“雙創”模式下生物工程專業實踐教學體系構建

付明，胡興，全妙華，胡朝暾，李洪波，向其華

（1.懷化學院生物與食品工程學院，湖南懷化418008；2.洪江市岔頭鄉中心學校，湖南洪江418100）

“雙創”模式下生物工程專業實踐教學體系構建

付明1，胡興1，全妙華1，胡朝暾1，李洪波1，向其華2

（1.懷化學院生物與食品工程學院，湖南懷化418008；2.洪江市岔頭鄉中心學校，湖南洪江418100）

隨著我國高校創新創業教育不斷深化和發展，對課程教學體系的構建提出了更高更新的要求.懷化學院生物工程專業，針對以前實踐教學環節存在的普遍性問題，堅持目標導向、科學統籌、層次分明的原則，按照課內實驗實訓、課外創新創業實踐能力訓練和企業學習實踐三個環節，對“雙創”教育模式下生物工程專業實踐教學體系的構建進行了積極探索，取得了可喜成果.

創新創業教育；生物工程；實踐教學

2015年10月21日教育部、國家發改委、財政部下發了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》（教發[2015]7號），要求地方高校“主動適應我國經濟發展新常態，主動融入產業轉型升級和創新驅動發展，把辦學思路轉到服務地方經濟發展上來，轉到產教融合、校企合作上來，轉到培養應用型技術技能型人才上來，轉到增強學生創新創業能力上來”.隨著我國高校創新創業教育不斷深化和發展，對課程教學體系的構建提出了更高更新的要求.構建科學的高校創新創業教育課程教學體系，有利于強化大學生創新創業理念、培養創新創業能力，從而切實增強高校創新創業教育的實效性.創新創業教育課程是實現創新創業教育目標的重要途徑，大力加強高校創新創業教育的課程體系建設，是擺在高校面前的一個重大課題[1].創新創業教育的根本出路在于創新，關鍵是能力的培養，而高等教育中的實踐教學環節無疑是學生接觸科學技術、提高應用理論知識和解決實際問題的最原始、最直接的途徑，是培養學生創新意識、鍛煉學生實踐動手能力的重要環節[2].因此，應用型高校構建適合轉型發展的專業實踐教學體系甚為重要.

懷化學院生物工程專業是湖南省“十一五”重點專業、湖南省首批特色專業、湖南省“十二五”綜合改革試點專業、懷化學院校企合作育人試點專業和卓越人才培養計劃試點專業，多年來，我們牢固樹立以學生為本的教育理念，傳授知識、培養能力、提高素質三方面協調發展，對構建應用型人才培養課程體系作了有益的探索，并取得了一定的成效[3].在創新創業教育的大背景下，為了更好地貫徹教育部轉型發展的指示和精神，我們著重在實踐教學環節加強培養學生的創新思維、創新能力，經過廣泛調查、討論和實施探索，逐步形成了具有自身特色的實踐教學體系[4].

1 實踐教學環節存在的普遍性問題

1.1 課內實驗設置問題

雖然幾年前實驗課大多數都已經單獨設課了，但還是按照理論課程體系來設置的，基本上是一門理論課對應一門實驗課，這種設置方式從一定程度強化了實驗教學的重要性，實驗課的地位得到提升，學生對實驗課的重視程度有所加強，但也存在著一些問題，如有些實驗項目前后相似甚至重復，許多實驗項目強調培養學生的創新思維和創新能力不夠，還有些實驗項目雖然來自于教師的科研項目，有一定的創新性，但又與社會和企業的需求存在一定的差距，等等.

1.2 實驗教師隊伍問題

近十年來各高校的師資力量在不斷加強，學歷結構、學緣結構不斷改善，但是應用型本科院校的師資力量與研究型院校相比還存在很大的差距，專門的實驗技術人員和實驗室管理人員更是欠缺，許多院校又沒有碩士研究生作為助教，因此，課內實驗教學的師資隊伍嚴重不足，每名實驗教師每學期都要上200學時以上的實驗課，還要全程輔導、批改實驗報告，疲憊不堪.

