孙旸+陈光+孙春玉

【摘要】本文根据生物工程专业学生的特点，将多门课程的实践环节整合，选取能够涵盖本专业人才培养主题，调动学生兴趣的实践课题，形成综合实践课程，从而将大学生理论知识的学习、创新实践能力的提高和科研能力的培养结合起来。

【关键词】实习；实践教学；生物工程

大学生就业难已成为当今困扰高等教育的一个主要难题，大学毕业生为什么找不到工作，其中一个主要原因是大学人才培养与企业人才需求间的不对接。企业要求的是在某一技术领域能够独当一面的技术人才，而大学毕业生普遍的情况是对各门课程有一定的掌握，但缺乏综合运用，尤其是创新运用各学科知识，解决实际问题的能力。

在对高等教育过程的观察和思考中笔者发现，现行的教学模式缺乏对学生综合运用知识创新性解决问题能力的培养，现行的普通高校的教学模式一般以课堂讲授为主，实验课程时间有限，难以进行连贯系统的实践；课程考核一般以试卷为主要形式，不利于检查学生的综合能力。此种教学模式下，学生的学习以记忆为主，知识掌握在纸面上，试卷成绩很好，但到实际应用中常常不能根据具体问题，系统的、有逻辑的进行分析，调动储备的各课程知识，拿出综合解决方案并有效实施。应届毕业生实践经验和能力的不足是目前多数企业在用人选择时更加重视工作经验的一个主要原因。

清华大学傅水根教授高度评价了实践在教育中的重要作用：“实践是什么？实践是内容最丰富的教科书，实践是实现创新最重要的源泉，实践是贯彻素质教育最重要的场所，实践是完成简单到综合、知识到能力、聪明到智慧转化的催化剂。”

但在我国的高等教育中实践教学的现状却不能令人满意，教育部等7部门联合发布的《关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》（以下简称《意见》）指出，高等学校实践育人特别是实践教学仍然是人才培养中的薄弱环节，与创新人才培养的要求还有很大的差距。《意见》要求，高校要加强实践育人工作总体规划，强化实践教学环节，深化实践教学方法改革，加强大学生创新创业教育，支持学生开展研究性学习、创新性实验、创业计划和创业模拟活动。

在近5年的教学工作中，我校生物工程专业首先在《酶工程》《发酵工程》《工业发酵分析》等课程的教学环节中增设了教学实习，在完成各课程教学条件、教师培训等准备工作后，将生物工程专业核心课程的实习合并，并向前延伸衔接微生物等基础课程内容，向后延伸分离提取及分析检验等内容，形成了以生物工程核心内容为主干的《生物工程综合实习》。实习方案由学生自主设计，在教师的指导下完善，实习工作由本组学生分工协作独立完成，最后制作成幻灯片，进行汇报总结和讲评。通过5周的实习，学生在教师的指导下将各课程的知识综合运用，形成了独立分析问题、查阅资料、设计方案、分工协作、解决问题的能力。

一、实习的目标和设计

《生物工程综合实习》内容涉及到《酶工程》《发酵工程》《工业发酵分析》《微生物》《生物化学》等众多相关知识，《生物工程综合实习》实践过程中需要学生调动多学科的知识储备，从而也使各课程的知识在实习过程中交融。课程教学实习的目标为：第一，通过实习将本课程各部分知识融会贯通；第二，通过实习将本专业各课程知识综合运用；第三，通过实习形成从实际问题出发，综合运用各方面知识设计方案、充分准备、协调实施、解决问题的能力。

针对以上目标，本课程组设计实习分组进行，实习内容以酶的生产和应用为主线，各组同学从产酶菌种的筛选开始，进行菌种采集、富集、初筛、复筛、菌种保存、菌种鉴定、酶活力测定、发酵产酶条件优化、酶的提取分离、酶的固定化、酶反应器、酶促反应产物分析、发酵产物分析等一系列实验。

二、实习的组织和实施

（一）实习的场地和条件准备

实习场地为本学院生物工程的开放实验室，包括酶工程实验室、发酵工程实验室、生物质转化实验室、无菌室共4个实验室，总面积400m2。提供无菌操作台、高压灭菌锅、发酵罐、生化培养箱、恒温摇瓶柜、高速冷冻离心机、层析柜、电泳仪、紫外-可见光分光光度计、酶标仪等仪器设备。为保障本次实习的顺利进行，本学院和本专业对本学期的课程进行了统筹安排，确保4个实验室以及各设备在本次实习期间不与其他课程冲突，完全供实习使用。提前采购了充足的试剂药品，满足学生独立设计实习方案的不同要求。

（二）实习的动员和方案设计

为充分调动学生的积极性，实习指导教师应提前2周进行动员、分组和方案设计，将参加实习的一个年级的90名（3个自然班）实习学生每5～6人分为一个小组。为充分调动学生的积极性，分组采用本班级内学生自由组合的形式，各组同学用一周时间独立查阅资料、设计实习方案，各组间实习内容不重复。实习的内容要求以酶的生产和应用为主线，具体选择产何种酶的菌株，通过哪些实验完成高产菌株的选育和菌种的鉴定，以及采用何种制剂形式和反应器形式，各组同学可以根据自己的兴趣，在本组中讨论产生方案。实习前一周以小组为单位提交实习方案，由指导教师审核方案的合理性、可行性、完整性并加以修改完善，方案通过审核后即可开展实习工作。

