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2010年3月,教育部發出了關于征求本科專業目錄修訂工作意見和建議的通知,在2011年《普通高等學校本科專業目錄(修訂一稿)》中,生物科學類專業在原有生物科學專業、生物技術專業的基礎上又增加了生物信息學專業和生態學專業,生物工程類專業在原有生物工程專業的基礎上又增加了生物醫藥專業,以適應我國經濟社會發展和高等教育改革發展的需要,具有前瞻性,有利于提高人才培養質量,有利于優化學科專業結構。生物技術專業是生物學領域一個新興的本科專業,1998年正式列入教育部專業目錄。該專業的設立旨在適應我國生物學應用研究型人才培養的需要,以服務我國新興生物技術產業快速發展的需求。教育部1998年頒布的《普通高等學校本科專業目錄和專業介紹》中指出,生物技術專業的培養目標是培養具備生物科學的基本理論和較系統的生物技術基本理論、基本知識和基本技能,能在農、林、牧、漁、環保、園林、醫藥、食品等行業的企業、事業和行政管理部門從事與生物技術有關的應用研究、技術開發、生產管理等工作的專門人才。生物技術專業開設的主要課程有微生物學、生物化學、細胞生物學、遺傳學、分子生物學、細胞工程、基因工程、微生物工程、生化工程、發酵工程設備、生物工程下游技術等,還有實驗課和必要的生產實習等實踐教學環節。
生物技術專業教育和建設的共識
回顧我國生物技術教育短暫的歷史,可以得到一些生物技術教育發展規律和生物技術專業建設的共識與啟迪。生物技術教育的發展是國家產業結構調整對人才需求與時俱進的結果生物技術產業作為一個正在崛起的主導性產業,已成為產業結構調整的戰略重點和新的經濟增長點,最終將成為我國趕超世界發達國家生產力水平、實現后發優勢和跨越式發展最有前途、最有希望的領域。經過一系列戰略部署和努力,探索了適合我國國情的人才引進、培養和使用機制,我國生物技術人才培養工作取得了長足發展,培養了一批優秀人才,吸引了一批海外尖端人才,已形成一支初具規模的生物技術人才隊伍,并在一定程度上提高了我國生物技術領域科研創新能力,生物技術人才培養工作呈現良好局面。但是,也必須清醒地認識到,我國生物技術人才發展的總體水平與世界先進水平相比還有明顯差距,在支撐我國生物技術科技與產業發展方面還有許多不相適應的地方。因此,我國發展生物技術科技與產業需要一支數量足、素質高的人才隊伍,對生物技術人才的培養應當適度超前,以確保人才源頭供給,也要注意規模適度,切忌供過于求。充分認識生物技術專業的實踐性特點生物技術專業是以理為主、以工為輔、理工復合型辦學專業,培養應用研究型人才,人才培養目標與規格具有突出的實踐性特點,并與生物技術產業的發展密不可分,學生不僅要掌握扎實的生物學基礎理論和基本知識,還應接受嚴格的生物技術基本技能與研發能力的訓練。這就要求高校必須有充足的經費投入、完備的教學儀器設備、規范的生產實習基地、完善的實驗課和實踐教學環節等。師資隊伍是保證教育質量的關鍵高質量的生物技術教育必須依賴于高素質的師資隊伍,生物技術專業培養目標的實現、課程的開設、生產實習的指導關鍵在教師。目前的當務之急是要提高教師的業務素質和教學水平,特別是提高教師的創新能力,實踐能力以及生產經驗和應用研究、技術開發、生產管理的能力。進一步豐富教育資源、完善課程體系、更新教學內容生物技術專業辦學經驗積淀較少,而且在一定意義上又是“高消費”辦學專業,因此進一步豐富教育資源、完善課程體系、更新教育內容,是適應辦學規模日漸擴大,提高和確保教育教學質量,促進生物技術教育健康發展的重要方面。
地方高師院校生物技術專業建設存在的主要問題
根據生物技術專業當前的發展速度與招生規模以及許多學校現有的辦學條件,對該專業教育的影響因素大致有如下幾個值得重視的問題。專業的學科定位和培養目標有待進一步規范在許多地方高師院校,生物科學專業是傳統的師范專業,在該基礎上,又開設了生物技術專業甚至生物工程專業。在這3個專業中,特別是生物技術與生物科學專業之間,在培養方案、課程體系、教學實踐環節等方面大同小異(多數學校課程差異不足10%),專業定位不準,課程體系缺乏特色,生產實習等實踐環節難以落實或質量難以保證,真正實現生物技術專業培養應用研究型人才的培養目標還有一定難度。與生物技術專業相關的應用型師資力量薄弱地方高師院校的生命科學學院或生物系教師中,絕大多數甚至全部都畢業于與生命科學相關的理科專業,畢業于生物工程、發酵工程等工科專業的教師很少,應用技術和實踐能力較差。因此,微生物工程、生化工程、發酵工程設備、生物工程下游技術等生物技術專業的主干課程和應用性強的選修課程以及實驗課、實踐教學環節等方面均缺乏優秀的技術型、應用型師資,嚴重影響教學質量和學生實踐能力的培養。辦學規模快速膨脹給原本緊張的教學資源帶來很大壓力生物技術專業從設置之初就受到社會的廣泛關注,辦學和招生規模迅速擴大,這在地方高師院校中尤其明顯。特別是新辦該專業的學校辦學積淀少,經費不足,設備匱乏,實習基地建設跟不上,實踐教學環節薄弱,教學質量問題比較突出。生物技術專業特色不明顯地方高師院校生物技術專業大多是在原有的生物科學專業基礎上設置的,又是非師范專業,在高師院校的重視程度遠不如傳統的師范專業,因此以上3個問題尤為突出。此外,課程體系千校一面,缺乏學校特色、學科特點和地域優勢。所以,地方高師院校生物技術專業的特色培育已刻不容緩。專業特色培育的過程,也是不斷優化人才培養、提高教學質量的過程,因此,專業特色培育必須立足學校所在的區域,從而使其可以更好地為地方經濟社會發展服務。
關鍵詞:環境生物;交叉學科;人才培養;實踐能力
Study on education of innovation and practice ability for environmental-biological interdiscipline subject students in engineering colleges
Du Qingping, Li Yanxu, Xu Yanbin, Tang Bing
Guangdong university of technology, Guangzhou, 510006, China
Abstract: The main reasons that influenced the interdiscipline subject talents training were analyzed in this article. Then two substantial ways were proposed to personnel training for EB interdiscipline subjects in engineering colleges: improving and optimizing the distinctive teaching plan and teaching programme; developing diversity experiments practicing teaching focused on strong actual effects.
Key words: environmental biology; interdisciplinary subjects; personnel training; practical ability
環境保護已成為當前國際關系、經貿合作的一個極為重要問題,嚴重地影響著我國國民經濟的可持續發展。如何在經濟高速發展的同時控制環境污染,改善環境質量,以實現社會經濟可持續發展,這是我國目前亟待解決的重要問題[1]。生物高新技術是環境保護中應用最廣、最為重要的單項技術,其在水污染控制、大氣污染治理、有毒有害物質的降解、清潔以及可再生能源的開發、廢物資源化、環境監測、污染環境的修復等各個方面發揮著極為重要的作用[2]。歷年的創紀錄高溫、低溫、干旱、冰雹等惡劣氣候環境,使得人們對環保治理的質量和效益要求越來越高。化學、計算機、地理等學科領域都在參與生物學和環境保護領域的研究,甚至連傳統學科中的數學、物理都悄然開始生物數學和生物物理學的研究[3]。環境生物教育的國際化、學科交叉的復雜化和科技知識更新的頻繁化,對工科院校環境生物交叉學科學生的實踐能力提出了新的要求。
1 環境生物交叉學科畢業生面臨的困境
1.1 環境生物交叉學科畢業生五花八門,學科背景相差很大
目前,全國理、工、農、林、醫和師范等各類高校基本上都設置有與環境保護相關的生物工程專業。各高校設置環境生物交叉學科的背景不同,專業基礎相差較大,對環境生物類人才培養所使用的專業培養方案五花八門,對交叉學科人才培養的教學大綱和基礎課程設置存在著很多不完善的問題。具體表現在以下幾個方面。
1.1.1 學生基礎課或者公共課程任務繁重
為了培養具有基礎知識面寬、適應性強、創新意識突出的優秀人才,國家教育部將原有的環境生物專業合并到環境科學專業中,使其成為環境科學的一個分支方向[4]。而各學校都要求交叉學科學生必須完成學校公共基礎課以及學院或一級學科專業基礎課。以我校為例,生物工程專業(環境生物技術方向)的學生不但要完成所有的基礎課程,還要具有很強的工程實踐能力,所以學生的高等數學、化工原理、工程制圖和物理化學、有機化學、分析化學等工程基礎課程學時所占的比例也相對較大。
1.1.2 專業課程門類多,培養的人才“博”而“不專”
生物技術專業涉及細胞工程、酶工程、基因工程、蛋白質工程、發酵工程等課程,而這些知識又必須建立在細胞生物學、遺傳學、分子生物學、生物化學等基礎知識上;如果要培養環境生物技術人才,學生還必須掌握環境檢測和分析、環境工程學、環境評價等基礎知識。
從以上兩點可以看出,交叉學科學生“博覽”多門課程的基礎知識,但是真正掌握的專業技術并不過關。要培養有特色的環境生物類技術人才,必須根據社會實際需求改革人才培養計劃,對現行的教學培養方案和課程體系進行整合和完善。
1.2 環境生物交叉學科畢業生的實踐能力和綜合處理問題能力欠缺
美國工程與技術鑒定委員會(ABET)要求各工程專業畢業生必須達到11種能力要求:包括制訂實驗方案、進行實驗、分析和解釋數據的能力;根據需要設計一個系統、一個部件或一個過程的能力;對工程問題進行識別、建立方程以及求解的能力;在工程實踐中運用各種技術、技能和現代工程工具的能力等[5]。原因主要是:(1)如今很多用人單位反映畢業生普遍存在重理論輕實踐、重高端技術輕基礎實踐能力的問題。盡管各高校人才培養方案中都設有實驗、實習等實踐教學環節,但實際上,實踐教學資源滿足不了對學生實踐能力培養的要求。從實驗教學分析,高校擴招,但教學設備沒有大規模增加,以前20人/批次的實驗資源,現在要滿足50人/批次的需要,學生不能獨立操作或者整體完成實驗教學要求。(2)實驗教學內容沒有根據技術發展進行更新。學生上實驗課時,只是按照教師編寫的非常詳細的實驗指導書按部就班操作,在實驗課上不能達到對學生的綜合能力和創新能力進行培養的目的。(3)缺乏處理實際問題的能力。很多專業沒有固定的生產實習基地,學生綜合實踐經驗幾乎為零,而且近年來就業壓力增大,學生急于找工作,不能獨立、高質量地完成畢業論文/畢業設計,失去了最后培養實踐能力和綜合解決問題能力的機會。
