王祎玲,孟曉薇,陳偉,赫娟,段江燕
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地方高師院校生物技術(shù)專業(yè)實踐教學體系的構(gòu)建
王祎玲1,孟曉薇2,陳偉1,赫娟1,段江燕1
(1. 山西師范大學 生命科學學院,山西 臨汾 041000;2. 山西省高平市第一中學,山西 高平 048400)
為提高高師院校生物技術(shù)專業(yè)學生的實踐教學質(zhì)量,調(diào)動學生的學習自主性,鍛煉學生的實踐能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng),對山西師范大學生命科學學院生物技術(shù)專業(yè)實踐特點分析與探討,對原有的實踐教學體系進行改革和創(chuàng)新,并在此基礎上構(gòu)建新的實踐教學體系.
生物技術(shù);實踐教學;教學體系
《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》中指出:到2020年,生物產(chǎn)業(yè)會發(fā)展成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),將需求大量的高素質(zhì)創(chuàng)新型生物技術(shù)專業(yè)人才[1-2].目前,我國普通高校生物技術(shù)專業(yè)設置越來越普遍,生物技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生越來越多,但培養(yǎng)的畢業(yè)生在專業(yè)實踐能力、專業(yè)素質(zhì)及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力上遠不能完全滿足社會的實際需求[3-4].如何培養(yǎng)生物技術(shù)專業(yè)應用技術(shù)型人才是普通高校急需解決的問題.社會、企業(yè)需求的是生物技術(shù)研究、開發(fā)型人才,培養(yǎng)具有較高的研究、開發(fā)能力的人才是生物技術(shù)專業(yè)重要的培養(yǎng)目標.高校本科專業(yè)課程體系是實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標,構(gòu)建學生知識體系的中心環(huán)節(jié),其中實踐教學具有理論教學不可替代的作用,通過實踐教學,學生將受到系統(tǒng)的科學思維和科學實驗訓練,加深對理論知識的理解,實現(xiàn)對理論知識的再認識[5-6],這將很好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、專業(yè)素質(zhì)和科研素質(zhì).因而,構(gòu)建創(chuàng)新性實踐教學體系成為解決問題的關(guān)鍵,更是地方高師院校面對的課題.
1產(chǎn)學研相融合的實踐教學模型
山西師范大學生命科學學院結(jié)合社會實際,仔細研究分析生物技術(shù)專業(yè)實踐教學體系的各個組成環(huán)節(jié),如實踐教學體系的環(huán)節(jié)設置、實踐教學方法與手段、實踐教學師資隊伍和實踐教學平臺等,從而形成了本學院生物技術(shù)專業(yè)的實踐教學體系模型:(1)實踐環(huán)節(jié).由原來的以校內(nèi)教師承擔教學為主逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛尚?nèi)教師和企業(yè)技術(shù)人員共同承擔的教學為主.(2)教學方法.在原有的教學方法基礎上,根據(jù)承擔教學教師的項目設計實驗,增加項目依托教學方法進行教學.(3)師資隊伍.打破原有生物技術(shù)專業(yè)的師資隊伍組成,增加相關(guān)企業(yè)的技術(shù)人員組成新的師資隊伍.(4)教學平臺.將生物技術(shù)專業(yè)的教學走上社會,在原有教學平臺的基礎上,組建校外實踐教學基地、校企合作基地等.從學生的基本技能、專業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和科研素質(zhì)等方面培養(yǎng)其創(chuàng)新研究實踐能力.