（三）实习的指导和保障

一方面，實习过程中实验室全天开放，实习指导教师每人负责3～5组同学，由8位教师全程指导，根据实习中遇到的问题给出建议，由同学自己设计方案进行解决。另一方面，教师将详细指导学生操作各种不曾使用过的仪器，在同学们学会新技能的同时，保障设备的稳定高效运行。各组同学自行协调公用设备的使用。

（四）实习的总结和汇报

实习过程中同学们以照片记录重点实验过程和结果，并不断将获得的数据制作成电子图表。经过5周的实习，同学们将自己获得的产酶菌种保存起来，可作为以后进一步深入实验的出发菌种；数据图表制作成幻灯片，在实习的最后一天，以小组为单位进行汇报和评比，每组由一名同学做汇报，其他同学回答评委提问，充分展现各组的工作和成果。实习结束后，个人完成实习报告，总结自己在实习过程中的收获。endprint

三、实习的效果

（一）知识得到了充分的应用

在实习过程中学生独立设计实习方案，这与在课堂教学中学生接受知识有着巨大的差别，体现了学生对知识体系整体的掌握情况。例如，要筛选产果胶酶的菌株应该去哪里采集土壤样品；通过何种方式使该菌株得到富集，以便更好地分离到纯菌落；获得纯菌后采用何种方式保存；通过哪些形态学和生理生化指标对获得的菌株进行鉴定等这些在试卷上孤立的问题，在实习中同学们都需要充分的思考，并根据不同的情况和要求给出不同的答案。

随着实习工作的逐步展开，学生需要系统考虑实习各个部分任务间的关系，统筹安排。例如，考虑获得的酶在应用过程中采用什么样的形式，游离的还是固定化的？分离纯化中采用什么样的技术路线，是进行细胞破碎并离心沉淀获得粗酶液，还是进一步的采用层析、电泳等方式获得精制酶，是以液体酶进行保存还是进行干燥，采用哪种干燥方法？有些过程要从前向后思考，有些则要根据后续试验的要求来设计前面的试验。

实习给了学生充分的思考空间，在实习的过程中学生将理论知识付诸实践的能力得到了充分的锻炼。

（二）各课程知识得到了整合

《生物工程综合实习》工作需要学生调动多门课程的基础和专业知识。例如酶的生产，其中菌株的选育和鉴定涉及大量的微生物学知识，不同种类的微生物在形态和生活条件上的区别，培养的要求等；而酶的发酵生产又涉及到大量的发酵工程知识，培养基成分、pH、温度、溶氧、泡沫控制等。这些知识通过在实习过程中的综合运用得以整合，从片面的知识转化成为综合的能力。

（三）锻炼了科研思维的能力

实习从最开始的技术路线设计，到探索遇到问题的解决方案都由同学们独立思考，协作完成，这一过程锻炼了同学们独立思考、逻辑思维、统筹规划的能力，培养了同学们的创造创新意识。实习的过程有指导教师帮助同学梳理思维的走向和脉络，以达到更快地提高思维水平的效果。

四、实习中存在的问题和改进设想

通过实习，同学们收获了很多有形和无形的成果，但在实习过程中也暴露出一些问题：很多同学的试验设计不够完善，不能充分、有效地证明实验结果；操作训练不够，实际动手能力不强，如在做平板划线法分离纯菌种时出现的问题较多，有的同学出现了杂菌污染，有的同学的菌种连成了片，无法挑取单菌；试验条件不够完善，有的同学提出了很好的设计，如通过核糖体16s rRNA序列比对，这一新兴技术鉴定产酶菌种，但限于实验条件和实习时间，最终还是放弃了。

在下一步的实习工作中，我们将梳理、总结《生物工程综合实习》的经验，一方面进一步增加实习的综合性，完善實习的系统性，使同学们设计的实习内容能够充分展开；另一方面要开阔实习指导教师的眼界，提高教师的教学能力，尤其是驾驭主讲课程以外内容的综合能力，同时，要有针对性地完善实习条件，加强分子生物学模块和分析检测模块的建设，将前沿的实验技术引进到实习过程中。形成综合的生物工程实习教育体系，使同学们在实习中夯实知识、锻炼思维、增强实践能力。

参考文献：

[1]顾淑霞.实践教学给予学生什么[N].新清华，2004，12，03，第3版.

[2] 宗河.关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见[N].中国教育报，2012.1.10，第1版.

[3] 韩相春，李雷鹏.教学实习：提高本科教学质量的重要环节[J].黑龙江高教研究，2005，11：90-92.

【本文系吉林省教育科学规划课题“实践教学在学生创新能力培养中的作用研究”（GH4144）、吉林农业大学专项校本研究课题“实践教学在学生创新能力培养中的作用研究”（20142X09）的阶段性成果】

（作者单位：吉林农业大学生命科学学院）endprint