論生物技術(shù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的改革①

譚樹華，孫遠東，劉雨芳，周建良，袁志棟，李玉峰

（湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖南湘潭 411201）

論生物技術(shù)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的改革①

譚樹華，孫遠東，劉雨芳，周建良，袁志棟，李玉峰

（湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖南湘潭 411201）

生物技術(shù)人才培養(yǎng)與社會需求存在一定差距，而創(chuàng)新能力不足，創(chuàng)造性和開拓性應(yīng)用能力有限是產(chǎn)生差距的主要原因。創(chuàng)新型生物技術(shù)專業(yè)人才模式應(yīng)從改革現(xiàn)有課程體系，創(chuàng)新教學(xué)方式，建立開放互動式的課程教學(xué)方法，建立多渠道、多層次創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺，探索與企業(yè)合作建立人才培養(yǎng)模式新機制等方面進行改革和完善。

生物技術(shù);創(chuàng)新型人才;培養(yǎng)

生物技術(shù)是21世紀(jì)世界各國優(yōu)先發(fā)展的高新技術(shù)，對解決21世紀(jì)全球面臨的農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、資源、環(huán)境等問題具有重大戰(zhàn)略意義。我國早在1986年初制定的高技術(shù)研究發(fā)展計劃綱要中就將生物技術(shù)列于航天技術(shù)、信息技術(shù)、激光技術(shù)、自動化技術(shù)、新能源技術(shù)和新材料技術(shù)等高技術(shù)之首位。1995年召開的全國科學(xué)技術(shù)大會，提出了實施“科教興國”的發(fā)展戰(zhàn)略，少數(shù)部屬高校經(jīng)過專業(yè)調(diào)整，設(shè)置了生物技術(shù)專業(yè)，以服務(wù)于我國新興生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。1998年教育部將生物技術(shù)專業(yè)正式列入專業(yè)目錄，隸屬理科辦學(xué)專業(yè)，以培養(yǎng)應(yīng)用型的專業(yè)技術(shù)人才。截至2005年全國生物技術(shù)專業(yè)本科辦學(xué)點達到248個。目前，很多職業(yè)院校也開辦了生物技術(shù)相關(guān)專業(yè)。近年來，生物類專業(yè)在就業(yè)方面遇到了一定的困難，《2012年中國大學(xué)生就業(yè)報告》中生物技術(shù)、生物科學(xué)與工程、生物工程均被列入本科就業(yè)十大紅牌警告專業(yè)。究其原因主要有兩方面:一是生物技術(shù)、生物工程學(xué)科發(fā)展具有一定的超前性，目前產(chǎn)業(yè)化程度、技術(shù)突破和政策配套等還沒有跟上，因而暫時出現(xiàn)飽和，但專業(yè)發(fā)展與國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向吻合，發(fā)展前景看好;二是專業(yè)人才與社會需求存在一定差距，知識結(jié)構(gòu)缺陷、特別是創(chuàng)新能力不足，可持續(xù)學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造性和開拓性應(yīng)用能力有限，限制了該專業(yè)的實用性和應(yīng)用型。因此，如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、具備專業(yè)開拓能力的新型生物技術(shù)專業(yè)人才，對于專業(yè)發(fā)展和促進生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)快速健康發(fā)展尤為重要。

1 生物技術(shù)專業(yè)特點

生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為全球正在崛起的主導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，已成為我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的戰(zhàn)略重點和新的經(jīng)濟增長點，是我國實現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢和跨越式發(fā)展最有前途、最有希望的領(lǐng)域之一。生物技術(shù)專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)應(yīng)用研究型或技術(shù)型人才，以將生物技術(shù)的理論和方法加以實踐和推廣，服務(wù)于生物技術(shù)在社會經(jīng)濟中的應(yīng)用，因而作為生物技術(shù)專業(yè)人才應(yīng)具有以下特點。

1．1 具備扎實的理論基礎(chǔ)和突出的實踐能力

生物技術(shù)人才與生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展密不可分，雖然現(xiàn)階段生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化程度仍不高，但已顯示出強大的應(yīng)用前景和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢，如組織培養(yǎng)、干細胞治療技術(shù)、生物能源、生物制藥技術(shù)、轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器等等已經(jīng)開始或即將進入產(chǎn)業(yè)化，在一些依靠傳統(tǒng)方法無法解決的領(lǐng)域具有無可比擬的優(yōu)勢。而生物技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)具有突出的應(yīng)用型和實踐性特點，學(xué)生不僅需要具備扎實的生物學(xué)各學(xué)科基礎(chǔ)理論，同樣需要具有較強的數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、計算機科學(xué)和生物工程原理等方面的理論和知識;而且需要接受長時間的生物技術(shù)基本技能與研發(fā)能力的訓(xùn)練，應(yīng)具備較突出的實踐和實驗操作能力。