因此對環境生物類交叉人才培養的實驗教學、實踐教學的內容、方法和手段進行改革,建立穩定、有特色的實踐教學模式勢在必行。
2 環境生物類交叉人才培養實踐教學模式初探
2.1 教學計劃和教學方案的完善和優化
為了培養有特色的環境生物類技術人才,不同院校必須有適合自己專業特色的環境生物交叉的知識體系、教學計劃和教學方案[6]。以我校生物工程(環境生物技術方向)專業為例。教學中一方面強調學生有扎實的工程設計和技術應用基礎,另一方面要求學生掌握生物技術和環境保護領域系統的專業基礎知識。這些基礎知識涉及多個學科、多個領域,很多課程所使用的教材內容自成一體,缺少系統的適合工科學生所用的教材[7]。因此教學中首先根據本校學科優勢和本地人才培養需求,將各門基礎課和專業課所教授的知識進行優化整合,把一門課程放到滿足整個專業技術人才培養目標的層次上考慮,提煉知識內容,重新設置課程內容,確定課程教學的核心內容。再根據知識點之間內在聯系,將知識領域整合、聚類成環境生物技術板塊。最后根據學生的興趣和就業目標,將知識板塊構成不同的層次或者技術培養方向,使知識體系結構和教學目標明確。
2.2 開展多樣化實效強的實踐教學
培養環境生物類交叉技術人才可以參與的實踐教學環節包括課程實驗、專業實習以及科研團隊和自主創業等活動。
(1)實驗教學是培養合格人才的基本環節,不僅能培養學生嚴謹的科學方法和獨立進行科學實驗的能力,而且培養學生的創造能力,是培養學生動手能力和綜合素質的基礎[8]。對實驗課程進行整合,采取開放式實驗教學模式,實驗內容模塊化,將一些技能培訓的基礎實驗融入綜合性實驗,學生按照參與客體的不同分為不同小組;各組學生參與的實驗內容相互支撐,卻各不相同,自成一體,不但增強了學生的探索精神,而且可以引導學生進入研究性課題[9]。
(2)通過多種途徑,加強實習基地的建設。充分利用教師的科研實力,以“互惠互利、優勢互補”為原則,多途徑、多形式地與相關企事業單位共建校外實踐教學基地,并鼓勵理論功底扎實、實踐能力較強的中青年教師帶著學生與大型企事業單位的中高級專業技術人員從事校內外的合作研究,使教學和科研工作獲得“雙贏”。
(3)建立本科生科研平臺,鼓勵學生參加創新科研團隊。除了加強課堂實踐能力的培養,積極引導學生參與特色的課外科研創新課題,努力申報針對本科生而設立的科研項目。鼓勵參加前期科研團隊的學生,在畢業論文/畢業設計期間繼續參與自己的項目完成畢業論文/設計。該措施在我校環境生物系取得良好的效
果,近年來畢業生的就業率和企業反饋信息良好。
3 結束語
隨著生命科學與環境科學的發展與應用,環境生物學知識的高等教育,很可能延伸為一項重要的社會普及教育[10]。從一個較全面、系統、科學的角度,認識和分析環境生物交叉技術人才培養中所遇到的問題,強化技術儲備人才實踐能力的培養是非常必要的。從完善、優化教學計劃和教學方案做起,采取不同的途徑加強實驗和實踐能力訓練,采用本科生導師制、縱性科研小組等措施,在教學中實施以實踐教學改革為突破口的整體教學改革,力求取得更為顯著的成效。
參考文獻
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關鍵詞 生物技術專業 拔尖創新人才 培養模式 培養方案
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
Study and Practice of Local Engineering Colleges Biotechnology
Professional Top Creative Talents Training
ZHAO Jinfang[1], FU Zhanpeng[1], ZHAO Xiao[1], GAO Wa[1], LONG Congping[2], WANG Jinhua[1]
([1] College of Biological Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan, Hubei 430068;
[2] Hubei Jiayu Yuyue No.2 Primary School, Xianning, Hubei 437000)
Abstract How to train professionals Biotechnology top creative talents, is a major challenge Hubei University of biological disciplines to achieve leapfrog development faces. Based on my undergraduate school of biotechnology nature, status, combined with the main problems that exist in undergraduate education, targeted training measures put forward my school-related biotechnology professional top-notch creative talents.
Key words biotechnology professional; top creative talents; training mode; training program
隨著生物科技發展的需要,生物產業發展模式已由簡單日用產品及工業原料產品的發酵拓展到使用現代生物技術為主的高新技術以獲得高附加值產品,這就需要掌握高新技術應用型的專業技術人才。2010年3月,國家教育部啟動“國家拔尖人才培養計劃”,清華大學、北京大學等十多所大學開展生物學等五個學科率先試點,力圖在創新人才培養方面有所突破。①生物技術專業側重于技術應用型人才的培養,近幾年來,一些高校都在轉變教育思想,深化教育教學改革,積極探索培養具有創新精神和突出創新能力的拔尖人才。沈陽師范大學馬純艷教授②對生物技術專業創新型人才培養模式與培養方案的構建進行了探討。國防科學科技大學劉志明等對該校生物技術專業進行全方面改革與優化,有針對性地提出了拔尖創新人才的相關培養措施。③西南交通大學韓旭東等對行業特色院校工科拔尖創新人才培養的思路目標和特點等進行了較為詳細的研究分析。④
此外,湖北大學等地方重點高校也在探討并構建拔尖創新人才的培養模式。研究者普遍認為精英教育對地方重點高校發展的意義至關重要,985和211院校以外的本科院校在某些方面同樣具備培養拔尖創新人才的能力。
湖北工業大學是一所以工學為主,覆蓋多個學科門類的省屬多科性大學。目前,學校堅持以培養創新創業和實踐能力強的高素質應用型人才為目標,積極推進梯級多元、分類培養、協同創新的7+2+1人才培養模式改革,以著力提升學生的工程素質、科學素質、實踐能力和創新能力,并逐步培養出一批適應行業特色院校工科拔尖創新型人才。
1 我校生物技術專業拔尖創新人才培養的作用和意義
(1)培養拔尖創新人才對生物技術專業本科教育具有帶動作用,能夠引領本專業教學工作,提高人才培養的整理質量。同時也可提高專業競爭能力和吸引優秀生源。(2)拔尖創新人才的培養可彰顯湖北工業大學輕工特色,逐步形成了鮮明的辦學特色和獨特的學科優勢,進而提高優勢學科的科研和教學水平,形成良性循環。(3)拔尖創新人才的培養對本科教育具有輻射效應,培養理論水平高、動手能力強和創新能力突出的優秀人才服務于區域經濟,推進行業特色院校工科拔尖創新人才的培養。
2 我校生物技術專業拔尖創新人才培養思路及培養目標
2.1 人才培養思路
在生物技術專業拔尖創新人才培養上,我們以學生創新思維和創新能力培養為指導思想,通過產-學-研合作研究,為其創造良好的成長環境,培養行業型人才;改革教學模式構建合理的課程體系,采取基礎學習、專業學習、實踐訓練的分段培養方式,創建具有行業特色的工科拔尖創新人才培養體系;倡導討論式、研究式和啟發式的教學方法,鼓勵和引導學生在專業領域和交叉學科上大膽想象、大膽創造,倡導學術自由,鼓勵冒尖。
2.2 培養目標
針對湖北工業大學輕工辦學特色,強化學科交叉知識和前言知識的儲備,以科研為主線,提高學生的科學素質、創新思維和動手能力,以產-學-研合作平臺為依托,強化生產實踐,創建具有行業特色的工科拔尖創新人才培養模式,培養興趣濃厚、基礎扎實、能力突出、德才兼備、勇于創新的拔尖學生,推動地方高校生物技術專業的發展。
3 我校生物技術專業拔尖創新人才培養的措施
(1)建立“寬口徑、重實踐、強創新”的課程體系。推進課程體系、教學內容、教學方法和手段的改革,課程設置按生物內涵或應用領域進行模塊化組裝;倡導研究性學習和自主性學習,加大研討和報告,代替傳統的作業和考試模式;對實驗課程進行改革,加大自主實驗量,鍛煉學生的實際動手能力,促進基礎實驗技能的掌握;將科技前沿融入到教學工作中,向學生傳授更多的學術前沿和實踐前沿的課程,培養學生的科學精神和創新意識。
(2)堅持“強實踐、善科研、求創新、特色化”的思路,制定滿足人才培養目標的培養方案。構建新的課程結構,加大選修課程開設比例,同時開設創新教育系列課程,促進學生創新思維的形成和創新方法、創新工具的掌握;注重生物學相關知識的更新,注重知識結構的系統性、聯系性、交叉性、綜合性,體現我校生物學科特色,體現生物技術專業的時代特征。
(3)建立專業導師制,指導參與各類學科競賽和科研訓練計劃,在實踐中培養科研能力。采取“以學科建設為龍頭,以發酵工程教育部重點實驗室、2011湖北省綠色輕工協同創新中心為平臺,以教師高水平科研課題為依托,以培養學生專業素養和實踐技能為目標”的發展原則,引導學生盡早進入科學研究領域,把學習和科學研究結合起來。
(4)建立教學、科研、實踐 “三位一體”的校企聯合培養體系,通過高校、行業和企業的緊密協作,依托我校發酵工程學科的專業優勢,提高生物技術專業學生的科學研究的能力、工程能力及實踐技能,突顯應用型人才培養的專業特點,以適應社會對人才的多元化需求,增加學生畢業后的就業預期。
(5)加快創新教師團隊的建設。培養拔尖創新人才,前提是擁有高素質的創新師資隊伍。本專業積極引進海外高層次人才,鼓勵和支持青年教師出國進修培訓,提高教師的國際化水平。創新人才培養以名教授授課為主,青年教師為輔,鼓勵教師在教學中的創新和改革,保障教師能夠掌握學科前沿知識和進行深度的科研研究,提升教師的創新能力。
基金項目:“地方工科院校生物技術專業拔尖創新人才培養模式的研究與實踐” (批號:校2012022);地方多科性大學生物化學實驗教學模式的探索與實踐(批號:校2007014);“適應武漢生物谷國家生物產業發展人才需求的生物類課程新體系的研究與實踐”(批號:省2010225)
通訊作者:王金華
注釋
① 劉齊軍,柳瓏.《生物學基礎》課程建設對拔尖創新人才培養的幾點啟示.高等教育研究學報,2011.34: 75-77.
