生物工程專業(yè)本科生課外實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力模式初探

高鳳山等

摘 要：隨著時(shí)代的發(fā)展和科技的進(jìn)步，企業(yè)對(duì)生物工程專業(yè)學(xué)生的要求越來(lái)越高，尤其注重學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。如何在現(xiàn)有固定實(shí)踐教學(xué)計(jì)劃以外，探尋新的培養(yǎng)和鍛煉生物專業(yè)本科生創(chuàng)新實(shí)踐能力的模式，是一個(gè)值得研究的課題。該文提出了通過(guò)課外實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)生物工程專業(yè)本科生創(chuàng)新實(shí)踐能力的模式，包括依托導(dǎo)師制，建立課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)模式；依托導(dǎo)師制，建立指導(dǎo)本科生參加科技競(jìng)賽模式和建立校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地。這些模式有助于提高生物工程專業(yè)本科生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，提升本科生的培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：生物工程 實(shí)踐教學(xué) 創(chuàng)新能力 模式

中圖分類號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）06（a）-0123-02

Abstract：With the development of the times and the progress of science and technology，the enterprises demand more and more to the undergraduates majoring in Bioengineering， especially emphasized on the undergraduatesability in innovation and practice.How to seek new model to cultivate and train the undergraduatesability in innovation and practice except for the fixed teaching schemes，will be a valuable project worthy of studying. In this article，a model to cultivate the undergraduatesability in innovation and practice by using extracurricular practice surpervise，including the cultivating model for extracurricular innovative experiments by means of tutorial system； the model to instruct the undergraduates to take part in science and technology competitions by means of tutorial system and founding the practice and training base inside or outside university.The models will contribute to improve the Bio-engineering undergraduates ability in innovation and practice and promote the cultivation quality.

Key Words：Bio-engineering；Practice teaching；Innovative ability；Model

21世紀(jì)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，社會(huì)對(duì)生物技術(shù)專業(yè)人才的需求顯著增加，同時(shí)對(duì)人才的培養(yǎng)也提出了更高的要求。生物工程專業(yè)是實(shí)踐性很強(qiáng)的工程類專業(yè)。在專業(yè)課程的設(shè)置上，安排了相當(dāng)比例的實(shí)踐操作課程，譬如與理論課相配套的實(shí)驗(yàn)課程，綜合實(shí)驗(yàn)課程、工程實(shí)踐課程等。然而，由于近年來(lái)生物技術(shù)發(fā)展對(duì)人才質(zhì)量要求的不斷提高，以及招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大和生物工程專業(yè)就業(yè)市場(chǎng)的飽和，導(dǎo)致用人單位對(duì)應(yīng)聘人才的要求不斷提高。但無(wú)論什么樣的企業(yè)和公司，一致的要求就是對(duì)生物工程類學(xué)生的實(shí)踐能力要求均非常高，要求不僅熟練掌握基本的生物工程專業(yè)實(shí)踐技術(shù)，而且要具有一定的創(chuàng)新性能力[1]。本科生創(chuàng)新能力的提高需要大量的參加專業(yè)實(shí)踐和訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。而固定的實(shí)踐教學(xué)課時(shí)因考慮到理論科目課時(shí)數(shù)的要求，其增長(zhǎng)的空間幅度不是很大。如何在不大幅度改變現(xiàn)有教學(xué)計(jì)劃的情況下，加大本科生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)，是一個(gè)值得研究的課題。

大連大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院近年來(lái)根據(jù)生物專業(yè)本科生提高人才質(zhì)量的要求，結(jié)合自己的特點(diǎn)，摸索了一套可行的通過(guò)引導(dǎo)和組織本科生參加課外實(shí)踐活動(dòng)提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，取得了明顯的效果，現(xiàn)探討如下。

