生物技術專業實踐教學的改革與實踐論文

摘要爲提高實踐教學質量,調動學生的學習自主性,鍛鍊學生的實踐能力,培養學生的創新精神和創新能力,重慶文理學院通過對生物技術專業實踐特點的研討,對原有的實踐教學體系進行改革和創新,構建了新的實踐教學體系,實施效果顯著。

關鍵詞生物技術專業;實踐教學;改革

2002年經重慶市教委批准,重慶文理學院設立生物技術專業,幾年來,生物技術專業以培養德、智、體全面發展的高素質應用型人才爲目標,以深化實踐教學改革、合理設置實驗課程體系、優化師資隊伍結構、改善實踐教學條件爲措施進行專業建設,使生物技術實踐教學的軟硬件條件得到了較大改善。在實驗設置和內容方面也進行了一系列的改革,構建了“以專業實驗技術爲龍頭、基礎實驗技術爲基礎、模塊實驗技術爲補充”新的實踐教學體系。

1生物技術專業實踐教學體系建設的原則

長期以來,國內各高校的生物技術專業因成立背景不同,辦學特色不同,在實踐教學各個環節設置方面各有偏重。近些年來情況有了一些變化,隨着生物技術產業對人才要求的不斷提高,各校交流的加強,對生物技術專業的內涵及外延有了較爲一致的認識。從2005年開始,按照“國內領先和國際先進”生物技術專業的實驗課程建設要求,結合重慶文理學院具體情況,對生物技術專業實踐教學進行了改革,在課程優化目標方面,主要考慮以下3個方面:

(1)就業市場對人才的要求。生物技術是一種高新技術,可以應用於農業、工業、食品、醫藥、微生物等領域,市場需求範圍廣。這要求以通才教育爲基礎,培養厚基礎、高素質、能力強的應用型人才,形成核心競爭力。唯有如此,才能使學生在就業市場上展現出較強的競爭優勢。因此,應該培養基礎紮實、知識面廣、技術過硬的應用型人才。

(2)結合學科理論和實踐的發展趨勢。生物技術是生命科學中發展最爲活躍的領域,高新技術不斷被發現,爲生物學以及其他學科的發展提供了重要的理論依據和研究手段。同時,生物技術也是一門實踐性很強的學科,要求學生具有較爲紮實的生物科學基本理論、基本知識和較系統的生物技術理論與實驗技能,瞭解生物技術領域的前沿和發展動態,具有較強的創新意識與實踐能力。因此,應將最新生物技術科研成果和學術前沿發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,並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。生物技術實驗教學是重要的實踐教學環節,它不僅僅是對理論的驗證,還是培養學生動手能力、應變能力、創新能力及科學思維的重要手段[1]。生物技術實驗教學的改革與探索,重在發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,重視學生的個性發展,促使學生養成自我約束、主動學習、不斷進步的優良學風[2]。實驗課堂應改變由教師“抱着學生走”的實驗方式,以學生爲中心,在實驗中留給學生較多的獨立思考的空間,有利於學生拓寬思路,使學生產生壓力,並將壓力轉變爲動力,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展爲出發點,形成專業的培養目標,並圍繞這一目標進行課程建設和改革。爲了實現這一目標,要求學生通過對基礎知識體系的學習,形成自我學習的能力。

2生物技術專業實驗建設的框架

生物技術是生命科學的前沿和尖端學科,發展日新月異,新技術、新設備、新成果層出不窮,只有不斷更新知識,才能緊跟前沿[3]。生物技術專業無論是設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量,而加強實驗教學的關鍵是要有一個功能齊全、設備先進的實驗室[4]。

首先,圍繞專業培養目標,以實踐性教學環節爲中心,對專業人才知識和技能結構進行整體分析和設計,使課程實驗、課程設計、生產實習、畢業設計等主要實踐教學環節形成4大模塊,使這些模塊既分工明確、各有側重,又相互聯繫,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,以基本技能爲基礎,專業技能爲重點,突出知識的聯繫性和綜合性特點,注重技術應用和創新能力的培養,構建相對完善的具有專業特色的實踐教學體系。

其次,結合學科優勢,打造創新性綜合實驗體系。綜合實驗體系除貫穿基本技能訓練體系以外,根據重慶文理學院的專業特色,開設一些具顯示度的、切合實驗室規模的、包含完整生物製藥環節的綜合性大實驗。充分培養學生的綜合實驗技能,並與課程理論體系配套,爲學生提供初步技能實訓的`機會。實驗規模的生產裝置與佈局反映了現代生物技術的特點,並充分利用重慶文理學院現有的生物教學中心技術優勢,在實驗內涵上體現多學科的交叉與應用,反映科研、生產、工藝一體化研究的思想。

