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生物技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革與實(shí)踐探討
生物技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革與實(shí)踐探討基金項(xiàng)目：湖南科技大學(xué)教改項(xiàng)目（G31129)
作者簡(jiǎn)介：譚樹華（1972-），男，湖南隆回人，博士，副教授，主要從事細(xì)胞生物學(xué)教學(xué)和生態(tài)毒理學(xué)研究。
譚樹華，袁志棟，劉文海
�。ê峡萍即髮W(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，湖南 湘潭 411201）
摘要：實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型生物技術(shù)專業(yè)人才的重要途徑，在整個(gè)教學(xué)體系中占有重要地位。闡述了生物技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的組成特點(diǎn)，結(jié)合存在的問題，從改革生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、拓寬校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)交流平臺(tái)、建立產(chǎn)學(xué)結(jié)合培養(yǎng)機(jī)制和打造高水平應(yīng)用型師資隊(duì)伍等方面對(duì)加強(qiáng)和完善實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行了研究和探討。
關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；實(shí)踐教學(xué)體系；改革
中圖分類號(hào)：G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-5884（2013）04-0098-03
生物技術(shù)是一門實(shí)踐性學(xué)科，涵蓋范圍廣、涉及領(lǐng)域?qū)�、學(xué)科高度交叉融合，內(nèi)容涵蓋基因工程、酶工程、微生物工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、生化工程和代謝工程等領(lǐng)域, 在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、食品、醫(yī)藥、微生物、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域應(yīng)用甚廣，是世界各國(guó)21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，已成為21世紀(jì)世界各國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的主要領(lǐng)域之一。作為應(yīng)用型人才，生物技術(shù)專業(yè)人才除應(yīng)具備理論基礎(chǔ)扎實(shí)、知識(shí)面寬外，更要具備較強(qiáng)實(shí)踐和動(dòng)手能力，能解決生產(chǎn)中的實(shí)際問題。因此，生物技術(shù)專業(yè)對(duì)實(shí)踐教學(xué)具有更高的要求，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)和能力至關(guān)重要，在教學(xué)環(huán)節(jié)上，必須建立理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合的有效平臺(tái)，湖南科技大學(xué)生物技術(shù)專業(yè)是2004年新成立的專業(yè)，通過幾年的探索和實(shí)踐，已建成了一個(gè)較完備的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，為實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)創(chuàng)造了條件。
一生物技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)成
生物技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)是一個(gè)循序暫進(jìn)、逐步深入的過程，貫穿于大學(xué)4年的學(xué)習(xí)當(dāng)中，具體應(yīng)包含4個(gè)環(huán)節(jié)。首要環(huán)節(jié)為實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，包括生命科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課和專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，如動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、動(dòng)植物野外考察等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，微生物發(fā)酵、生化分離工程、細(xì)胞工程等專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，屬基本技能訓(xùn)練。實(shí)驗(yàn)教學(xué)以課堂實(shí)驗(yàn)為中心,注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能和分析解決問題的能力。第二部分為專題實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，主要在高年級(jí)學(xué)生中開設(shè)，包括生物技術(shù)綜合大實(shí)驗(yàn)，各專業(yè)方向模塊如生物制藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方向涉及的設(shè)計(jì)性、綜合性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，專題實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要以專業(yè)技能訓(xùn)練為主,以培養(yǎng)操作能力和熟練掌握操作技術(shù)為主要目的。