地方院校生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)優(yōu)化與提高

程新+李昆太+黃林

摘要：實(shí)踐教學(xué)在地方本科高校人才培養(yǎng)體系中占有重要的地位，對(duì)提高學(xué)生綜合素質(zhì)、增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)能力起著重要的推動(dòng)作用。本文基于對(duì)實(shí)踐創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的理解，對(duì)生物工程實(shí)踐教學(xué)體系從培養(yǎng)目標(biāo)、師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法手段等多個(gè)方面進(jìn)行有效改革和探索，取得良好的效果。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué)；地方院校；生物工程；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）40-0108-02

實(shí)踐與創(chuàng)新能力是大學(xué)生自身素質(zhì)和就業(yè)能力的重要組成部分[1]。在這個(gè)信息爆炸的時(shí)代，企業(yè)和市場(chǎng)需要具有創(chuàng)新能力的大學(xué)生，而大學(xué)生現(xiàn)今嚴(yán)峻的就業(yè)形勢(shì)更需要發(fā)展其自身的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。因此，高校要采取有針對(duì)性地措施實(shí)施創(chuàng)新教育，以切實(shí)加強(qiáng)創(chuàng)新實(shí)踐型人才的培養(yǎng)。受師資結(jié)構(gòu)、知識(shí)結(jié)構(gòu)、辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)和條件等多方面因素的影響，我國(guó)大學(xué)生的培養(yǎng)一直以研究型人才為培養(yǎng)目標(biāo)，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育發(fā)展落后，特別是在生物工程等新興學(xué)科的人才培養(yǎng)過(guò)程中這一問(wèn)題尤為突出。

一、實(shí)踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

江西農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院現(xiàn)有生物工程、生物科學(xué)等四個(gè)本科專業(yè)，其中生物工程為國(guó)家二類特色專業(yè)、江西省品牌專業(yè)；生物技術(shù)專業(yè)國(guó)家一類特色專業(yè)。近年來(lái)，為了適應(yīng)國(guó)家對(duì)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)需求，學(xué)院在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)做了多項(xiàng)改革措施，效果顯著。

1.師資隊(duì)伍建設(shè)。由于受到學(xué)校辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)目標(biāo)等多種因素的制約，高等院校在引進(jìn)師資力量時(shí)，一般著重考察其教育背景、科研能力等因素，而對(duì)于實(shí)踐能力的考察則會(huì)忽視。近年來(lái)，隨著高校對(duì)師資力量要求的不斷提高，一般高校都把博士作為重點(diǎn)引進(jìn)對(duì)象，甚至作為基本要求。在此背景下，具有實(shí)踐能力的人員往往很難進(jìn)入高校進(jìn)行教學(xué)工作，這就造成了高校重基礎(chǔ)、輕實(shí)踐的師資現(xiàn)狀，嚴(yán)重影響了實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展。為了改變這一現(xiàn)狀，本院一方面積極引入部分學(xué)歷過(guò)關(guān)，同時(shí)在企業(yè)中有過(guò)一定工作經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)入教師隊(duì)伍，同時(shí)還引進(jìn)了部分人員從事教輔工作，協(xié)助教師進(jìn)行實(shí)踐性課程的開(kāi)設(shè)。同時(shí)，與企業(yè)建立長(zhǎng)期的科研技術(shù)合作，讓學(xué)校教師有機(jī)會(huì)接觸生產(chǎn)實(shí)踐，了解企業(yè)對(duì)實(shí)踐能力的具體要求。另外，學(xué)院還積極組織教師參加各種學(xué)術(shù)會(huì)議和參觀交流，充分學(xué)習(xí)其他高校的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)上述措施，有效提高了教師對(duì)實(shí)踐教學(xué)的認(rèn)識(shí)和能力，為其更好地從事實(shí)踐教學(xué)打下了基礎(chǔ)。

2.本科生雙導(dǎo)師制。導(dǎo)師制是高校育人機(jī)制的一項(xiàng)重要舉措，是高等教育大眾化背景下的精英教育模式。長(zhǎng)期以來(lái)，導(dǎo)師制主要是針對(duì)研究生教育，本科生主要實(shí)行班主任制或輔導(dǎo)員制。基于本科生正處于不成熟到成熟的階段，有的學(xué)者甚至認(rèn)為在本科生階段實(shí)行導(dǎo)師制比在研究生教育階段更有意義。近年來(lái)，我國(guó)很多高校都已經(jīng)開(kāi)始對(duì)本科生實(shí)行導(dǎo)師制。這種制度彌補(bǔ)了本科班級(jí)的班主任并非從事科研和教學(xué)工作的專業(yè)技術(shù)人員，無(wú)法給學(xué)生帶來(lái)學(xué)業(yè)上的具體指導(dǎo)這一難題，具有較好的實(shí)踐效果。