② 馬純艷,卜寧,李學軍,李瑩.生物技術專業創新型人才培養模式與培養方案的構建.沈陽師范大學學報,2010.28(4):561-564.
關鍵詞:動物生物技術專業;課程建設;人才培養
中圖分類號:G642.4 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)06-0173-03
華南農業大學動物生物技術專業成立于2006年,2010年剛申請了該專業的理學學士學位的授予權,它有別于傳統的生物技術專業。動物生物技術專業是建立在動物科學基礎上的生物技術專業,學生既要掌握動物科學專業的基本知識,又要掌握生物技術專業的基本技能。通俗地說,動物生物技術專業就是培養服務于動物科學領域的生物技術人才。目前,動物生物技術專業的課程建設尚不完善,專業課程教學內容存在嚴重重疊交叉現象,所以,動物生物技術專業課程的規范建設和創新研究是非常緊迫和必要的。我們通過對專業課程的綜合建設,形成了一套完整的課程體系,對該專業的發展和人才培養有著積極的推進作用。主要的建設策略如下:
一、加強專業課程教學團隊建設
(一)組建教學團隊
加大力度將其他核心課程組成課程群,如將《分子生物學》、《細胞生物學》、《動物微生物學》等核心課程組群,同時組建教學團隊。教學團隊具有先進的教學理念和明確的教學改革目標、切實可行的實施方案、健全的團隊運行機制和激勵機制,每年各教學團隊均提交詳細的中期匯報和年度總結。如:《動物生理學》課程教學團隊的負責人為珠江學者艷教授,該團隊由4位青年教師(副教授和講師)和一名高級實驗師組成,該團隊已建設有雙語教學示范課程和校級精品課程,取得了良好的教學效果。
(二)實施課程教學管理負責人制
隨著學科發展和教師開設課程積極性的提高,本院開設了一批動物科學類的相關課程,出現了課程內容部分交叉重復,同時由于學院以系為管理單位,傳統教研室取消,造成課程管理一度困難。為此,學院組建專業課教學團隊,每門課程由1~5位老師組成,其中推選一名具有副教授以上職稱的資深教師擔任課程負責人。課程負責人的任務是組織該課程授課任務分配、修訂教學大綱、組織期末命題、考試和閱卷、負責教改研討等工作。該制度的實施有效地改善了課程管理一度混亂的現象,搭建了教學改革和教學研討的平臺,授課老師分工明確,責任落實到位,獲得了良好的效果。同時建立《課程負責人更換制度》,保障教學團隊的穩定,促進教學團隊的可持續發展。
(三)改革教師培養和培訓機制
在教師培養方面,制定了完備的“青年教師導師培養制度”。嚴格執行青年教師導師跟蹤培養制度,每位青年教師進校后由學院安排資深教師結對指導,負責指導青年教師學習、聽課、授課和參加教研室工作等,使青年教師在團隊帶領下迅速成長。按照師資隊伍建設規劃,鼓勵和支持中青年教師到其他優秀院校攻讀碩士、博士學位,不斷提高師資隊伍的素質,優化年齡結構,科學合理地配置教師,在資深教授的“傳幫帶”下,形成年齡結構合理、創新能力強的師資梯隊,同時提高引進人才和外聘人員生活待遇和工作條件,以保證團隊建設可持續發展。
二、加強課程體系建設
(一)制定專業課程建設的標準
課程建設始終是人才培養的核心。借鑒其他院校課程改革成果,制定該專業所有核心課程必須完善并達到的標準:①根據人才培養方案和學科發展趨勢修訂課程教學大綱;②選用適合教學內容的中英文教材和參考書;③編寫符合教學大綱要求的教案和高質量的多媒體課件;④合理安排教學內容,開展切實有效的實踐活動;⑤建立嚴格的課程考核評定體系。
(二)加強“專業核心課程群”建設,構建“理論教學、實踐教學和創新訓練”三部分并重的課程體系
專業核心課程群建設是從專業導向、能力導向和職業導向進行考慮,從而進行合理組合。如包括核心課程群中基礎課程、專業基礎課程和專業課程銜接,課程的內容根據學生的認識和知識的深入合理設置;包括課程群內課程內容的有機整合,避免不同課程內容的簡單重復;包括教學實踐環節的統一安排;包括課程群整體對學生創新能力的培養、創造思維的訓練、創造心理的樹立、創造技能的掌握等。構建由理論教學、實踐教學和創新訓練等3部分并重的創新課程體系。以統籌規劃、突出重點為核心,以分級建設、注重實效為支撐,遵循“合理選擇(整合)、梯度深化、有機組合”的原則,實現公共基礎平臺、專業基礎平臺和根據專業或專業方向而設置的專業課平臺三階段的創新型素質教育課程體系的建設。
(三)加強教材和精品課程建設
提倡選用近三年的優秀教材,或國家教育部推薦教材,或國外高水平原版英文教材。鼓勵建設一體化設計、多媒體有機結合的立體化教材。設立“教材建設項目”,支持教師編寫教材和出版等工作。鼓勵購買原版英文教材,購買教材費用由教學經費支出。制定了《動物科學學院精品課程培育方案》,安排專項資金用于精品課程和“精品課程網”的建設,及時更新精品課程內容。
(四)加強選修課建設,促進專業拓展教育
一是加強綜合素質課程的建設,尤其是大學生文化素質教育核心課程的建設,把一些前沿性強、體現文理交叉滲透的、深受學生喜愛的課程列為全校性的公共選修課,學生可根據自己的特長、興趣和能力選修;二是圍繞教師的科研課題或國內外大型競賽開設一些相關的、利于培養學生的科研和創新能力的選修課;三是著力從相近專業(獸醫專業)主干課和重點課程中選擇開設出一批選修課。通過對此類課程的學習,拓展學生的視野,提高大學生的綜合素質。
三、加強教學資源建設
(一)加強網絡資源的建設
隨著網絡和多媒體技術的迅速發展,學生利用網絡教學資源進行自主學習得到很大的發展。如網絡資源庫內容缺乏吸引力,缺乏鼓勵學生自主學習的機制等。針對網絡資源的不足進行改革,擴大利用網絡資源的利用率,促進學生和老師進行實時溝通,促進師生共同進步。逐步實現專業核心課程全部網上運行并及時更新網絡平臺的內容,使課程的網絡平臺成為課堂教學最有效的輔助工具。
(二)優化整合教學資源,加強實驗教學平臺建設
根據課程體系,為本專業本科生的實驗教學構筑四大實驗平臺,包括基礎課實驗教學中心、專業課實驗教學中心、各學科教師科學研究實驗室、生產實驗場和教學實習基地。四大平臺分別從基礎理論、專業實踐技能、學科研究前沿和生產技術管理等幾個方面對學生進行針對性的培訓。基礎課主要依托學校開放的公共實驗課程平臺,本專業教師的研究室全面向本科生開放,1~4年級本科生可利用假期到生產實驗場和教學實習基地參加生產實踐。這些措施為培養專業基礎扎實、實踐動手能力強、具有創新精神和創業能力的高素質動物科學人才提供了保障。
(三)開拓校外優勢教學資源,拓寬教學視野
積極挖掘和充分利用校外優質教學資源,通過校企聯合、與國內外名牌大學和高水平科研院所聯合、吸納優良的國內外教學網絡資源和書籍等,加強協同開發,促進優勢互補和資源共享,拓寬教學視野。
利用企業的資金、設備、實踐場所來培養從事本專業的技術人才,育人單位與用人單位緊密結合,可以將專業學習與企業實踐相結合,有效地提高專業知識的實用性。校外實習基地為學生開展生產實習、社會調查、課外創新活動和畢業論文提供了強有力的保證。同時每年11月份舉辦一次校企合作論壇,積極與企業探討校企產學研合作、本科人才培養等問題,充分利用校企雙方的優勢互補培養創新型適用人才。
利用與國外高校的合作(如2+2培養)培養學生,可以利用國外的教學資源,開拓教學視野,培養優秀的學術型人才。如本專業2010年與西澳大利亞大學簽訂了“2+2”聯合培養人才的協議。“2+2”本科人才培養模式改革是本專業教育改革的趨勢和潮流,是本專業學術型人才培養的適應高等教育發展的需要,是切實提高教學質量和本科人才培養質量的必要手段和重要途徑。同時加大教學經費的投入,購買優秀的國內外教材、參考書籍及一些網絡資源,進一步完善教學資源。
四、加強專業課教學模式改革
在現代畜牧生產技術快速發展的今天,動物科學知識更新速度加快,為了培養出適應時展和社會需求的高素質人才,使學生緊跟時代步伐,學以致用,在理論和實踐教學方面的教學方式進行必要的改革,以適應新時期社會對動物科學專業人才的要求。理論教學方面,強調教學內容、教學模式與教學手段的改革和創新。
教學內容。①刪除陳舊過時的教學內容,吸收本學科發展的最新研究成果,實現有生命力的經典內容與科學前沿的系統成果的辯證統一;②將教師科研內容引入理論教學,把自己科研課題的構建思路、國內外研究現狀及發展趨勢講授給學生,進一步拓寬學生的視野,激發學生學習專業的興趣,使學生更了解動物科學專業的研究內容和發展方向;③遵循“少而精”的原則,突出宏觀內容的教學,講授突出重點、要點、難點,著重介紹動態的、發展的內容和整體的科學思維方法。
關鍵詞:校企合作 學生 實踐能力
中圖分類號:G646 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)07(c)-0149-02
Abstract: The training of College Students’ practical ability is an increasingly fierce trend at home and abroad.This article embarks from the reality,through the depth of cooperation between colleges and enterprises,take biotechnology specialty core skills training teaching system as the main goal, to break the traditional teaching plan and constructing new basic and professional combinedteaching system which is integration,multi-level and open,to meet the modern vocational education,and improve the quality and social service ability of the biological and technical personnel in our university.
