生物工程專業教研結合教學模式的探討

◆于非非 曲炳良 余祥勇 王梅芳

作者：于非非，博士，廣東海洋大學講師，研究方向為水產動物分子遺傳學；曲炳良、余祥勇、王梅芳，廣東海洋大學（524088）。

生物學是門實驗科學，被認為是21世紀最有前景的學科。生物工程專業通過向學生傳授生命科學的原理、實驗技能和工藝流程，培養能夠在生物技術與工程領域從事研發和生產的人才。隨著當今科技發展的日新月異，越來越多的新型技術不斷涌現，這就要求培養的學生不但要有扎實的理論基礎和嫻熟的實驗技能，還需要具備富于創新的能力和與時俱進的科研素養。為此，近幾年國內多所高校都開展了針對生物工程專業教學改革的探索。

1 生物工程專業教學過程中存在的問題

理論課內容缺少及時更新 生命科學也是一門理論和技術更新很快的學科，隨著分子生物學、生物信息學等的迅猛發展，新興的技術手段越來越發揮重要的作用，一些傳統的實驗方法已經不是最行之有效的手段，一些舊的教科書上的知識也不盡正確。要跟上時代的步伐，在教學過程中除了要選用較新的權威的教材以外，還要隨時閱讀國內外最新的科學文獻，并消化理解后傳授給學生，保證學生能學習到最前沿的理論知識和最先進的科學技術。

重理論，輕實驗 生命科學作為對國計民生具有重要影響的一門學科，生物工程專業學生需要學習的內容龐大復雜。由于需要掌握的內容頗多，而學時有限，許多授課教師往往急于將知識灌輸給學生。這種純理論的灌輸導致學生無法在實驗操作中理解消化理論知識，教學效果不好。而且在已經開設的實驗課中，多是對基本規律和經典理論的驗證性實驗[1]，學生只需要按照實驗步驟去操作即可，不需要過多的思考即可得到預期的結果。長此以往，學生動手操作的積極性受挫，更別提主動設計和創新了。

本科生做科研流于形式 大學生參與科研是教學活動的延續和深入，是生物工程專業的一個重要教學步驟。因此，學校要求部分優秀的生物工程專業學生在本科階段就加入課題組從事科學研究。本科生的科學研究實驗與傳統的實驗課相比，需要學生自己準備實驗所需要的材料和試劑，在實習開始前對內容、步驟、時間等做出周密的安排，這對學生掌握知識、應用知識是一個全面的提高。

但廣東海洋大學生物工程專業的研究實習更多地流于形式。一方面是因為學生對于本科階段的科研沒有引起重視，認為學習知識主體還是在課堂，抱著試試看和長長見識的心理走進實驗室，沒有沉下心來做科研；另一方面是因為學校對參加科研的學生缺少有力的獎勵措施，只是給予2～3個學分，并沒有與保研、獎學金等掛鉤，沒有形成一個人人重科研的氛圍。

2 生物工程專業開展教研結合教學模式的具體措施

調動學生參與科研的積極性 要開展教研結合的教學模式，大學生是主體，這就需要采取一定的措施調動大學生參與科研的積極性。

一是加強大學生科研創新項目的宣傳。要讓學生意識到課堂教學可以認為是學習知識，而科研活動則是創造知識，科研在生物工程專業的學習中占有舉足輕重的地位。

二是在教學中穿插專題類講座，引導學生走上科研道路。因為很多專題講座不但可以拓展學生視野，還可以從報告人的親身經歷中體會到，一個懵懂的青年如何選擇自己的成長道路，慢慢成為一名在學術上有成就的人才。

三是多組織科研競賽，讓學生體會自己動手的樂趣，激勵學生多想多練。

處理好學生的教學與科研之間的時間矛盾 本科生的教學中，課堂教學與科學研究是一個對立統一的有機體。由于大一學生剛剛入校，還有很多環境沒有熟悉，大四學生要面臨畢業和找工作的壓力，所以本科生做科研一般都在大二和大三期間[2]。這期間，學生要面對繁重的課程學習和考試，還要進行科研項目的研究，往往會因為上課和科研時間上的沖突而顧此失彼，不利于教學和科研的開展。這就要求學校在對大二、大三學生的管理上進行學時彈性管理，一是除了必修課以外，選修課的選擇余地要更大，便于學生調整時間安排；二是根據學生完成科研成果的檔次給予相應的學分，使其意識到完成科研工作的過程就是進修學分的過程，既能順利完成學業，又能增強科研能力；三是本科生科研成果可直接與畢業論文結合起來，對于取得一定科研成果的學生可提前撰寫畢業論文，為考研和找工作節省時間。

處理好經費與成果方面的矛盾 籌集科研經費是科研工作者不可回避的問題[3]。然而，自上而下由教務部門立項予以支持本科生科學研究的資金很少，與學生科研中的消耗形成鮮明的對比。這就對接納本科生做科研的課題組提出較高的要求，需要他們在經濟上有實力貼錢，主觀上愿意貼錢，可以想象這樣的課題組必定不多。另外，科研成果的歸屬問題是備受大家關注的事情。在廣東海洋大學現有的體制中，本科生完成的科研成果，如果本科生做第一作者，通訊作者又不變的話，指導教師只能作為第二作者，這嚴重挫傷了指導教師的積極性，也會影響學生做科研的進展。