第三部分是校外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，包括企業(yè)見習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)以及生物技術(shù)相關(guān)企業(yè)科研考查、專題調(diào)研，企業(yè)生產(chǎn)研發(fā)技術(shù)人員來校講座和報(bào)告等，通過實(shí)際了解和參與生物技術(shù)企業(yè)的生產(chǎn)，給學(xué)生提供理論聯(lián)系生產(chǎn)、專業(yè)技術(shù)和實(shí)際工作結(jié)合的學(xué)習(xí)平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力，為畢業(yè)后參加工作積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。第四部分是畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文、參與教師科研，以及教師指導(dǎo)下的研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)（設(shè)計(jì)）等環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)，獨(dú)立思考問題和解決問題的能力為目的。以上4個(gè)部分構(gòu)成生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生基本能力、綜合能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練平臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)從理論到應(yīng)用，從書本知識(shí)到工廠應(yīng)用的有機(jī)體系［1］。
二生物技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的改革措施
�。ㄒ唬└母锷锛夹g(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?br />
相比生物科學(xué)、生物教育等傳統(tǒng)生命科學(xué)專業(yè)，生物技術(shù)屬于新興專業(yè),開設(shè)時(shí)間不長(zhǎng)，各地高校的辦學(xué)水平和層次存在較大差異。同時(shí)，生物技術(shù)是以理為主,以工為輔的理工復(fù)合辦學(xué)專業(yè),以培養(yǎng)具有理科背景的應(yīng)用性人才為目標(biāo)［2］,跟生產(chǎn)聯(lián)系較緊密。因此，生物技術(shù)實(shí)踐教學(xué)課程體系更為復(fù)雜，涉及教學(xué)、科研、生產(chǎn)和課外活動(dòng)等環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)踐教學(xué)內(nèi)容和完備的實(shí)踐教學(xué)手段做支撐。而現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)體系仍面臨一些現(xiàn)實(shí)的問題：如理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)，實(shí)踐學(xué)時(shí)少，師資力量有限，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容有效性不高，實(shí)習(xí)基地不足，學(xué)生動(dòng)手機(jī)會(huì)不多，參與創(chuàng)新性實(shí)踐機(jī)會(huì)少等。這種情況在教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足、社會(huì)影響力有限、師資力量不太強(qiáng)的地方高校表現(xiàn)更為明顯。因此，如何加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)已成為培養(yǎng)合格生物技術(shù)人才的關(guān)鍵，筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行改革。
首先，改革和調(diào)整主干課程課堂教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，整合和更新教學(xué)內(nèi)容是目前生物技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的緊迫任務(wù)。現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容在不同的實(shí)驗(yàn)課之中有相似甚至重復(fù)的地方，而每門專業(yè)實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)都有限，因此，實(shí)驗(yàn)課開設(shè)雖不少，但由于時(shí)間和條件的限制，每門課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多選擇一些用時(shí)短、容易做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難以逐步深化和提高，不利于各學(xué)科及課程之間的知識(shí)交叉與融合，妨礙了學(xué)生獲得系統(tǒng)實(shí)踐知識(shí)的機(jī)會(huì)。如細(xì)胞生物學(xué)和植物組織學(xué)中均有動(dòng)植物組織細(xì)胞培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)，生物化學(xué)、分子生物學(xué)和基因工程中一些共同的常規(guī)性的操作如電泳、分離和雜交等［3］。因此，有必要重新修訂實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和考試大綱，精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行必要的增刪和整合，統(tǒng)籌開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，減少實(shí)證性實(shí)驗(yàn)，增加綜合性、探究性和開放性實(shí)驗(yàn)的比重。同時(shí)為學(xué)有余力的學(xué)生開設(shè)提高型選做實(shí)驗(yàn)。