參考其他高校經(jīng)驗(yàn)，本院自本世紀(jì)初開(kāi)始嘗試在本科生中實(shí)行“本科一年導(dǎo)師制”項(xiàng)目，主要是對(duì)進(jìn)入大四的本科生指定專業(yè)導(dǎo)師，對(duì)其在畢業(yè)前期的考研、就業(yè)和本科畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)進(jìn)行指導(dǎo)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和實(shí)踐能力。在此基礎(chǔ)上，本院近年來(lái)開(kāi)始嘗試在學(xué)院新生中設(shè)置學(xué)業(yè)導(dǎo)師，每名專業(yè)教師指導(dǎo)4—5名本科生，主要負(fù)責(zé)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本學(xué)科的興趣，同時(shí)給予其學(xué)業(yè)上必要的指導(dǎo)。在學(xué)生掌握基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能后，適當(dāng)引導(dǎo)有興趣的學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與科研項(xiàng)目，提高學(xué)生的實(shí)踐能力與綜合素質(zhì)，同時(shí)為其后期的畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)論文環(huán)節(jié)打下基礎(chǔ)。大學(xué)階段后期，學(xué)生可以繼續(xù)選擇自己的學(xué)業(yè)導(dǎo)師作為畢業(yè)論文指導(dǎo)教師，也可以根據(jù)自己的興趣，另行選擇其他教師完成本科階段的論文環(huán)節(jié)。

在這種培養(yǎng)模式中，學(xué)業(yè)導(dǎo)師和畢業(yè)生“一年導(dǎo)師”既可以重疊，也可以相互獨(dú)立，從而為學(xué)生的培養(yǎng)提供更為廣闊的空間。這種雙導(dǎo)師模式不僅為學(xué)生的大學(xué)生活提供了全程指導(dǎo)，使學(xué)生提前對(duì)學(xué)科發(fā)展和科學(xué)研究具有一定的基礎(chǔ)，提高其自主學(xué)習(xí)能力和分析能力，同時(shí)其畢業(yè)論文環(huán)節(jié)的培養(yǎng)質(zhì)量也得到了顯著提高。

3.以實(shí)踐能力為目標(biāo)的綜合性大試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)是大學(xué)生重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，也是理論課教學(xué)的進(jìn)一步延伸。目前國(guó)內(nèi)很多高校的專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)依然只是傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而具有創(chuàng)新性的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少[2]。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置常常是按照教學(xué)大綱的要求機(jī)械設(shè)定，忽略實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間的有機(jī)結(jié)合性和連貫性，存在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間相對(duì)孤立、缺乏內(nèi)在聯(lián)系的缺陷[3]。在這樣的實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生只要需要機(jī)械地按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊(cè)即可完成實(shí)驗(yàn)，并取得較好的結(jié)果，但其動(dòng)手能力、科研創(chuàng)新能力和利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力等綜合素質(zhì)就很難提高，而且也影響到學(xué)生潛能地挖掘和學(xué)生進(jìn)入社會(huì)后適應(yīng)能力的提高。

本院自2011年起，將生物工程、生物技術(shù)等專業(yè)的《發(fā)酵工程設(shè)備》、《發(fā)酵工藝學(xué)》等主干課程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了系統(tǒng)歸納與整理，并單獨(dú)成課，并在教學(xué)時(shí)間上與教務(wù)處達(dá)成一致，每個(gè)學(xué)期單獨(dú)空出2—3周的時(shí)間進(jìn)行專業(yè)實(shí)驗(yàn)，期間不安排其他課程，從時(shí)間上保證了綜合性實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。指導(dǎo)教師根據(jù)課程重點(diǎn)設(shè)計(jì)了全新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以《生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)（一）》為例，該實(shí)驗(yàn)課程主要與《生物工藝學(xué)》理論課程相結(jié)合。因此，設(shè)計(jì)了“微生物培養(yǎng)基優(yōu)化”與“酵母菌通風(fēng)發(fā)酵”兩個(gè)綜合性大試驗(yàn)，前一個(gè)實(shí)驗(yàn)則主要培養(yǎng)學(xué)生搖瓶發(fā)酵試驗(yàn)技能，并對(duì)發(fā)酵有初步的認(rèn)識(shí)，而后一個(gè)實(shí)驗(yàn)則以5—15L發(fā)酵罐為核心，從配料、消毒、監(jiān)測(cè)、檢測(cè)等環(huán)節(jié)，使學(xué)生全面掌握與發(fā)酵罐通風(fēng)發(fā)酵相關(guān)的技能。

