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摘要分析高等學校生物工程專業(yè)實踐教學中普遍存在的問題，提出深化實踐教學改革的思路。依托吉林大學國家級生物實驗教學示范中心，對實踐教學體系、方法、評價體系進行一系列的改革與嘗試，初步探索出一條適合吉林大學生物工程專業(yè)發(fā)展的實踐教學道路。

關(guān)鍵詞生物工程；實踐教學；實訓基地

1前言

生物工程作為21世紀科學技術(shù)的核心之一，是一門實踐性、應用性、綜合性很強的交叉學科[1]。隨著科技的進步，新技術(shù)、新方法不斷涌現(xiàn)，生物產(chǎn)業(yè)的前景也愈發(fā)廣闊。然而生物工程專業(yè)學生就業(yè)卻較為困難，究其根本原因，一方面是我國生物工程產(chǎn)業(yè)化水平較低，另一方面是因為學生的“三個能力”即實驗技能、工程能力、創(chuàng)新能力等方面有所欠缺。實踐教學是本科教學的重要組成部分，是學生將理論知識轉(zhuǎn)化為實際能力的過程，對大學生實踐創(chuàng)新能力和工程能力的培養(yǎng)也至關(guān)重要。本文在分析國內(nèi)生物工程專業(yè)實踐教學弊端的基礎(chǔ)上，依托吉林大學國家級生物實驗教學示范中心（以下簡稱實驗中心），對生物工程專業(yè)實踐教學改革進行初步探討。

2生物工程實踐教學存在的問題

忽視實踐教學，教育理念落后傳統(tǒng)教育觀念重理論、輕實踐，認為實踐教學是理論教學的補充，是驗證理論課的一種手段[2]。因此，生物工程專業(yè)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課設(shè)置門數(shù)較多，學生課業(yè)較重，課余時間不足。相對而言，實驗課不設(shè)考試，沒有學分，只注意如何更好地配合理論教學，這就造成學生不重視實驗課和實驗技能，成為生物工程專業(yè)實踐教育的一大痼疾。實驗內(nèi)容陳舊，實驗課安排不合理傳統(tǒng)的實驗教學內(nèi)容大多是由課程指導教師獨立設(shè)置，而部分指導教師科研方向與所教課程方向不一致，無法將新知識、新技術(shù)和新方法引入實踐教學內(nèi)容中，勢必導致實驗內(nèi)容陳舊，方法老套。再加上各課程指導教師缺乏應有的溝通，故而實驗課內(nèi)容零散，實驗內(nèi)容重復[3]，使得學生喪失主動學習的興趣。同時，由于實驗課依附于理論課，沒有獨立的學時，實驗課普遍安排在學生課余時間，實驗時間不足，學生對實驗中的一些現(xiàn)象缺乏思考[4]。由于整個實驗中學生都是被動參與，他們的主動性和積極性沒有被充分調(diào)動，一旦出現(xiàn)問題便難以解決，限制了他們創(chuàng)新能力和工程實踐能力的發(fā)展。實驗教學經(jīng)費投入少，師資隊伍薄弱由于經(jīng)費投入不足，很多儀器設(shè)備臺套數(shù)不夠，許多實驗中幾個甚至是十幾個學生共用一套儀器設(shè)備，且難以更新?lián)Q代，先進的技術(shù)設(shè)備進入不到教學中來，造成理論與實際脫節(jié)，不能充分調(diào)動學生動手操作的積極性[5]。加之長期以來受傳統(tǒng)教育觀念影響，實驗系列教師一直不被重視。從事實踐教學的教師普遍存在學歷低、水平不高、進修機會少、職稱評定和工作量計算不合理的情況[6]，導致實驗教學人員工作熱情不高、責任心不強，嚴重影響了實踐教學的質(zhì)量。

