生物科學(xué)類應(yīng)用型創(chuàng)新人才課程體系改革研究與實(shí)踐

曾萬勇 閆達(dá)中 張可 余曉麗

關(guān)健詞 生物科學(xué) 應(yīng)用型創(chuàng)新人才 課程體系 改革

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.10.022

Keywords biological sciences; applied innovative talents; curriculum system; reform

應(yīng)用型創(chuàng)新人才是一種新型人才類型，不同于傳統(tǒng)的理論型人才，應(yīng)用型創(chuàng)新人才將思維轉(zhuǎn)換成發(fā)明與創(chuàng)造，將理論化作實(shí)踐，承擔(dān)著應(yīng)用轉(zhuǎn)化，生產(chǎn)創(chuàng)造的作用。地方院校的培養(yǎng)方案以實(shí)用型創(chuàng)新人才為主，培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格、特別是與之相適應(yīng)的課程體系和教學(xué)內(nèi)容要及時(shí)調(diào)整和改革，應(yīng)通過深入開展研究，以期達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。[1]

1 應(yīng)用型創(chuàng)新人才課程體系改革的必要性和發(fā)展趨勢

現(xiàn)代生物學(xué)的發(fā)展迅速，生物技術(shù)在世界上已經(jīng)逐步進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段，未來的數(shù)年生物技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)快速增長時(shí)期。我國高度重視生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)，在生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)方面已取得長足進(jìn)步，但是仍然不夠。

生物產(chǎn)業(yè)需要從以前的仿制轉(zhuǎn)變到自主研發(fā)，從實(shí)驗(yàn)室的摸索轉(zhuǎn)變到產(chǎn)業(yè)化，從各個(gè)單獨(dú)技術(shù)的突破轉(zhuǎn)變到整體的協(xié)調(diào)發(fā)展。生物各項(xiàng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展從根本上離不開最基礎(chǔ)的學(xué)科教育，以及能夠從事實(shí)際應(yīng)用的新型人才的培養(yǎng)。因此，應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)是必不可少的。

對于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，實(shí)踐是一個(gè)最直接的方式，把所有的理論轉(zhuǎn)化為動(dòng)手的實(shí)踐，在動(dòng)手的過程中培養(yǎng)出不同的思維模式。因此在應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐是最重要的方式，也是學(xué)校開展創(chuàng)新型人才培樣課程體系建設(shè)，提高創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)。培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才，就要實(shí)現(xiàn)步步創(chuàng)新，創(chuàng)新教育方式，實(shí)施教學(xué)改革，改變“老師講授學(xué)生聽”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主意識，以實(shí)踐來理解與鞏固理論知識。

創(chuàng)新的基礎(chǔ)是扎實(shí)的理論知識，最終的目的是學(xué)以致用能夠成為一個(gè)有自主創(chuàng)新能力的人才。應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的課程體系的發(fā)展趨勢應(yīng)包括以下內(nèi)容：[2]

1.1 打好堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)

學(xué)好基礎(chǔ)的理論科學(xué)知識是作為一個(gè)大學(xué)生必備的修養(yǎng)，基礎(chǔ)知識是創(chuàng)新的源泉，在生物技術(shù)的發(fā)展中有著重要的作用。布魯姆關(guān)于認(rèn)知的分類認(rèn)為，記憶和理解居于認(rèn)知金字塔的底部，是高階認(rèn)知目標(biāo)的根基。課程體系改革應(yīng)著重基礎(chǔ)理論知識教學(xué)環(huán)節(jié)，構(gòu)建合理的知識框架，讓學(xué)生對理論知識有全面系統(tǒng)的認(rèn)識，使其視界更加廣泛。

