CDIO理念在生物技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的應(yīng)用

黃祝

摘 要：生物產(chǎn)業(yè)已成為國際競(jìng)爭(zhēng)中的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展生物技術(shù)，培養(yǎng)生物技術(shù)合格人才，已成為我國高校越來越迫切的任務(wù)。該文以生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中存在的問題為切入點(diǎn)，基于CDIO的理念，從專業(yè)課程體系、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和人才評(píng)價(jià)體系幾個(gè)方面，探討了生物技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的措施，為提高高校學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供理論和實(shí)際參考。

關(guān)鍵詞：CDIO理念；生物技術(shù)；創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）21-114-03

Application of CDIO Principle on the Innovative Talent Cultivation of Biotechnology Specialty

Huang Zhu

（School of Life Sciences，Anqing Normal University，Anqing 246011，China）

Abstract：Biological industry has become a strategic industry in international competition，and it is an increasingly urgent task for colleges and universities to develop biotechnology and cultivate qualified personnel. Taking the problems in the innovative talent cultivation of biotechnology specialty，based on CDIO principle，the measures to cultivate innovative ability of biotechnology are discussed from the aspects of professional curriculum system，practice teaching content，teaching method and talent evaluation system，to provide theoretical and practical reference for improving the studentsinnovative ability.

Key words：CDIO principle；Biotechnology；Innovation ability

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，生物產(chǎn)業(yè)已成為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展生物技術(shù)已成為中國在國際競(jìng)爭(zhēng)中迎頭趕上的戰(zhàn)略選擇。為迎接這一新興產(chǎn)業(yè)，20世紀(jì)末我國許多高校都開展了生物技術(shù)這門專業(yè)，但綜合來看，各高校的辦學(xué)效果、學(xué)科定位及人才培養(yǎng)目標(biāo)差距較大，而且生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生就業(yè)壓力大，創(chuàng)業(yè)人數(shù)少，使得人才培養(yǎng)的效果達(dá)不到既定目標(biāo)。那么，如何改變目前的現(xiàn)狀，促使生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)合格的人才，以適應(yīng)社會(huì)市場(chǎng)的需要，以及如何處理好學(xué)科發(fā)展與社會(huì)對(duì)人才的需求，就成為高校教學(xué)改革中面臨的重大問題。

1 生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的問題

生物技術(shù)專業(yè)作為一門應(yīng)用性強(qiáng)、創(chuàng)業(yè)機(jī)會(huì)多的專業(yè)，要求學(xué)生具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力是要求創(chuàng)造者能夠綜合運(yùn)用已有知識(shí)、信息、技能和方法，提出新問題、新觀點(diǎn)的思維能力[1]，以及解決問題的能力。但綜合我校生物技術(shù)專業(yè)現(xiàn)狀來看，大學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力有待提高，創(chuàng)新積極性不足，究其原因，筆者認(rèn)為主要有以下幾個(gè)因素：

1.1 教學(xué)理念片面化 目前的教學(xué)理念仍以注重知識(shí)灌輸為主，教學(xué)形式主要是講授法，教師是教學(xué)中的主體，學(xué)生被動(dòng)的接受知識(shí)。學(xué)生的考評(píng)考察也是以理論知識(shí)的掌握程度來衡量的，片面追求考試分值，這就導(dǎo)致學(xué)生習(xí)慣“死記硬背”的學(xué)習(xí)方法來應(yīng)對(duì)考試。長此以往，傳統(tǒng)的教學(xué)理念容易制造出學(xué)生思維模式的統(tǒng)一，習(xí)慣于追求既定的、唯一的正確答案。這種教學(xué)理念，忽視了學(xué)生的主體性、積極性和創(chuàng)造性，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)。