1．2 具備較強的知識獲取能力和創(chuàng)新能力

生物技術(shù)作為生物學(xué)領(lǐng)域最具應(yīng)用型的領(lǐng)域，知識和技術(shù)更新速度極快，新技術(shù)和新方法不斷被發(fā)明和創(chuàng)造。2008年美國和日本的兩個科學(xué)小組同時宣布，其研究人員成功地將人類皮膚細胞經(jīng)過基因“重新編排”為幾乎可以和胚胎干細胞相媲美的誘導(dǎo)多能干細胞（iPS細胞），但很快2010年美國斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究人員宣布，他們在實驗中繞過誘導(dǎo)多能干細胞（iPS）這一步驟，首次直接將實驗鼠皮膚細胞轉(zhuǎn)化為神經(jīng)細胞，為細胞分化提供了新的理論，更為再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用提供了光明前景。因此，作為生物技術(shù)專業(yè)人才必需具備獲取最新知識的能力，養(yǎng)成良好的自學(xué)習(xí)慣和能力、具備較好的表達交流能力、才能緊跟學(xué)科發(fā)展前沿，將最新成果用于指導(dǎo)工作實踐。

1．3 具備良好的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維

生物技術(shù)人才需要受到嚴格的科學(xué)思維訓(xùn)練，具備求實創(chuàng)新的意識和精神。較強的創(chuàng)造性思維能力是開展創(chuàng)新實驗和科技開發(fā)能力的基礎(chǔ)。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè)，不僅要綜合運用所掌握的理論知識和技能，而且需要具備生物技術(shù)及其相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)的能力、具有生物技術(shù)下游工程實踐和技術(shù)革新的基本能力。因此，生物技術(shù)人才創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)對于合格的生物技術(shù)人才來說是基本素質(zhì)。

2 創(chuàng)新型人才的基本素質(zhì)及培養(yǎng)現(xiàn)狀

創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，創(chuàng)新素質(zhì)是21世紀(jì)人才最重要的素質(zhì)。而創(chuàng)新人才，是指能夠孕育出新觀念，并能將其付諸實施，取得新成果的人才。創(chuàng)新人才表現(xiàn)為幾方面素質(zhì):一是創(chuàng)新意識，包括追求創(chuàng)新，推崇創(chuàng)新，樂于創(chuàng)新等;二是創(chuàng)新思維，包括創(chuàng)造性想象，積極的求異思維;直覺思維、敏銳的觀察力，敏捷而持久的記憶力、良好思維品質(zhì)等;三是創(chuàng)新技能，包括獲取、處理信息的技能，動手操作、與他人合作，善于捕捉靈感技能等［1］。而一個人的創(chuàng)新能力不僅表現(xiàn)為對已有知識的獲取和運用，對新技術(shù)、新產(chǎn)品的研究與發(fā)明，而且也表現(xiàn)為一種追求創(chuàng)新的意識，一種發(fā)現(xiàn)問題并積極探求的心理取向，一種善于把握機會的敏銳性，一種積極改變自己并改變環(huán)境的應(yīng)變能力［2］?？梢钥闯?，生物技術(shù)人才的特點表明其必須具備較強的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神，具有對新知識的自主獲取和創(chuàng)新能力。

