黎霜，陈洪波，韦畅，蒋永荣，蒋冬云，韦平英

1桂林电子科技大学生命与环境科学学院，广西桂林541004；2广西南宁高级技工学校

生物工程专业学生三维实践教学模式探讨*

黎霜1，陈洪波1，韦畅2，蒋永荣1，蒋冬云1，韦平英1

1桂林电子科技大学生命与环境科学学院，广西桂林541004；2广西南宁高级技工学校

以生物工程专业为例，根据实践教学内容，将实践教学时间、空间进行合理配置，划分为校内（实验课程、课程设计、科技训练）、校外（教学实习、社会实践）以及科研课题（毕业设计、创新实验、教师科研）3个模块，提出了基于3个模块的三维实践教学平台的构建，并探讨在此基础上进行的分层次实践教学模式对于大学生科研创新能力培养的作用；为实践教学的改革提供一个清晰的思路和可供借鉴的理论研究方法。

生物工程专业；大学生；三维实践教学平台；科研创新能力

生物工程专业的实践教学是指以培养实验技能，工艺、工程设计能力，科学研究能力，社会实践能力为主要内容的教学活动［1］。有研究表明实践教学质量的高低，直接影响学生科研创新能力的培养［2］。随着市场经济的发展和社会对科技创新人才的需求，以创新教育为目的的实践教学环节越来越受到教育界重视。国内外各高校在这方面进行了诸多有益的探索：江成英等［3］提出了以课程为主线的“实验、实习、生产实习、毕业实习”的实践教学体系，强调“基础、专业基础、专业”教学对于提高大学生动手创新能力的重要性；张恒等［4］提出了以校内实验室和企业规模生产两大平台为支撑，构建毕业设计立体化实践教学体系；徐英黔等［5］则从实验教学改革入手，探索实验教学方法；叶望等［6］在探索工科院校的学生创新能力培养时指出“引导学生以研究的姿态投入学习、研制与开发、参与实验与设计、调研与撰写论文、培训并参加科技竞赛等，是培养学生创新能力的极好方式”。另有学者提出了教学实践环节之间协作的重要性。例如，孙健［7］指出：实践性教学环节的各环节之间应当有一定的课时比例，实践性项目应采取由易到难，由简单到复杂的渐进式教学方法；麻省理工学院、哈佛大学等在大学创新人才培养方面则强调自由教育与通识教育相结合在创新人才培养中的作用［8］。实践教学环节方面的研究虽多，却不够深入，几乎都忽视了一个重要问题：实践教学内容不是单一的元素，而是一个由独立设置的实验课程、课程设计、教学实习、社会实践、科技训练、毕业设计等多个环节构成的实践性教学体系。由于近年高校连续扩招，教学投入不足，管理工作不到位等诸多因素的影响，因此该教学体系存在明显弊端：实践教学的各个环节之间缺乏有机协作，这种状况影响了实践教学的效果，未能在大学生科研创新能力的培养方面发挥应有的作用。

1　生物工程专业的特点

生物工程广泛应用于化工、医药、食品、农业、能源、资源和环境等领域。其学科内涵是利用生物体系，应用生物学、化学和工程技术相结合的方法，按照人类的需要改造和设计生物结构与功能，以便更经济、更有效、大规模地为人类提供所需要的各种产品的技术，具有学科间的高度交叉、技术和知识高度密集的特点，是生物科技成果走向工业化的关键。我国政府对生物科学和生物技术的发展高度重视，从1998年正式设立时的57个办学点到2006年的234个。学生人数也从1997年的2千多名增加到2005年的2万9千名［9-10］。相对于区外高校，广西起步相对较晚，仅有4所高校设置了生物工程专业。我校于2009年开始正式招收生物工程专业学生。目前，我国的生物工程本科教育仍处于发展阶段，在培养模式方面处于摸索、改进和逐步完善时期。对于课程、实践教学内容的设置和培养模式，没有明确的限定范围［1］。相比其他学科，生物工程专业贴近产业的要求分外突出。对于大学生的培养，不仅要掌握扎实的药学、生物学、化学、计算机等学科的基础知识，掌握现代化生物制药的基本原理、工艺以及制剂技术的应用，更需具备良好的科研创新能力。

2　实践教学中存在的问题

实践教学中主要存在以下4方面问题：1）校内实验室建设相对滞后，缺少足够的硬件投入和人员配备。在课程设计、教学实习等实验教学环节中时常出现人多设备少的现象，学生不是在做试验而是在听试验。实际能动手参加科研训练人数占本科总人数的平均比例仅为5.68%［11］；2）毕业设计、社会实践经费不足，每个学生的毕业设计经费150元，实训经费50元，难以满足实践过程中必须的开支，加上实践基地不稳定，造成实习流于形式，达不到预期的效果；3）高校有丰富的科研课题，但是大部分的科研课题仅局限于教师，只有极少数的学生有机会参与；4）实践教学的各环节之间相互独立，各自发展，致使教学计划流于形式。