3生物工程實踐教學體系的構(gòu)建

近幾年，針對生物工程專業(yè)存在的實際問題，進行許多改革嘗試。通過專業(yè)整合，將原屬于農(nóng)業(yè)與機械學院的生物工程專業(yè)調(diào)整到生命科學學院，依托實驗中心對生物工程專業(yè)實踐教學進行改革，把實驗從理論課中分離出來，設(shè)計獨立的實踐課程和考核方法，理順學科脈絡，明確各課程的授業(yè)范圍，引入學科交叉和開放創(chuàng)新實驗，強化課程實驗與實訓實習內(nèi)容的相互銜接，構(gòu)建循序漸進、逐步深入、全面系統(tǒng)的課程體系。這樣調(diào)整，使得課程內(nèi)容既避免重復，又相互銜接；既反映學科前沿，又突出學科交叉融合之勢。專業(yè)基礎(chǔ)實驗專業(yè)基礎(chǔ)實驗以培養(yǎng)學生的實驗能力為目的，強化學生的理論知識和實驗技能訓練。同時，在每門實驗課程內(nèi)設(shè)計一定學時的設(shè)計實驗項目和綜合實驗項目供學生自主選做，有一定加分，提高實驗的深度和廣度，促進學生的學習興趣發(fā)展。以微生物學實驗為例，設(shè)計為64學時，必選實驗有3項為54學時。同時，設(shè)計6項選做實驗，其中3項綜合性實驗“從酸奶中分離、培養(yǎng)產(chǎn)乳鏈菌肽的乳酸乳球菌及乳鏈菌肽效價測定”“大腸桿菌噬菌體的分離、純化及效價測定”“纖維素酶產(chǎn)生菌的選育”，每項為8學時；3項設(shè)計性實驗“高產(chǎn)淀粉酶霉菌的分離純化”“高產(chǎn)酒精的釀酒酵母菌株的誘變選育”“高產(chǎn)抗菌肽乳酸菌的分離純化”，每項為2學時。學生做完必選實驗后，至少再選作1項綜合性實驗和1項設(shè)計性實驗才能結(jié)課，這樣有助于確立學生在實踐中的主體地位，激發(fā)其學習興趣，鍛煉其實驗技能。另外，承辦院、校、省級生物實驗技能大賽，根據(jù)競賽成績選拔下一級參賽人員。通過這樣一種“層層遞進式”的競賽方式，學生的實驗技能進一步得以鞏固、加深。實習實訓為了更好地實現(xiàn)教學與生產(chǎn)的對接，將專業(yè)實踐分為校內(nèi)實訓和校外實習兩個階段。校內(nèi)實訓建設(shè)了實訓基地，配備了相應的儀器設(shè)備，如多臺5～100L發(fā)酵罐、空壓機、電鍋爐、大容量冷凍離心機、高壓均質(zhì)機、噴霧干燥器、中試型流化床、滴丸機、凍干機等先進儀器。同時，將基因工程、發(fā)酵工程、代謝控制工程、生物分離工程等課程有機整合在一起，以典型的生物產(chǎn)品和教師的科研成果為內(nèi)容，在學生具備專業(yè)基礎(chǔ)實驗能力的基礎(chǔ)上，從原材料開始到終產(chǎn)物的制備，用一個完整的實驗過程培養(yǎng)學生綜合運用所學知識、技術(shù)與方法解決實際問題的能力。如“好氧發(fā)酵—谷氨酸發(fā)酵”和“重組人白介素18的發(fā)酵、純化及鑒定”分別是傳統(tǒng)生物產(chǎn)品實驗及科研成果實驗的代表。為了使課程內(nèi)容與產(chǎn)品生產(chǎn)一致、儀器設(shè)置與生產(chǎn)要求一致、教學過程與工藝流程一致，校內(nèi)實訓以學生為主，教師負責指導，學生按照企業(yè)的生產(chǎn)流程通過小組合作生產(chǎn)出相應產(chǎn)品，通過這一過程使得學生對生物產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)、提取、檢驗等一系列過程有了深刻的了解。同時，積極推進產(chǎn)學研緊密結(jié)合，推動教師參與企業(yè)的產(chǎn)品與技術(shù)開發(fā)，從企業(yè)引進生產(chǎn)經(jīng)驗豐富的工程師到學校任教，并與16家科研院所和企業(yè)聯(lián)辦實習基地。在學生完成校內(nèi)實訓，掌握相關(guān)生產(chǎn)原理及工藝流程后，帶領(lǐng)他們到相關(guān)的工廠實地實習，了解工廠設(shè)計，熟悉生產(chǎn)流程，加深對自動化的認知。這樣既促進了學生職業(yè)能力的發(fā)展，也為教師和企業(yè)的合作提供了平臺，實現(xiàn)了共贏。創(chuàng)新實驗創(chuàng)新實驗依托開放實驗、大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃、吉林省生命科學創(chuàng)新實驗大賽、本科畢業(yè)論文等來推動學生學習熱情和科研興趣。在大創(chuàng)計劃和創(chuàng)新大賽中，學生自主選擇題目并由教師指導學生自主閱讀文獻、設(shè)計路線和進行試驗。在畢業(yè)論文中，教師以自己的科研課題為主設(shè)計題目，教師和學生實行雙向選擇，確保一人一題。在這一過程中，使學生了解科研過程，具備文獻檢索、設(shè)計實驗方案、論文寫作等科研工作必備素質(zhì)。經(jīng)過幾年的積累與沉淀后，學生的實踐能力和創(chuàng)新能力顯著提高，本科生承擔創(chuàng)新實驗項目47項，發(fā)表研究論文19篇，參與申請發(fā)明專利6項。

