生物工程專業本科生課外實踐教學培養學生創新能力模式初探

高鳳山等

摘 要：隨著時代的發展和科技的進步，企業對生物工程專業學生的要求越來越高，尤其注重學生的創新實踐能力。如何在現有固定實踐教學計劃以外，探尋新的培養和鍛煉生物專業本科生創新實踐能力的模式，是一個值得研究的課題。該文提出了通過課外實踐教學培養生物工程專業本科生創新實踐能力的模式，包括依托導師制，建立課外創新實驗培養模式；依托導師制，建立指導本科生參加科技競賽模式和建立校內外實習實訓基地。這些模式有助于提高生物工程專業本科生的創新實踐能力，提升本科生的培養質量。

關鍵詞：生物工程 實踐教學 創新能力 模式

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（a）-0123-02

Abstract：With the development of the times and the progress of science and technology，the enterprises demand more and more to the undergraduates majoring in Bioengineering， especially emphasized on the undergraduatesability in innovation and practice.How to seek new model to cultivate and train the undergraduatesability in innovation and practice except for the fixed teaching schemes，will be a valuable project worthy of studying. In this article，a model to cultivate the undergraduatesability in innovation and practice by using extracurricular practice surpervise，including the cultivating model for extracurricular innovative experiments by means of tutorial system； the model to instruct the undergraduates to take part in science and technology competitions by means of tutorial system and founding the practice and training base inside or outside university.The models will contribute to improve the Bio-engineering undergraduates ability in innovation and practice and promote the cultivation quality.

Key Words：Bio-engineering；Practice teaching；Innovative ability；Model

21世紀生物技術產業發展迅速，社會對生物技術專業人才的需求顯著增加，同時對人才的培養也提出了更高的要求。生物工程專業是實踐性很強的工程類專業。在專業課程的設置上，安排了相當比例的實踐操作課程，譬如與理論課相配套的實驗課程，綜合實驗課程、工程實踐課程等。然而，由于近年來生物技術發展對人才質量要求的不斷提高，以及招生規模的不斷擴大和生物工程專業就業市場的飽和，導致用人單位對應聘人才的要求不斷提高。但無論什么樣的企業和公司，一致的要求就是對生物工程類學生的實踐能力要求均非常高，要求不僅熟練掌握基本的生物工程專業實踐技術，而且要具有一定的創新性能力[1]。本科生創新能力的提高需要大量的參加專業實踐和訓練的機會。而固定的實踐教學課時因考慮到理論科目課時數的要求，其增長的空間幅度不是很大。如何在不大幅度改變現有教學計劃的情況下，加大本科生創新實踐能力培養，是一個值得研究的課題。

大連大學生命科學與技術學院近年來根據生物專業本科生提高人才質量的要求，結合自己的特點，摸索了一套可行的通過引導和組織本科生參加課外實踐活動提高學生的創新實踐能力，取得了明顯的效果，現探討如下。

1 依托導師制，建立課外創新實驗培養模式

課外創新實驗的開展也需要專業教師的指導，而指導教師除了完成教學、科研任務，所剩的課外時間很少。如何利用這寶貴的課外時間讓本科生得到充分的科研指導和科研訓練，是各高校實踐教育所面臨解決的問題。而導師制正好解決了這個問題。本科生導師制是在本科生中實施的一項重在培養學生創新實踐能力、促進個性發展的一種教育模式。該導師制的主要特點就是能夠貫徹全面育人，充分利用課外時間實現指導和培養本科生創新實踐能力。目前，國內許多高校開始實行本科生導師制，并貫徹本科生創新實驗，以提高對本科生的培養質量。比如清華大學熱能工程系從1999年開始推行本科生導師制，經過十幾年的實踐，目前已經形成了比較完善的模式，而且受益于該模式，其學生的培養質量提高了很多，學生的實踐動手能力得到了學校和社會的認可，并取得了一些列創新成果[2]。浙江大學是我國最早實行本科生導師制的高校，可以追溯到20世紀30年代。如今，浙江大學已經全面實行本科生導師制，并取得了令人矚目的成就，其本科生的創新實踐能力獲得各個行業認可[3]。大連大學生命科學與技術學院于2002年開始實行導師制，到目前已經10年之久，并在2011年根據生物專業的特點及就業形勢，加強了導師制的實施，重點實行科研導師制。科研導師制以指導教師的科研課題或創新課題為基礎，指導本科生參與指導教師的科研課題，或者在指導教師指導下自主設計創新課題，然后由本科生組隊完成科研課題，最后寫總結報告或發表科研論文。通過導師制的訓練，本科生的創新實踐能力將極大提高[4-5]。因此，導師制是建立課外創新實驗最主要的培養模式。