當(dāng)前，以開發(fā)和激勵學(xué)生創(chuàng)新潛力的創(chuàng)造性教育研究已成為世界潮流，主要發(fā)達國家均非常注重建立創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。20世紀(jì)70年代，美國教育界就明確提出了培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才教育目標(biāo)。把促進學(xué)生從具有能力到承擔(dān)責(zé)任作為本科生教育的最高目的，尤其強調(diào)培養(yǎng)獨立思考能力、創(chuàng)造能力、交流能力、信息處理能力，增強學(xué)生對未來科技與經(jīng)濟發(fā)展的適應(yīng)性和靈活性，鼓勵學(xué)生通過與教師或同學(xué)的合作積極創(chuàng)建新的知識，努力開發(fā)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式研究［3］。日本則強調(diào)綜合化人才的培養(yǎng)，因此，在課程設(shè)置上，日本大學(xué)更重視基礎(chǔ)教育和課程內(nèi)容的綜合化，課程設(shè)計強調(diào)創(chuàng)新力的培養(yǎng);各門課程都有安排專題制作課，根據(jù)學(xué)生的興趣、能力，發(fā)揮其專長和創(chuàng)新意識，并于畢業(yè)時將其創(chuàng)作的作品展示，激勵學(xué)生發(fā)揮其創(chuàng)新意識及設(shè)計能力［4］。20世紀(jì)末，法國也把改革的重點放在提高國家的創(chuàng)新能力上，以專才培養(yǎng)模式作為主要特色，非常注重學(xué)生在各個領(lǐng)域的實踐能力和創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)和訓(xùn)練。學(xué)生入學(xué)的一二年級不分專業(yè)，學(xué)習(xí)廣泛的理工科基礎(chǔ)知識，旨在培養(yǎng)學(xué)生扎實的學(xué)科基礎(chǔ)。兩年后，根據(jù)學(xué)生的興趣和學(xué)業(yè)狀況劃分專業(yè)領(lǐng)域。國內(nèi)由于生物技術(shù)專業(yè)辦學(xué)歷史較短，缺乏可供借鑒的成功經(jīng)驗，以創(chuàng)新性為人才培養(yǎng)目標(biāo)的培養(yǎng)體系尚未完全建立，專業(yè)培養(yǎng)仍依賴于各開辦院校在實踐中不斷探索與完善。

3 如何培養(yǎng)創(chuàng)新型生物技術(shù)專業(yè)人才

開展創(chuàng)新教育，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力已成為當(dāng)今世界教育的發(fā)展趨勢。高校是國家創(chuàng)新體系建設(shè)中培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的主要場所，目前我國生物技術(shù)專業(yè)人才的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力仍有待于根本性的提高，生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生在知識結(jié)構(gòu)、創(chuàng)新思維和實踐應(yīng)用能力等方面與社會需求存在脫節(jié)現(xiàn)象，教學(xué)內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)化需要存在失衡。因此，如何創(chuàng)新教學(xué)方法，建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式是該專業(yè)發(fā)展面臨的緊迫任務(wù)［5］。

3．1 改革現(xiàn)有課程體系，增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié)內(nèi)容

生物技術(shù)專業(yè)由于開設(shè)時間不太長，課程內(nèi)容體系的完善性和有效性比不上一些傳統(tǒng)專業(yè)，加上該專業(yè)知識更新速度快、投入大、對創(chuàng)新思維和動手能力要求高等原因，專業(yè)的課程體系特別是實踐課程教學(xué)體系大多仍不夠完善，不能滿足人才培養(yǎng)的需要。如理論教學(xué)與實踐教學(xué)脫節(jié)，實踐學(xué)時少，師資力量有限，實驗教學(xué)內(nèi)容有效性不高，實習(xí)基地不足，學(xué)生動手機會不多，參與創(chuàng)新性實踐機會少等。這種情況在教學(xué)經(jīng)費不足、社會影響力有限、師資力量不強的地方高校表現(xiàn)更為明顯［6］。因此，構(gòu)建完備的理論教學(xué)和綜合性的實踐教學(xué)體系是該專業(yè)課程今后建設(shè)的重點，對于強化學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力必不可少。

首先，對現(xiàn)有課程理論體系結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，現(xiàn)有生物技術(shù)專業(yè)理論課程開設(shè)相對比較完備，雖然各地方院校專業(yè)方向模塊課程不盡相同，但地方院校一般以服務(wù)地方經(jīng)濟為主要考慮，課程設(shè)置以就業(yè)大方向為基礎(chǔ)，從而建立了各具特色的方向特點，促進了生物技術(shù)的發(fā)展。但在實際課程設(shè)置上存在專業(yè)學(xué)時不合理、課程內(nèi)容重復(fù)、因教師設(shè)置課程、專業(yè)教師不足、熟悉生產(chǎn)實踐的教師缺乏、方向設(shè)置過時等問題。因此，第一需要規(guī)范、統(tǒng)籌編著新的教材體系，減少教材中不必要的內(nèi)容重復(fù)，避免內(nèi)容在很多教材中涉及而又都沒講透、教學(xué)中容易被教師忽略等問題;第二需要加強教學(xué)保障，包括對加強師資隊伍建設(shè)和培訓(xùn)、增加經(jīng)費投入，及時調(diào)整專業(yè)教學(xué)模塊內(nèi)容等，以及時適應(yīng)社會發(fā)展的需要。