1.3 實驗儀器管理問題

在中央財政和省財政的大力支持下，應用型本科院校加大了實驗室建設力度，購置了不少實驗設備，建成了許多省級重點實驗室.由于每個實驗分室都承擔有相應的實驗教學任務，為了方便實驗教學，各分室都配置了相關的儀器設備，在管理使用上缺乏“一盤棋”的思想，有些設備重復配置，導致儀器設備的共享程度不高，使用率偏低，閑置率較高.對于大型貴重儀器，由于沒有配置專人負責使用，每位教師甚至是本科生都在自己動手，導致故障率較高.

1.4 見習實習管理問題

見習實習是學生了解行業現狀、了解企業需求最直接的途徑，也是培養學生實踐動手能力的有效途徑，但學生的見習、實習時間偏短，有的僅限于走馬觀花式的“看”、“習”.進行自主實習的學生無人管理，即使集中到工廠實習的學生也沒有教師全程管理，實習效果大打折扣.本科生的畢業設計或論文許多都來自于實驗室，深入企業不夠，與社會聯系不緊密，與企業的需求脫節.

2 實踐教學體系構建的原則

一是目標導向.實踐教學體系的構建必須堅持目標導向，即以培養合格的創新創業人才為目標，科學設置實踐教學的內容、方法和環節.從2016年起，生物工程專業的實踐教學體系設置了課內實驗實訓、課外創新創業實踐能力訓練和企業學習實踐三個環節，每個環節都以培養創新創業人才為目標，著力培養學生的創新意識和創業能力，尤其是后兩個環節，通過豐富多彩的活動和項目為學生搭建創新創業平臺，比如課外創新創業實踐能力訓練的內容包括創新創業實踐講座、生物科學節、專業技能測試、實驗設計與產品制作大賽、精釀啤酒坊，企業學習實踐的內容包括專業見習、生物產業社會實踐調查、產品生產過程控制與檢測、生物制品營銷講座、生產過程案例分析與專題討論、專業實習、畢業設計或論文等等.

二是科學統籌.實踐教學體系的構建要科學合理，在第一環節“課內實驗實訓”里，按照“有用、夠用、適用”的原則，開設實驗實訓項目.因此，我們根據專業和學生發展的需要，去掉各門實驗課程中相似或重復的實驗項目，打破課程界限，將原來的11門實驗課程整合成4門實驗課程，減少了實驗課程門數，減輕了學生負擔；并且將節約出來的課內實驗實訓學時開設了設計創新性實驗，著重訓練學生的創新能力.

三是層次分明.學生動手能力的培養需要循序漸進，實踐教學體系的構建必須與之相適應，需要區分層次.比如我們將生物工程專業的課內實驗教學整合成的四門實驗課程分成三個層次逐步開課.第一層次是生物工程基本技術實驗，在大學二年級的兩個學期開設，通過單個的實驗項目訓練學生最基本的實驗技術，掌握基本的生物學實驗技能，只有掌握了這些基本實驗技能，學生才能進行下一層次的實驗.第二層次是生物工程綜合實驗，在大學三年級的上學期（第五學期）開設，著重訓練學生利用所掌握的基本實驗技術完成各種綜合實驗，培養學生的基本科研素養.第三層次是生物工程設計創新實驗，在第六學期開設，學生能夠綜合運用所學的知識，從論文檢索、查閱文獻，綜合處理獲得的各種信息，設計出合理的實驗方案、技術路線，在老師的指導下獨立完成創新性實驗，并能根據實驗情況改進實驗方案，學會分析實驗結果.

3 構建實踐教學體系的探索

在實踐探索中，生物工程專業的實踐教學體系設置了課內實驗實訓、課外創新創業實踐能力訓練和企業學習實踐三個環節.

