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基于学业导师制的生物工程专业创新人才培养模式改革探索与实践

2021-03-10杨慈清李小英管丽红乔梁程彬峰井长勤

科技创新导报 2021年25期
关键词:生物工程创新人才培养人才培养模式

杨慈清 李小英 管丽红 乔梁 程彬峰 井长勤

摘 要:生物工程专业是以生物技术和工程学为基础的学科,培养具备高新技术创新能力的高级专业人才,随着国家“双一流”建设的实施,生物工程专业以技术的创新和创新人才培养的模式顺应了变革潮流。近年来,新乡医学院生物工程专业把创新人才培养作为人才培养模式改革的重点。在培养模式改革、实践教学体系建设、全过程学业导师制实施、大学生创新人才实训基地建设、创新培育计划实施、项目带动创新、创新科研平台的搭建等诸多方面进行了探索和实践。目前,已经初步形成了特有的基于学业导师制的生物工程专业本科生创新人才培养模式。

关键词:生物工程 学业导师 创新人才培养 人才培养模式

Abstract: Bioengineering is a discipline based on biotechnology and engineering, which trains senior professionals with high-tech innovation ability. With the implementation of national "double first-class" construction, the mode of technological innovation and innovative talents training of bioengineering conforms to the trend of reform. In recent years, the major of bioengineering in Xinxiang Medical University has focused on the cultivation of innovative talents. It has explored and practiced in many aspects, such as the reform of training mode, the construction of practical teaching system, the implementation of the whole process academic tutorial system, the construction of college students' innovative talent training base, the implementation of innovation cultivation plan, project driven innovation, the construction of innovative scientific research platform and so on. At present, a unique innovative talent training mode for bioengineering undergraduates based on academic tutorial system has been preliminarily formed.

Key Words: Bioengineering; Academic tutor; Innovative talent training; Talent training mode

21世纪是生命科学的世纪,伴随着生命科学的蓬勃发展,生物工程专业在国内异军突起,生物工程专业是实践性极强的专业,也是21世纪生命科学发展急需的具有专业实践创新能力人才的专业。因此,创新人才培养模式改革成为生物工程专业建设的核心问题。国内各大高等院校,在传统教育的模式中,本科生的培養采用分专业统一化的管理和培养模式,即制定的专业培养方案,要求所有本专业学生达到相同的培养目标,完成相同的教学课程,该模式严重制约具有创新能力人才的培养。随着生命科学飞速的发展,对专业型人才的要求越来越高,高校人才的培养不但要求掌握扎实的专业知识,更需要具备创新能力[1]。因此,创新人才培养将是当前高校人才培养模式中重要的组成部分。创新人才培养其实也是高校人才培养目标中重点强调的内容,我国生物工程本科专业设立于1998年,目前,全国设立该专业的高校有300多所[2-3]。近年来也为国内生物工程领域输送了大批专业人才,但是,在生物工程专业人才培养过程中也存在诸多问题,如专业设置和人才培养模式取向相同、专业定位不明确、人才培养与社会去球脱节、缺少创新能力培养的环节、缺乏专业创新环节实践训练场所、没有制定创新人才培养的具体措施、未形成良好的创新人才培养模式等[4-5]。

在生物工程专业人才培养模式中,创新型高质量人才培养已经成为人才培养改革的重要方向,学业导师制在生物工程专业创新人才培养过程中顺应了改革的潮流。由于“双一流”建设的推进以及创新人才培养的客观要求,国内高校生物工程专业人才培养理念和模式也随之不断的改革和创新[6]。学业导师作为一种个性化人才培养的方式正好顺应了创新型人才培养的需要,各大高校生物工程专业普遍引入学业导师制的人才培养模式。然而在学业导师制实施过程中,却出现诸多问题,如师生比例较大、导师责任不明确、制度不完善、导师的考核和监督制度不完善等[7-8]。

新乡医学院生物工程专业一直以来重视学生质量和学生能力的培养,从2014年以来进行学业导师制的专业培养模式改革与实践,确立并实施本科生“三化”(个性化、实践化、国际化)导向的创新人才培养模式,采取“模块化实践教学体系”“培养全过程学业导师制”等一系列改革措施,大力建设“大学生创新人才实训基地”,为学生提供充足的研究性、创新性学习和实践机会。鼓励学生积极参加“国家大学生创新训练项目”,组织学生积极参加“全国大学生生命科学竞赛”,撤掉学院原有教学单位“教研室”,进行了以“研究中心”为主体的学术组织机构改革,学生创新训练由“四个研究中心”承担,激发了科学研究活力,取得了良好的效果。目前,已经初步形成了特有的基于学业导师制的生物工程专业本科生创新人才培养模式[9]。