Key Words: School enterprise cooperation; Students; Practical ability
當前大多數普通高校都采用傳統教育模式,主要偏重理論[1,2],在時間方面卻有很多不足,無法為高速發展的社會提供綜合型人才。生物技術交叉融合了現代生物學發展及其相關學科,其應用前景十分廣闊。但就目前社會發展形勢來看,生物技術專業的學生就業并不占優勢,生物技術缺乏交叉型應用型人才[3]。
校企合作是學校與企業建立的一種合作模式,目標是為社會培養合格的勞動者和技術人才[4]。校企合作使學校和企業緊密合作,使學生的理論知識得以運用在實際操作中,既培養了學生的實踐能力,企業也能及時獲取最新的技術及理論,培養出交叉型應用型人才。
1 生物技術專業高校校企合作現狀和問題
當前科技發展迅速,社會競爭也隨之激烈。教育行業、大中專院校等職業教育院校為適應發展趨勢,提高就業質量,與企業合作已經成為一種趨勢。校企合作[5]把在校學習與企業實踐并重,有針對性培養人才;同時,學校和企業共享信息和資源,有效應對社會發展。對生物技術專業而言,實踐不僅僅是在實驗室做實驗,更多的是在企業見習、實習期間實踐,實現真正的理論與實踐接軌。但是校企合作仍然存在許多問題,比如:學校和企業雙方在各取所需方面沒有達到很好契合[6]。企業需要資金快速周轉,在短時間內要獲得更高效益,不愿意在不成熟的技術上花費太多時間和經驗,以至于企業對校企合作不積極主動。
2 建立共贏的合作機制
2.1 培養市場需要的人才
校企合作就為此提供了一個很好機會,學校的教學專家在與企業溝通之后,能夠提供具有針對性的培養方案[7];教師在與企業溝通之后能夠把現實的操作實例講解給學生;另外,學生也可以把理論知識和實踐結合起來[8],不再是紙上談兵,并且對于自己的知識、能力很好定位。校企合作能真正培養出實踐能力強、理論基礎扎實的綜合型人才。
2.2 校企合作可共同實施個性化就業指導
當前很多大學生就業與所讀專業并不相符,大學生對自己專業的就業前景都不清楚。校企合作有助于學生做好職業規劃,在充分考慮各種因素之后,對行業因素也有較為清晰認識,制定出符合自己的職業道路。
2.3 校企合作可共同搭建就業平臺
通過在校內建立生產性實訓基地,校外頂崗實習機制推進校企雙方的深度合作。校外頂崗實習就業一體化基地實行戰略合作機制,學校為企業提供人才和服務,企業提供設備和技術并接受學生實習,同時解決就業難和用人難的雙重矛盾。
3 科學地構建課程體系
將生物技術基礎與專業課程及見習、實習安排優化整合,制定新的教學計劃和大綱,實現“一體化、多層次、開放式”的基礎與專業相結合的教學體系。傳統課程教學模式,存在單純的知識傳授和低水平的實驗操作等弊端[9],改變傳統的教學模式,使課程知識和實驗操作有效結合。
近年來,西華師范大學生物技術專業建立了多個實習基地,積極探索校企合作培養體系下生物技術專業學生實踐能力,取得了一定成績。(如表1)
4 結語
通過校企深度合作,加強學校和企業之間的溝通,調整辦學方向,緊追時代經濟發展的腳步,適應社會的需求,建立一個校企合作的良好雙贏模式,為企業培養和造就創新人才。
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(云南農業大學 農學與生物技術學院,云南昆明650201)
摘要:以云南農業大學農學與生物技術學院農學專業為例,論述了云南農業大學為適應云南高原特色農業發展,結合社會需求,在人才培養目標定位、創新人才培養模式、組建優秀教學團隊、優化人才培養過程等方面進行的探索與實踐,以實現農學專業人才培養目標,提高教學質量,著力打造具有地域特色、行業特質、自身特點的農學品牌專業,滿足云南省農業產業對高素質農業人才的需求。
關鍵詞 :高等農業院校;模式;創新;品牌專業
中圖分類號:G 642文獻標志碼: A文章編號: 1004.390X(2015)01.0060.05
收稿日期:2014.09.18修回日期:2014.10.22網絡出版時間:2015.01.0713:06
基金項目:農學國家級特色專業建設項目;“作物栽培學與耕作學”國家級、省級教學團隊建設項目;云南省高等學校品牌專業建設工程;云南省高等學校教學改革研究項目(云教高〔2013〕106)。
作者簡介:周平(1967—),男,云南永勝人,副教授,主要從事氣象學與氣候學研究。
*通信作者:陳軍文(1977—),男,苗族,湖南沅陵人,副教授,博士,主要從事農業生態學研究。
網絡出版地址:http://cnki.net/kcms/detail/53.1044.S.20150107.1306.013.html
Innovating Mode of Talents Training and Building Brand of
Agronomy Specialty: A Case Study on Agronomy
Specialty of Yunnan Agricultural University
ZHOU Ping, TANG Tianxiang, HAI Meirong, LIU Yating, CHEN Junwen
(College of Agronomy and Biotechnology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China)
Abstract:In the present paper, as a case study on agronomy specialty of College of Agronomy and Biotechnology, Yunnan Agricultural University, it has been reported that the exploration and practice for targeting orientation of talents training, innovating mode of talents training, organization of excellent teaching group, optimizing process of talents training have been made by Yunnan Agricultural University to adapt the development of agriculture characteristics of Yunnan plateau in context of the social demand for talents. These efforts are to achieve the objective of talents training of agronomy specialty, to advance the teaching quality, to heavily build agronomy brand specialty with local, professional, and self characteristics, and to satisfy the demand for high?quality agricultural talents in agricultural industry of Yunnan province.
Keywords: high agricultural colleges and universities; mode; innovation; brand specialty
高等學校品牌專業建設,是優化學科專業結構,加強專業改造、豐富專業內涵提升專業整體水平,推進教學改革,提高人才培養質量的重要舉措,也是專業獲取國內外持續競爭力和求得競爭優勢的重要戰略手段。云南農業大學作為云南省唯一的高等農業院校,如何適應新形勢下高原特色農業發展對復合型、應用型人才的需求,在日益嚴峻的競爭中保持辦學優勢,一直是我們思考和探索的問題。
農學專業是云南農業大學傳統優勢特色專業,設置于1938年,經過幾代人幾十年的艱苦創業與努力,農學專業在師資隊伍、人才培養、教學團隊和科研平臺建設等方面均有較大的發展,辦學水平不斷提高。1995年被列為云南農業大學校級重點專業,2001年被列為云南省省級重點專業,2010年被列為國家級特色專業,2014年被列為云南省高等學校品牌專業加以建設,已經形成完備的本科—碩士—博士(作物遺傳育種)培養體系,為云南省乃至全國培養了一大批優秀農業人才,取得了一批具有顯著社會效益的科研成果。
一、明確培養目標,突出專業特色和優勢
人才培養目標是專業建設的靈魂,人才培養目標的調整應結合地方經濟結構調整和學校自身的優勢,以社會需求為導向,突出專業特色和優勢,以培養適應地方經濟發展的高素質應用型人才。為此,云南農業大學農學專業長期堅持利用云南省得天獨厚的生物資源優勢、民族多樣性優勢和毗鄰東南亞諸國的區位優勢,立足邊疆、面向全國、走向世界,在水稻高產、小麥抗旱節水栽培、玉米坡耕地水土保持與高產栽培、薯類和甘蔗資源以及藥用植物開發與利用等方面已探索出相應的技術體系及理論,取得了一批在全國有影響的成果,形成了獨具特色的高原作物研究方向和農學專業人才培養模式。本著“開學養正、育四海英才;明理尚農、興九州糧倉”的辦學理念和“德才雙馨、耕讀至誠”優良教風和學風,通過人才培養模式的探索、教學體系的改革、教學方法的改進、師資隊伍的建設和學生能力的培養,實現農學專業“厚基礎、寬口徑、高素質、應用型”的人才培養目標。
云南農業大學農學品牌專業建設依托3個省級重點學科(作物遺傳育種、作物栽培學與耕作學、作物學)、1個博士點(作物遺傳育種)、5個碩士點(作物遺傳育種、作物栽培學與耕作學、植物學、生物化學與分子生物學、藥用植物資源)和2個專業學位碩士領域(作物、種業),在保持傳統優勢的同時不斷加強生物技術、信息技術在農業中的應用;在加強基礎知識教育的同時不斷拓展專業方向,立足云南農業生物多樣性豐富的實際,充分發揮團隊、科研、平臺優勢,利用國家級、省級質量工程項目(國家級特色專業、國家級教學團隊、省級教學名師、省級精品課程)建設成果,采取本科生全程導師制,分類指導,因材施教,培養既具有農作物高產栽培、良種培育及農業經營管理、農業綜合技術體系等方面的基礎理論、基本知識和專業實驗技能,又能運用現代化生物技術、信息技術、綠色農業生產技術理論知識指導現代農業生產和社會主義新農村建設,既可從事農業科學研究、農業技術開發與推廣、農業教育和農業行政管理,又能從事企業經營、市場營銷以及農產品開發的高層次、創新型的復合型、應用型人才。