3.1 課內實驗實訓教學

3.1.1 生物工程基本技術實驗

生物工程專業的學生需要掌握許多常規儀器的使用和基本的實驗操作技能，我們通過合適的實驗項目訓練學生規范使用電子天平、離心機、分光光度計、培養箱、滅菌鍋、顯微鏡、超聲波循環提取儀、索氏提取器、電泳儀、PCR儀等常規儀器，掌握相應的稱量、滴定、研磨、層析、電泳、滅菌、制片、染色、原位雜交、基因克隆及轉化表達等實驗技術，并且按照實驗技術的難易程度決定實驗項目的開設順序.比如生物工程基本技術實驗（一）開設的實驗項目有“洗滌稱量技術——玻璃器皿的洗滌和溶液配制”，“植物組織的破碎和滴定技術——維生素C的含量測定”，“分光光度技術——植物組織中丙二醛含量的測定”，“超濾技術和制作標準曲線——總糖和還原糖的含量測定”，“離心技術——蛋白質的含量測定”，“滅菌技術——培養基的制備及滅菌”，“顯微鏡的使用和制片技術——微生物的形態觀察、計數及大小測量”，“細胞培養技術——細胞骨架的顯示與觀察”等等，總計63學時.生物工程基本技術實驗（二）開設的實驗項目有“酶學性質的研究——酸性磷酸酯酶的酶促反應進程曲線的制作，酶活力測定、Km和Vmax的測定”，“酶的分離、純化和鑒定——酸性磷酸酯酶的鹽析、離子交換層析、SDS-PAGE法鑒定酸性磷酸酯酶”，“微生物的分離純化技術——從土壤中分離和純化微生物”，“濾紙片法測量抑菌效果技術——環境因素對微生物生長的影響”，“熒光染色技術——細胞凋亡的誘導與觀察”，“染色體制備技術——細胞早熟凝集染色體的制備及觀察”，“熒光原位雜交技術——染色體端粒的顯示與觀察”，“DNA提取及瓊脂糖凝膠電泳檢測”，“PCR實驗技術——RAPD、ISSR、PCR、微衛星DNA實驗技術及電泳檢測”，“基因克隆表達技術——質粒DNA酶切、載體和供體DNA的純化、DNA重組及電泳檢測、氯化鈣法轉化大腸桿菌、重組子的篩選與鑒定”等等.總計105學時.

3.1.2 生物工程綜合實驗

在學生學會了基本儀器的使用，掌握了基本實驗技能之后，我們通過開設一定量的生物工程綜合實驗，著重訓練學生的生物工程專業實驗技能和實驗數據的處理、各種工具軟件的使用等基本科研素養，比如植物有效成分的提取、各種產品的發酵技術、酶工程技術、細胞工程技術等，開設的實驗項目有“香菇多糖的分離提取”、“大孔吸附樹脂法提取金銀花中的綠原酸”、“PEG/磷酸鹽雙水相體系相圖的繪制及萃取分配平衡實驗”，“厭氧發酵和酒精蒸餾技術——淀粉質原料酒精發酵”、“好氧發酵技術——檸檬酸搖瓶發酵”、“固態發酵技術——纖維素酶固態發酵”，“大蒜細胞SOD的提取、分離與活力測定”、“酵母蔗糖酶的部分純化與酶活測定”、“膠包埋法固定化酶技術——蔗糖酶的包埋及固定化酶活測定”，“共價交聯法固定化酶技術——尼龍固定化木瓜蛋白酶”，“外植體滅菌、接種與培養”、“細胞制備與培養”.總計75學時.