2產(chǎn)學研一體化的實踐教學體系
2.1成
實踐教學是一個循序漸進、逐步深入的過程[6-7],新構(gòu)建的實踐教學體系包括:(1)基礎性實驗.如植物學、動物學、微生物學和動植物野外實習等基礎實驗課.(2)專業(yè)性實驗.如分子生物學、基因工程、蛋白質(zhì)工程和發(fā)酵工程等.基礎性實驗和專業(yè)性實驗主要培養(yǎng)學生的基本實驗技能和基礎專業(yè)素養(yǎng).(3)專題性實驗.新構(gòu)建的實踐教學體系設立生物技術(shù)綜合大實驗,里面包含不同方向的設計性、綜合性和創(chuàng)新性實驗,如釀酒過程中重要微生物的篩選與鑒定.這部分實驗主要培養(yǎng)學生的專業(yè)技能、創(chuàng)新能力和研究素養(yǎng).(4)校外實驗.主要包括企業(yè)廠礦見習、考察調(diào)研和生產(chǎn)實習等.這部分實驗主要培養(yǎng)學生的應用能力、創(chuàng)新能力和研究素養(yǎng).(5)畢業(yè)設計(論文).主要培養(yǎng)學生的應用能力、創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng),以及獨立思考問題和解決問題的能力.新構(gòu)建的實踐教學體系從基本能力、綜合能力、創(chuàng)新能力和科研能力等方面組成了一個從理論到應用、從書本到企業(yè)的有機、合理的“產(chǎn)學研”相融合的教學體系.
2.2實踐教學體系的特點
2.2.1夯實基礎實驗新構(gòu)建的實踐教學體系減少了驗證性實驗,增加了綜合性實驗,然后過渡到創(chuàng)新性、設計性實驗,并注重課程前后之間的關(guān)系與銜接,構(gòu)成一個由淺入深并具有內(nèi)在聯(lián)系的實驗課程教學體系.在該實踐教學體系中,以“厚基礎、重綜合、多層次”為原則.基礎性實驗以專業(yè)基礎課(如植物學、動物學)的基本知識和基本技能為主要內(nèi)容,培養(yǎng)學生的基本實踐動手能力和基本專業(yè)思維框架.專業(yè)性實驗以專業(yè)課(如分子生物學)的內(nèi)容為載體,突出綜合性和創(chuàng)新性,在教學中把實驗全過程和實施操作的主動權(quán)交給學生,由學生根據(jù)實驗項目,自己動手完成實驗,將基礎性實驗中的基本知識和基本技能進一步消化和吸收,從而培養(yǎng)學生的綜合能力、創(chuàng)新能力和專業(yè)素養(yǎng).創(chuàng)新、設計、研究性實驗以專業(yè)主干課(如基因工程)為背景,從發(fā)酵、制藥、釀造和環(huán)境治理等方面設計實驗,學生獨立自主完成實驗,從而培養(yǎng)其創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng).并依托校內(nèi)教師和企業(yè)技術(shù)人員的科研項目,分解項目為實驗項目,學生根據(jù)實驗要求,分析每一個環(huán)節(jié)的反應原理、技術(shù)參數(shù)和注意事項,分小組合作,完成課程小論文,培養(yǎng)學生的專業(yè)能力、創(chuàng)新能力、科研能力、溝通能力和團隊合作能力.
除此之外,新構(gòu)建的實踐教學體系還將動植物野外實習、企業(yè)廠礦見習與實習、企業(yè)廠礦考察調(diào)研與學生畢業(yè)設計(論文)的選題及日??蒲谢顒咏Y(jié)合起來;把參觀見習與專業(yè)見習、專業(yè)調(diào)查與專業(yè)實習相結(jié)合,學生將所學理論知識很好地應用在實踐中,并且在反復推敲的過程中將理論知識得到升華,將實踐知識得到應用.
2.2.2培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)實踐教學基地是實施實踐教學和培養(yǎng)生物技術(shù)人才的必要條件,對提高教學質(zhì)量和應用型人才的實踐能力具有非常重要的作用[3,8].根據(jù)生物技術(shù)的發(fā)展,在校內(nèi)建立了實習基地,有環(huán)境脅迫省高校重點實驗室、大分子研究中心和酒釀造生產(chǎn)過程研究中心等;并且結(jié)合當?shù)靥厣?,圍繞生物技術(shù)相關(guān)技能要求,建設了發(fā)酵工程實驗室、基因工程實驗室和生物技術(shù)綜合實驗室等專業(yè)性實驗室.