最後,依託重慶文理學院建設重點學科的背景,創建柔性技能型實踐平臺。生物技術專業實驗室的建設體現了教學與科研的充分結合。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。開設植物組織培養、水產動物良種選育、基因工程、酶工程4個方面的設計型、研究型開放實驗,供學生選做。學生依據自身的個性特點可選擇感興趣的實驗,實驗的內容也根據學科的發展不斷調整、提煉最新的研究成果,體現出整個實驗系統適應學科發展及個性培養的柔性。通過研究設計型實驗環節,讓學生體會生物材料的多樣性,感受現代生物技術在科學研究和生產實踐中的應用,對專業有一個更全面和深刻的認識。

3構建多層次的實踐教學體系

實驗教學體系是生物技術實踐教學體系的重要部分。實驗教學體系建設包括實驗教學內容、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。其中教學內容是實驗教學的基本依據,是學生獲得實驗技能的根本[5]。實踐教學內容與體系是圍繞着生物技術專業的培養目標制定和建立的,注重學生動手能力、創新能力、實踐能力的培養。設立基礎實驗技術系列、專業實驗技術系列和模塊實驗技術系列3大類別實驗課程,明確本專業基本技能點、專業技能點和行業綜合技能點要求。以實驗技能性質分類爲主線,整合實驗課程,使學生明確每項技能的訓練目標。

基礎實驗技術系列涵蓋生物學和實驗技術的核心,是學生必須掌握的基本訓練環節,這一層次也稱爲基礎核心實驗。專業技術實驗系列涵蓋生物技術大實驗以及發酵工程、植物組織培養、生物技術製藥等方面的設計研究型實驗,實驗內容提前公佈,學生可以結合自己的興趣進行選擇,專業技術實驗系列中學生可部分或全部完成從實驗方案設計、實驗準備直至實驗結果獲取的全過程,培養學生的綜合實驗能力。在學生進行上述2個層次專業實驗技能訓練的同時,對一部分較爲優秀的同學安排創新實驗環節的訓練,創新實驗反映學科發展方向及研究熱點並帶有探索性,參加創新實驗的學生可以提前進入實驗室,並可以免修部分相關的綜合實驗。

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整。在教學計劃方面,集中時間安排綜合性實驗,並建立了互動的實驗教學信息化平臺,開發出集管理、預習、信息反饋爲一體的實驗管理信息系統,掛在校園網上供學生實驗選題、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恆的主題,生物技術專業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,實驗教學內容的改革主要遵循創新性、系統性、連貫性、綜合性的原則,從直觀性、驗證性和鞏固性實驗向創新能力培養的實驗過渡的原則。在實驗內容的選擇上,適當減少驗證性實驗內容,增加定量分析試驗和大實驗,引入學生自主性實驗。在實驗內容的順序安排上由淺到深,相互滲透,循序漸進。實驗內容調整後的特點實驗內容更加符合生物技術專業需求,內容的分佈更趨合理,實驗內容的改革有利於學生實驗能力、實驗效果的提高和創新精神的培養,使學生可以掌握更多的實驗技術和方法。

其次,培養了學生的科學素養和創新意識。專業技術實驗和創新實驗環節得到了大大加強,綜合性實驗由原來的2個增加至10個。開設創新性開放實驗機制,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向主動學習,從被動接受教學到主動去探索尋求科學實踐知識。許多學生不滿足於實驗、實習課程的學習,自發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節。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,學生易於接受、反映良好。通過理論教學和實踐教學的有機結合,豐富了課堂教學內容,加深了學生對生物技術理論課程知識的系統理解,提高了學習積極性,激發了求知慾和探索精神,培養了創新思維方法和能力,爲他們將來從事科研工作、開發利用資源生產生化產品提供了思路、奠定了理論基礎。同時,還將科學發展的前沿和熱點滲透到本科實驗教學中,部分實驗內容直接來源於最新的科研成果,提高自身素質和教學水平。

最後,增強了學生專業學習積極性和主動性。本科學生到科研實驗室後,從課題的選擇到實驗的設計等過程都以學生爲主,教師僅做必要的指導,在進行課題研究的時候,專業理論在課題研究中得到應用,讓學生專業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變[6]。

5參考文獻

[1] 張敏,王邕,樑錦添,等.改革生物技術實驗教學,培養學生綜合實驗能力[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,着力創新[J].中國高等教育,2007(1):37-39.

[3] 韓新才.高校生物技術專業教學方法改革探索與實踐[J].廣東化工,2008(1):l18-120.

[4] 鄒長軍,吳雁,蘭貴紅,等.生物工程專業實驗教學環節的改革與實踐[J].實驗室科學,2007(6):1-2.

[5] 韓文軍,李雄華,邢偉一,等.生物技術基礎實驗教學的改革與實踐[J].實驗室研究與探索,2006,25(12):1577-1578.

[6] 趙豔景.生物技術專業本科生提前進入實驗室參加課題研究的思考與實踐[J].科教文匯,2008(10):194-195.