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生物工程专业本科生课外实践教学培养学生创新能力模式初探

2015-07-29高凤山等

科技创新导报 2015年16期
关键词:生物工程模式实践教学

高凤山等

摘 要:随着时代的发展和科技的进步,企业对生物工程专业学生的要求越来越高,尤其注重学生的创新实践能力。如何在现有固定实践教学计划以外,探寻新的培养和锻炼生物专业本科生创新实践能力的模式,是一个值得研究的课题。该文提出了通过课外实践教学培养生物工程专业本科生创新实践能力的模式,包括依托导师制,建立课外创新实验培养模式;依托导师制,建立指导本科生参加科技竞赛模式和建立校内外实习实训基地。这些模式有助于提高生物工程专业本科生的创新实践能力,提升本科生的培养质量。

关键词:生物工程 实践教学 创新能力 模式

中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号: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世纪生物技术产业发展迅速,社会对生物技术专业人才的需求显著增加,同时对人才的培养也提出了更高的要求。生物工程专业是实践性很强的工程类专业。在专业课程的设置上,安排了相当比例的实践操作课程,譬如与理论课相配套的实验课程,综合实验课程、工程实践课程等。然而,由于近年来生物技术发展对人才质量要求的不断提高,以及招生规模的不断扩大和生物工程专业就业市场的饱和,导致用人单位对应聘人才的要求不断提高。但无论什么样的企业和公司,一致的要求就是对生物工程类学生的实践能力要求均非常高,要求不仅熟练掌握基本的生物工程专业实践技术,而且要具有一定的创新性能力[1]。本科生创新能力的提高需要大量的参加专业实践和训练的机会。而固定的实践教学课时因考虑到理论科目课时数的要求,其增长的空间幅度不是很大。如何在不大幅度改变现有教学计划的情况下,加大本科生创新实践能力培养,是一个值得研究的课题。

大连大学生命科学与技术学院近年来根据生物专业本科生提高人才质量的要求,结合自己的特点,摸索了一套可行的通过引导和组织本科生参加课外实践活动提高学生的创新实践能力,取得了明显的效果,现探讨如下。

1 依托导师制,建立课外创新实验培养模式

课外创新实验的开展也需要专业教师的指导,而指导教师除了完成教学、科研任务,所剩的课外时间很少。如何利用这宝贵的课外时间让本科生得到充分的科研指导和科研训练,是各高校实践教育所面临解决的问题。而导师制正好解决了这个问题。本科生导师制是在本科生中实施的一项重在培养学生创新实践能力、促进个性发展的一种教育模式。该导师制的主要特点就是能够贯彻全面育人,充分利用课外时间实现指导和培养本科生创新实践能力。目前,国内许多高校开始实行本科生导师制,并贯彻本科生创新实验,以提高对本科生的培养质量。比如清华大学热能工程系从1999年开始推行本科生导师制,经过十几年的实践,目前已经形成了比较完善的模式,而且受益于该模式,其学生的培养质量提高了很多,学生的实践动手能力得到了学校和社会的认可,并取得了一些列创新成果[2]。浙江大学是我国最早实行本科生导师制的高校,可以追溯到20世纪30年代。如今,浙江大学已经全面实行本科生导师制,并取得了令人瞩目的成就,其本科生的创新实践能力获得各个行业认可[3]。大连大学生命科学与技术学院于2002年开始实行导师制,到目前已经10年之久,并在2011年根据生物专业的特点及就业形势,加强了导师制的实施,重点实行科研导师制。科研导师制以指导教师的科研课题或创新课题为基础,指导本科生参与指导教师的科研课题,或者在指导教师指导下自主设计创新课题,然后由本科生组队完成科研课题,最后写总结报告或发表科研论文。通过导师制的训练,本科生的创新实践能力将极大提高[4-5]。因此,导师制是建立课外创新实验最主要的培养模式。

2 依托导师制,建立科技竞赛指导模式

课外创新实验的成果除了论文、专利等,还可以以参加科技竞赛的方式体现。科技竞赛多数是在导师制体制内,一般是大学生在完成创新实验的基础上,根据其取得的结果进行整理,写成科研成果,参加学校或省级竞赛。另外,也可以在导师制框架以外,学生自由组队,找导师以外的教师进行指导,参加各种技能大赛。通过参见各种科技竞赛,可以极大提高学生参与科研的积极性,激发他们的兴趣,带动更多的学生参与到创新实验中去。同时,在参与科技竞赛的过程中又得到新的锻炼,从而可以进一步提高学生的实践能力。