1 本科生“三化”(个性化、实践化、国际化)导向的创新人才培养模式改革

在全国不同院校生物工程专业特色不同,新乡医学院是一所综合性的西医本科院校。因此,其优势在于医学基础,基于此,学院侧重以创新型医学院校生物工程人才培养为根本目的,培养学生“三化”能力,即具有个性化发展、实践化能力、国际化视野。个性化发展基于学业导师制的实施,根据每个学生的个性,师生互选,由学业导师针对学生的特点因材施教。实践化能力培养基于模块化的实践教学,在不同阶段开展不同模块化的实践教学内容,最终达到熟练掌握、学以致用。国际化视野的培养目的在于与国际接轨,在培养方案中增设国际名校公开课的学习,鼓励学生短期出国交流学习,开阔学生视野,放眼世界。

2 “培养全过程学业导师制”改革措施的实施

学院制定了学生学业导师制管理办法,办法中对学业导师的聘任、学业导师选聘、学业导师工作职责、学业导师工作方式、学业导师的管理、学业导师的考核和学业导师的工作量核算进行了明确的要求。由于目前本校生物工程专业教师在45人左右,每届学生在60人左右。因此,师生比例不到1∶2,每位教师指导1~2名学生。从入校后组织学业导师对接,到学生毕业培养全过程都在指导教师的指导下完成学业。

学业导师与学生的对接方式是在学生大学一年级入校后,进行导师的分配。在第二周,举行导师和学生的对接仪式。每个学生有1名主要导师指导,学生在整个大学阶段参与导师组的学术活动。学业导师的主要任务是:专业教育、选课指导、学业学分制度宣解、学业警示、指导学生职业生涯规划、科研培训、毕业论文课题设计等。该制度的执行有效提高了学生入校后对专业的认识,提高了学生对科研的兴趣,增加了学生创新素质,明显提高了毕业论文整体的研究水平。

3 “模块化实践教学体系”建设

经过几年的探索,基本形成了一套较为完备的实践教学新模式。在第一学期进行实验导论训练即基本实验仪器的操作培训,使学生能够熟练使用常见的仪器设备、熟练掌握生命科学最常见的实验技能。

在大学第二学期和第三学期开设科研训练项目,训练项目分模块,包括基因的克隆和表达项目模块、蛋白质表达和分离纯化项目模块、细胞的分离培养项目模块、微生物发酵项目模块,通过不同实验模块的培训,使学生能够熟练掌握某种重要的、专业化的实验技能。这些实验设计既体现学生科研创新能力的培养,同时又尽可能多地体现社会对人才能力的需求。学生既可以为将来的研究生学习打下良好的科研基础,同时对参加工作的学生来说,熟练掌握了几种技能,也可以快速适应医药生物技术公司或医院等的工作。

第四学期以后,学生参与导师的科研实验,在学业导师的指导下,鼓励学生以项目为依托参加全国大学生创新项目申报,可以独立开展一些科研实验。

第七学期和第八学期,根据学生的实际情况和需求,安排学生去公司进行不同项目的实践。新乡医学院生命科学技术学院与多家公司签署实习基地合作协议并开展密切的合作,分布省内外,为学生实习提供了有利的条件。

4 “基于导师制的大学生生命科学创新创业旋团队”创立,激发创新兴趣

基于导师制的大学生创新创业团队初创于2014年,正式成立于2017年3月。团队聚焦于前沿生物技术与医药应用,通过项目的建设旨在通过真实项目实践培养学生的创新精神、实践能力和综合素质。

团队以真实科研项目为牵引,汇聚指导教师团队、建构大学生创新创业团队、组织学生直接参与面向学科前沿或生产实际的科研活动、培育求是拓新文化、探索现代大学教育真谛。团队实践活动依托生命科學技术学院的基础技术训练与科技创新研发两类平台、基础实验教师与科技研发人员两支团队,在学生创新训练与科技人员的科学研究、学生创新学习与院系人才培养机制创新的耦合中燃烧激情、成就梦想。

团队遵行“目标英才式、指导开放式、培养递进式、管理竞争式”的机制文化;倡导“有情怀、重品行、勇挑战、笃践行”的精神文化;以“让创新成为青春远航的动力;让创业成为青春搏击的能量;让奉献成为青春焕彩的风标”为座右铭。