1.2 綜合化、現(xiàn)代化發(fā)展

生命科學(xué)是一個(gè)綜合學(xué)科，一方面各個(gè)方向分化成多個(gè)子學(xué)科，另一方面非生物的其他學(xué)科向生命科學(xué)滲透結(jié)合，相互交叉，產(chǎn)生了生物信息學(xué)、生物物理學(xué)、計(jì)算生物學(xué)等新興學(xué)科?，F(xiàn)代許多生物科學(xué)的技術(shù)的研究都需要掌握多種技術(shù)，綜合多門學(xué)科的思維及方法才能取得成果。因此生物科學(xué)的發(fā)展必然是綜合化的。

同時(shí)，隨著學(xué)科的發(fā)展，在生命科學(xué)內(nèi)部各學(xué)科之間也存在融合，衍生了分子生態(tài)學(xué)、生理生化、分子進(jìn)化等新的門類。新門類的出現(xiàn)有利于學(xué)生橫向思維的發(fā)散，使學(xué)生對生物學(xué)科的整體有更加全面的認(rèn)識。不同學(xué)科的結(jié)合也能激發(fā)學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)新思考的能力。

生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異，海量的組學(xué)數(shù)據(jù)每天都還在不斷增加，基因編輯、基因診斷等新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)。在這種知識、信息大爆炸的背景下，課程內(nèi)容應(yīng)緊跟現(xiàn)代化發(fā)展，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容。

1.3 實(shí)踐化、多樣化發(fā)展

應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)最終立足點(diǎn)于應(yīng)用，在重視夯實(shí)基礎(chǔ)的同時(shí)，要在日常的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生知識輸出能力，將知識轉(zhuǎn)化為技能，轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)，物化為產(chǎn)品構(gòu)想。知識輸出的過程使其在接受基礎(chǔ)知識的同時(shí)，動(dòng)腦動(dòng)手，手腦并用。

教育實(shí)施的過程是促進(jìn)學(xué)生多樣化發(fā)展的過程。21世紀(jì)的學(xué)生更追求個(gè)性化發(fā)展，應(yīng)滿足學(xué)生多樣化發(fā)展需求。在教學(xué)過程中，教學(xué)計(jì)劃多樣化，英才施教，根據(jù)辦學(xué)特色設(shè)置優(yōu)化必修選修課，通過學(xué)分制規(guī)范畢業(yè)條件;教材內(nèi)容多樣化，選擇適合自己學(xué)校特色的教材，或者根據(jù)自身情況自行綜合編寫必修選修課教材;教學(xué)方法多樣化，采用多種手段教學(xué)，擺脫過去死板教學(xué)方法，采取多媒體，結(jié)合討論式課堂、翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)等以提高學(xué)生興趣，使其在綜合能力方面得到訓(xùn)練。

2 應(yīng)用型創(chuàng)新人才課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革的基本要求

2.1 應(yīng)用型創(chuàng)新人才課程體系改革及優(yōu)化目標(biāo)

改革及優(yōu)化目標(biāo)方面，要重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn)：人才培養(yǎng)目標(biāo)要同市場對接，學(xué)科理論要與實(shí)踐結(jié)合，將思維轉(zhuǎn)換成發(fā)明與創(chuàng)造，滿足國際化要求。

構(gòu)建課程體系及課程設(shè)置時(shí)，重視各門課程內(nèi)容的有機(jī)聯(lián)系，既避免課程間的內(nèi)容重疊，也避免課程間封閉隔離，形成“課程設(shè)計(jì)—理論教學(xué)—實(shí)驗(yàn)實(shí)踐”互聯(lián)的知識結(jié)構(gòu)體系，使學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新能力得到提高。

在專業(yè)課程重組時(shí)，要體現(xiàn)生物科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，突出課程的技術(shù)性和應(yīng)用性，拓寬專業(yè)口徑，優(yōu)化課程配置，對于生物方面的典型技術(shù)方法課程，一定要突出其應(yīng)用性和技術(shù)性，將其優(yōu)勢放大;增加專業(yè)選修課程的比例，尊重學(xué)生個(gè)性化發(fā)展需求，以學(xué)生為主體，使其能自主選擇自己喜歡的課程，以興趣為導(dǎo)向使其學(xué)習(xí)積極性更高，自主性更強(qiáng)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力，以達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目的。讓學(xué)生根據(jù)自身的興趣、愛好選擇專業(yè)方向。 [3]