其次，建立開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，為學(xué)生提供自主學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。在實(shí)踐課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，可以改變以往教學(xué)中完全以教師為主的教學(xué)觀念，要重視發(fā)揮學(xué)生的自主性、能動(dòng)性，確立學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位。教師可提前一周布置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)方案和設(shè)計(jì)可以充分討論，提出改進(jìn)意見。有條件的學(xué)校，可以增加開放性實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，允許學(xué)生在一定范圍內(nèi)根據(jù)實(shí)驗(yàn)大綱自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生有獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。近幾年來，通過設(shè)定一定的研究性學(xué)習(xí)課題，大大鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力，我院生物技術(shù)專業(yè)每年均有1～2人獲“湖南省大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)”項(xiàng)目資助。
第三，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理，為開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)服務(wù)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革的同時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的硬件設(shè)施亦應(yīng)不斷更新。同時(shí)，探究性、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)要采取全面開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，對(duì)分散的實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備需要合并調(diào)整、資源共享，實(shí)行實(shí)驗(yàn)室責(zé)任制，專人負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室安全和儀器設(shè)備使用，指導(dǎo)學(xué)生參與科技活動(dòng)。此外，可開通網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)預(yù)約系統(tǒng)，使學(xué)生申請(qǐng)、教師指導(dǎo)可以通過網(wǎng)絡(luò)完成。
�。ǘ┩貙捫�(nèi)外實(shí)踐教學(xué)交流平臺(tái)，增加學(xué)生對(duì)專業(yè)的感性認(rèn)識(shí)
現(xiàn)有生物技術(shù)專業(yè)理論課程開設(shè)一般比較系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐體系亦逐漸在發(fā)展中不斷完善，但與校外相關(guān)企業(yè)的交流一般較少，來自生產(chǎn)一線技術(shù)的知識(shí)極為有限。因此，對(duì)生物技術(shù)領(lǐng)域生產(chǎn)、研發(fā)和現(xiàn)狀往往缺乏了解，從而不可避免地對(duì)專業(yè)的興趣和前景產(chǎn)生迷茫。解決這一問題的關(guān)鍵即是要拓寬校內(nèi)外的實(shí)踐教學(xué)交流平臺(tái)，使學(xué)生能獲得來自生產(chǎn)企業(yè)的知識(shí)和信息。首先，可以聘請(qǐng)相關(guān)生物技術(shù)公司經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師擔(dān)任兼職教師或進(jìn)行專題講座，打造理論和實(shí)踐有效結(jié)合的高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)，使師資隊(duì)伍專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，授課內(nèi)容跟生產(chǎn)實(shí)踐緊密結(jié)合，有助于學(xué)生接觸生產(chǎn)前沿、增加接觸應(yīng)用技術(shù)的機(jī)會(huì)。其次，可以不定時(shí)邀請(qǐng)相關(guān)課程的專家和生產(chǎn)一線技術(shù)人員開展專題講座，使學(xué)生有機(jī)會(huì)了解生物技術(shù)實(shí)際應(yīng)用情況，深化對(duì)理論內(nèi)容的理解。再次，鼓勵(lì)學(xué)生自主進(jìn)入生物技術(shù)類公司進(jìn)行工作前見習(xí)和學(xué)習(xí)，提前熟悉工廠生產(chǎn)流程、工藝和技術(shù)，深入接觸和思考相關(guān)技術(shù)問題。最后，加大生物技術(shù)實(shí)踐基地建設(shè)，拓展校外專業(yè)實(shí)習(xí)基地是保證生物技術(shù)專業(yè)實(shí)踐課程實(shí)現(xiàn)的重要保證［4］。根據(jù)不同專業(yè)模塊方向，建立一批穩(wěn)定的生物技術(shù)專業(yè)實(shí)地基地，同時(shí)，聯(lián)系一批機(jī)動(dòng)靈活的實(shí)習(xí)見習(xí)基地作為補(bǔ)充，滿足不同實(shí)踐類型的需要。
�。ㄈ┙a(chǎn)學(xué)研結(jié)合培養(yǎng)機(jī)制，在科研和生產(chǎn)中消化理論知識(shí)