团队的活动形式是以科研课题(国家级大学生创新创业训练项目和企业自主招标课题、全国大学生生命科学联赛团队项目等)为主要载体,选拔优秀学生直接参加科研活动,将高校人才培养活动与社会人力资源需求无缝对接,为未来科学家提供科学素养与规范科研基础训练;为人才创业发展提供基本技能与政策服务。团队创立初见成效,近3年共获得国家级大学生创新创业项目共20项。全国大学生生命科学竞赛屡获佳绩, “挑战杯”“创青春”等省级大赛中多次获奖。

5 实施创新培育计划,鼓励学生参加“国家大学生创新实验项目”

自2014年以来,学生参与创新创业实践活动逐渐形成为生物工程专业的人才培养工作特色。学院通过企业奖学金为资金基础,设立创新创业奖学金,制定奖励机制,对在“双创”(创新创业)人才培养工作中取得优异成绩的教师和学生分别授予“新乡医学院生命科学技术学院优秀‘双创’导师”和“新乡医学院生命科学技术学院‘双创’之星”。成绩特别突出的经研究可以授予“优秀‘双创’导师”或“ ‘双创’之星”特别贡献奖。

该措施极大地鼓励了学生的创新创业积极性,60%左右的本科生参与到以科学实验为主的多种形式的创新实践活动中,在2014—2016三个年度中,以占全校全日制本科在校生总量2%的本科生,获批主持的国家级大学生创新创业训练课题数每年均在全校获批项目数的20%左右,总数达到28项,获得纵向科研经费56万元。近3年共获得国家级大学生创新创业项目10项,其中2017年7项、2018年2项、2019年1项。大学生进行探索性学习的热情高涨、需求强烈。学院推行了本科生培养全过程的学业导师制和实验教学改革。创建大学生创新创业团队,有组织、专业化地引导学生在完成教学计划规定学习任务的同时进行“双创”实践。

6 以项目带动创新,组织学生积极参加“全国大学生生命科学竞赛”

为培养大学生的创新意识、团队精神和实践能力,拓宽科学视野,增强社会责任感,促进生命科学学科教学改革,提高人才培养质量,学院制定了全国大学生生命科学联赛招标课题实施方案,每年划拨一批经费,设立大学生生命科学联赛研究课题专项基金。面向全院公开征集项目,项目由学生课题组起草撰写,课题组成员1~5人,指导教师修改,经学院组织专家论证,分重点项目和一般项目,重点项目每项资助1万元,一般项目由导师自筹经费,重点项目推荐参加全国大学生生命科学竞赛。要求在指导教师指导下学生团队独立围绕生命科学相关领域的科学问题,开展自主性设计实验,课题设计能够让学生了解生命科学的发展,寻找解决生命科学问题的有效方法以及防控措施。旨在培养大学生的社会责任感、创新意识、团队精神和实践能力,掌握与生命科学领域有关的调查、监测、检验、检疫、诊断、分析、预防和控制的基本实验技术与方法。

该项赛事的组织和项目的资助极大的鼓励了学生开展团队科学研究的热情,该项赛事从2017年开始,本院便参加,近3年来毕业班学生参与率达到87%。该项赛事的参加不仅锻炼了学生独立开展科研的能力,同时也培养了学生科学研究严谨求实的精神,赛事要求每天实验记录当天上传网络参赛平台,一旦上传不允许修改,保证了数据的真实有效性。通过参赛,学生获得与一流大学学生同台竞技的机会,高年级学生作为课题负责人,低年级学生作为课题组成员,形成“传帮带”的效果,有效地促进了学生创新能力的培养。近3年,学生在全国大学生生命科学竞赛中获得不俗的成绩,2017年获国家二等奖1项,优秀奖7项。2018年获国家三等奖3项,优秀奖7项。2019年获国家二等奖2项,三等奖1项。

7 撤掉“教研室”,搭建“三系四中心”教学科研一体化平台,为创新人才培养搭建创新科研平台

以课程建设为基础的教研室的教学管理模式已经不适应专业建设的要求,经过全面考虑和筹划,学院撤掉原有的4个教研室,搭建了3个系和4个研究中心。以科研带动教学,教师根据研究方向划分在研究中心,学业导师指导的学生归研究平台管理,为开展创新人才培养搭建了良好的科研平台。

