生物工程專業(yè)教研結(jié)合教學(xué)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(xué)講師，研究方向?yàn)樗a(chǎn)動(dòng)物分子遺傳學(xué)；曲炳良、余祥勇、王梅芳，廣東海洋大學(xué)（524088）。

生物學(xué)是門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有前景的學(xué)科。生物工程專業(yè)通過向?qū)W生傳授生命科學(xué)的原理、實(shí)驗(yàn)技能和工藝流程，培養(yǎng)能夠在生物技術(shù)與工程領(lǐng)域從事研發(fā)和生產(chǎn)的人才。隨著當(dāng)今科技發(fā)展的日新月異，越來越多的新型技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這就要求培養(yǎng)的學(xué)生不但要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和嫻熟的實(shí)驗(yàn)技能，還需要具備富于創(chuàng)新的能力和與時(shí)俱進(jìn)的科研素養(yǎng)。為此，近幾年國(guó)內(nèi)多所高校都開展了針對(duì)生物工程專業(yè)教學(xué)改革的探索。

1 生物工程專業(yè)教學(xué)過程中存在的問題

理論課內(nèi)容缺少及時(shí)更新 生命科學(xué)也是一門理論和技術(shù)更新很快的學(xué)科，隨著分子生物學(xué)、生物信息學(xué)等的迅猛發(fā)展，新興的技術(shù)手段越來越發(fā)揮重要的作用，一些傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法已經(jīng)不是最行之有效的手段，一些舊的教科書上的知識(shí)也不盡正確。要跟上時(shí)代的步伐，在教學(xué)過程中除了要選用較新的權(quán)威的教材以外，還要隨時(shí)閱讀國(guó)內(nèi)外最新的科學(xué)文獻(xiàn)，并消化理解后傳授給學(xué)生，保證學(xué)生能學(xué)習(xí)到最前沿的理論知識(shí)和最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。

重理論，輕實(shí)驗(yàn) 生命科學(xué)作為對(duì)國(guó)計(jì)民生具有重要影響的一門學(xué)科，生物工程專業(yè)學(xué)生需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容龐大復(fù)雜。由于需要掌握的內(nèi)容頗多，而學(xué)時(shí)有限，許多授課教師往往急于將知識(shí)灌輸給學(xué)生。這種純理論的灌輸導(dǎo)致學(xué)生無法在實(shí)驗(yàn)操作中理解消化理論知識(shí)，教學(xué)效果不好。而且在已經(jīng)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課中，多是對(duì)基本規(guī)律和經(jīng)典理論的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)[1]，學(xué)生只需要按照實(shí)驗(yàn)步驟去操作即可，不需要過多的思考即可得到預(yù)期的結(jié)果。長(zhǎng)此以往，學(xué)生動(dòng)手操作的積極性受挫，更別提主動(dòng)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新了。

本科生做科研流于形式 大學(xué)生參與科研是教學(xué)活動(dòng)的延續(xù)和深入，是生物工程專業(yè)的一個(gè)重要教學(xué)步驟。因此，學(xué)校要求部分優(yōu)秀的生物工程專業(yè)學(xué)生在本科階段就加入課題組從事科學(xué)研究。本科生的科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課相比，需要學(xué)生自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需要的材料和試劑，在實(shí)習(xí)開始前對(duì)內(nèi)容、步驟、時(shí)間等做出周密的安排，這對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)是一個(gè)全面的提高。

但廣東海洋大學(xué)生物工程專業(yè)的研究實(shí)習(xí)更多地流于形式。一方面是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)于本科階段的科研沒有引起重視，認(rèn)為學(xué)習(xí)知識(shí)主體還是在課堂，抱著試試看和長(zhǎng)長(zhǎng)見識(shí)的心理走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，沒有沉下心來做科研；另一方面是因?yàn)閷W(xué)校對(duì)參加科研的學(xué)生缺少有力的獎(jiǎng)勵(lì)措施，只是給予2～3個(gè)學(xué)分，并沒有與保研、獎(jiǎng)學(xué)金等掛鉤，沒有形成一個(gè)人人重科研的氛圍。

2 生物工程專業(yè)開展教研結(jié)合教學(xué)模式的具體措施

調(diào)動(dòng)學(xué)生參與科研的積極性 要開展教研結(jié)合的教學(xué)模式，大學(xué)生是主體，這就需要采取一定的措施調(diào)動(dòng)大學(xué)生參與科研的積極性。

一是加強(qiáng)大學(xué)生科研創(chuàng)新項(xiàng)目的宣傳。要讓學(xué)生意識(shí)到課堂教學(xué)可以認(rèn)為是學(xué)習(xí)知識(shí)，而科研活動(dòng)則是創(chuàng)造知識(shí)，科研在生物工程專業(yè)的學(xué)習(xí)中占有舉足輕重的地位。