其次，建立起貫穿校內(nèi)學(xué)習(xí)過程的專業(yè)素質(zhì)拓展訓(xùn)練和校外實習(xí)相結(jié)合的培養(yǎng)體系。專業(yè)素質(zhì)包含對專業(yè)的熟練程度、獨立開展實驗的能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力等方面素質(zhì)。專業(yè)素質(zhì)只有在掌握扎實理論基礎(chǔ)上的實踐鍛煉才可能養(yǎng)成，而現(xiàn)有教學(xué)體系中實踐鍛煉機會偏少，創(chuàng)新思維養(yǎng)成存在自主思考、獨立操作機會少、實踐平臺單一、實踐時間不足、參與學(xué)生少、學(xué)生沒興趣等方面的一些問題。因此，可以從優(yōu)化實踐教學(xué)內(nèi)容，合理分配實踐時間，統(tǒng)籌開設(shè)實驗課程，增加綜合性、探究性和設(shè)計性實驗比重，提高實驗室的開放度，鼓勵和支持學(xué)生大二開始逐步進入實驗室參加教師課題等方面著手。以利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高創(chuàng)新思維能力和實踐能力。1969年，美國麻省理工學(xué)院創(chuàng)立本科生研究機會計劃 ，率先使本科生的研究制度化，斯坦福大學(xué)也非常重視本科生參與研究工作，他們認為這是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要一環(huán)，兩所學(xué)校都建立了本科生研究項目辦公室，麻省理工學(xué)院每年有2500多名學(xué)生參與本科生研究機會計劃，60%以上的教師作為導(dǎo)師參與過這一計劃。本科生在四年學(xué)習(xí)期間至少一次參加過這一計劃［7］。

3．2 創(chuàng)新教學(xué)方式，建立開放互動式的課程教學(xué)方法

多年來素質(zhì)教育一直是國內(nèi)教育的軟肋，培養(yǎng)的學(xué)生高分低能、缺乏個性、創(chuàng)新思維不足等成為了傳統(tǒng)教育下的共性結(jié)果。因此，改革教學(xué)方式、鼓勵引導(dǎo)學(xué)生參與的一些教學(xué)方式如推行探究性教學(xué)等受到了國內(nèi)教育界的重視。從小學(xué)到大學(xué)，與國外課堂教學(xué)的氛圍相比，課堂缺少開放性，學(xué)生批評精神缺乏、合作精神不足，對問題沒有見解，不參與對學(xué)術(shù)的探討和辯論。傳統(tǒng)的課堂講授方式基本以教師為中心，學(xué)生處于被動、從屬地位，師生之間的交流互動很少，學(xué)生思維經(jīng)常游離于課堂之外，課堂缺乏激發(fā)學(xué)生探求知識的欲望。因此，如何改革創(chuàng)新教學(xué)模式，充分發(fā)揮和調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，實現(xiàn)教與學(xué)的良性互動是提高教學(xué)效果、培養(yǎng)合作精神和創(chuàng)新思維的關(guān)鍵。一些生物技術(shù)課程內(nèi)容往往理論性比較強，難以記憶和理解，但如果采取探究式教學(xué)方式，以問題和學(xué)生為中心、同時對問題進行分解，通過課前布置資料查找、課堂引導(dǎo)討論和課后實踐創(chuàng)新等環(huán)節(jié)，通過“學(xué)生課前自學(xué)—教師課堂精講—課堂討論—案例分析學(xué)習(xí)—課外實踐創(chuàng)新—企業(yè)實踐學(xué)習(xí)”的途徑，提高學(xué)生應(yīng)用實踐能力和創(chuàng)新能力［8］。如干細胞的教學(xué)，如果通過課前查找資料，再以具體事例（如白血病治療、腫瘤干細胞在腫瘤生長中的作用）、成年人較幼兒頭發(fā)容易脫落再到骨髓移植等生活中的例子，將干細胞的作用、分類和應(yīng)用融入具體事例之中，然后再討論干細胞治療的現(xiàn)狀和前景，充分調(diào)動大家參與討論的積極性，激發(fā)大家投身生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的激情。

