生物工程學生創新及實踐應用能力培養思路

生物工程學生創新及實踐應用能力培養思路

　　以產學研結合為出發點,從理論課程優化、實踐教學改革、科研融入教學和教學評價體系等方面對生物工程專業創新及實踐應用型人才的培養進行論述.下面是小編搜集整理的相關內容的論文，歡迎大家閱讀參考。

　　摘要：生物工程是21世紀三大前沿學科之一，它建立在生命科學與工程學基礎上，是實現生物高新技術產業化的基礎，是實驗室研究轉向大規模工業生產的橋梁，也是經濟發展和社會進步的推動力[1].生物工程專業的特點是知識更新快，與實際生產聯系密切.為適應生物工程產業及社會發展需要，高校應培養具備現代生物工程基礎理論和技能，能夠從事新產品開發和設計等工作的創新應用型人才[2-3].學生創新及實踐應用能力的培養是高等教育的重要目標，也是實施素質教育的重點[4].立足區域經濟與產業結構，面向生物工程生產一線，以培養具有創新能力和工程實踐能力的生物工程專業高級應用型人才作為專業人才培養目標，對現有的人才培養模式進行改革，建立產、學、研有機結合的教學體系[5-6].

　　一、優化理論課程體系設置

　　目前，生物工程專業課程體系存在重專業課、輕基礎課，重必修課、輕選修課，課程間缺乏融合，內容交叉重復多等問題.為加強課程體系的整體優化，提高課程綜合化和系統化程度，構建了由公共基礎平臺、專業平臺(專業基礎課和專業課)、專業模塊和素質課程四大類課程構成的高素質復合型應用人才培養的理論課程體系.在課程設置上，基礎課程突出一個“寬”字，實現厚基礎、寬口徑的人才培養方式[7].專業課著重“精”與“新”，精簡專業課門數和學時.減少必修課，增加以新知識、新技術為主導，交叉學科為特色的專業選修課程設置.專業課實行模塊化教學，設置生物制藥、發酵工程和基因工程3個專業方向模塊，學生可以根據自己的興趣選修其一，充分發揮每個學生的特長，激發學生的積極性和主動性.

　　二、加強實踐教學，培養學生創新思維

　　構建了以實驗教學和課程設計為基礎，實習和實訓為核心，社會實踐和科研創新活動相結合的實踐教學新體系.理工并重，產、學、研有機結合，全面提高學生的創新能力和實踐應用能力[8].

　　2.1改革實驗課程體系，構建新的實驗教學方式

　　受重理論、輕實踐傳統教學思想影響，實驗教學以教師為主導，學生沒有真正融入教學過程.對此，建立了以學生為主體的實驗教學方式，采用啟發式和引導式教學，培養學生問題意識，形成積極的思維方式，促使學生有目的、自主地進行實驗操作，在實踐中尋找解決問題的方法，提高實驗技能.將多媒體引入實驗教學，使整個教學過程更加直觀、具體[9].

　　2.1.1加大綜合性、設計性實驗比例

　　傳統實驗教學中以簡單的驗證性實驗為主，內容分散、陳舊.綜合性、設計性實驗開出率低，不利于學生綜合能力的提高.為此，加大涉及多學科、多因素的綜合性實驗，以及由學生自行設計實驗方案的設計性實驗，減少驗證性實驗，促進學生知識、能力和素質的全面提高.如生物工程專業設置的“DNA的重組、轉化及篩選”綜合性實驗，全面綜合了從目的基因獲得、重組、轉化及篩選的整個DNA重組技術的原理和操作.此外，開設的生物技術大實驗，綜合了天然藥化、生化工程等實驗課程，解決了專業實驗課程內容重復、銜接不當等問題.設計性實驗是對綜合性實驗的進一步提升，強調自主性，為學生提供了更大的發揮空間[10].為進一步提高實驗綜合性，實施了模塊化實驗教學.結合生物工程產業發展趨勢，整合多門實驗課，將實驗分為三大模塊：以產品的提取、分離為主的生化工程模塊，以微生物發酵為主的發酵工藝模塊及以DNA重組及表達為主的基因工程模塊.減少了實驗門數，強化知識的銜接和融合，全面促進了學生綜合能力的提高.2.1.2構建多層次、立體化的開放性實驗教學改革傳統的實驗教學方式，構建開放性實驗教學模式是提高學生實踐動手能力和綜合應用知識能力的重要途徑.開放性實驗教學是以能力培養為核心，以學生為主體，變被動學習為主動學習，提高學生綜合素質的一種教學體系[11].其教學模式包括時間開放和空間開放(實驗室場所，資源開放)，也包含開放式的實驗教學方式.實行分層次開放性實驗教學，將實驗內容分為基礎型、提高型和研究創新型，循序漸進地提高學生全面素質.