1.2 實(shí)踐教學(xué)薄弱，重視程度不夠 實(shí)踐是創(chuàng)造性應(yīng)用和發(fā)展理論的過程，是綜合能力培養(yǎng)的過程。目前本科生的實(shí)踐教學(xué)主要包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)（實(shí)驗(yàn)課程）、實(shí)踐教學(xué)（畢業(yè)論文）、科技活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)和教師科研項(xiàng)目等，其中主要以實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)為主。實(shí)踐教學(xué)的目標(biāo)仍是以驗(yàn)證理論知識(shí)和掌握實(shí)驗(yàn)技能為主，對(duì)責(zé)任感、表達(dá)能力、創(chuàng)新能力和協(xié)作精神沒有硬性要求[2]。而實(shí)驗(yàn)課程課時(shí)相對(duì)偏少，教學(xué)實(shí)習(xí)單位較少，學(xué)生缺乏實(shí)戰(zhàn)性訓(xùn)練機(jī)會(huì)。有些實(shí)習(xí)單位管理較松，不能保證學(xué)生實(shí)習(xí)的質(zhì)量。此外，能夠參與教師的研究課題的學(xué)生人數(shù)有限，對(duì)于大多數(shù)學(xué)生而言，大學(xué)期間沒有參加過科研項(xiàng)目。

1.3 學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不夠，被動(dòng)學(xué)習(xí)，缺乏創(chuàng)新創(chuàng)造的能力 學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高的原因主要有以下2個(gè)方面：一方面是傳統(tǒng)的教育模式容易培養(yǎng)出統(tǒng)一思維模式的學(xué)生，使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、失去學(xué)習(xí)的興趣，缺乏主動(dòng)創(chuàng)造的動(dòng)力；另一方面，很多學(xué)生不知道如何學(xué)好生物技術(shù)相關(guān)的課程，對(duì)生物技術(shù)市場(chǎng)的就業(yè)情景感到迷茫，導(dǎo)致學(xué)習(xí)的熱情不高。

2 CDIO理念的內(nèi)涵

CDIO是近年來國際工程教育改革的最新成果，是一種先進(jìn)的教育理念。CDIO中的C代表構(gòu)思（Conceive），D代表設(shè)計(jì)（Design），I代表實(shí)施（Implement），O代表運(yùn)行（Operate）[3]。它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期作為載體，使學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)理論知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和各種能力等。CDIO理念是“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”以及“做中學(xué)”，它將學(xué)生的能力分為基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和系統(tǒng)調(diào)控能力4個(gè)方面，并要以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生獲得這4項(xiàng)能力。CDIO理念也提出了能力培養(yǎng)、實(shí)施指導(dǎo)和結(jié)果檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)是考核學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力，目前CDIO理念已在多種專業(yè)中進(jìn)行運(yùn)用和探索[4-5]。CDIO理念與提高生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力之間存在著高度契合性，可以為生物技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革提供一個(gè)很好的借鑒途徑。

3 CDIO理念在生物技術(shù)專業(yè)中的應(yīng)用

3.1 生物技術(shù)專業(yè)課程體系漸進(jìn)改革 CDIO模式實(shí)行的是集成化課程設(shè)置，要求發(fā)展建立課程之間的聯(lián)系，使多門課共同支持專業(yè)目標(biāo)，便于學(xué)生掌握多門課程知識(shí)之間的聯(lián)系，用于解決綜合問題。以生物技術(shù)中工程性較強(qiáng)的4大工程科目《酶工程》、《細(xì)胞工程》、《基因工程》和《發(fā)酵工程》為改革目標(biāo)，按照CDIO標(biāo)準(zhǔn)要求，把相互聯(lián)系的這幾門課程建立課程群模塊，制定合理的教學(xué)大綱，以項(xiàng)目工程為紐帶，設(shè)計(jì)和研發(fā)整個(gè)過程。根據(jù)CDIO的標(biāo)準(zhǔn)，生物技術(shù)專業(yè)課程體系主要包含3級(jí)項(xiàng)目：1級(jí)項(xiàng)目貫穿于整個(gè)本科教學(xué)階段，使學(xué)生系統(tǒng)的獲得構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行的整體訓(xùn)練；2級(jí)項(xiàng)目包含核心課程群及能力要求的項(xiàng)目，是相關(guān)課程群的綜合，用來增強(qiáng)本專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)和應(yīng)用；3級(jí)項(xiàng)目由任課教師自己確定，為單門課程內(nèi)增強(qiáng)該門課程能力和理解而設(shè)的實(shí)踐項(xiàng)目[6]。在課程講授過程中注重理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用之間的協(xié)調(diào)，讓學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)同時(shí)，參與具體項(xiàng)目的實(shí)施，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。