3.1.3 生物工程設計創新實驗

高校的創新創業教育不僅僅是一個教育理念，要通過課程將之變成教育實踐，而實驗課程正是這種有效的課程載體.生物工程設計創新實驗就是以項目為引導，在提高學生基本知識、基本技能和一定的研究能力之后，著重培養學生的洞察力、批判性思維、決策力、組織協調能力等各項創新創業素質，使學生具備必要的創業能力.在這個階段，我們把學生分成學習小組，要求學生根據自己的興趣或日常生活中需要解決的問題或重點實驗室平臺的科研項目自行查閱相關文獻資料，確定實驗內容和方案，以PPT作開題報告，回答師生們的提問，根據教師和同學們的指導、實驗室條件修改實驗方案，然后進行實驗、分析實驗數據、撰寫實驗報告.比如“藥用植物活性成分黃酮的提取、純化及其抗氧化活性研究”，“水和飲料中的細菌學檢查”，“土壤或植物內生菌等樣品中的產淀粉酶菌株的分離純化及菌種保藏”，“益母草中鹽酸水蘇堿或喜樹中喜樹堿或毛青藤中青藤堿的提取、分離純化與檢測”，“魚腥草或紫蘇揮發油的提取分離與檢測”，“膽綠素還原酶的修飾與活性基團的鑒定”，“酵母蔗糖酶活性功能基團的化學修飾”，“葡萄酒釀造”，“啤酒釀造”，“果醋釀造”，“酸奶制作”，“腐乳的制作”，“醬油釀造”，“小鼠腎臟原代細胞的培養、分離及計數”，“細胞的消化與傳代”，“薄層層析法分離飲料中色素”，“血清的制備、純化及檢測分析”，“重組蛋白的表達、純化與鑒定”.總計92學時.

這種設課方式可以實現儀器設備共享，提高了儀器設備的使用率；學生從基本技術實驗開始進入到實驗室，參與到實驗準備中，做一些助教的工作，在一定程度上解決了實驗教師短缺的問題.

3.1.4 課內實訓項目

生物工程專業的學生畢業后在環保、食品、醫藥、檢驗等部門從事技術工作的機會比較多，在釀酒、醬油、食醋等發酵食品行業創業的概率比較大.因此，我們開設了一些課內實訓項目，主要培養學生進行工廠設計、工藝流程研發的能力，比如“工廠總平面設計綜合實訓”，“車間設備平面布置綜合實訓”，“工藝流程設計綜合實訓”，“機械攪拌通風發酵罐綜合實訓”，“管式離心機與板框過濾綜合實訓”，“降膜式蒸發器綜合實訓”，“噴霧干燥塔綜合實訓”等，總學時為136學時.這些實訓主要是訓練學生的設計能力，為今后的創業作準備.

3.2 課外創新創業實踐能力訓練

在制定2016級生物工程專業的人才培養方案時，我們將課內教學學時大幅度減少，將更多的時間留給學生，要求學生積極參加創新創業方面的學習和訓練，比如開設的課外創新創業實踐能力訓練包括了學術講座、創新創業實踐講座、生物科學節、專業技能達標測試、實驗設計大賽、產品制作大賽、創業實訓項目等，“學術講座、創新創業實踐講座”在整個大二、大三學年里隨機進行，“生物科學節”在第四學期、“專業技能達標測試”在第六學期里進行，“實驗設計大賽、產品制作大賽、創業實訓項目”在大三學年里進行，比如在精釀啤酒坊里研發、釀造新品啤酒，或者進行藥用植物功能性食品或生物制品的開發等，培養學生的創新意識、創新能力和創業精神，為創業打下基礎.

3.3 企業學習實踐階段

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”.無論是課內的實驗實訓，還是課外的創新創業訓練，都要與社會、市場緊密聯系，并且接受實踐檢驗.從2016級生物工程專業開始，課內教學縮短至三個學年，除了一年級暑假期間進行“專業見習”，二年級暑假期間進行“生物產業社會實踐調查”，第四學年學生將在相關的實習單位進行“專業實習（頂崗實習）”，學習相關的理論知識和實踐訓練，比如“企業管理”、“產品生產過程控制與檢測”、“生物制品的營銷”、“生產過程案例分析與專題討論”，與此同時根據企業的需求選擇畢業設計或論文選題，在學校老師和企業老師“雙導師”的指導下完成畢業設計或論文，提高畢業設計或論文的實用性，為學生提前進入社會、進行創業做好鋪墊.我們與很多企業建立了長期的實習合作協議，比如廣東陽江喜之郎集團有限公司、浙江我武生物科技股份有限公司、湖南七箭啤酒有限公司、湖南正清制藥集團股份有限公司等，學生第四學年在企業頂崗實習時，有教師全程指導、陪同，加強了實習過程管理，提高了實習效率.