　　2.2加強實踐教學，加大實訓、實習基地建設

　　生物工程專業是為實際生產服務，其特點是實踐應用性強.實驗室教學具有其局限性，它與實際生產存在較大距離.因此，培養工程實踐人才，應加強實踐教學環節，建設良好的實習和實訓基地.以社會和市場需求為導向，以專業技能訓練為主要目標，構建了面向生產實際的，集技能實訓、工藝設計、產品研發于一體的任務驅動式綜合化實踐教學體系.為解決實踐教學基地不足的問題，與多家企業、工廠建立合作關系，成立多個校外實踐基地.校企合作是使學生接觸生產實際的有效途徑，克服了傳統辦學模式中人才培養與社會需要相脫節的現象[12].學生通過深入生產一線，熟練大型設備操作，掌握基本生產流程，增強了工程意識，提高了實踐應用能力和創新能力.因此，應進一步實行校企聯合，通過結合企業最新研究及發展方向，確定專業技術課程和技能實訓模塊，使教學更具實踐性，培養學生理論知識轉化為實際生產力的意識和能力.此外，校企共建技術中心共同研究開發課題，加速了科技成果的產業化，促進了學校與企業共同發展，推動了區域經濟建設.

　　2.3實行雙師型教學

　　建立“雙師型”師資隊伍.聘請企業高級技術人才作為兼職教師，激勵教師到企業學習，建立高素質的教學師資隊伍.使學生了解企業運行機制，鞏固理論知識，提高工程素質.

　　三、將科研引入教學，培養學生創新能力

　　科研帶動了生物工程行業的發展，沒有科研就沒有創新.培養學生創新能力的關鍵是使學生掌握科學研究的思想和方法.教不研則枯，科研融入教學，有利于及時地將新技術、新知識注入實驗教學，培養學生積極主動的探索精神，激發創新思維.

　　3.1引入科研課題

　　將教師的科研課題引入實驗課或畢業論文的選題中.教師給定實驗的目的與要求，由學生根據實際條件，查閱文獻并制定實驗方案，由指導教師核定后實施.

　　3.2建立創新實驗室，設立專項科研基金

　　建立本科創新實驗室，為學生的研究設想提供理想的平臺，充分調動了學生的自主性，培養學生的創新思維[13].通過設置大學生創新項目基金，為創新實驗提供經費支持.該項目由學生自主申請、組織開展課題研究.對于結題及取得良好成果的采取記學分、獎勵等措施，激發學生積極性.這種探索性科學研究，培養了學生分析與綜合、抽象概括、歸納演繹等科學的思維方法，提高了學生創新能力，已有一些成果在高水平的科學雜志上發表.

　　3.3實行大學生導師制

　　從低年級開始，由學生根據自己的興趣，選擇導師及研究方向.通過加入教師的課題，在導師指導下開展實驗研究，培養學生的科學精神和科學素養.導師制為學生提供寶貴的智力資源，學生可以自由地與高層次的科研人員進行學習交流，實現了因材施教，有利于學生積極性的提高及個性發揮.科研訓練環節作為高層次實驗教學環節，是實現培養創新型人才目標與定位不可缺少的途徑.由科研一線教師擔任指導老師，對學生進行科研訓練，提高學生的科研能力，是創新型人才培養的一個特色.

　　3.4開放科研實驗室

　　高�？蒲袑嶒炇沂歉咝？茖W研究、學術交流和產品研發的重要場所，是科研成果和創新思想的重要產地.為充分利用科研實驗室的資源優勢，對其實施開放，將科研實驗室融入本科教學，構建科研與教學有機結合的創新人才培養模式.資源生物重點實驗室開放以來，激發了學生創新能力，提高了學生操作技能，使學生形成了良好的科研素質[14].此外，深化教學管理制度的改革，優化教學過程控制，是提高教學效果的保障.為此，建立了以能力考核為核心，多元化的、全面的考核評價體系.加強過程考核，使學生注重平時的學習和實驗操作.把學生的發展情況作為衡量教學成果的主要標準、突出創新和應用能力的評價，全面考核學生的綜合素質[15].

　　四、結語

　　科研融入教學，產、學、研合作教學，理論與實踐緊密結合，實現科研實驗室向教學實驗室轉變，強化科研對教學的反哺，是生物工程專業人才培養模式的主要特色及優勢.通過校企合作，加強認識實習、生產實習等實踐環節，加大實踐教學基地建設，培養了學生適應工業化生產高新技術的不斷更新及社會生產結構變化的能力，他們的創新能力、工程意識及工程能力普遍提高，知識、能力和素質得到全面發展.

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