生物技術(shù)專業(yè)實踐教學的改革與實踐

1、生物技術(shù)專業(yè)實踐教學的改革與實踐     摘要為提高實踐教學質(zhì)量,調(diào)動學生的學習自主性,鍛煉學生的實踐能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,重慶文理學院通過對生物技術(shù)專業(yè)實踐特點的研討,對原有的實踐教學體系進行改革和創(chuàng)新,構(gòu)建了新的實踐教學體系,實施效果顯著。 關(guān)鍵詞生物技術(shù)專業(yè);實踐教學;改革 2002年經(jīng)重慶市教委批準,重慶文理學院設(shè)立生物技術(shù)專業(yè),幾年來,生物技術(shù)專業(yè)以培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的高素質(zhì)應用型人才為目標,以深化實踐教學改革、合理設(shè)置實驗課程體系、優(yōu)化師資隊伍結(jié)構(gòu)、改善實踐教學條件為措施進行專業(yè)建設(shè),使生物技術(shù)實踐教學的軟硬件條件得到了較大

2、改善。在實驗設(shè)置和內(nèi)容方面也進行了一系列的改革,構(gòu)建了“以專業(yè)實驗技術(shù)為龍頭、基礎(chǔ)實驗技術(shù)為基礎(chǔ)、模塊實驗技術(shù)為補充”新的實踐教學體系。 1生物技術(shù)專業(yè)實踐教學體系建設(shè)的原則 長期以來,國內(nèi)各高校的生物技術(shù)專業(yè)因成立背景不同,辦學特色不同,在實踐教學各個環(huán)節(jié)設(shè)置方面各有偏重。近些年來情況有了一些變化,隨著生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)對人才要求的不斷提高,各校交流的加強,對生物技術(shù)專業(yè)的內(nèi)涵及外延有了較為一致的認識。從2005年開始,按照“國內(nèi)領(lǐng)先和國際先進”生物技術(shù)專業(yè)的實驗課程建設(shè)要求,結(jié)合重慶文理學院具體情況,對生物技術(shù)專業(yè)實踐教學進行了改革,在課程優(yōu)化目標方面,主要考慮以下3個方面: (1)就業(yè)市場對人

3、才的要求。生物技術(shù)是一種高新技術(shù),可以應用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、食品、醫(yī)藥、微生物等領(lǐng)域,市場需求范圍廣。這要求以通才教育為基礎(chǔ),培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、高素質(zhì)、能力強的應用型人才,形成核心競爭力。唯有如此,才能使學生在就業(yè)市場上展現(xiàn)出較強的競爭優(yōu)勢。因此,應該培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面廣、技術(shù)過硬的應用型人才。 (2)結(jié)合學科理論和實踐的發(fā)展趨勢。生物技術(shù)是生命科學中發(fā)展最為活躍的領(lǐng)域,高新技術(shù)不斷被發(fā)現(xiàn),為生物學以及其他學科的發(fā)展提供了重要的理論依據(jù)和研究手段。同時,生物技術(shù)也是一門實踐性很強的學科,要求學生具有較為扎實的生物科學基本理論、基本知識和較系統(tǒng)的生物技術(shù)理論與實驗技能,了解生物技術(shù)領(lǐng)域的前沿和發(fā)展動態(tài),

4、具有較強的創(chuàng)新意識與實踐能力。因此,應將最新生物技術(shù)科研成果和學術(shù)前沿發(fā)展趨勢引入到教學當中,使學生了解和掌握最新的生物技術(shù),并提高其解決科學難題的能力。 (3)學生自主意識和主觀能動性。生物技術(shù)實驗教學是重要的實踐教學環(huán)節(jié),它不僅僅是對理論的驗證,還是培養(yǎng)學生動手能力、應變能力、創(chuàng)新能力及科學思維的重要手段1。生物技術(shù)實驗教學的改革與探索,重在發(fā)揮學生在實驗教學中的主體地位,充分尊重學生的興趣和特長,重視學生的個性發(fā)展,促使學生養(yǎng)成自我約束、主動學習、不斷進步的優(yōu)良學風2。實驗課堂應改變由教師“抱著學生走”的實驗方式,以學生為中心,在實驗中留給學生較多的獨立思考的空間,有利于學生拓寬思路,使