3.2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容體系漸進(jìn)改革 在CDIO理念指導(dǎo)下，實(shí)踐教學(xué)本著培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的目標(biāo)，進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容改革。可以將實(shí)踐教學(xué)分為4個(gè)層次：基礎(chǔ)實(shí)踐、綜合實(shí)踐、創(chuàng)新實(shí)踐和社會(huì)實(shí)踐。將實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、社會(huì)實(shí)踐、實(shí)習(xí)等各個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)合理配置，實(shí)現(xiàn)以培養(yǎng)基本技能為主體，兼顧綜合性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)體系；以實(shí)驗(yàn)為主體，兼顧實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí)的實(shí)踐鍛煉體系；以學(xué)習(xí)為主體，兼顧能力和提高素質(zhì)的人才培養(yǎng)模式。

3.3 教學(xué)方法的更新 以CDIO理念中的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行為指導(dǎo)思想，實(shí)行教學(xué)方法的更新，即授課教師帶領(lǐng)學(xué)生圍繞設(shè)計(jì)好的某一個(gè)實(shí)際問題展開討論，以團(tuán)隊(duì)的組織形式確定解決問題的具體方案，以親自動(dòng)手實(shí)踐的手段實(shí)施擬定的方案，從而獲取知識(shí)的教學(xué)方法[7]。結(jié)合我校的實(shí)際情況，鼓勵(lì)“產(chǎn)-學(xué)-研”合作辦學(xué)模式，促進(jìn)教學(xué)與生產(chǎn)行業(yè)結(jié)合，一方面學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)教師走進(jìn)企業(yè)，提高教師的生產(chǎn)實(shí)踐水平，教師進(jìn)入企業(yè)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，同時(shí)將生產(chǎn)實(shí)踐中的問題帶回課堂，傳授給學(xué)生；另一方面，教師也應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生參與自己的課題和科研活動(dòng)。在實(shí)踐活動(dòng)中，加強(qiáng)工程應(yīng)用環(huán)節(jié)的培養(yǎng)和訓(xùn)練力度。學(xué)生學(xué)研互動(dòng)，做中學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和實(shí)際動(dòng)手能力。構(gòu)建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行的能力，這些能力不僅包括個(gè)人的學(xué)術(shù)知識(shí)，而且包括學(xué)生的終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)交流能力、創(chuàng)新能力等綜合能力[8]。

3.4 構(gòu)建科學(xué)合理的人才考核評(píng)價(jià)體系 傳統(tǒng)的人才考核形式單一，主要以考試的方法檢測(cè)理論知識(shí)的掌握程度，不能反映學(xué)生的真實(shí)的素質(zhì)。根據(jù)CDIO的理念，主要從實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和綜合素質(zhì)幾個(gè)方面進(jìn)行考量，建立多元化的人才考核評(píng)價(jià)模式。學(xué)生的理論、實(shí)踐能力、課外拓展能力、創(chuàng)新能力等都應(yīng)制定相應(yīng)的考核標(biāo)準(zhǔn)，綜合考察學(xué)生整體素質(zhì)，從而更好的培養(yǎng)出真正有本領(lǐng)、高素質(zhì)的人才。每一次項(xiàng)目結(jié)束后，都要進(jìn)行測(cè)評(píng)，對(duì)于取得創(chuàng)新成果的，如發(fā)表論文、申請(qǐng)專利等，可以授予相應(yīng)的學(xué)分；對(duì)于在國家級(jí)、省級(jí)等各類競(jìng)賽中獲得優(yōu)異成績(jī)的，可以頒發(fā)一定的獎(jiǎng)勵(lì)證書。這種考核方法，吸引學(xué)生的求知欲，引領(lǐng)他們?nèi)硇耐度氲綄?shí)踐活動(dòng)中，不僅掌握了理論知識(shí)，還培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。

4 結(jié)語

基于CDIO理念進(jìn)行生物技術(shù)專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)不是一朝一夕就能完成的，需要在實(shí)踐中摸索、調(diào)整和完善，只有這樣，才能按照市場(chǎng)的需求，培養(yǎng)出高素質(zhì)的滿足社會(huì)需要的應(yīng)用型人才。

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（責(zé)編：張宏民）