4生物工程專業(yè)實踐教學方法的創(chuàng)新

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，信息技術(shù)與教育的深度融合已成為必然趨勢。“互聯(lián)網(wǎng)+”實踐教學不受時間的限制，學生可隨時通過手機等現(xiàn)代通信工具進行選課、預習、復習、查詢成績、課后交流，由“被動灌輸”變?yōu)椤爸鲃犹剿鳌保岣吡藢W習效率，促進了自主學習。以實驗中心網(wǎng)站為平臺，將現(xiàn)代信息技術(shù)與啟發(fā)式、互動式、探究式的教學方法相結(jié)合，進行數(shù)字化教材、虛擬仿真技術(shù)、微課等輔助教學。1）在實驗中心網(wǎng)站上本學期實踐教學日程安排，學生根據(jù)選課查閱相應的數(shù)字化資源，通過相關(guān)儀器使用視頻、課件和相關(guān)資料預習，盡早熟悉操作技能，理解實驗原理，提高實驗效率，減少實際操作中的錯誤。2）通過基本實驗技術(shù)、選做和驗證性等微實驗知識點或技能點視頻的學習，使學生在短時間內(nèi)熟悉實驗原理、實驗過程、實驗操作和實驗現(xiàn)象，進而將更多的時間投入到綜合性、探究性實驗上。3）通過對操作復雜、大型設(shè)備使用技術(shù)、不可見的實驗原理和不可見的實驗現(xiàn)象或結(jié)果的虛擬仿真實驗學習，如動物解剖、外源基因轉(zhuǎn)入受體菌的過程，發(fā)酵罐控制、高效液相色譜的操作等，使學生網(wǎng)上模擬實驗過程操作，形象、直觀地熟悉實驗原理和實驗現(xiàn)象，加深對實驗過程的理解，為真實的實驗操作打下基礎(chǔ)。4）學生通過網(wǎng)絡互動平臺，實現(xiàn)自主答題、自主測試、師生互動、成績查詢、教學評價等。5）教師可登錄后臺，查看學生的觀看視頻次數(shù)、時間、模擬實驗操作情況，評定學生自學成績等。幾年來，中心開發(fā)網(wǎng)絡課程13部、在編數(shù)字化課程3部、視頻71部、多媒體課件89個、仿真實驗6個，促進了學生的自主學習和創(chuàng)新，取得較好的教學效果。