5、學生產(chǎn)生壓力,并將壓力轉(zhuǎn)變?yōu)閯恿?最終提高學生的動手能力和分析能力。 綜合以上各個方面,高等教育應當以學生的個人發(fā)展為出發(fā)點,形成專業(yè)的培養(yǎng)目標,并圍繞這一目標進行課程建設(shè)和改革。為了實現(xiàn)這一目標,要求學生通過對基礎(chǔ)知識體系的學習,形成自我學習的能力。 2生物技術(shù)專業(yè)實驗建設(shè)的框架 生物技術(shù)是生命科學的前沿和尖端學科,發(fā)展日新月異,新技術(shù)、新設(shè)備、新成果層出不窮,只有不斷更新知識,才能緊跟前沿3。生物技術(shù)專業(yè)無論是設(shè)備投入還是實驗耗材相對較高,要求高校必須加大投入,才能確保實驗教學的質(zhì)量,而加強實驗教學的關(guān)鍵是要有一個功能齊全、設(shè)備先進的實驗室4。 首先,圍繞專業(yè)培養(yǎng)目標,以實踐性教學環(huán)節(jié)為中

6、心,對專業(yè)人才知識和技能結(jié)構(gòu)進行整體分析和設(shè)計,使課程實驗、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)設(shè)計等主要實踐教學環(huán)節(jié)形成4大模塊,使這些模塊既分工明確、各有側(cè)重,又相互聯(lián)系,有機地組成一個不可分割、相互滲透的整體。與理論教學相互配合,以基本技能為基礎(chǔ),專業(yè)技能為重點,突出知識的聯(lián)系性和綜合性特點,注重技術(shù)應用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),構(gòu)建相對完善的具有專業(yè)特色的實踐教學體系。 其次,結(jié)合學科優(yōu)勢,打造創(chuàng)新性綜合實驗體系。綜合實驗體系除貫穿基本技能訓練體系以外,根據(jù)重慶文理學院的專業(yè)特色,開設(shè)一些具顯示度的、切合實驗室規(guī)模的、包含完整生物制藥環(huán)節(jié)的綜合性大實驗。充分培養(yǎng)學生的綜合實驗技能,并與課程理論體系配套,為

7、學生提供初步技能實訓的機會。實驗規(guī)模的生產(chǎn)裝置與布局反映了現(xiàn)代生物技術(shù)的特點,并充分利用重慶文理學院現(xiàn)有的生物教學中心技術(shù)優(yōu)勢,在實驗內(nèi)涵上體現(xiàn)多學科的交叉與應用,反映科研、生產(chǎn)、工藝一體化研究的思想。 最后,依托重慶文理學院建設(shè)重點學科的背景,創(chuàng)建柔性技能型實踐平臺。生物技術(shù)專業(yè)實驗室的建設(shè)體現(xiàn)了教學與科研的充分結(jié)合。利用學科資源,校級重點實驗室、重慶市生物工程中心都直接參與本科實踐教學。開設(shè)植物組織培養(yǎng)、水產(chǎn)動物良種選育、基因工程、酶工程4個方面的設(shè)計型、研究型開放實驗,供學生選做。學生依據(jù)自身的個性特點可選擇感興趣的實驗,實驗的內(nèi)容也根據(jù)學科的發(fā)展不斷調(diào)整、提煉最新的研究成果,體現(xiàn)出整個

8、實驗系統(tǒng)適應學科發(fā)展及個性培養(yǎng)的柔性。通過研究設(shè)計型實驗環(huán)節(jié),讓學生體會生物材料的多樣性,感受現(xiàn)代生物技術(shù)在科學研究和生產(chǎn)實踐中的應用,對專業(yè)有一個更全面和深刻的認識。 3構(gòu)建多層次的實踐教學體系 實驗教學體系是生物技術(shù)實踐教學體系的重要部分。實驗教學體系建設(shè)包括實驗教學內(nèi)容、實驗教學方法和手段、實驗教學隊伍和實驗室裝備等的建設(shè)。其中教學內(nèi)容是實驗教學的基本依據(jù),是學生獲得實驗技能的根本5。實踐教學內(nèi)容與體系是圍繞著生物技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標制定和建立的,注重學生動手能力、創(chuàng)新能力、實踐能力的培養(yǎng)。設(shè)立基礎(chǔ)實驗技術(shù)系列、專業(yè)實驗技術(shù)系列和模塊實驗技術(shù)系列3大類別實驗課程,明確本專業(yè)基本技能點、專業(yè)

9、技能點和行業(yè)綜合技能點要求。以實驗技能性質(zhì)分類為主線,整合實驗課程,使學生明確每項技能的訓練目標。 基礎(chǔ)實驗技術(shù)系列涵蓋生物學和實驗技術(shù)的核心,是學生必須掌握的基本訓練環(huán)節(jié),這一層次也稱為基礎(chǔ)核心實驗。專業(yè)技術(shù)實驗系列涵蓋生物技術(shù)大實驗以及發(fā)酵工程、植物組織培養(yǎng)、生物技術(shù)制藥等方面的設(shè)計研究型實驗,實驗內(nèi)容提前公布,學生可以結(jié)合自己的興趣進行選擇,專業(yè)技術(shù)實驗系列中學生可部分或全部完成從實驗方案設(shè)計、實驗準備直至實驗結(jié)果獲取的全過程,培養(yǎng)學生的綜合實驗能力。在學生進行上述2個層次專業(yè)實驗技能訓練的同時,對一部分較為優(yōu)秀的同學安排創(chuàng)新實驗環(huán)節(jié)的訓練,創(chuàng)新實驗反映學科發(fā)展方向及研究熱點并帶有探索性