2.2 教學(xué)內(nèi)容的編排及優(yōu)化

在應(yīng)用型創(chuàng)新人才課程改革中，我們應(yīng)該在滿足教學(xué)內(nèi)容基本需求的情況下，淘汰與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)不適應(yīng)的陳舊生物學(xué)知識，盡可能減少基礎(chǔ)課程的課程數(shù)量以及學(xué)時(shí)，精簡理論，突出應(yīng)用，合理分布各課程知識結(jié)構(gòu)和內(nèi)容，最大限度地挖掘理論教學(xué)課時(shí)的實(shí)用性。優(yōu)化更新教學(xué)內(nèi)容時(shí)，要處理好基礎(chǔ)、理論與應(yīng)用，個(gè)性、共性與發(fā)展等關(guān)系，增加能反映生物科學(xué)發(fā)展的應(yīng)用性和前沿性知識，使課程體系具有綜合性、現(xiàn)代性、實(shí)踐性和多樣性。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系及內(nèi)容的編排及優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)實(shí)踐是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要手段，也是應(yīng)用型創(chuàng)新人才課程體系改革的核心部分。在建立生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)大構(gòu)架的基礎(chǔ)上，以基礎(chǔ)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、綜合性大實(shí)驗(yàn)、研究性前瞻性實(shí)驗(yàn)為主線，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用和創(chuàng)新能力。因此，在內(nèi)容上應(yīng)根據(jù)學(xué)科發(fā)展，技術(shù)革新、社會(huì)需求等方面的變化做出相應(yīng)調(diào)整，改革老舊的實(shí)驗(yàn)方法，將熱點(diǎn)以及新的方法技術(shù)添加到實(shí)驗(yàn)課之中，使理論與實(shí)踐結(jié)合，理論聯(lián)系實(shí)際，有利于學(xué)生更好地理解知識體系，同時(shí)也鍛煉同學(xué)自己的創(chuàng)新思維能力。[4]

3 新課程體系的改革實(shí)踐

根據(jù)學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程，科學(xué)設(shè)置課程數(shù)量、開課順序、教學(xué)進(jìn)度及學(xué)時(shí)，兼顧教學(xué)計(jì)劃的連續(xù)性和一致性，將專業(yè)課分為學(xué)科基礎(chǔ)課（必修）、專業(yè)課和實(shí)踐教學(xué)三個(gè)模塊（表1）。[5]

在開設(shè)高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、無機(jī)與分析等基礎(chǔ)學(xué)科基礎(chǔ)外，針對生物科學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，在第3-5學(xué)期設(shè)計(jì)生物化學(xué)及實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)及實(shí)驗(yàn)、遺傳學(xué)及實(shí)驗(yàn)等三大專業(yè)必修基礎(chǔ)課。加強(qiáng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識培養(yǎng)，使學(xué)生獲得扎實(shí)的學(xué)科基礎(chǔ)知識和基本技能，為下階段專業(yè)知識的學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

3.2 關(guān)于專業(yè)課

開設(shè)專業(yè)必修課和專業(yè)選修課，從第5學(xué)期開始設(shè)立專業(yè)必修課和選修課，如分子生物學(xué)、植物生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、基因工程、生態(tài)學(xué)、免疫學(xué)、分子營養(yǎng)學(xué)、生物信息學(xué)等。根據(jù)學(xué)生自身發(fā)展的規(guī)劃和社會(huì)需求狀況，結(jié)合學(xué)院的優(yōu)勢特色開設(shè)一系列選修課程，如酶工程、發(fā)育生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)、藥理學(xué)、天然藥物化學(xué)、中藥生物技術(shù)、生物安全與法規(guī)、植物生理學(xué)、藥用植物育種學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、生物分離技術(shù)、發(fā)酵工程、生物統(tǒng)計(jì)學(xué)、生物制藥技術(shù)、微生物遺傳與育種等。根據(jù)不同的應(yīng)用方向設(shè)置為選修課程群，學(xué)生根據(jù)自己的興趣和培養(yǎng)方案設(shè)定的方向自行選擇選修課程模塊，以導(dǎo)師制的方式引導(dǎo)學(xué)生選擇適合自己的方向，使學(xué)生有更大的就業(yè)或進(jìn)一步深造發(fā)展創(chuàng)新空間，提高了畢業(yè)學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)力和市場競爭力。