二、適應形勢發展,創新人才培養模式
云南農業大學農學專業與其他部分農業院校一樣,普遍存在原有培養目標偏大的問題,希望把所有學生都培養成全能型農業科技人才,畢業后幾乎能勝任所有與農業生產、農業科研相關的工作、貪大求全,忽視共性與個性的培養;培養方案重理論輕實踐,導致學生動手能力和創新能力不強。針對農學專業存在的上述問題,2010年根據學科和專業發展的需要以及學校教育教學定位,在廣泛聽取用人單位、學生、一線教師對培養方案的意見和建議的基礎上,聘請校內外有關專家對人才培養方案進行論證,最后完成2010版農學專業人才培養方案。新版人才培養方案以培養農學應用型專門人才為目標,強調“厚基礎、寬口徑、高素質、應用型”,不僅僅以崗位能力培養為準,在注重基礎理論培養的同時,更注重學生創新精神、實踐能力、綜合素質的培養與鍛煉,為學生的可持續發展奠定堅實的基礎。
2010版農學專業人才培養方案構建了“三平臺、六模塊”的課程體系及“(2+1)×2+(1+2)×2”的培養模式。“三平臺”即素質教育平臺、專業教育平臺和實踐教學平臺;“六模塊”即公共必修課模塊、公共選修課模塊、學科共同課模塊、專業基礎課模塊、專業課模塊、專業選修課模塊。不斷優化的課程體系,能夠充分調動學生自主學習的積極性。“(2+1)×2+(1+2)×2”的培養模式:即一、二年級的第一、二學期理論教學,第三學期實踐教學;三、四年級的第一學期為理論教學,第二、三學期為實踐教學。其中一年級第三學期為執行公共實踐教學模塊,二年級第三學期為課程實習、專業實踐、社會實踐,三年級第二、三學期為畢業實習、生產實習和畢業論文試驗。四年級第二、三學期為預就業實習、就業見習。實現實踐教學四年不斷線,形成了完善的實踐教學體系,全面加強了學生創新創業精神和實踐能力的培養。2010版的人才培養方案的特點表現在:一是培養目標轉向復合型、應用型人才培養;二是加強了現代農業生物技術和農學專業課課程設置的連續性和系統性;三是大幅度增加實踐教學和選修課學分(專業實驗教學與實踐教學累計學分達51個學分,占總學分的28.3%,專業選修課增加3學分,另外新增了12個課外選修學分,并將兩學期制改為三學期制)。因此,2010年的人才培養方案更貼近云南農業大學人才培養的核心——創新精神和實踐能力的培養。培養的學生具有堅實的基礎理論、較強的專業技能和綜合素質,特別是通過產、學、研緊密結合,極大地增強了學生的實踐動手能力,能適應云南特色農業產業發展對人才的需求,近三年農學專業不低于90%的就業率也從側面說明人才培養方案的調整取得了成功,但和現代農學專業的發展要求相比,仍然存在著繼續調整和優化的必要。
發展高原特色農業,是云南省根據農業實際和發展需要做出的一項重大決策,是深入實施西部大開發戰略和橋頭堡建設的重大任務,對云南探索現代農業新路、補齊農業產業發展短板、增強農業競爭能力、促進農民持續增收、推動云南跨越發展意義重大[1]。其實質就是充分利用云南地理優勢獨特,氣候優勢突出,物種優勢明顯,開放優勢巨大等條件,以保障農產品供給、增加農民收入為主要目標,廣泛運用現代科學技術、先進管理經驗和現代生產經營組織方式,打造云南在全國乃至世界有優勢、有影響、有競爭力的戰略品牌,努力走出一條具有云南高原特色的農業現代化道路[2.3]。為此,云南農業大學為適應云南經濟發展,培養適合云南高原特色農業發展,滿足科學技術研究、農業生產管理、農業行政管理、現代農業企業管理等不同需求的高素質、國際化農學專業技術人才,搭建校、企、研相結合的教育平臺,構建了“2+1+1”多元化人才培養模式。
“2+1+1”的教學模式(見圖1),即學生2年的通識教育和專業基礎教育;1年多元化專業教育模塊(主干核心課程群和延伸課程群),包括農業生物技術課程群、作物學課程群、農業經營管理課程群和農業行政課程群模塊;1年的畢業實習和預就業實習,根據學生未來的就業取向,按照科研院所實驗、企業實訓、預就業實習分流培養。
“2+1+1”的人才培養模式具有以下4個特點。
(1)突出高校、企業和科研院所協同創新。將科研院所和企業的優勢資源有效轉化為教學資源,解決教學資源不足、教學平臺不高、師資隊伍不強的難題。
(2)突出以學生為主體和中心。一方面,改變教學方式,使學生由被動學習向主動學習轉變,形成學生參與、師生互動式的教學過程;另一方面,學生根據擇業目標自主選擇核心課程群和實習、實訓方式,培養農業產業發展的研究型、應用型、管理型等多層次人才。
(3)突出理論和實踐相結合。建設以專業課程為核心的課程群,優化課程體系、更新教學內容,通過實驗、實訓和實習相結合,培養實踐能力、創新能力和創業能力。
(4)突出本、碩、博一體培養模式。加強和充實與學科碩士點發展相適應的課程設置,探索本科教育與研究生教育銜接,逐步實現本、碩連讀或本、碩、博連讀。
三、圍繞品牌專業建設,組建優秀教學團隊
建設一支高素質的優秀教學團隊,是打造品牌專業的基本保證,是促進品牌專業建設可持續發展的關鍵措施。農學專業教學團隊在作物栽培學與耕作學省級(2008年)、國家級(2010年)教學團隊基礎上組建,團隊成員33人,其中教授12人,副教授11人和高級實驗師2人,博士生導師9人,碩士生導師22人;具高級職稱的教師有25人,比例達75.8%,22人具有博士學位,占人員總數66.7%,6人具有碩士學位,占人員總數18.2%;具有研究生以上學歷所占的比例為84.8%。35歲及以下年齡教師有6人,占團隊總人數的18.2%;36~45歲年齡教師有19人,占團隊總人數的57.6%;46歲及以上年齡教師有8人,占團隊總人數的24.2%。教學團隊中有云南省有突出貢獻的專業技術人才二等獎獲得者1名,云南省高等學校教學名師3名,農業部產業體系崗位專家1名,云南省現代農業產業技術體系崗位專家7名,云南省中青年學術技術帶頭人及后備人才7名。
圍繞農學品牌專業建設形成了省級教學名師、知名教授為帶頭人,以教授、副教授為主體,中青年教授、副教授為骨干,多學科相互融合,積極致力于不斷教學改革,教學特色鮮明、學術造詣高、教學能力強、教學經驗豐富、熱愛本科教學,學歷、年齡、學緣結構合理的優秀教學團隊。一支優秀的教學團隊能掌握行業科技與生產發展的動態,推動教學內容、教學方法改革和研究,促進教學研討和教學經驗交流,推進教學資源開發,促進專業辦學水平和教育質量的提高,以質量樹品牌,實現專業辦學目標和教學團隊自身的可持續發展,充分發揮品牌專在學校及行業中的引領、示范作用。
四、突出能力培養,優化人才培養過程
(一)加大教學改革力度,提高課堂教學效果
在教學過程中不斷更新教學內容、改進教學方法、更新教學手段、探索考核方式等全面加強教學改革。在教學內容上注重基礎知識和學科前沿知識相結合,增加云南地方特色作物及最新科研成果、先進生產技術;在教學方法上積極推廣“教—學互動模式”教學法,同時引入案例教學法、小組討論法、情景教學法等,充分調動學生自主學習積極性,培養學生文獻查閱、表達等能力和團隊合作的精神;在教學手段上積極推進多媒體教學、雙語教學和網絡課件的使用;在考試改革上探索筆試與口試相結合、閉卷與開卷相結合、理論性考試與實踐性考試相結合、撰寫課程論文與基本知識考查相結合。
(二)創造優良的實驗教學平臺,提高學生的實踐與創新能力
實踐教學是高等教育教學手段的重要形式,是將理論知識轉化為能力培養應用型人才的一個重要環節,其目的是有效促使學生理論聯系實際,鞏固和深化所學理論知識,提高動手能力,培養創新精神。以國家級實驗教學示范中心為標準,以“云南省作物學實驗教學示范中心”、“云南高校作物種質創新及可持續利用重點實驗室”、“云南省現代農業馬鈴薯產業體系研發中心”和“云南省優勢中藥材規范化種植工程研究中心”等平臺為依托,重點建設基礎實驗教學平臺,為提高動手能力和開展科學訓練奠定基礎,一方面保障實驗室建設的投入真正用于本科教學實驗條件的改善[4],同時輔以特色專業、教學團隊等各級教學質量工程項目實施,減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性創新型實驗項目的開出率,不斷完善管理制度,實現全面開放,從而為學生實習、實訓、學科競賽和科技創新搭建良好的教學科研平臺。學生結合教師科研課題,開展科學研究四年不斷線的多元化實踐教學,不僅鍛煉了學生艱苦創業和獨立解決問題的能力,實現了“產—學—研”的緊密結合,有效地培養和提高了學生的自學能力、實踐能力、協作精神及科研綜合素質。
(三)注重實踐基地建設,改善實踐教學條件
農學專業學生在四年的學習中要經歷認知實習、生產實習和畢業實習等實踐教學環節。保證每個實踐教學環節的質量可以提高學生的實踐能力和社會經歷,完善和穩定實踐教學基地的建設是保證實踐教學質量的重要條件[5]。強化農學、生物技術、食品、農業經濟、行政管理等專業的學科交叉,按照“共建,共享,共贏”的原則,與企業和科研院所緊密合作,建設實踐、實訓基地,提供學生實習、實訓平臺,解決教學資源不足、教學平臺不高、師資團隊不強的難題。為滿足學生實踐教學的需要,2011年起新增麗江市農業科學研究所、云南省農業科學院生物技術與種質資源研究所和云南沃森農業科技有限公司等3個校外實習基地,至此校外實習基地達到9個,另外還有1個校內實習農場和7個研究所。共建人才培養實踐基地,不僅極大地改善學生實踐教學條件,而且豐富了學生的視野,提高了教師的水平,為農學專業的實習教學注入新的理念、并提高了實習教學質量。
(四)開設教授講壇,開闊學生視野
為培養學生創新意識和社會實踐能力,開拓學生眼界、激發學習熱情,使學生對本院專家教授的研究方向和成果有一個更深入的理解,為學生進一步深造做準備,同時為學生修讀課外學分創造機會,對學生開設了《教授講壇》。講壇內容主要有:代謝工程、高原甘蔗育種理論與實踐、云南中藥材種植發展與展望、薯類作物與人類生活、云南省玉米病害研究進展、全球雜交水稻研發概況、雙孢蘑菇的研究與栽培、油菜生物技術與育種、巖白菜的研究進展等農學及相關領域的最新研究成果。
五、結束語