二是在教學(xué)中穿插專題類講座，引導(dǎo)學(xué)生走上科研道路。因?yàn)楹芏鄬ｎ}講座不但可以拓展學(xué)生視野，還可以從報(bào)告人的親身經(jīng)歷中體會(huì)到，一個(gè)懵懂的青年如何選擇自己的成長(zhǎng)道路，慢慢成為一名在學(xué)術(shù)上有成就的人才。

三是多組織科研競(jìng)賽，讓學(xué)生體會(huì)自己動(dòng)手的樂趣，激勵(lì)學(xué)生多想多練。

處理好學(xué)生的教學(xué)與科研之間的時(shí)間矛盾 本科生的教學(xué)中，課堂教學(xué)與科學(xué)研究是一個(gè)對(duì)立統(tǒng)一的有機(jī)體。由于大一學(xué)生剛剛?cè)胄＃€有很多環(huán)境沒有熟悉，大四學(xué)生要面臨畢業(yè)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(xué)生要面對(duì)繁重的課程學(xué)習(xí)和考試，還要進(jìn)行科研項(xiàng)目的研究，往往會(huì)因?yàn)樯险n和科研時(shí)間上的沖突而顧此失彼，不利于教學(xué)和科研的開展。這就要求學(xué)校在對(duì)大二、大三學(xué)生的管理上進(jìn)行學(xué)時(shí)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(xué)生調(diào)整時(shí)間安排；二是根據(jù)學(xué)生完成科研成果的檔次給予相應(yīng)的學(xué)分，使其意識(shí)到完成科研工作的過程就是進(jìn)修學(xué)分的過程，既能順利完成學(xué)業(yè)，又能增強(qiáng)科研能力；三是本科生科研成果可直接與畢業(yè)論文結(jié)合起來，對(duì)于取得一定科研成果的學(xué)生可提前撰寫畢業(yè)論文，為考研和找工作節(jié)省時(shí)間。

處理好經(jīng)費(fèi)與成果方面的矛盾 籌集科研經(jīng)費(fèi)是科研工作者不可回避的問題[3]。然而，自上而下由教務(wù)部門立項(xiàng)予以支持本科生科學(xué)研究的資金很少，與學(xué)生科研中的消耗形成鮮明的對(duì)比。這就對(duì)接納本科生做科研的課題組提出較高的要求，需要他們?cè)诮?jīng)濟(jì)上有實(shí)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(guān)注的事情。在廣東海洋大學(xué)現(xiàn)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(dǎo)教師只能作為第二作者，這嚴(yán)重挫傷了指導(dǎo)教師的積極性，也會(huì)影響學(xué)生做科研的進(jìn)展。

處理以上兩方面的問題，可以嘗試以下幾點(diǎn)。

一是希望相關(guān)教育部門能夠在條件允許的情況下，設(shè)立更多的項(xiàng)目資助優(yōu)秀本科生的科研活動(dòng)，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(shí)，提倡指導(dǎo)教師作為通訊作者，至少作為共同第一作者，以調(diào)動(dòng)教師的積極性。

另外，優(yōu)化教師帶本科生的工作量計(jì)算方法，指導(dǎo)教師工作量按每學(xué)生每年計(jì)算而不是僅僅按學(xué)生數(shù)計(jì)算，盡量做到科學(xué)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(jī)?cè)u(píng)價(jià)體制，做到考試內(nèi)容和方式的多樣化。在內(nèi)容上，除了考課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)內(nèi)容以外，還可以設(shè)置一兩個(gè)拓展的題目，比如“研究某個(gè)基因功能的最新技術(shù)有哪些”之類的題目，不但可以考查學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力，還考查了學(xué)生對(duì)前沿科學(xué)的關(guān)注和理解程度。在考試形式上，除了傳統(tǒng)的考試和考查兩種方式外， 還可以組織一些科研競(jìng)賽，組織學(xué)生做專題報(bào)告、撰寫論文，并將結(jié)果記入成績(jī)。在成績(jī)考評(píng)時(shí)，可效仿美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的做法[4]，學(xué)生通過“指導(dǎo)下的小組研究”“指導(dǎo)下的獨(dú)立研究”“實(shí)地研究”等多種研究性課題，獲取20個(gè)左右學(xué)分。這在完善成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)機(jī)制的同時(shí)，也非常有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

