)價值的研究結(jié)果。

在這個研究過程中這組的學(xué)生學(xué)習(xí)到了查文獻、做驗證實驗、實驗數(shù)據(jù)對比與分析等基本的科研方法，具有了基本的科研素養(yǎng)，并且提高了創(chuàng)新實踐能力，增進了與任課老師的感情，提高了自己的交往能力，做出了自己滿意的科研數(shù)據(jù)和產(chǎn)品，可謂收獲頗豐。通過這樣的教學(xué)實踐，作為指導(dǎo)老師能夠與學(xué)生共同去發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題，不斷的彌補教學(xué)中的不足，讓學(xué)生能非常開心的去學(xué)習(xí)他們原本認為枯燥的學(xué)習(xí)內(nèi)容，在教學(xué)方法也有很多收獲。

作者簡介：孫旸，博士，副教授，研究方向：生物工程。

通訊作者：張潔婧，博士，講師，研究方向：生物工程。endprint