科技竞赛从三个方面展开。

第一,从学生创新课题中提炼成果,形成科技作品,申报校级挑战杯科技作品竞赛。优秀作品将选送到辽宁省参加省级挑战杯科技作品大赛直至全国科技作品竞赛。通过参加此类竞赛,将锻炼学生对学术成果的提炼、组织、整合能力,通过参加答辩锻炼学生的演讲和应答能力。

第二,根据指导教师提供的资料和产品信息,学生申报校级创业计划大赛,优秀作品选送到辽宁省参加省级挑战杯创业计划大赛和全国大赛。通过参加创业计划大赛,可以锻炼本科生的组织协调、产品开发构象、企业策划、营销策略等交叉领域的知识和能力。

第三,指导学生参加生物技能大赛。生命科学与技术学院从2011年开始,每年组织学生开展生物技能大赛,包括标本制作、实验基本技能、基础知识等。今后,将把比赛进行拓展,优秀作品将选送辽宁省参加省级乃至全国比赛。通过生物技能大赛,进一步扩大课外实践教学培养学生收益范围,覆盖中低年级学生,增强学生对学习生物知识的兴趣,并培养学生的实践能力。

另外,在每年竞赛之前,将组织师资力量对学生的竞赛进行集中的辅导和指点,经过不断的改进,学生的参赛作品的质量会得到不断提高,另外,学生从中得到的锻炼和收获可能比作品本身获奖的意义更重要。

3 建立校内外实习基地

提高学生的创新实践能力,仅仅依靠导师制下的创新实验是不够的,还需要建立校内外实习基地,加强对学生生产环节及与工厂化操作接轨的实践锻炼。校内实习基地的建立可以依托某些科研实验室或科研团队,在生物疫苗或微生物发酵方面,建立本科生的校内实习基地。这些实习,既可以以专业实习的形式体现,也可以以课外实习的形式完成。这样充分利用了大学生的课余时间,既能帮助科研实验室生产某种产品,同时也完成了本科生的实习。目前,许多高校均对本科生的实习和实训非常重视。清华大学生物医学工程专业非常重视人才质量的培养,他们通过国家“七五”、“八五”科技攻关项目、国家重大自然学科基金、国家级自然科学基金等重大科研项目应用于本科教学的实践中,并建立自己的校内实训基地,促进人才培养质量的提高[6]。长江大学生命科学学院通过建设和开设大型综合性实验“重组木聚糖酶基因工程菌的构建、摇瓶发酵及其分离纯化”,从上游工程菌的构建、重组酶的酶学性能测定, 到中游的重组酶的发酵生产,最后到下游的重组酶的分离纯化及检测组成了一个完整的体系,让学生充分体验到一个生物产品完整的生产过程,从而提高了本科生的专业实践能力[7]。福建师范大学生命科学学院成立工业微生物教育部工程研究中心,建立校内实训基地,增加学生实践机会[8]。吉林农业科技学院通过建立综合性的实践教学创新体系,尤其注重开展大学生创新项目的研究,取得了良好的教学效果[9]。

另外,有条件的学校可以与校外企业联合建立校外实习基地。但目前生物制品企业的操作车间要求非常严格,必须达到GMP标准,因此很难容纳大量的本科生进行实习。但可以组织学生参观,让学生亲自感受工厂化生产的气氛和企业文化,树立市场观念,和严格的生产操作规范,从而适应未来的求职和进一步的深造。

参考文献

[1] 时丽冉,刘国荣,周莉,等.新形势下生物类专业大学生就业现状分析及对策研究[J].中国校外教育,2010(20):37.

[2] 高丽丽,史琳.清华大学热能工程系本科生导师制的探索与实践[J].中国电力教育,2008(19):19-21.

[3] 陈高扬.本科生导师制是培养创新人才的有效模式[J].中国高等教育,2001(21):

41.

[4] 高凤山,李清,李文哲,等.本科生科研导师制实践与建议[J].中国高校科技, 2011(12):52-53.

[5] 高凤山,李清,刘莉,等.本科生科研导师制的实施及成效—— 以生物类专业为例[J].中国高校科技,2013(7):37-38.

[6] 彭林,乐雁,谢莉萍.生物专业大学生就业对策与方法[J].职业时空,2013, 9(3):68-71.

[7] 吴华伟,杨亚珍,余知和,等.生物工程专业开设综合性实验课程的探索和实践[J].安徽农业科学,2012,40(28):14149-14151.

[8] 陈建平,陈必链.生物工程专业实践性教学的改革与探索[J].福建师范大学学报:自然科学版,2011(3):48-51,55.

[9] 徐亚维.生物工程专业综合实践教学创新体系的构建[J].化学工程与装备, 2010(10):201-202,206.

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