綜合性大實(shí)驗(yàn)的設(shè)置，解決了長(zhǎng)期以來(lái)學(xué)生實(shí)驗(yàn)不系統(tǒng)、缺乏全面分析和實(shí)踐能力的問(wèn)題，促進(jìn)了學(xué)生良好專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，并取得了良好的效果。

4.以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為核心的實(shí)訓(xùn)教學(xué)與實(shí)習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是對(duì)課堂學(xué)習(xí)的升華。但長(zhǎng)期以來(lái)，實(shí)習(xí)場(chǎng)地欠缺、實(shí)習(xí)時(shí)間偏短、經(jīng)費(fèi)不足等難題一直困擾普通高校的實(shí)踐教學(xué)。由于受到培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生定位等多種因素的影響，本科院校無(wú)法完成類似高職院校的系統(tǒng)性實(shí)習(xí)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。為了克服這一難題，本院嘗試將部分教師的科研課題與學(xué)生的實(shí)習(xí)相結(jié)合，安排學(xué)生參與教師的實(shí)踐性科研項(xiàng)目，在此環(huán)節(jié)中，學(xué)生可以接觸到完整的生產(chǎn)流程，并親身參與各環(huán)節(jié)的操作，起到了與企業(yè)實(shí)習(xí)相近的實(shí)踐效果。以生物工藝學(xué)課程實(shí)習(xí)為例，我們充分利用本院教學(xué)實(shí)訓(xùn)基地中試車間8套全自動(dòng)不銹鋼發(fā)酵罐及其配套設(shè)備作為課程實(shí)習(xí)場(chǎng)所，以科研產(chǎn)品研制（復(fù)合微生物肥料）作為實(shí)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生充分利用先進(jìn)的發(fā)酵設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備和后處理設(shè)備，熟練掌握無(wú)菌操作技術(shù)、純培養(yǎng)技術(shù)和發(fā)酵設(shè)備使用等生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使每個(gè)學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中得到了比較全面的實(shí)踐操作訓(xùn)練。

作為校內(nèi)實(shí)習(xí)的必要補(bǔ)充，本院在制訂培養(yǎng)方案的課程體系時(shí)，將企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)與《生物工藝學(xué)》、《發(fā)酵設(shè)備》等主干課程同步進(jìn)行，每門課程實(shí)習(xí)1—2周左右。近年來(lái)生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排2周時(shí)間，主要以參觀典型發(fā)酵企業(yè)的生產(chǎn)車間和工藝流程為主。對(duì)好氧發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程，主要在江西制藥廠、江西國(guó)藥廠等制藥企業(yè)的發(fā)酵車間實(shí)習(xí)；對(duì)厭氧發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程，主要在南昌亞洲啤酒有限公司、百威英博（南昌）啤酒廠等企業(yè)的糖化與發(fā)酵車間進(jìn)行。

二、教學(xué)效果

生物工程是實(shí)踐性和創(chuàng)新性非常強(qiáng)的專業(yè)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是培養(yǎng)合格畢業(yè)生的重要環(huán)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)復(fù)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，申請(qǐng)人所在學(xué)院應(yīng)針對(duì)地方農(nóng)林院校的專業(yè)特點(diǎn)從師資隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與教學(xué)手段等環(huán)節(jié)對(duì)本專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)模式進(jìn)行了全面改革與探索，目前已取得了較好的效果，深受學(xué)生的歡迎。

經(jīng)過(guò)生物工藝學(xué)多層級(jí)的教學(xué)改革，學(xué)生可以系統(tǒng)地掌握微生物發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程及相關(guān)知識(shí)，實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力明顯提高。近年來(lái)，本院學(xué)生在各級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目中取得優(yōu)異成績(jī)，項(xiàng)目獲批和獲獎(jiǎng)率均居學(xué)校前列。同時(shí)，本校生物工程畢業(yè)生近年來(lái)就業(yè)率年均保持在90%以上，短短幾年時(shí)間，部分學(xué)生已成為企業(yè)的高中層技術(shù)管理人員和技術(shù)骨干人員。

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