生物技術(shù)作為應(yīng)用型的技術(shù)人才培養(yǎng)專業(yè)，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，需具備在工作中直接解決一些具體技術(shù)問題的能力。因此，在學(xué)習(xí)階段就需要具備一定的技術(shù)工作經(jīng)歷，參與一些相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)甚至研發(fā)工作，培養(yǎng)分析和解決具體問題的能力，而產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要途徑。構(gòu)建校內(nèi)外 “教學(xué)、科研、生產(chǎn)” 相結(jié)合的教學(xué)和實(shí)踐體系，是學(xué)生消化理論知識(shí)、延伸課堂內(nèi)容、發(fā)揮創(chuàng)新精神、培養(yǎng)思考能力和解決實(shí)際問題能力的重要方式，在實(shí)踐教學(xué)中具有重要意義［5］�？茖W(xué)研究是提高學(xué)生科學(xué)研究能力和綜合創(chuàng)新能力的主要環(huán)節(jié)之一，在大二、大三時(shí)期即建立科研導(dǎo)師制，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生提前接觸和參與教師的科研活動(dòng)，特別是橫向課題直接鏈接生產(chǎn)和市場(chǎng)，將是學(xué)生學(xué)以致用、理論聯(lián)系生產(chǎn)的絕佳平臺(tái)。通過這種持續(xù)的科研培養(yǎng)和訓(xùn)練，將使學(xué)生不僅基本掌握科研思路和方法，更為今后從事生物技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)、工廠技術(shù)改進(jìn)和繼續(xù)深造打下良好基礎(chǔ)。
�。ㄋ模┨岣邘熧Y教學(xué)水平、打造高水平應(yīng)用型教學(xué)隊(duì)伍
師資隊(duì)伍建設(shè)是實(shí)施實(shí)踐教學(xué)體系改革的關(guān)鍵，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)，提高教師的理論水平和實(shí)踐教學(xué)能力，是確保實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。作為生物技術(shù)專業(yè)的教師除了要掌握扎實(shí)的理論知識(shí),更要注重實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)際操作技能。實(shí)踐教學(xué)需要高素質(zhì)的教師參與教學(xué)活動(dòng)，學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍建設(shè)的重視，學(xué)�？梢灾贫ㄏ嚓P(guān)政策，吸引本專業(yè)高學(xué)歷、高職稱的教師積極投身到實(shí)踐教學(xué)去，為了激發(fā)教師參與實(shí)踐教學(xué)的熱情，學(xué)校在對(duì)參與實(shí)踐教學(xué)的教師人員的編制、職稱評(píng)定等方面可以給予政策傾斜［6］。
此外，需要加強(qiáng)生物技術(shù)專業(yè)教師與生物技術(shù)企業(yè)之間的交流與合作，讓教師及時(shí)了解和跟蹤生物技術(shù)企業(yè)中的新設(shè)備、新工藝和新技術(shù)，提高教師運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際問題的實(shí)踐能力。通過建立針對(duì)專任教師正常的培訓(xùn)、進(jìn)修機(jī)制，使教師有機(jī)會(huì)跟蹤生物技術(shù)前沿、及時(shí)更新自身知識(shí)體系，從而可以將最新的理論和實(shí)踐成果傳授給學(xué)生。
（五）完善實(shí)踐教學(xué)考核體系，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性
由于開設(shè)的實(shí)踐課程較多，可根據(jù)實(shí)踐課程的要求及不同情況，采取不同的實(shí)驗(yàn)考核辦法。如實(shí)驗(yàn)考核測(cè)評(píng)內(nèi)容以出勤情況、實(shí)驗(yàn)操作、考試及實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，并參考學(xué)生對(duì)待平時(shí)實(shí)驗(yàn)課的態(tài)度，參加講座的情況，自主參加創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、參與教師的科研情況等方面綜合考慮，從而達(dá)到調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性的目的［7］。而生產(chǎn)實(shí)習(xí)、見習(xí)等環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)考核可以結(jié)合出勤情況、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題能力、團(tuán)隊(duì)合作精神、總結(jié)報(bào)告等方面進(jìn)行綜合考核，考核結(jié)果與學(xué)生的評(píng)獎(jiǎng)評(píng)優(yōu)直接掛鉤。通過改革考核體系，學(xué)生的積極性得到了極大提高，近年來生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生參加各種創(chuàng)新競(jìng)賽(挑戰(zhàn)杯、創(chuàng)業(yè)大賽、專業(yè)知識(shí)競(jìng)賽等) 活動(dòng)中，取得了不俗的成績(jī)：如《賽克（cycle）生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司創(chuàng)業(yè)計(jì)劃書》獲第七屆“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽金獎(jiǎng)；“規(guī)模化豬場(chǎng)糞便污水生物處理及資源化工藝”獲第一屆全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽一等獎(jiǎng)，通過這些活動(dòng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新能力得到了極大激活。
參考文獻(xiàn)：
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