1 依托導(dǎo)師制，建立課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)模式

課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展也需要專業(yè)教師的指導(dǎo)，而指導(dǎo)教師除了完成教學(xué)、科研任務(wù)，所剩的課外時(shí)間很少。如何利用這寶貴的課外時(shí)間讓本科生得到充分的科研指導(dǎo)和科研訓(xùn)練，是各高校實(shí)踐教育所面臨解決的問(wèn)題。而導(dǎo)師制正好解決了這個(gè)問(wèn)題。本科生導(dǎo)師制是在本科生中實(shí)施的一項(xiàng)重在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力、促進(jìn)個(gè)性發(fā)展的一種教育模式。該導(dǎo)師制的主要特點(diǎn)就是能夠貫徹全面育人，充分利用課外時(shí)間實(shí)現(xiàn)指導(dǎo)和培養(yǎng)本科生創(chuàng)新實(shí)踐能力。目前，國(guó)內(nèi)許多高校開(kāi)始實(shí)行本科生導(dǎo)師制，并貫徹本科生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以提高對(duì)本科生的培養(yǎng)質(zhì)量。比如清華大學(xué)熱能工程系從1999年開(kāi)始推行本科生導(dǎo)師制，經(jīng)過(guò)十幾年的實(shí)踐，目前已經(jīng)形成了比較完善的模式，而且受益于該模式，其學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量提高了很多，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力得到了學(xué)校和社會(huì)的認(rèn)可，并取得了一些列創(chuàng)新成果[2]。浙江大學(xué)是我國(guó)最早實(shí)行本科生導(dǎo)師制的高校，可以追溯到20世紀(jì)30年代。如今，浙江大學(xué)已經(jīng)全面實(shí)行本科生導(dǎo)師制，并取得了令人矚目的成就，其本科生的創(chuàng)新實(shí)踐能力獲得各個(gè)行業(yè)認(rèn)可[3]。大連大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院于2002年開(kāi)始實(shí)行導(dǎo)師制，到目前已經(jīng)10年之久，并在2011年根據(jù)生物專業(yè)的特點(diǎn)及就業(yè)形勢(shì)，加強(qiáng)了導(dǎo)師制的實(shí)施，重點(diǎn)實(shí)行科研導(dǎo)師制。科研導(dǎo)師制以指導(dǎo)教師的科研課題或創(chuàng)新課題為基礎(chǔ)，指導(dǎo)本科生參與指導(dǎo)教師的科研課題，或者在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下自主設(shè)計(jì)創(chuàng)新課題，然后由本科生組隊(duì)完成科研課題，最后寫(xiě)總結(jié)報(bào)告或發(fā)表科研論文。通過(guò)導(dǎo)師制的訓(xùn)練，本科生的創(chuàng)新實(shí)踐能力將極大提高[4-5]。因此，導(dǎo)師制是建立課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)最主要的培養(yǎng)模式。

2 依托導(dǎo)師制，建立科技競(jìng)賽指導(dǎo)模式

課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的成果除了論文、專利等，還可以以參加科技競(jìng)賽的方式體現(xiàn)?？萍几?jìng)賽多數(shù)是在導(dǎo)師制體制內(nèi)，一般是大學(xué)生在完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)其取得的結(jié)果進(jìn)行整理，寫(xiě)成科研成果，參加學(xué)校或省級(jí)競(jìng)賽。另外，也可以在導(dǎo)師制框架以外，學(xué)生自由組隊(duì)，找導(dǎo)師以外的教師進(jìn)行指導(dǎo)，參加各種技能大賽。通過(guò)參見(jiàn)各種科技競(jìng)賽，可以極大提高學(xué)生參與科研的積極性，激發(fā)他們的興趣，帶動(dòng)更多的學(xué)生參與到創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中去。同時(shí)，在參與科技競(jìng)賽的過(guò)程中又得到新的鍛煉，從而可以進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

科技競(jìng)賽從三個(gè)方面展開(kāi)。

第一，從學(xué)生創(chuàng)新課題中提煉成果，形成科技作品，申報(bào)校級(jí)挑戰(zhàn)杯科技作品競(jìng)賽。優(yōu)秀作品將選送到遼寧省參加省級(jí)挑戰(zhàn)杯科技作品大賽直至全國(guó)科技作品競(jìng)賽。通過(guò)參加此類競(jìng)賽，將鍛煉學(xué)生對(duì)學(xué)術(shù)成果的提煉、組織、整合能力，通過(guò)參加答辯鍛煉學(xué)生的演講和應(yīng)答能力。