加強校企人才培養(yǎng)資源共享,整合教學資源,在專業(yè)對口、管理科學、就近就地的原則框架內(nèi),開展形式多樣的校企合作,構(gòu)建“產(chǎn)學研”校企合作和校外實踐教學基地,為課程實驗、課程見習、技能訓練和頂崗實習的順利開展提供技術(shù)支持和基地保障.(1)校企合作平臺.學院與省內(nèi)企業(yè)合作,建立多方面合作平臺.如與山西杏花村汾酒集團有限責任公司簽訂校企戰(zhàn)略合作協(xié)議,構(gòu)建汾酒釀造生產(chǎn)過程研究平臺,為學生提供創(chuàng)新和科研平臺.(2)校外實踐平臺.學院與吉縣縣政府和隰縣縣政府簽署協(xié)議,成為本院教學的校外實踐基地.吉縣和隰縣均為水果之縣,盛產(chǎn)蘋果和梨等水果,并且各縣均有相應的企業(yè)進行運作,可進一步成立校企合作平臺.
新構(gòu)建的實踐教學體系在第5學期增加相關(guān)課程見習時間,以企業(yè)廠礦技術(shù)人員為主,校內(nèi)教師指導為輔,到相關(guān)企業(yè)廠礦實地考察儀器設備、工藝流程,進行企業(yè)廠礦文化和安全意識的教育.第6學期到企業(yè)廠礦進行頂崗實習,主要安排在本學院的校外實踐教學基地和校企合作教學基地實施.在頂崗實習過程中,學生可以參與產(chǎn)品生產(chǎn)過程,體驗真實的企業(yè)廠礦生產(chǎn)環(huán)境,從而提高學生分析問題、解決問題的能力,學生還可以學習企業(yè)中的管理流程、交流技巧和工作方式等.
在新構(gòu)建的實踐教學體系模式下,實施雙導師制.校內(nèi)導師可與實習單位的企業(yè)導師定期聯(lián)系,掌握第一線情況,針對學生情況制定個體培養(yǎng)計劃,充分發(fā)揮學生的自主性,良好發(fā)展學生的創(chuàng)新能力和專業(yè)素養(yǎng);學生定期要向?qū)W院和導師反饋自己在企業(yè)中的工作和學習情況,以便及時進行調(diào)整,確保培養(yǎng)計劃的順利執(zhí)行.加強學院教師與相關(guān)企業(yè)的交流與合作,讓教師及時了解企業(yè)中的新設備、新工藝和新技術(shù),提高教師運用專業(yè)知識解決實際問題的實踐能力.通過廣泛而深度的交流與合作,學院教師可以以科研項目的形式為企業(yè)解決許多實際問題,利用企業(yè)的設備條件開展綜合性、設計性或科技創(chuàng)新活動,從而以生產(chǎn)促進科研,以科研推動教學,再將科研成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,以此形成良性循環(huán).學生在整個過程中,通過參與“產(chǎn)學研”結(jié)合活動,鞏固了理論知識,提高了綜合素質(zhì).
2.2.3提升創(chuàng)新能力新構(gòu)建的實踐教學體系鼓勵學生廣泛參與學院教師及企業(yè)廠礦工程師、技術(shù)人員主持的各類科研項目,申請并完成各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗訓練項目.在由學生負責的項目實施過程中,要求學生獨立完成資料收集、實驗材料準備、實驗設計、實驗操作、結(jié)果分析和論文撰寫等全部科研環(huán)節(jié).在這樣的科研過程中,學生實實在在接觸到了相關(guān)領域的前沿,極大地激發(fā)了學生的學習熱情,增加了對專業(yè)的熱愛;在實驗過程中,學生經(jīng)過反復的實驗和操作,提升了實驗操作能力,發(fā)揮了創(chuàng)新潛能;在論文撰寫過程中,鍛煉培養(yǎng)了學生的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力.同時,學生在實施項目過程中,要與不同的相關(guān)企業(yè)聯(lián)系,可以使學生在組織管理、團結(jié)協(xié)調(diào)等方面得到鍛煉,為畢業(yè)以后盡快適應社會奠定了基礎.如此以科研項目為紐帶,可以很好地樹立學生的創(chuàng)新精神,提高學生的創(chuàng)新能力,增強學生的實驗設計和實驗動手能力,提升學生的創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng).
