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探究生物工程专业实验教学的改革

2020-05-25 190 上传者：管理员

摘要：针对传统生物工程专业实验教学中存在的问题,提出以创新创业能力培养为核心,调整实验教学内容,改革实验教学方式,丰富实验教学方法和手段,从而建立生工专业实验教学新体系,培养学生创新思维、创业能力和实践动手能力。

关键词：
创业精神
创新能力
实验教学改革
生物工程
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高校是创新创业人才的培养基地,高等教育的主要任务是要培养既能适应经济社会发展,又能引领经济社会发展的高素质人才。随着经济社会的不断发展,高等教育与经济社会的关系越来越密切,学校要最大限度地满足经济社会发展的需要,一方面要通过传播知识、传播科技文化,培养适应经济社会发展需要的人才,另一方面学校还要创造知识、创造科技,以自己的基础和敏感,努力站在科技前沿,不断向社会输送新知识、新成果,同时培养出能引领经济社会前行的“双创型”人才[1]。既能创新、又能创业是大学生自我发展的需要。在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》中,国家强调高等学校教育要重点培养大学生的创新能力、创业精神和实践能力。现代大学生综合素质的培养,尤其是实践能力的培养是高等教育的主题,而实验教学在培养大学生动手能力和创新能力中具有重要的作用,如何将基础实验技能培养和实践能力培养有机地结合起来是实验教学中的重点[2]。

长期以来,受到传统教育教学理念的束缚,我国大部分高等院校实验教学体系都表现为重理论知识,轻实践操作,把实验教学作为专业理论课程的辅助教学,教学方法比较单一,实验内容相对分散,不能串联在一起,整个实验系统缺乏关联性和完整性[3,4]。由于实验教学条件的限制,开设的专业实验内容主要为验证性实验,开放性或设计性实验开设较少,极大限制了学生创新能力的培养;同时,实验教学中学生是在教师和实验员的指导和帮助下完成既定实验内容,学生在实验过程中处于被动学习的情况,这极大扼制了学生的主动性和参与性[5]。

面对国家对人才培养的数量与质量更高的要求,国内大部分高校进行了生物工程专业课程体系和实验教学体系的改革与探索,现已取得了一定的成效[6]。在实验教学上,华东理工大学、江南大学等高校都实施了改革措施,调整教学内容与教学手段,建立了理论性和实践性并重的实验教学体系。如华东理工大学在生物工程专业实验教学改革中,确立了以多层次的综合性设计实验为主的教学体系,形成了以核心实验为基础,创新性实验为龙头、综合性设计实验为主体的生物工程新实验教学体系。通过改革与实践,取得了良好的效果:首先,巩固了学生的基础实验技能;其次,综合性实验可以将当前的学科发展融入实验教学内容,使学生了解学科最新的研究进展;最后,提高了实验教学的效果,培养了学生的综合素质和创新意识。此外,沈阳农业大学、福建师范大学、华侨大学等高校也开展了类似的实验教学改革,实践证明提高了学生对生物工程专业知识、工艺流程、实践能力的掌握和运用,加强了学生的工程实践能力,培养了学生在生物和工程相关领域的科研及生产的综合素质。

近年来通过与我校毕业生的交流和沟通,学生普遍反映实践动手能力和基本科研能力对找工作的重要性。因此,在生物工程专业实验课程培养方案实施中,注重素质教育,深化教学改革,突出实践技能,已成为当前生物工程产业人才培养的模式[7]。作为以培养应用型人才为主的地方高等院校,我校积极调整生物工程专业人才培养方案,探索创新创业型人才培养模式下实验教学体系的改革方式。在此机遇下,结合生物工程专业的课程特征,对生物工程的实验教学进行改革探索对生物工程专业人才培养具有十分重要的意义。为此,笔者认为可以从以下几方面入手:

1、优化实验教学内容,构建多层次实验课程体系

在新的专业课程培养方案实施过程中,以生物工程理论体系为依据,以加强基础实验能力培养、注重综合能力培养为指导思想,通过多层次的实验教学体系,逐步培养学生的实践能力和综合实验技能。新的实验课程体系可分为三个层次:(1)以生物与化学基础实验培养学生的基本实验技能,该类实验以技能训练和方法论学习为主线,目的是使学生拥有扎实的基础实验能力;(2)以工程实验培养学生的工程实验能力,该类实验通过化工原理实验培养学生用工程的观点去观察、分析和处理数据的能力。(3)以专业综合实验培养学生的产业技能,结合生物工程学科的知识特点,以生物产品生产工艺为主线,遵循生物技术的上、中、下游特性设计综合实验。

2、加强实验教学与科研结合

为了培养大学生的科研创新思维,老师鼓励在校本科生积极参与科研项目申报。并且提倡学生把自己主持的各类项目如大学生创新创业计划项目融入到实验教学中来,以激发学生主动学习实验的热情,提高创新能力和科研能力。例如淮北师范大学,学生主持的科研项目《磺胺甲恶唑耐药细菌筛选及其耐药基因的克隆》《精喹禾灵高效降解菌的筛选与鉴定》等都是在开放实验平台下完成的,甚至有的进展良好的科研项目被选送参加安徽省大学生创业创新竞赛[8]。这种实验学习方式既能结合本专业科研进展,保证课程内容的先进性和实践性,又加深了学生对前沿知识的理解与掌握,潜移默化地培养学生的科研能力和兴趣。

3、进行开放式创新实验教学,拓宽实验领域

让学生参与实验室的日常管理、教学实验的准备等工作,让学生根据实验要求和进展来合理安排时间,这样才能使学生真正投入到整个实验过程中。另外,建立开放式实验教学,鼓励支持有科研课题的学生在实验室开展科研工作,这也有助于学生和教师的沟通交流,提高学生学习积极性和创造性,加强创新能力培养[9]。

综上所述,经过对生物工程专业实验教学内容、教学方式和手段的改革,不仅使学生掌握了基础实验操作技术,提高了他们的学习兴趣和积极性,而且培养了学生的科学思维方式,提高了学生的创新能力和实践能力。通过实验教学改革,培养生物工程产业化人才,改变生物工程专业的学生所面临的严峻挑战。实验教学改革才刚刚开始,要培养更多的创新创业型人才,还需要不断学习和总结经验,继续在实验教学改革道路上积极探索。

参考文献：

[1]粟桂娇,杨洋,阎欲晓,等.改革生物工程实验教学体系,培养学生工程素质[J].广西大学学报,2005,27(1):110-111.

[2]潘皎,牛淑敏,魏东盛,等.创建多层次微生物学实验教学体系培养科研创新型人才[J].微生物学通报,2016,43(4):867-872.

[3]杨忠华,侯亚利,黄皓,等.基于产业人才培养的生物工程专业实验教学体系构建探索[J].化工高等教育,2017,34(2):32-34.

[4]赵玉凤,程波,喻发全,等.以就业为导向的生物工程专业综合实验教学探索[J].实验室科学,2007(5):17-18.

[5]武高辉,杨韬,赵希文,等.本科生创新精神与实践能力培养体系的构建与实践[J].高等工程教育研究,2002(3):21-23.

[6]王玉建,薛林贵,李师翁.生物工程专业微生物学实验课的改革与学生创新能力培养[J].微生物学通报,2008,35(10):1651-1654.

[7]桂林,巫锦雄,柯德森,等.应用型人才培养模式与生物工程专业实验教学体系的整合[J].实验室研究与探索,2011(8):335-338.

[8]刘远,张辉,熊明华,等.改革“微生物学实验”课程内容培养科研创新型人才[J].牡丹江大学学报,2018(5):159-161.

[9]王光利,杨倩倩,刘婉茹,等.设计性试验在微生物实验中的探索与体会[J].淮北师范大学学报(自然科学版),2014(1):87-90.

刘远,高文慧,张辉,王光利,李峰.生物工程专业实验教学的改革与探索[J].商丘师范学院学报,2020,36(06):96-97.