2 依托導師制，建立科技競賽指導模式

課外創新實驗的成果除了論文、專利等，還可以以參加科技競賽的方式體現。科技競賽多數是在導師制體制內，一般是大學生在完成創新實驗的基礎上，根據其取得的結果進行整理，寫成科研成果，參加學校或省級競賽。另外，也可以在導師制框架以外，學生自由組隊，找導師以外的教師進行指導，參加各種技能大賽。通過參見各種科技競賽，可以極大提高學生參與科研的積極性，激發他們的興趣，帶動更多的學生參與到創新實驗中去。同時，在參與科技競賽的過程中又得到新的鍛煉，從而可以進一步提高學生的實踐能力。

科技競賽從三個方面展開。

第一，從學生創新課題中提煉成果，形成科技作品，申報校級挑戰杯科技作品競賽。優秀作品將選送到遼寧省參加省級挑戰杯科技作品大賽直至全國科技作品競賽。通過參加此類競賽，將鍛煉學生對學術成果的提煉、組織、整合能力，通過參加答辯鍛煉學生的演講和應答能力。

第二，根據指導教師提供的資料和產品信息，學生申報校級創業計劃大賽，優秀作品選送到遼寧省參加省級挑戰杯創業計劃大賽和全國大賽。通過參加創業計劃大賽，可以鍛煉本科生的組織協調、產品開發構象、企業策劃、營銷策略等交叉領域的知識和能力。

第三，指導學生參加生物技能大賽。生命科學與技術學院從2011年開始，每年組織學生開展生物技能大賽，包括標本制作、實驗基本技能、基礎知識等。今后，將把比賽進行拓展，優秀作品將選送遼寧省參加省級乃至全國比賽。通過生物技能大賽，進一步擴大課外實踐教學培養學生收益范圍，覆蓋中低年級學生，增強學生對學習生物知識的興趣，并培養學生的實踐能力。

另外，在每年競賽之前，將組織師資力量對學生的競賽進行集中的輔導和指點，經過不斷的改進，學生的參賽作品的質量會得到不斷提高，另外，學生從中得到的鍛煉和收獲可能比作品本身獲獎的意義更重要。

3 建立校內外實習基地

提高學生的創新實踐能力，僅僅依靠導師制下的創新實驗是不夠的，還需要建立校內外實習基地，加強對學生生產環節及與工廠化操作接軌的實踐鍛煉。校內實習基地的建立可以依托某些科研實驗室或科研團隊，在生物疫苗或微生物發酵方面，建立本科生的校內實習基地。這些實習，既可以以專業實習的形式體現，也可以以課外實習的形式完成。這樣充分利用了大學生的課余時間，既能幫助科研實驗室生產某種產品，同時也完成了本科生的實習。目前，許多高校均對本科生的實習和實訓非常重視。清華大學生物醫學工程專業非常重視人才質量的培養，他們通過國家“七五”、“八五”科技攻關項目、國家重大自然學科基金、國家級自然科學基金等重大科研項目應用于本科教學的實踐中，并建立自己的校內實訓基地，促進人才培養質量的提高[6]。長江大學生命科學學院通過建設和開設大型綜合性實驗“重組木聚糖酶基因工程菌的構建、搖瓶發酵及其分離純化”，從上游工程菌的構建、重組酶的酶學性能測定， 到中游的重組酶的發酵生產，最后到下游的重組酶的分離純化及檢測組成了一個完整的體系，讓學生充分體驗到一個生物產品完整的生產過程，從而提高了本科生的專業實踐能力[7]。福建師范大學生命科學學院成立工業微生物教育部工程研究中心，建立校內實訓基地，增加學生實踐機會[8]。吉林農業科技學院通過建立綜合性的實踐教學創新體系，尤其注重開展大學生創新項目的研究，取得了良好的教學效果[9]。

另外，有條件的學校可以與校外企業聯合建立校外實習基地。但目前生物制品企業的操作車間要求非常嚴格，必須達到GMP標準，因此很難容納大量的本科生進行實習。但可以組織學生參觀，讓學生親自感受工廠化生產的氣氛和企業文化，樹立市場觀念，和嚴格的生產操作規范，從而適應未來的求職和進一步的深造。

參考文獻

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