學院建立開放實驗室,搭建實驗教學平臺,提供充足的實驗條件,對分散的實驗室及儀器設備需要合并調(diào)整、資源共享.實行實驗室責任制,專人負責實驗室安全和儀器設備使用,指導學生參與科技活動.學生從基礎性實驗——專業(yè)性實驗——專題性實驗——校外性實驗4個層次建立實驗模塊,采用漸進式模式,使學生通過基礎性實驗——綜合性實驗——設計性實驗3個層次的訓練,逐漸形成較為系統(tǒng)的科研理念,使實驗教學從基礎性、專業(yè)性、專題性到研究性、開放性推進,培養(yǎng)提升學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和科研素養(yǎng).
為了更好地培養(yǎng)生物技術(shù)專業(yè)學生的創(chuàng)新能力和專業(yè)技能,學院邀請社會各界專家和企業(yè)廠礦技術(shù)骨干為學生開設形式多樣的選修課,重點開設創(chuàng)新探索型和實踐應用型課程,以達到培養(yǎng)學生的實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與就業(yè)能力及文化素養(yǎng);邀請有關(guān)企業(yè)或公司的工程師和一線技術(shù)骨干進行專題講座,講座內(nèi)容與生產(chǎn)實踐緊密結(jié)合,增加了學生接觸生產(chǎn)前沿、接觸應用技術(shù)的機會,使學生有機會了解生物技術(shù)實際應用的情況.
2.2.4增加就業(yè)創(chuàng)業(yè)課程在新構(gòu)建的實踐教學體系中,設立就業(yè)創(chuàng)業(yè)課程,提升學生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)意識.邀請相關(guān)就業(yè)創(chuàng)業(yè)專家進行專題講座,以就業(yè)創(chuàng)業(yè)中的相關(guān)問題進行解釋和解答.例如:如何進行擇業(yè);就業(yè)中需要準備哪些東西;工作中還需儲備哪些知識;如果自主創(chuàng)業(yè),應如何把握市場等.邀請歷屆各行各業(yè)優(yōu)秀畢業(yè)生進行座談與交流,分享他們的創(chuàng)業(yè)歷程和工作經(jīng)驗.同臨汾市就業(yè)創(chuàng)業(yè)活動中心合作,向?qū)W生講解如何制作簡歷以及面試時的技巧等.同省內(nèi)其他縣市緊密聯(lián)系,提供更多的實踐與就業(yè)機會.如與呂梁市政府合作,讓學生參與由呂梁市主辦的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽,鍛煉、驗證學生的創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng).
3改革成效
國家和省級的“挑戰(zhàn)杯”學科競賽、“華文杯”生物教師技能大賽是檢驗學生能力的有效措施.近2年來,學院教師承擔的國家和省部級科研項目中有近80%凝練成實驗項目向生物技術(shù)專業(yè)學生開放;生物技術(shù)專業(yè)學生成功申報了國家級和省校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目20余項;生物技術(shù)專業(yè)學生在以往的“挑戰(zhàn)杯”競賽中獲得國家級三等獎,省級一、二等獎的好成績;在“華文杯”競賽中獲得一、二等獎項;申請專利3項;在國內(nèi)外核心期刊上發(fā)表論文數(shù)篇.
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Establishment of practical teaching system of biotechnology major of local normal university
WANG Yi-ling1,MENG Xiao-wei2,CHEN Wei1,HE Juan1,DUAN Jiang-yan1
(1. School of Life Science,Shanxi Normal University,Linfen 041000,China;2. Gaoping First High School,Gaoping 048400,China)
To improve the practice teaching quality of biotechnology major of local normal university,mobilize the learning autonomy of the students,exercise the practice ability of students and culture the innovation capability and academic research quality of the students,analyzed and studied the characteristic of practice teaching of biotechnology major of Shanxi Normal University.Reformed and innovated the primary practice teaching system.And established the new practice teaching system.
biotechnology major;practice teaching;teaching system
Q81∶G642.0
A doi:10.3969/j.issn.1007-9831.2016.01.029
2015-10-28
山西省重點教學質(zhì)量工程項目(J2013042);山西省軟科學項目(2013041038-02)
王祎玲(1970-),女,山西臨汾人,教授,博士,主要從事植物系統(tǒng)演化與分子生物學方面的研究.E-mail:ylwangbj@hotmail.com
段江燕(1966-),女,山西臨汾人,教授,碩士,主要從事生物化學與分子生物學方面的研究.E-mail:duanjiangyan123@163.com