8 疫情期间“基于学业导师制的大学生生命科学创新人才培养模式改革”实施措施

2020年春季疫情期间,由于疫情的影响,学生无法返校,在这个特殊的时期,学业导师通过在线指导和交流,坚持创新人才培养模式的有效实施。

疫情期间,学生无法返校,由各学业导师通过在线交流和指导学生的课程学习和疫情防控知识。同时为了更好地培养国际化视野,特增设了新的课程《国际名校公开课》。在疫情期间,正迎来学习的最佳时期,全球知名大学课程资源开放免费共享,利用这个机会,要求学生至少选修1门国际名校的公开课程。一方面拓展学生的国家化视野,另一方面了解世界一流大学课程教学模式,优先推荐哈佛大学和耶鲁大学等的一些生命科学课程资源。通过学生的自学和导师的在线交流指导,达到良好效果。

在这个特殊时期,学生在课程学习、生活安排和情绪上存在这样那样的问题,学业导师通过在线交流,缓解了学生迷茫和急躁的情绪。在疫情期间网络教学调查中,生物工程专业学生的总体满意度都非常高。这与学业导师的思想工作是分不开的。学业导师不同于授课教师,也不同于政治辅导员,授课教师一般只负责课程内容的讲授,政治辅导员所管理的学生人数较多,都不可能在这个特殊的时期逐一去了解每位学生的学习和生活及心理情况,而学业导师可以很轻松地了解其所指导学生的具体情况。因为一位导师指导的4个年级全部学生不到10人,因此,在这个特殊的时期,学业导师充分发挥了其重要的作用。

由于疫情期间,学生无法安排实践教学,也没有办法进入实验室完成毕业论文实验。生物工程专业共有近46名本科毕业生。根据调查,由于前期90%学生跟随学业导师已经开展了系统性的科学研究,同时有60%以上的学生参与了全国大学生创新创业课题的申请和课题研究,87%的学生参与了全国大学生生命科学竞赛的课题研究,毕业论文实验研究基本已经提前完成,也充分体现了学业导师在实践教学指导中的优势。

9 结语

人才培养模式改革一直在路上,培养具有创新思维和创新能力的生物工程专业人才,是当前形势下生命科学创新人才培养模式改革的主流。大学生是一个充满活力,具有丰富想象力的创新群体,如何更有效地激发该群体的创新思维发展,是高校人才培养模式改革的重要课题。

新乡医学院生物工程专业基于学业导师制的创新人才培养模式经过近6年的改革,取得了一定的成效。科研创新初见成效,获国家大学生创新项目比例稳居全校第一,以全校1/50的学生人数,获全校1/10的大创立项。全国大学生生命科学竞赛屡获佳绩,全国大学生生命科学竞赛2017年获国家2等奖1项,优秀奖7项。2018年获国家三等奖3项,优秀奖7项。2019年获国家二等奖2项,三等奖1项。 “挑战杯”“创青春”等省级大赛中多次获奖,2017年获河南省“挑战杯”科技类二等奖2项;2018年获“创青春”一等奖1项;2019年获河南省“挑战杯”科技类二等奖2项。考研率明显提高,学院近3年50%以上的本科毕业生考取了硕士研究生,接近30%的毕业生因经历良好的科研训练而顺利考取了“双一流”重点高校或国家级科研院所继续深造。就业率和就业范围得到提升,近3年学生就业率达到97%以上,学生就业范围从省内扩展到省外及沿海城市。

疫情期间,在这个特殊时期,通过学业导师与学生的在线交流和指导,保证了改革的有效实施,在某些方面也取得了良好的效果,充分体现出学业导师制创新人才培养的优势。如畢业设计实验和科学研究的开展工作都提前完成,这也保证了在这特殊的时期,学生能够顺利毕业,以上人才培养实践仅为生物工程创新人才培养模式改革提供参考。

参考文献

[1] 胡玉巧.工程创新人才的类型及其课程设置研究[D].上海:华东理工大学,2012.

[2] 李自刚.基于生物工程专业分析的学科专业建设探讨[J].河南化工,2016(7):62-64.

[3] 姜宁,刘晓鹏,张驰,等.生物工程专业创新应用型人才培养探索[J].中国教育技术装备,2017(12):13-16.

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[6] 罗先群,王新广,杨东升,等.自贸港建设背景下生物工程创新人才培养模式的初探[J].教育教学论坛,2019(20):82-83.

[7] 东珠加,程嘉祥,沈燕萍.本科生学业导师制模式研究与实践[J].江苏商论,2019(12):129-131.

[8] 瞿启发.本科生学业导师教育管理模式探讨[J].求知导刊,2015(8):95-96.

[9]赵亮,李霞飞,闫欢欢.生物工程专业创新人才培养模式的探索与实践[J].科技创新导报,2018(18):213-214.

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