3　实践教学探索

相比其他学科，生物工程专业既保持了生物技术特色，又凸显出工程性质，目前基本处于发展阶段。对于课程、实践教学内容的设置和培养模式，尚无明确的限定范围［1］。因此，本项目组在桂林电子科技大学生物工程专业进行了一些尝试性摸索：将大纲要求的实验课程、课程设计、科技训练、教学实习、社会实践、毕业设计、创新实验等划分为三大模块，并与教师的科研项目相结合，探讨实践教学各环节之间以及与大学生科研创新能力培养之间的关系。根据实践教学内容，将实践教学时间、空间进行合理配置，划分为校内（实验课程、课程设计、科技训练）、校外（教学实习、社会实践）以及科研课题（毕业设计、创新实验、教师科研）三个模块，提出了：构建一个由校内实验室、校外生产实习基地和科研课题三方面相结合的、面向全体学生、多角度、多层面的三维实践教学平台模式。

4　效果

这种基于校内、校外、科研课题，三维实践教学平台培养学生创新能力的模式，激发了学生参与创新实践的热情，提高了实验室和实验仪器的利用率，锻炼了学生的工程实践能力。近年来，本专业各级科技竞赛获得者、毕业设计优秀奖90%以上来自参与三维实践教学平台培养模式的学生。

5　结语

前苏联著名的教育家苏霍姆林斯基认为学生的“能力和才干来自他们的指尖，手指那些细小的溪流在不断的补充创新思维的源泉”。在实验教学过程中，需要进行一些大胆的尝试。给学生创造多动手、多参与的机会。引导和训练学生重视实验课程的学习，使学生丰富的想象、创新的欲望得到充分实践，通过不断积累、不断探索的科学实验过程，激发学生参与创新实践的热情，锻炼与培养学生坚忍不拔、积极探索、勇于创新的精神。

［1］教育部高等学校生物科学与工程教学指导委员会.生物工程专业规范［J］.高校生物学教学研究，2012，2（2）:3-10.

［2］何满辉，赵宏霞，万君.通过产学研合作强化实践教学——以辽宁工程技术大学生物工程专业为例［J］.辽宁工程技术大学学报：社会科学版，2011，13（2）:194-196.

［3］江成英，刘晓兰，邹东恢，等.生物工程专业应用型人才培养方案的优化［J］.高师理科学刊，2013，33（6）:118-120.

［4］张恒，许兆棠，方芳.生物工程立体化毕业设计教学体系探索与实践［J］.大学教育，2013（15）:124-127.

［5］徐英黔，高云，方志刚，等.改革生物工程实验教学培养学生创新能力［J］.广州化工，2013，41（6）:185-186.

［6］叶望，谢建精，鲁建伟.探索工科院校学生在实践性教学环节中的创新能力培养［J］.中国电子教育，2002，27（1）:32-35.

［7］孙健.实践性教学对工科类大学生科研创新能力培养作用探析——以广东石油化工学院为例［J］.赤峰学院学报：自然科学版，2011，27（8）:246-247.

［8］崔军，汪霞.从历史走向未来:麻省理工学院通识教育理念探析［J］.大学：学术版，2012（6）:71-77.

［9］潘勋，周海梦.生物工程专业的办学现状与建议［J］.高等工程教育研究，2003（2）:27-29.

［10］沙靖全，张宇，刘凤华，等.制药工程专业创新人才培养的研究与实践［J］.药学教育，2010，26（6）:6-7.

［11］易红.高校实验教学与创新人才培养［J］.实验室研究与探索，2008，27（2）：1-4.

Discussion on Three-dimensional Practical Teaching System of the Undergraduate Majored in Bioengineering

LI Shuang1，CHEN Hongbo1，WEI Chang2，JIANG Yongrong1，JIANG Dongyun1，WEI Pingying1
1 School of Life and Environmental Science of Guilin University of Electronic Technology，Guilin 541004，China；2 Guangxi Nanning Senior School of Technology

Bioengineering major is taken as the example，and it could be divided into three systems according to teaching contents of the practice，teaching time of the practice and the space:on campus practice（experimental course，curriculum design，science and technology training），off-campus practice（teaching practice，social practice），research projects（graduation projects，innovation experiment and teacher's scientific research）.The functions of practice teaching model on cultivating the undergraduate's scientific and research innovation ability were explored on the basis；and it could provide a clear thinking and theoretical studying method as the reference for the reform of practice teaching.

bioengineering major；the undergraduate；three-dimensional practice teaching system；scientific and research innovation ability

R2-03

A

1004-6852（2016）05-0055-02

2015-02-14

广西教育厅教育科学“十二五”规划项目（编号2013C022）。

黎霜（1968—），女，博士学位，教授。研究方向：药物制造业相关教学与研究。