農學專業一直是云南農業大學的特色專業,在東南亞地區具有一定的影響力。云南農業大學在農學品牌專業的建設過程中,在人才培養目標定位、人才培養模式創新與優化人才培養過程等方面進行了探索[6],開展了有益的嘗試,取得了一定的成績,但品牌專業建設涉及人才培養的各個方面,要真正打造被社會廣泛認可的一流品牌專業,實現品牌專業的帶頭、示范作用,還需在教育教學理念先進性、培養方案創新性、科學性及教學內容與課程體系改革如何適應新世紀對高素質創新型人才培養的要求,完善教學管理制度,突出專業特色等方面做進一步的研究[7]。
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(一)生物工程專業規范方面在招生規模不斷擴大的環境下,增設生物工程專業成為許多高校的辦學熱點之一。由于各高校辦學基礎參差不齊,在制訂人才培養方案教學計劃時,差別較大,甚至差異迥然。一些缺乏工科辦學條件的師范院校開辦生物工程專業的過程中,在制訂教學計劃時過于突出基礎理論知識和實驗技能結構模塊,對工程知識傳授與工程實踐培訓則鮮有涉足;而一些地方工科院校的教學計劃中不僅生物基礎理論模塊十分薄弱,且受辦學成本限制,對工程技能培養也相當弱化,課程能減則減,學時能縮則縮。通過問卷調查和實地調研,發現部分高校生物工程專業辦學思路不清晰,生物工程專業與生物技術專業人才培養目標混淆、人才培養方案雷同,教學計劃制訂程序不嚴謹欠規范,校內校外均缺乏嚴格的專家認證過程,導致教學計劃安排隨意性明顯,沒有意識到生物工程專業工程應用性強的特點并加以落實和強化。因此,制訂統一規范的生物專業教學質量標準已經成為生物工程專業辦學工程中亟待解決的關鍵問題。
(二)工程技術實踐教學環節方面在我國,一些高校生物工程教育往往重書本、輕實踐,重知識、輕能力,重科研、輕教學,導致學生的理論知識與實踐脫節。目前國內部分高校的生物工程專業學生大多數對運用綜合知識解決問題的重要性以及工程設計缺少理解,覺得科學比技術更重要,這也正是這些生物工程專業工科教育不重視實驗教學和工程設計的誤區,導致學生缺少綜合實驗設計和工程設計的經歷。此外,實驗教學內容基本以驗證性實驗為主,教師把實驗的內容、操作方法與步驟、報告格式甚至每一步得到什么結果等都寫得清清楚楚,學生依葫蘆畫瓢,機械地完成操作,缺少主動積極的思考。綜合性實驗也由于學生人數偏多、設備臺套數不足,動手操作的少,旁觀的多,教學質量大受折扣。而設計性實驗更是鳳毛麟角。生物工程專業工程實習教學則包含認識實習、生產實習、畢業實習等環節,一般以校外為主,校外實習基地是工程訓練最好的場所,是工程教育必不可少的前提條件。一些學校由于經費緊張,實習經費偏少,實習基地的建設經費往往由企業單方面提供。由于國家經濟體制改革等外部環境的變化,盡管不少高校與多家企業簽訂了校外實習基地的合作協議,但仍然存在很多問題。絕大多數企業接收學生實習沒有制度約束和政策支持,對學生實習熱情不高,而生物工程專業相關企業又相對偏少,導致一些新增生物工程專業實習單位不對口,實習內容能減則減,實習過程流于形式,質量難以保證,常常是走馬觀花,草草結束,難以發揮實習應有的作用。
(三)實踐教學過程控制及考核方式方面高等學校生物工程專業一般都建立嚴格系統的理論課程教學過程監控措施和考核評價辦法,而一些高校對實踐教學卻往往缺乏有效的全過程監督和健全的考核評價制度,或沒有認真落實和執行。構建行之有效的實踐教學過程控制體系是生物工程專業實踐教學質量得以保證的前體也是實踐教學環節的難點,由于實踐教學流動性強、機動性明顯,不易對學生實踐過程進行實時監控并給出準確評價,因此,少數地方高校生物工程專業實習指導教師往往采取點名制方式進行過程控制,對于實踐效果則依賴于最后的實踐理論考試,考試內容通常屬于死記硬背的知識點,極少有學生不及格。通過考試的方式考核學生的實踐效果仍舊屬于應試教育,導致學生對實踐教學沒有產生足夠的重視,抹殺了學生興趣,阻礙了個性發展,確實難以真實反映學生的工程技術實踐能力和水平。因此,有必要強化生物工程專業實踐教學過程控制,建立完善的監控方案,并不斷改進實踐教學考核辦法,高質量的實踐教學才能得到保證。
(四)師資隊伍建設方面近年來,雖然新增生物工程專業教師隊伍中引進了大量的具有生物專業背景的博士人才,有效解決了多年來教師隊伍整體學歷學位偏低的問題。通過問卷調查和統計發現,這些新增專業新進教師相當數量屬于學術型的,擅長科研學問研究,很少在企業工作過,從學校到學校,大多數缺乏工程技術學習和研究經歷。由于缺乏工程實踐環節的專門訓練,自身尚不能成為行家能手,因此難以勝任相關的實踐指導工作,況且一些高校為這些教師創造培訓、進修、企業鍛煉的機會也有一定的限制。在教學過程中,導致這些高校部分生物專業教師寧愿多上些理論課,也不肯指導學生進行生產實踐。即使在舉足輕重的畢業(論文)設計教學環節中,選擇畢業論文的多,采用畢業設計教學方式的則寥寥無幾,極少數高校新增生物工程專業甚至清一色的采取畢業論文形式。這些現象嚴重制約了生物工程專業學生工程技術創新能力的培養,有悖于專業培養目標。目前,特別是新增生物工程專業教師隊伍仍然存在結構不合理、缺乏具有“雙師型”教師、師資專業背景比例失衡、專業教師缺乏工程實踐經歷等問題。(五)工程師培養體系方面近年來,教育部聯合有關部門和行業協(學)會,共同實施“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”),該計劃就是要培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務,促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。“卓越計劃”具有三個特點:一是行業企業深度參與培養過程,二是學校按通用標準和行業標準培養工程人才,三是強化培養學生的工程能力和創新能力。經審核,教育部最終批準61所高校成為首批批準的“卓越計劃”實施高校,一批涉及工程與工藝的工科專業成為試點專業。相比而言,屬于朝陽產業的生物行業尚在培育、壯大過程中,雖然許多從事生物工程教育的人士已經意識到“卓越計劃”對生物產業發展的重要性,但是部分相關企業并未深度參與到一些高校生物專業工程技術人才培養過程中,產學研合作教育的空間依然廣闊,職業資格制度有待進一步完善,工程師培養體系尚不夠健全。為了適應國家工程教育發展新趨勢,必須進一步加強生物工程專業工程教育與其相關產業的合作,使得人才培養和技術創新這兩條驅動生物行業經濟可持續高速發展的主要鏈條靈活運轉。
二、生物工程專業教學體系改革措施及途徑
(一)規范專業教學質量標準,明確工科辦學思路我國生物工程專業正式設立時,對本科專業培養目標作了明確規定:通過各種教育教學活動培養學生德、智、體、美全面發展,具有健全的人格、正確的世界觀、人生觀和價值觀,適應市場經濟體制和改革開放需要,具備良好的人文社科基礎知識和人文修養,具備生物技術基本知識、掌握現代生物工程技術及其產業化科學原理、工藝過程和工程設計等基礎理論、基本技能,能在生物技術與工程領域從事設計、生產、產品技術研究開發、質量檢測和企業管理的適應社會主義現代化建設和地方經濟社會發展需要應用型高級技術人才。在構筑生物工程人才培養體系時,要重視生物基礎、化學、生物化學工程等基本知識單元的設計,以此組成專業核心知識體系,體現專業的本質、交叉與融合。高校專業教學計劃的制訂要兼顧個性差異,留有足夠的個性化發展的空間。具體專業基礎課程和專業課程按各校的特色和條件設定,特別是選修課程更要體現不同學校的基礎和專業定位,如生物制藥、環境生物工程、發酵工藝、能源生物工程、生物材料等,以適應不同學校的學生來源、教育資源的差異以及培養目標的行業方向和特色。
(二)強化實踐性環節教學,確保工程技術教學質量在實驗教學方面,逐步減少認識性、驗證性實驗內容,增加綜合性、設計性實驗的比例以及研究性實驗。根據實驗內容的內在聯系,科學地綜合實驗技術和實驗方法,積極引用生物技術與工程領域的科研新成果和社會應用新項目,引入國內外方法成熟、適合本科實驗教學的先進的實驗項目,激發學生實驗的興趣,培養學生的科學思維和創新能力。生物工程專業實驗課程應當有體現工程技術訓練的內容,不應僅限于生物工藝技能,而應有所拓展。為了保證實驗教學質量,應逐步加強實驗儀器設備投入和加快實驗室建設,擴大實驗室開放力度,提高實驗室綜合利用率;利用省級科技創新平臺和省級實驗教學示范中心平臺,搭建具有生物工程技術環境的實踐教學平臺;引進企業的資源和設備,與企業合作共建實驗室,模擬現場工程環境。在工程實踐教學方面,分層次構建完整的“生物工程專業工程實踐與工程應用教學體系”。通過課程設計、畢業設計等環節培養學生綜合應用工程能力與初步設計能力,利用生物工程仿真技術、校內外工程實踐等環節培養學生的工程實踐與工程應用能力。為保證工程實踐教學質量,應著重加強校內外實訓基地建設,為順利完成工程實踐教學提供必備的條件和環境。通過與企業聯合投資生物產品中試生產設備、購置生物工程仿真裝置等方式構建校內工程訓練中心。工程訓練中心是擁有或模擬一個真實的生產系統,完成一個具體的生產過程,可以實現或模擬真實的產品生產,給學生提供一個系統而真實的工程實踐環境,學生可以按教學要求逐個環節進行安裝、調試、運行和生產,這個訓練過程在企業的實習過程是根本無法做到的。生物產業屬于朝陽行業,新產品、新技術不斷涌現,通過引導、扶持、政策傾斜等方式鼓勵教師和學生創辦生物工程企業。同時積極尋求一種校企共贏的產學合作模式,提高企業與高校合作的積極性,這是校企合作實踐基地能夠順利建設和良好運行的關鍵。積極推進工程實踐教學內容改革,整合實踐教學環節,使校內實踐和企業綜合實踐相輔相成,從而確保并不斷提高生物工程專業學生的工程技術能力。