4 幾點思考

一是加強實踐教學必須強化內功.實踐教學要從學校的實驗設備投入、教學體系構建和師資隊伍建設等方面抓起，只有把自身建設強大了，才有對外合作的基礎.應以“雙師”型人才為支撐，營造多部門聯動、教學科研融通的創新創業教育體制，建立適應不同專業特點的多元化創新創業教育方式，同時推進教學方式改革和應用型人才培養模式探索與實踐[5].應配齊實踐教學和管理隊伍，并通過各種途徑提高其素質，科學、合理地考核其工作，促使其加強儀器設備的管理，更好地服務于教學.二是加強實踐教學必須注重合作.實踐教學是開放性的、合作性的教學，應用型高校應該盡力搭建校企合作平臺，特別是建立校企協作、跨院系、多學科交叉的創新創業實踐訓練平臺.打破二級學院之間的界限，鼓勵跨學科、專業，甚至是跨院系進行聯合培養；加強與社會、企業的聯系和協作，共同培養“雙創”人才.同時應爭取政策扶持，優化創新創業生態環境，為學生的創新創業提供更多的機會.

三是實踐教學必須適應市場需求.“雙創”教育來之于市場的倒逼，同時又將接受市場的檢驗.因此實踐教學必須緊緊盯著市場需求，以培養學生的創新思維和創新能力為主線，以實驗實踐項目和平臺為載體，從各個方面通過多種方式訓練學生的創新思維、創新能力、創業意識和創業技能，使學生“雙創”意識和“雙創”能力得到提升，成為社會和市場需要的人才.

[1]高志剛，戰燕，王剛.論高校創新創業教育課程教學體系構建[J].黑龍江高教研究，2016（3）：93-95.

[2]陳桂葵，賀鴻志，黎華壽，等.基于創新實踐能力培養的實驗課程體系構建——以華南農業大學特色專業生態學為例[J].高等農業教育，2015（3）：80-84.

[3]付明，吳鏑，鄒娟，等.生物工程專業應用型人才培養課程體系的構建[J].懷化學院學報，2015，34（5）：90-92.

[4]張洪奎，朱亞先，夏海平.構建實驗課程體系，培養合格化學人才[J].實驗技術與管理，2012，29（1）：7-10.

[5]冀宏，費志勇，張根華，等.地方應用型高校創新創業教育實踐與思考[J].實驗室研究與探索，2016，35（8）：185-189.

The Construction of Practice-oriented Teaching System for Bioengineering Specialty under the Education Mode of Innovation and Entrepreneurship

FU Ming1，HU Xing1，QUAN Miao-hua1，HU Zhao-tun1，LI Hong-bo1，XIANG Qi-hua2
（1.College of Biological and Food Engineering，Huaihua University，Huaihua，Hunan 418008；2.Chatou Town Central School，Hongjiang，Hunan 418100）

With the continuous deepening and development of the innovation and entrepreneurship education in Colleges and universities in China，the construction of the curriculum teaching system proposed higher update requirements.Biological engineering college of biology and food engineering in Huaihua University，aiming at the universality problems exists the before practice teaching，we adhere to the principles of scientific planning，goal oriented，structured，in accordance with the three steps of the experiment in class，the practice ability training of extracurricular innovation and the practice of enterprise learning，explored the construction of biological engineering the professional practice teaching system of“double”education mode，and achieved gratifying results.

innovation and entrepreneurship education；bioengineering；practical teaching

G642

A

1671－9743（2017）05－0093－04

2017-02-14

懷化學院教改項目“基于創新能力培養的生物化學實驗‘三化’教學模式的探索和實踐”（201632）；湖南省教育廳教改課題（湘教通[2016]400號）；懷化學院教學改革研究重點項目（懷院發[2016]48號）；懷化學院校企合作育人試點建設專業及卓越人才試點專業（懷院發[2015]243號）；懷化學院生物工程專業校級教學團隊建設項目（懷院發[2016]101號）.

付明，1966年生，女，湖北荊門人，副教授，研究方向：生物化學及實驗教學和生物工程專業建設.