第二，根據(jù)指導(dǎo)教師提供的資料和產(chǎn)品信息，學(xué)生申報(bào)校級(jí)創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽，優(yōu)秀作品選送到遼寧省參加省級(jí)挑戰(zhàn)杯創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽和全國(guó)大賽。通過(guò)參加創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽，可以鍛煉本科生的組織協(xié)調(diào)、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)構(gòu)象、企業(yè)策劃、營(yíng)銷策略等交叉領(lǐng)域的知識(shí)和能力。

第三，指導(dǎo)學(xué)生參加生物技能大賽。生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院從2011年開(kāi)始，每年組織學(xué)生開(kāi)展生物技能大賽，包括標(biāo)本制作、實(shí)驗(yàn)基本技能、基礎(chǔ)知識(shí)等。今后，將把比賽進(jìn)行拓展，優(yōu)秀作品將選送遼寧省參加省級(jí)乃至全國(guó)比賽。通過(guò)生物技能大賽，進(jìn)一步擴(kuò)大課外實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生收益范圍，覆蓋中低年級(jí)學(xué)生，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)生物知識(shí)的興趣，并培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

另外，在每年競(jìng)賽之前，將組織師資力量對(duì)學(xué)生的競(jìng)賽進(jìn)行集中的輔導(dǎo)和指點(diǎn)，經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)，學(xué)生的參賽作品的質(zhì)量會(huì)得到不斷提高，另外，學(xué)生從中得到的鍛煉和收獲可能比作品本身獲獎(jiǎng)的意義更重要。

3 建立校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地

提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，僅僅依靠導(dǎo)師制下的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)是不夠的，還需要建立校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生生產(chǎn)環(huán)節(jié)及與工廠化操作接軌的實(shí)踐鍛煉。校內(nèi)實(shí)習(xí)基地的建立可以依托某些科研實(shí)驗(yàn)室或科研團(tuán)隊(duì)，在生物疫苗或微生物發(fā)酵方面，建立本科生的校內(nèi)實(shí)習(xí)基地。這些實(shí)習(xí)，既可以以專業(yè)實(shí)習(xí)的形式體現(xiàn)，也可以以課外實(shí)習(xí)的形式完成。這樣充分利用了大學(xué)生的課余時(shí)間，既能幫助科研實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)某種產(chǎn)品，同時(shí)也完成了本科生的實(shí)習(xí)。目前，許多高校均對(duì)本科生的實(shí)習(xí)和實(shí)訓(xùn)非常重視。清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)非常重視人才質(zhì)量的培養(yǎng)，他們通過(guò)國(guó)家“七五”、“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家重大自然學(xué)科基金、國(guó)家級(jí)自然科學(xué)基金等重大科研項(xiàng)目應(yīng)用于本科教學(xué)的實(shí)踐中，并建立自己的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地，促進(jìn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高[6]。長(zhǎng)江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院通過(guò)建設(shè)和開(kāi)設(shè)大型綜合性實(shí)驗(yàn)“重組木聚糖酶基因工程菌的構(gòu)建、搖瓶發(fā)酵及其分離純化”，從上游工程菌的構(gòu)建、重組酶的酶學(xué)性能測(cè)定， 到中游的重組酶的發(fā)酵生產(chǎn)，最后到下游的重組酶的分離純化及檢測(cè)組成了一個(gè)完整的體系，讓學(xué)生充分體驗(yàn)到一個(gè)生物產(chǎn)品完整的生產(chǎn)過(guò)程，從而提高了本科生的專業(yè)實(shí)踐能力[7]。福建師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院成立工業(yè)微生物教育部工程研究中心，建立校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地，增加學(xué)生實(shí)踐機(jī)會(huì)[8]。吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院通過(guò)建立綜合性的實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新體系，尤其注重開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的研究，取得了良好的教學(xué)效果[9]。

另外，有條件的學(xué)?？梢耘c校外企業(yè)聯(lián)合建立校外實(shí)習(xí)基地。但目前生物制品企業(yè)的操作車間要求非常嚴(yán)格，必須達(dá)到GMP標(biāo)準(zhǔn)，因此很難容納大量的本科生進(jìn)行實(shí)習(xí)。但可以組織學(xué)生參觀，讓學(xué)生親自感受工廠化生產(chǎn)的氣氛和企業(yè)文化，樹(shù)立市場(chǎng)觀念，和嚴(yán)格的生產(chǎn)操作規(guī)范，從而適應(yīng)未來(lái)的求職和進(jìn)一步的深造。

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