(三)改進實踐教學方法和方式,健全教學考核評價體系改革傳統的生物工程專業實踐教學方法,著力推動基于問題的學習、基于項目的學習、基于產品的學習等多種實踐學習方法,采取產品帶動,設備配套,工藝優化,動手操作與學習思考相結合,基本原理和現場實際相結合,現場教學、雙向交流式教學和研討式教學為主,緊密結合工程技術實際情況,不斷培養學生的動手能力并開發學生的思維,調動學生的工程技術學習興趣和學習熱情。生物工程專業實踐教學過程往往是連續的多過程,基于工段分批輪換方式進行實踐教學安排是一種高效可控的途徑,化整為零,既可減少相關企業的人員增加壓力,又能提高學生的實踐效果,學生可以接觸并了解全部生產工藝,并能掌握整套設備的調試和操作方法,同時有利于對教學過程進行實時監控,分階段對學生進行考核,并作為能否順利進入下一生產環節的依據。在考核環節上,改變傳統單一筆試考核和標準答案的評價方式,采取現場答辯、實踐總結、不同產品工程工藝設計等靈活多變的方法,并結合實習單位提供的完整的考勤考核記錄、企業指導工程師開出的實習個人評價等輔助考核方式,重在考核學生的工程技術知識掌握水平和應用能力以及創造性思維,為實習順利開展構筑堅實的平臺與保障。
(四)拓展師資隊伍建設渠道,構建高素質的“雙師型”師資隊伍培養生物工程技術專業人才的關鍵是打造一支具備較強的工程實踐能力和設計創造能力的教育師資隊伍。作為工學專業,生物工程專業在教師構成上必須保證有一定數量的工程背景的教師參與到教學實踐過程中,同時生物學方面背景的教師也應占有一定的比例。各種背景教師所占具體比例不能一概而論,可依據各校的特點應進行適當的建設。專業教師引進或錄用考核時,除考察理論研究水平和外,對具有工程實踐經驗的“雙師型”教師,優先引進和錄用,在引進待遇上給予適當傾斜。同時要為缺少工程實踐經歷的在職教師創造條件,派遣其到企業單位頂崗工作,鼓勵教師借助生產實習機會,接受企業生產訓練。支持教師和企業進行產學研合作,形成校企互動模式,在為企業開發新產品、引進新工藝、改造舊設備等生產實踐過程中培養和提高一批專業教師的工程經驗,構建一支高素質的“雙師型”師資隊伍。同時聘請企業中工程技術水平高、實踐工作經驗豐富的高級技術人員作為兼職教師,簽訂兼職教師協議,到校或在企業進行生產實踐理論教學,指導學生進行課程設計、生產實習、畢業設計等相關實踐教學工作。
關鍵詞:獨立學院;生物技術;專業技能
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0071-02
21世紀的人才規格強調實基礎、強技能、高素質,在高等教育大眾化背景下,人才培養,尤其是高等院校獨立學院更強調應用型人才的培養目標,強化能力培養,增強技能訓練,是目前教學改革的重點。獨立學院既要重視本科教學的學科體系,更要適應社會經濟發展的需要,致力轉變教育理念,深化教育教學改革,積極探索培養學生實踐能力和創新精神的有效途徑。實踐教學對于夯實學生的理論知識、培養學生的創新精神和強化專業技能、提高學生的綜合素質具有特殊作用。本文以浙江師范大學行知學院為例,介紹我院具備基本專業技能是行知學院應用型人才培養對學生的最基本要求,生物技術研究是我國“十一五”規劃的重中之重,尤其生物技術是一門應用型學科,實驗性、實踐性是其最重要的特點,實踐教學因具有獨特的教學特點和教學手段,在培養學生動手能力、創新能力及實踐能力等專業技能培養方面起著極其重要的作用。但長期以來,實踐教學從形式到內容都存在圍繞課堂進行體驗式、驗證式的實驗,而綜合性、應用性實驗很少,實驗教學模式落后、單一,缺乏對學生具體操作能力的培養,進而也實際影響學生專業技能、創新創業能力的提高。針對目前存在的問題,本專業人才培養目標,結合行知學院實基礎、厚素養、精技能、強能力、善創新的應用型人才培養目標與教學實際,制定本專業基本技能達標訓練計劃與實施方案,改變生技專業寬進寬出、學生就業方向不明確、學習沒有動力更沒有壓力的現狀,實現學生要順利畢業必須具備本專業基本技能、能夠勝任相關職業崗位的要求,以期實現行知學院實基礎、厚素養、精技能、強能力、善創新的應用型人才培養目標。
一、循序漸進,構建生物技術專業基本技能訓練計劃
生物技術專業基本技能達標訓練,目的在于提高學生科研素養和解決實際問題的能力,使畢業生與就業單位的科研、生產研發和管理達到“無縫接軌”,從而能夠在社會生產、管理和服務的第一線解決生物技術方面的實際問題。在專業實驗課程的基礎上,分別在第一、二、三、四學期設置4個基礎技能訓練項目:(1)植物生物學基礎綜合實驗,訓練內容包括光學顯微鏡的結構、規范操作,臨時切片制作、觀察與輪廓圖的繪制等,對接第一學期的專業核心課程“植物生物學”。(2)動物生物學基礎綜合實驗,訓練內容包括光蛔蟲或蚯蚓的橫切片觀察;鯽魚外形、鯉魚骨骼系統的觀察,內部解剖與觀察;土壤動物的采集、保存及鑒定,等等,對接第二學期的專業核心課程“動物生物學”。(3)生物化學基礎技能訓練,訓練內容包括分光光度法測蛋白質含量、聚丙烯酰胺凝膠電泳電泳槽安裝、點樣及電泳及層析法分離鑒定氨基酸,等等,對接第三學期的專業核心課程“生物化學。(4)微生物學基礎技能訓練,訓練內容包括(革蘭氏)染色法和油鏡的使用;酵母菌大小測定;平板菌落計數法等,對接第四學期的專業核心課程“微生物學”。每個項目都設置有相應的考核要點,如項目Ⅰ的考核要點有:①光學顯微鏡的結構要點、規范化操作流程;②臨時切片的熟練制作、質量好壞與規范化觀察;③合適染料的挑選與染色效果;④植物輪廓圖的繪制和結構標注等,項目Ⅱ的考核要點有:①觀察蛔蟲或蚯蚓的橫切片裝片,并按照所給的裝片判斷出該裝片是蛔蟲還是蚯蚓并給出理由;②解剖鯽魚并繪內部解剖示意圖;③利用體式顯微鏡,根據所給檢索圖鑒定標本等,要求學生必須通過此4個專業基礎技能訓練項目的考核,否則不能取得本專業學士學位。
在此基礎上,大三大四年級設置相應的綜合實驗及實訓項目5項,進行相關實驗技能的綜合應用實訓,包括生物技術綜合實訓(內容包括生物樣品的制備、含量測定、層析技術、電泳技術等)、發酵工程綜合實訓(內容包括菌種選育、發酵原料準備、發酵工藝控制及產品分離技術等)、生物工藝實訓(內容包括抗生素生產工藝實訓和啤酒生產工藝實訓等)、酶工程實訓(內容包括淀粉酶發酵技術,生物制劑的生產工藝等)、職業技能培訓(內容包括、國家級職業技能證書考核培訓等)。要求學生必須通過所要求的專業技能訓練項目才可以參加后續的專業(畢業)實習和畢業論文(設計)等工作。
通過專業技能達標訓練,保證學生掌握本科生必須具備的現代生物技術基礎實踐技能,顯著增強學生在食品生物技術與生物制藥技術兩個專業方向的專業技能,并具有一定的行業綜合技能,具有一定的實驗設計、產品研發能力,具有歸納、整理、分析實驗結果的能力以及撰寫論文、參與學術交流的能力,同時強化職業技能資格證書作用,將擁有相關職業資格證書算入學分,進入學生的生物技術能力評價的標準,鼓勵學生多參加相關職業技能證書的培訓和考證活動,提高學生適應社會需要的能力。
二、轉變觀念,積極探索能力培養的新模式
1.改變教育觀念,在教與學中促進學生能力培養。教學改革的首要任務是教學形式的改進。要改進過去單純傳授知識、演繹知識的教學方式,在課堂教學中努力實踐、探索師生積極互動、共同發展的教學方式與學習方式的變革;研究教師在教學中的角色轉變;提倡啟發式、討論式等生動活潑的教學方法,創設寬松、民主、高效的課堂氛圍。探討培養學生自主學習、合作學習、探究性學習的策略;培養學生在新的教學理念下搜集與處理信息的能力,獲取新知識的能力,發現、分析、探索、解決問題的能力;交流與合作的能力等。尋求適合于、滿足于不同學生學習需要的,使每個學生都能得到充分發展的教育教學途徑,開發學生智力、培養學生創造思維和實際操作能力。
其實關于能力培養,我們還必須對生物教學中的存在的大量技能、技巧性的知識加以挖掘與開發。上世紀50年代英國哲學家邁克爾?波蘭尼(Michael Polanyi)研究人類知識的形式,提出人類知識有兩種:一種類型的知識是通常以書面文字、圖表和數學公式加以表述的;另一種知識是我們知道但難以言述的知識,包括那些非正式的、難以表達的技能、技巧、經驗和訣竅等。前者稱為顯性知識,后者稱為隱性知識。顯性知識是能夠被人類以一定符碼系統(最典型的是語言,也包括數學公式、各類圖表、盲文、手勢語、旗語等諸種符號形式)加以完整表述的知識。隱性知識和顯性知識相對,是指那種不能通過語言、文字、圖表或符號明確表述,很難進行明確表述與邏輯說明,它是人類非語言智力活動的成果。這是隱性知識最本質的特性。隱性知識是存在于個人頭腦中的,它的主要載體是個人,它不能通過正規的形式(例如,學校教育、大眾媒體等形式)進行傳遞,因為隱性知識的擁有者和使用者都很難清晰表達。但是隱性知識并不是不能傳遞的,只不過它的傳遞方式特殊一些,例如通過“師傳徒授”的方式進行(波蘭尼《個人知識》,貴州人民出版社2000年11月出版)。生物教學中的能力培養,實際上確實存在著大量的隱形知識,生物技術是多門操作性很強的學科(生物技術領域包括發酵工程、細胞工程、蛋白質與酶工程、基因工程),它所涉及的多種技術(如熒光定量PCR、蛋白雙向電泳和分子雜交等)都有非常詳細的步驟,有的操作只需30秒、幾分鐘不等,幾十個步驟下來有的要耗時一周左右,而且整個過程的操作對象都不是肉眼所能分辨的,只有到了最后一步或者通過染色、或者借助儀器(凝膠成像儀、放射自顯影等)才能得出結果。即使是同樣的操作流程,不一樣的操作者完全有可能得到不一樣的試驗結果甚至大相徑庭。從此方面來看,除了依靠課堂教學的知識傳遞以外,還需要更多的重復性、個體性的操作演練,這是我們長期教學實踐所忽視的一面。
2.改革教學評價機制,多形式提高學生的專業學習能力。在高考指揮棒下,高校的教學評價也沿襲了用分數評價學生一切學習狀況的慣性與惰性,目前高校最主要的人才評價機制是分數標注的學業成績,其他評價機制只能淪為輔助作用。如何改進教學評價機制,對專業學習能力的提高具有重大意義。為科學評價教學質量,需要確定科學的評價方法和建立科學的評價體系。為此,在專業素質能力等少數知識性較強的課程中采用百分制的積分方式,而其他的技能與創新能力的課程則盡量采用其他的計分方式,如用國家職業技能證書(如營養師考核證書、食品檢驗師考核證書等技能證書)代替課程成績,頂替學分,用研究成果(如、研究成果、科研項目等)取代實驗課成績,盡量不用量化的分數評價學生的生物技能。即使在普通生物學知識的學習評價,也盡量注重對學生學習及研究過程和方法的引導,采取通過查閱有關資料或進行實驗才能完成且無統一答案的作業等形式進行評價。考試方法多樣化,如采取開卷或半開卷、文獻綜述、專題論文、案例分析等形式,評分標準則側重學生研究、解決問題的思路和方法,是否有獨立見解和創新,從而培養學生自我學習和自我發展的能力。