處理以上兩方面的問題，可以嘗試以下幾點。

一是希望相關教育部門能夠在條件允許的情況下，設立更多的項目資助優秀本科生的科研活動，并適量地增加資助的額度，使得本科生做科研更加名正言順。

二是在處理本科生的研究成果時，提倡指導教師作為通訊作者，至少作為共同第一作者，以調動教師的積極性。

另外，優化教師帶本科生的工作量計算方法，指導教師工作量按每學生每年計算而不是僅僅按學生數計算，盡量做到科學化和合理化。

完善本科生參與科研的管理辦法 首先完善本科生成績評價體制，做到考試內容和方式的多樣化。在內容上，除了考課堂教學和實驗課學習內容以外，還可以設置一兩個拓展的題目，比如“研究某個基因功能的最新技術有哪些”之類的題目，不但可以考查學生靈活運用知識的能力，還考查了學生對前沿科學的關注和理解程度。在考試形式上，除了傳統的考試和考查兩種方式外， 還可以組織一些科研競賽，組織學生做專題報告、撰寫論文，并將結果記入成績。在成績考評時，可效仿美國加州大學伯克利分校的做法[4]，學生通過“指導下的小組研究”“指導下的獨立研究”“實地研究”等多種研究性課題，獲取20個左右學分。這在完善成績評價機制的同時，也非常有利于學生綜合素質的提高。

對于學校層面，可以設立本科生科研管理機構，制定和完善本科生科研管理辦法，負責具體的管理和實施工作，組織、指導和監督大學生的科研活動，為學生搭建良好的科研平臺。

3 生物工程專業開展教研結合模式的意義

加深對理論的理解，激發學生的科研興趣 生物工程專業的大部分課程理論性比較強，內容比較抽象，很多經典的理論是從實驗中提煉出來的，學生只是通過課堂教學這種方式生硬地記憶下來的知識很難做到全部消化理解。比如講到利用雙交換進行細菌的基因敲除時，學生雖然知道是根據堿基間的同源重組原理，但是對于陽性克隆為什么要經過多次篩選、篩選的標準是什么總是存在疑惑。而少數參加了科研的本科生就可以很好地理解到，最終的陽性克隆是通過自殺質粒的抗性、合成片段的抗性及蔗糖濃度等來篩選的。這種通過實驗進一步對理論知識的掌握，記憶深刻，便于融會貫通。學生體會到參與科研對理解理論的正效應以及科研過程的樂趣，積極性會大大提高，激發科研興趣。用學生自己的話說，學了馬上能夠用，學起來更帶勁。

全面提高學生的綜合素質 大學生參與科研項目，從項目的立項、實施到結題都需要親力親為，對學生是一種全方位的鍛煉。如在選題時，學生既要兼顧指導教師的研究方向和社會需求，又要兼顧自己的興趣和能力。題目選定后，學生需要查閱文獻和調查研究，制訂研究方案，合理安排時間。實驗開展過程中，學生遇到問題需要獨立思考，設法解決，鍛煉了其獨立思考、獨立解決問題的能力；解決不了的需要與指導教師或師兄師姐討論，鍛煉了他與人溝通交流的能力；實驗過程中離不開與其他人的合作，培養了學生的團隊精神和集體榮譽感；在項目結題答辯的時候，又鍛煉了學生的應變能力、口才和心理素質；結題報告的撰寫，鍛煉了學生的語言組織能力和撰寫科學文獻的能力。這些方面的鍛煉非常有利于學生綜合素質和能力的提高。

拓展學生知識面，有利于制定個人職業規劃 科研活動是對課本內容的拓展和延伸，它涉及的內容比課堂教學的內容更深更廣。學生參加科研活動，可以拓展其專業知識面，接觸到更前沿的科研技術，了解國際最新研究水平。另外，參與科研的學生會有更多的機會參加學術會議，做學術報告，甚至出國交流。這不僅使學生走出了宿舍和學校的小圈子，走向了社會，更加邁出了國門。

另外，大學生本科階段參與科研活動，對科學研究究竟做什么會有更深的體會。自己對科研是否感興趣，性格是否耐得住科研的寂寞，優勢和特長在科研中能否得到發揮，這些都會引起學生的思考和重視。這對于學生將來制定職業規劃具有重要意義，避免學生在畢業前夕還處于迷茫和混沌狀態，可以減少人才的不合理利用和浪費現象。■

[1]薛明,李俊輝,王輝,等.生物工程專業遺傳學實驗教學改革的探討[J].湖南科技學院學報,2013(8):58-60.

[2]邵勇鋼,王旭光,李鳳鳴.大學生參與科研對人才培養的作用探討[J].高教論述,2012(26):41-42.

[3]梁坤峰,毛建軍,姬江濤,等.高等教學和科研關系初探[J].中國教育技術裝備,2013(33):74-76.

[4]顏媛媛.美國加州大學伯克利分校本科生研究能力培養的實踐與啟示[J].教育探索,2010(9):150-151.