5生物工程專業(yè)實踐教學評價體系的建立

完善的實踐教學評價體系是實踐教學目標得以實現(xiàn)的根本保障。經(jīng)過幾年的摸索、總結(jié)和實踐，構(gòu)建了一套以學生為主體、內(nèi)容多元性、渠道多樣化、注重評價對象未來發(fā)展的實踐教學評價體系。該體系由實踐教學考核體系和實踐教學效果評價體系兩部分組成。1）學生實踐成績評價體系由五部分組成：①學生預習實驗、觀看儀器操作的程度，占總成績的10%；②進行儀器操作的考核，合格者發(fā)儀器使用許可證，占總成績的20%；③良好的實驗習慣，由研究生助教和實驗系列人員對實驗中的行為打分，占總成績的20%；④全部實驗結(jié)束后的考試，占總成績的25%；⑤實驗報告、實驗結(jié)果電子分析報告，占總成績的25%。另外，如果實驗為探究型實驗，則降低④⑤各5%的占比，增加實驗設(shè)計和論文撰寫10%的占比。2）實踐教學效果評價體系由三部分組成：①學期末，對在校學生、畢業(yè)一年的學生和任課教師做調(diào)查問卷，并收集網(wǎng)上反饋信息，以此作為改進的依據(jù)；②學期初，組織任課教師、校內(nèi)專家、用人單位專家認真總結(jié)實踐教學不足，提出改進意見并參與培養(yǎng)方案制訂，使各項改革有利于培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)，符合社會需要；③設(shè)立實踐教學督學委員會，指導并監(jiān)督各項實踐工作落到實處。實踐證明，該評價體系對促進學生提高創(chuàng)新能力、工程實踐能力、科研素質(zhì)等具有明顯效果，大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃立項不斷增加，、申請專利的數(shù)量和質(zhì)量一直攀升，各級學科競賽獲獎大幅度增多，被國內(nèi)外知名院校錄取的研究生數(shù)量逐年增加，得到用人單位廣泛認可。

6高水平的實踐教學團隊的建設(shè)

教師是培養(yǎng)方案的執(zhí)行者，教師的素質(zhì)、能力與水平，直接關(guān)系到教育質(zhì)量的高低，關(guān)系到培養(yǎng)學生的社會認可度[7]。針對青年教師的培養(yǎng)，首先，采取老教師傳、幫、帶的措施，定期對青年教師進行教學理念、教學方法的指導，提高青年教師的教學水平；其次，鼓勵中青年教師在職攻讀博士學位，提高學歷層次；最后，為中青年教師提供參加各種教學、科研會議的機會，幫助中青年教師申請教學、科研項目，提高業(yè)務水平，開闊科研視野。經(jīng)過幾年的建設(shè)，中心教學團隊的年齡結(jié)構(gòu)、學歷結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)趨于合理，中青年教師比例為72%，博士學位獲得者比例為39%，高級職稱擁有者比例為28%。教學成果不斷涌現(xiàn)，主編出版實驗教材15部、實驗教改專著6部，發(fā)表教學研究論文120篇，獲各類教學改革獎勵與榮譽158項，確保了培養(yǎng)方案的順利實施和實踐育人質(zhì)量的不斷提高。

7結(jié)語

吉林大學生物工程專業(yè)于2000年在工學部食品科學與工程的基礎(chǔ)上開始建設(shè)，成立時間短、積累少，實踐教學環(huán)節(jié)比較薄弱，阻礙了專業(yè)發(fā)展。因此，在專業(yè)建設(shè)和發(fā)展過程中一直重視實踐教學改革，不斷探討提高實踐教學質(zhì)量的方法，并取得較好的成績，學生的實驗技能、綜合能力、創(chuàng)新意識都有了很大程度的提高。將進一步進行實驗教學梯隊建設(shè)、數(shù)字化教材建設(shè)、教學管理的探索和改革，使學生更好地適應學科的發(fā)展和社會的需要。

參考文獻

[1]鄒長軍,吳雁,蘭貴紅,等.生物工程專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)的改革與實踐[J].實驗室科學,2007(6):1-2.

[2]雷濘菲,肖雷,謝鴻觀,等.成都理工大學生物工程專業(yè)實踐教學改革與實踐[J].中國西部科技,2014(1):80-81.

[3]張春丹,蘇秀榕,樊艷風.生物工程專業(yè)創(chuàng)新實驗教學模式初探[J].高校實驗室工作研究,2010(2):17-18.

[4]康小虎,田永強,謝放,等.生物工程專業(yè)實踐教學改革探討[J].實驗科學與技術(shù),2011,9(5):86-87.

[5]李健,韓增勝,栗坤.生物工程專業(yè)實踐教學改革的探索[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2012(3):163-164.

[6]喬長晟,賈士儒,譚之磊,等.生物工程專業(yè)實踐教學改革探討[J].中國輕工教育,2006(3):65-66.

[7]魏煒,趙云,陳放.“生物學人才培養(yǎng)基地”專業(yè)課教學團隊的建設(shè)與實踐[J].教育教學論壇,2011(29):221-222.

作者：徐立新 周毓麟 閆國棟 王貞佐 逯家輝 滕利榮