3.3 關(guān)于實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)包括專業(yè)基礎(chǔ)課（必修）和專業(yè)課（必修）實(shí)踐課教學(xué)、集中性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和綜合素質(zhì)拓展實(shí)踐環(huán)節(jié)。

應(yīng)用型創(chuàng)新人才實(shí)踐課程教學(xué)體系主要包括三個(gè)模塊：基礎(chǔ)性實(shí)踐教學(xué)體系、研究性實(shí)踐教學(xué)體系和開放性實(shí)踐教學(xué)體系。在教學(xué)內(nèi)容上分三個(gè)漸進(jìn)層次：基礎(chǔ)知識與技能訓(xùn)練、綜合性實(shí)驗(yàn)和以應(yīng)用為導(dǎo)向的研究性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等層次，在執(zhí)行過程中隨學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)程逐漸增加開放性、綜合性、探究性實(shí)踐層次的比例。在實(shí)驗(yàn)課體系構(gòu)建方面，把內(nèi)容相關(guān)連的專業(yè)基礎(chǔ)課程的實(shí)驗(yàn)課整合成“基因工程大實(shí)驗(yàn)”，“生物檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)”，“生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)”等大型實(shí)驗(yàn)，以項(xiàng)目為主導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。

在教學(xué)實(shí)習(xí)方面，安排三個(gè)環(huán)節(jié)：專業(yè)認(rèn)識實(shí)習(xí)（集中性實(shí)踐）、工廠實(shí)習(xí)、野外實(shí)習(xí)及科研活動(dòng)。除安排學(xué)生到工廠、企業(yè)、野外進(jìn)行相關(guān)課程的教學(xué)認(rèn)識實(shí)習(xí)外，還通過申請大學(xué)生創(chuàng)新計(jì)劃，加入老師的科研項(xiàng)目進(jìn)行科研等環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。通過強(qiáng)化畢業(yè)論文的實(shí)驗(yàn)過程監(jiān)管和寫作環(huán)節(jié)，使學(xué)生的能力結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步提升。

4 建設(shè)與發(fā)展的思考

與985、211等高校人才培養(yǎng)方式不同，地方院校生物科學(xué)課程改革的發(fā)展趨勢要求在加強(qiáng)基礎(chǔ)理論教育的同時(shí)，考慮和兼顧學(xué)科發(fā)展的綜合化、現(xiàn)代化、實(shí)用化和多樣化的發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)課程設(shè)置在價(jià)值體系上的整體融合。

應(yīng)用型創(chuàng)新人才需理論結(jié)合實(shí)際，在實(shí)踐中不斷探索創(chuàng)新，以滿足畢業(yè)學(xué)生實(shí)際應(yīng)用的需要。應(yīng)用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)課程體系改革需側(cè)重于實(shí)踐方面，這樣才能使學(xué)生動(dòng)手能力以及創(chuàng)新能力得到顯著提高。協(xié)調(diào)統(tǒng)一是課程體系建設(shè)的關(guān)鍵。需要我們整合相關(guān)課程，優(yōu)化原有的課程結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)各門課程的聯(lián)系，真正實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提高和教學(xué)資源的優(yōu)化，充分發(fā)揮課程體系的整體功能。

*通訊作者：余曉麗

基金項(xiàng)目：2015武漢輕工大學(xué)教學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目“基于生物科學(xué)類專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才課程體系改革的研究與實(shí)踐”（XZ2015006）

參考文獻(xiàn)

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