10、,參加創(chuàng)新實驗的學生可以提前進入實驗室,并可以免修部分相關(guān)的綜合實驗。 實踐教學體系的實施從2005年開始,學院對教學計劃及實驗室管理模式也進行相應的調(diào)整。在教學計劃方面,集中時間安排綜合性實驗,并建立了互動的實驗教學信息化平臺,開發(fā)出集管理、預習、信息反饋為一體的實驗管理信息系統(tǒng),掛在校園網(wǎng)上供學生實驗選題、預習、實驗室準備、管理之用等。 4實驗教學改革的實施效果 實踐教學的改革是個永恒的主題,生物技術(shù)專業(yè)在近幾年的改革實踐中雖然已取得明顯的成效。 首先,實驗課教學更趨合理。實驗教學改革實施過程中,實驗教學內(nèi)容的改革主要遵循創(chuàng)新性、系統(tǒng)性、連貫性、綜合性的原則,從直觀性、驗證性和鞏固性實驗向

11、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗過渡的原則。在實驗內(nèi)容的選擇上,適當減少驗證性實驗內(nèi)容,增加定量分析試驗和大實驗,引入學生自主性實驗。在實驗內(nèi)容的順序安排上由淺到深,相互滲透,循序漸進。實驗內(nèi)容調(diào)整后的特點實驗內(nèi)容更加符合生物技術(shù)專業(yè)需求,內(nèi)容的分布更趨合理,實驗內(nèi)容的改革有利于學生實驗能力、實驗效果的提高和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),使學生可以掌握更多的實驗技術(shù)和方法。 其次,培養(yǎng)了學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新意識。專業(yè)技術(shù)實驗和創(chuàng)新實驗環(huán)節(jié)得到了大大加強,綜合性實驗由原來的2個增加至10個。開設(shè)創(chuàng)新性開放實驗機制,有興趣的學生隨時都可以申請開放實驗項目,進入實驗室進行實驗研究。使學生從被動學習逐步轉(zhuǎn)向主動學習,從被動接受教

12、學到主動去探索尋求科學實踐知識。許多學生不滿足于實驗、實習課程的學習,自發(fā)組織各種科技興趣小組,在老師的指導下,從大二開始就介入教師的科研項目,結(jié)合教師的科研項目開展課外科技立項活動。通過這種訓練方式,學生的動手能力、綜合問題的分析能力得到了有效的提高。 再次,將科技前沿融入到實驗教學環(huán)節(jié)。通過大綱的制定、教材的編寫以及課程的合理安排,明確了教學思路,學生易于接受、反映良好。通過理論教學和實踐教學的有機結(jié)合,豐富了課堂教學內(nèi)容,加深了學生對生物技術(shù)理論課程知識的系統(tǒng)理解,提高了學習積極性,激發(fā)了求知欲和探索精神,培養(yǎng)了創(chuàng)新思維方法和能力,為他們將來從事科研工作、開發(fā)利用資源生產(chǎn)生化產(chǎn)品提供了思

13、路、奠定了理論基礎(chǔ)。同時,還將科學發(fā)展的前沿和熱點滲透到本科實驗教學中,部分實驗內(nèi)容直接來源于最新的科研成果,提高自身素質(zhì)和教學水平。 最后,增強了學生專業(yè)學習積極性和主動性。本科學生到科研實驗室后,從課題的選擇到實驗的設(shè)計等過程都以學生為主,教師僅做必要的指導,在進行課題研究的時候,專業(yè)理論在課題研究中得到應用,讓學生專業(yè)學習不再枯燥與抽象,特別是課題研究一步步取得進展,解決了一個個難題,讓學生獲得成功感,學生學習的效能感得到了加強,這些都促使學生學生學習方式從“要我學”到“我要學”,從被動接受到主動探索新知的轉(zhuǎn)變6。 5參考文獻 1 張敏,王邕,梁錦添,等.改革生物技術(shù)實驗教學,培養(yǎng)學生綜合實驗能力J.廣西大學學報:哲學社會科學版,2008,30(增刊):77-78. 2 李文鑫,陳學敏.立足實踐,著力創(chuàng)新J.中國高等教育,2007(1):37-39. 3 韓新才.高校生物技術(shù)專業(yè)教學方