對(duì)于學(xué)校層面，可以設(shè)立本科生科研管理機(jī)構(gòu)，制定和完善本科生科研管理辦法，負(fù)責(zé)具體的管理和實(shí)施工作，組織、指導(dǎo)和監(jiān)督大學(xué)生的科研活動(dòng)，為學(xué)生搭建良好的科研平臺(tái)。

3 生物工程專業(yè)開展教研結(jié)合模式的意義

加深對(duì)理論的理解，激發(fā)學(xué)生的科研興趣 生物工程專業(yè)的大部分課程理論性比較強(qiáng)，內(nèi)容比較抽象，很多經(jīng)典的理論是從實(shí)驗(yàn)中提煉出來的，學(xué)生只是通過課堂教學(xué)這種方式生硬地記憶下來的知識(shí)很難做到全部消化理解。比如講到利用雙交換進(jìn)行細(xì)菌的基因敲除時(shí)，學(xué)生雖然知道是根據(jù)堿基間的同源重組原理，但是對(duì)于陽性克隆為什么要經(jīng)過多次篩選、篩選的標(biāo)準(zhǔn)是什么總是存在疑惑。而少數(shù)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(zhì)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(shí)驗(yàn)進(jìn)一步對(duì)理論知識(shí)的掌握，記憶深刻，便于融會(huì)貫通。學(xué)生體會(huì)到參與科研對(duì)理解理論的正效應(yīng)以及科研過程的樂趣，積極性會(huì)大大提高，激發(fā)科研興趣。用學(xué)生自己的話說，學(xué)了馬上能夠用，學(xué)起來更帶勁。

全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì) 大學(xué)生參與科研項(xiàng)目，從項(xiàng)目的立項(xiàng)、實(shí)施到結(jié)題都需要親力親為，對(duì)學(xué)生是一種全方位的鍛煉。如在選題時(shí)，學(xué)生既要兼顧指導(dǎo)教師的研究方向和社會(huì)需求，又要兼顧自己的興趣和能力。題目選定后，學(xué)生需要查閱文獻(xiàn)和調(diào)查研究，制訂研究方案，合理安排時(shí)間。實(shí)驗(yàn)開展過程中，學(xué)生遇到問題需要獨(dú)立思考，設(shè)法解決，鍛煉了其獨(dú)立思考、獨(dú)立解決問題的能力；解決不了的需要與指導(dǎo)教師或師兄師姐討論，鍛煉了他與人溝通交流的能力；實(shí)驗(yàn)過程中離不開與其他人的合作，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和集體榮譽(yù)感；在項(xiàng)目結(jié)題答辯的時(shí)候，又鍛煉了學(xué)生的應(yīng)變能力、口才和心理素質(zhì)；結(jié)題報(bào)告的撰寫，鍛煉了學(xué)生的語言組織能力和撰寫科學(xué)文獻(xiàn)的能力。這些方面的鍛煉非常有利于學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的提高。

拓展學(xué)生知識(shí)面，有利于制定個(gè)人職業(yè)規(guī)劃 科研活動(dòng)是對(duì)課本內(nèi)容的拓展和延伸，它涉及的內(nèi)容比課堂教學(xué)的內(nèi)容更深更廣。學(xué)生參加科研活動(dòng)，可以拓展其專業(yè)知識(shí)面，接觸到更前沿的科研技術(shù)，了解國(guó)際最新研究水平。另外，參與科研的學(xué)生會(huì)有更多的機(jī)會(huì)參加學(xué)術(shù)會(huì)議，做學(xué)術(shù)報(bào)告，甚至出國(guó)交流。這不僅使學(xué)生走出了宿舍和學(xué)校的小圈子，走向了社會(huì)，更加邁出了國(guó)門。

另外，大學(xué)生本科階段參與科研活動(dòng)，對(duì)科學(xué)研究究竟做什么會(huì)有更深的體會(huì)。自己對(duì)科研是否感興趣，性格是否耐得住科研的寂寞，優(yōu)勢(shì)和特長(zhǎng)在科研中能否得到發(fā)揮，這些都會(huì)引起學(xué)生的思考和重視。這對(duì)于學(xué)生將來制定職業(yè)規(guī)劃具有重要意義，避免學(xué)生在畢業(yè)前夕還處于迷茫和混沌狀態(tài)，可以減少人才的不合理利用和浪費(fèi)現(xiàn)象。■

[1]薛明,李俊輝,王輝,等.生物工程專業(yè)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探討[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào),2013(8):58-60.

[2]邵勇鋼,王旭光,李鳳鳴.大學(xué)生參與科研對(duì)人才培養(yǎng)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(xué)和科研關(guān)系初探[J].中國(guó)教育技術(shù)裝備,2013(33):74-76.

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