3．3 建立多渠道、多層次創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺

創(chuàng)新思維的鍛煉和創(chuàng)新能力的養(yǎng)成不是單一的課堂和實驗教學(xué)能夠完成的，而尊重個性發(fā)展是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的重要途徑，實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的激勵機制需要貫穿教育的始終，多渠道、多層次的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺建設(shè)是實踐類專業(yè)人才培養(yǎng)的必經(jīng)之路［5］。這一創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺不僅包含各實驗課程、開放性選修實驗、工廠見習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)論文（設(shè)計）這些常規(guī)的實踐課程，而且包括提供開放性課題、參與“產(chǎn)學(xué)研“合作項目、引進工廠一線技術(shù)人員開展講座和兼職授課、鼓勵參與課外科技活動、科技競賽、加強實踐基地建設(shè)等方面。目前，校內(nèi)創(chuàng)新培養(yǎng)平臺相對容易不斷完善，而校外平臺建設(shè)需要社會和企業(yè)的支持與參與，仍屬薄弱環(huán)節(jié)，但這種情況正在不斷改善，提供個性發(fā)展的機會不斷增多，如各種創(chuàng)業(yè)大賽、挑戰(zhàn)杯，以及一些省份和高校設(shè)立的大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗計劃、大學(xué)生科研創(chuàng)新計劃（SRIP）項目等，對培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新思維和科研能力取得了較好的效果，但也存在項目也不足，能參與SRIP的學(xué)生比例不高、效果有限等問題。

3．4 探索“產(chǎn)學(xué)研”人才培養(yǎng)新機制

高校與企業(yè)各有所長，但目前在地方校企合作往往限于一些低層次的合作，雙方存在不信任感，共同發(fā)展、互惠雙贏的局面沒有形成。高校的研究與企業(yè)脫節(jié)、企業(yè)不尊重高校知識產(chǎn)權(quán)和勞動成果的現(xiàn)象比較普遍。因此，這方面需要政府加以引導(dǎo)，規(guī)范雙方以市場機制為導(dǎo)向開展互惠互利、共同發(fā)展、甚至合作辦學(xué)。有利于高校打破傳統(tǒng)的封閉式辦學(xué)模式，提高了人才培養(yǎng)的針對性，產(chǎn)學(xué)研基地為生物技術(shù)類學(xué)生提供充分的實踐機會，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實際工作能力;同時，產(chǎn)學(xué)研基地建設(shè)不僅給教師提供從事企業(yè)實踐工作的場所和機會，而且使校外專家充實到原有師資隊伍中去指導(dǎo)學(xué)生，豐富教學(xué)內(nèi)容，從而有利于雙師型師資隊伍的建設(shè)。另一方面，企業(yè)低成本優(yōu)先引入最近的科學(xué)研究成果以及尖端的技術(shù)人才，有利于企業(yè)良性發(fā)展，進一步擴大企業(yè)效益。

［1］胡繼淵，沈正元．國外中小學(xué)創(chuàng)新教育撅談［J］．外國中小學(xué)教育，2000（1）:1－4．

［2］夏廣清，屈愛武，程 明，等．生物技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究［J］．通化師范學(xué)院學(xué)報，2007，28（12）:74－75．

［3］高雪蓮．國外創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式對我國高等教育改革的啟示［J］．高等農(nóng)業(yè)教育，2007（1）:85－87．

［4］李慧勤，郭曉靜．國外創(chuàng)新教育的發(fā)展及對我國的啟示［J］．中國地質(zhì)教育，2005（3）:125－127．

［5］黃寧陽，張紅梅，葛 俊．國外高等教育實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的學(xué)習(xí)與借鑒［J］．教育教學(xué)論壇，2013（2）:218－219．

［6］譚樹華，袁志棟，劉文海．生物技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)體系改革與實踐探討［J］．當(dāng)代教育理論與實踐，2013，5（4）:98－100．

［7］黃 萍，田艷天，黃 鈺．國外本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)芻議［J］．2011（14）:79－80．

［8］周文富，周斐芳．地方本科高校應(yīng)用型創(chuàng)新性人才培養(yǎng)新模式探索［J］．中國電力教育，2012（5）:13－15．

（責(zé)任校對 游星雅）

G645

A

1674－5884（2014）06－0157－03

2014－02－20

湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究項目（湘教通［2013］223號，G21306）;湖南省自然科學(xué)基金（14JJ7048）;湖南科技大學(xué)教改項目（G31129）

譚樹華（1972－），男，湖南隆回人，副教授，博士，主要從事細胞生物學(xué)教學(xué)和生態(tài)毒理學(xué)研究。