3.重視科研,著力培養學生綜合運用知識的創新能力。生物學科的特點,借助儀器進行分析與驗證是生物科研的一個特點,對生物技術專業學生來說,科研能力的培養首先必須強化專業素質能力,如,生物化學、細胞生物學、微生物學、遺傳學、分子生物學、藥物化學、食品工藝學等基礎課的學習過程中必須努力養成學生動手科研的習慣,培養基本的科研操作能力。科研訓練與當地生物資源、身邊生活實際出發,培養學生的興趣。我院積極鼓勵學生參加各種學科競賽,可獲得一定學分,如,每年一度的浙江省大學生生命科學競賽,2013年度就是以“生物資源的保護和開發利用”為主題,讓學生從保護和開發利用本土生物資源的角度,開展自主性實驗或野外調查工作,培養大學生的社會責任感、創新意識、團隊精神和實踐能力。科研關注日常所見的生物資源開發與利用并與當地的行業企業聯系,培養學生利用所學服務社會,解決企業面臨的實際問題,也鍛煉了學生綜合解決問題的能力。近年來,我們在食品生物技術的教學中,始終將科研的焦點聚集在日常的生物資源與身邊的生活現象,尋常所見的生物資源的利用與開發,如橘皮、桑葉、烏飯葉、藍莓等日常并不起眼卻對我們的日常生活有很大影響的生物資源,同時關注食品安全、食品營養,將這些科研成果運用于教學實踐,將學生關心的問題引入課堂,大大激發了同學們學習的興趣與鉆研科學的激情,學生們通過生動的具有本土特點的課堂教學的學習,既能夠扎實掌握課堂知識,又提高了運用知識解決實際問題的能力,真正使學生成為專業的應用人才。
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基金項目:浙江師范大學2012年度校級教學改革重點項目。
關鍵詞:生物技術;課程建設;教學改革;學分制
學分制既是一種教學管理制度,也是建立在學生學習自由基礎上的一種教育理念。學分制有完全學分制和學年學分制之分。目前,我國普通高等院校多數實行的并非完全意義上的學分制,而是學年學分制。隨著我國高校不斷推進的教育體制改革,許多高等院校的教學管理模式由以往學年制向學分制轉變。與學年制相比,學分制下學生可根據自己的專業興趣自主選擇所修課程,因而較學年制有較大進步。為此,臨沂大學自2008年開始全面實施學分制改革,推進課程的小型化建設,并制訂相應的本科培養方案。
一、生物技術系列課程組成及課程開設簡介
生物技術系列課程是臨沂大學生命科學學院在生物技術專業開設的專業方向課程,其系列課程主要包括《基因工程》、《發酵工程》、《細胞工程》、《酶工程與蛋白質工程》及《生物技術大實驗》等。通過系列課程的學習,使學生掌握基因工程的基本原理和實驗方法,掌握生物技術各項技術和成果在發酵菌種選育改良、細胞培養、酶制劑研發、蛋白質改造等領域的應用;熟悉現代生物技術在農作物改良、新品種培育、疾病診斷和治療、新藥研發等領域的重大作用。通過綜合性的生物技術大實驗的設置,培養學生的自主學習、自主設計和創新能力及實驗操作技能,拓寬學生的知識面及專業技能,為以后的專業實踐學習及畢業后走向生命科學相關專業的工作崗位打下基礎。2004年,《生物技術導論》作為一門綜合性課程首先面向生物科學和生物技術兩個專業開設。后來隨著學科的發展、師資力量的壯大以及實驗室建設的日益完善,2006年,生物技術專業的《生物技術導論》擴展為《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》四門課程,并開設相應的實驗,充分體現生物技術及其下游應用特性。而生物科學專業繼續以《生物技術導論》的綜合形式開課,作為本專業的方向選修課。
二、學分制下生物技術導論系列課程的教學改革
1.教學內容改革實踐。
①教學大綱的制定及授課學期的安排。由于生物技術系列課程具有涉及學科多、實用性較強、與實踐結合緊密的特點,其基本理論和應用研究一直是非常活躍的領域。學分制下,教學大綱的制定應結合專業特色,將課程小型化、精致化。因此在課程內容選擇上,我們精益求精,在制定教學大綱前,生物技術系列課程教學團隊共同討論,集體擬定教學大綱,充分結合專業的特點和定位,結合培養方案,既能體現學科特色,達到培養目標,又避免內容重復。生物技術專業的《基因工程》、《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》的理論教學大綱和實驗教學大綱分別制定,為了突出實驗技能訓練,各門課程理論教學和實驗教學實行1∶1的學時設置,各32個學時(共3學分)。生物科學專業制定《生物技術導論》教學大綱,實行模塊化教學,實驗方面開設綜合性的“生物技術大實驗”,根據教學內容,理論學時為48學時,實驗學時32學時。在學期安排上,生物技術專業在第四學期開設必修課《基因工程》及其實驗,第五學期開設《細胞工程》、《發酵工程》和《酶工程與蛋白質工程》等系列選修課程,學生可以根據自己的興趣和學分情況進行選課。對于生物科學專業,在第五學期開設《生物技術導論》和《生物技術大實驗》,既能與前面學科銜接,又能為后面的考研、就業提供理論知識和實驗技能訓練。②教材建設。教材建設必須以服務人才培養為目標,以提高教材質量為核心。學分制的實施和教學計劃的調整,教材建設需走在前列。本課程在選擇教材時優先使用近5年內出版的“面向21世紀課程教材”和“國家‘十一五’規劃教材”。以這些教材為基礎,設計教學內容,編制教學講義,實現立體化授課,同時指定幾本相關教材作為參考書,并利用專業網站進行課外學習資源。
2.教學方式的改革實踐。
①采用多元的課堂教學形式,提高課堂教學效果。教學方法的選擇和組合,要同教學內容、學生的特點及教師自身運用教學的能力聯系在一起。傳統的課堂教學形式主要是以教師單向授課為主,學生多為被動聽課。為啟發和調動學生的學習積極性,應根據生物技術系列課程的特點,選擇不同的教學方法。對于理論性強、內容抽象的知識采用講解—教授式,如《基因工程》中基因工程操作的基本過程、目的基因的克隆和篩選等內容,通過教師的精心編排,盡量使抽象問題具體化、繁雜內容簡明化、同類問題規律化,便于學生理解和接受。而在講基因治療時,采用問題—探究式的教學方法,教師在課堂教學中穿插啟發性問題,運用引趣、設疑、類比、聯想等方法能刺激引發學生的學習興趣與思考,也加強了師生之間的互動。例如,在講基因治療的作用時,先舉一個乙肝病毒的例子,提示例子關鍵性,提出怎么辦,讓學生在教師的啟發誘導下,主動積極獨立地思考,使學生分析問題和解決問題的能力得到較快提高。翻轉課堂是學生學習自主性和師生角色轉換的重要體現。在教學過程中,讓學生自由組合成學習小組,結合本組成員的興趣,自主選擇一個主題,調查研究,查閱文獻,在課堂教學期間走上講臺為大家講課,以此進一步培養學生的自主學習能力及表達溝通能力,增加師生之間的理解互信。對于一些較容易理解的內容,采用自學—輔導式教學方法,對于學生認知前提較好的內容,先由學生自己看教材,總結筆記,針對普遍問題和教學大綱要求講解,然后歸納總結,使學生閱讀教材的能力、邏輯思維能力、歸納總結能力等方面受到實際鍛煉,掌握自學方法,讓學生自主學習。②充分利用現代化教學手段。生物技術系列課程內容具有信息量大、抽象、應用性強的特點,如果使用傳統教學手段,學生很難深刻理解這些內容。而使用媒體、影像資料等現代化教學手段,可以在有限時間內提供給學生最大的知識信息量。如基因工程中限制性內切酶、載體、重組DNA構建、PCR的原理等內容,比較抽象,學生理解比較困難,在講授的基礎上配以動畫演示,把這些要素的應用展示給大家,生動直觀形象地加深學生的理解程度。③改革實驗教學,強化學生動手能力。如科學安排實驗內容,根據學生反饋信息,調整實驗指導方法、改革試驗考查方式,促進教學質量的提高,著重考核學生分析解決問題的能力。在實驗安排上主要分為3個層次:基礎型實驗、設計與綜合型實驗和研究型實驗。通過基本實驗技能訓練,掌握基因工程最基本的實驗技術及操作方法;掌握常規儀器設備原理及應用,培養數據處理和表達實驗結果的能力。通過綜合實驗培養學生多實驗方法手段綜合、多途徑信息獲取,以及科學分析推理的綜合實驗能力和獨立操作、解決實際問題的能力。通過設計實驗,使學生能在教師指導下正確的進行實驗設計,按自定實驗方案操作、觀察,獲得實驗數據,正確分析結論及解決實際問題。研究型實驗是將最新研究成果引入到實驗教學中。引入科研、教改成果,使實驗內容與科研應用項目密切聯系,充分體現基礎與前沿、經典與現代相結合。如綜合型實驗“大腸桿菌感受態細胞的制備、轉化與篩選”中,將以前單一分散的三個實驗,按照其內在聯系組合為綜合性實驗,不但使學生學到了感受態細胞制備方法、LB培養基的制備、質粒DNA的轉化與篩選等3種基本實驗技術,更重要的是使學生在掌握基本技術的同時,培養學生對基本技術和方法綜合運用的能力。發酵工程實驗中帶領學生親自操作發酵罐生產酸奶、米酒等產品,既掌握了發酵罐的結構,還體驗了生產產品的樂趣。細胞工程實驗中讓學生自己取材,進行植物組織培養,觀察植物是如何從一個愈傷發展成為一個完整的植株,體會植物細胞全能性的概念。
三、教學改革所取得的成效
在學分制指導下,通過對生物技術系列課程的教學改革,提高了學生選課的自主性,大大激發了學生對生物技術相關課程的學習興趣。在酸奶發酵和米酒發酵實驗中,學生體會到生物技術并不是深不可測,在蛋白質改造和基因工程藥物設計中,在顯微注射和動物克隆原理和技術的學習中,學生認識到現代生物技術的博大精深。在實驗課中,學生根據自己掌握的專業知識積極設計自己組內的實驗方案,并順利完成一種植物的組織培養、完成酸奶制作和米酒釀制,實驗結束后,學生們在實驗報告的結尾都寫出了自己的實驗心得,體會收獲的快樂。在教學互動環節,鼓勵學生走上講臺,講授自己所撰寫的課程論文,通過此環節的鍛煉,學生的總結及自我表達能力得到了提高。在教學過程中我們還注重學生科研能力的訓練,先后申請了如“創新實驗設計探究鹽脅迫下納離子對小麥種子萌發和幼苗離子毒害效應”、“低糖保健型石榴汁酸奶加工工藝的研究”、“玉米等主要農作物的抗逆性研究”等多個國家級和校級大學生創新基金,實驗“葉用芥菜和白菜型油菜之間體細胞雜交體的RAPD鑒定”參加第十二屆“挑戰杯”山東省大學生課外學術科技作品競賽并獲得三等獎。目前生物技術導論申報校級特色課程,正在建設中。近幾年的教學實踐顯示,教學改革效果良好,并符合新世紀高等教育培養高素質現代生物技術人才的需要。
參考文獻:
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