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篇1

[關鍵詞]校企共建工程中心 生物技術實踐教學

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）01-0135-03

黑龍江八一農(nóng)墾大學生物技術專業(yè)是在農(nóng)業(yè)微生物實驗室的基礎上建立的，曾三次被評為黑龍江省普通高校重點建設專業(yè)。該專業(yè)經(jīng)過多年發(fā)展，培養(yǎng)了大量社會所需的生物技術人才，與社會聯(lián)系廣泛，社會聲譽逐步提升，專業(yè)建設能密切聯(lián)系本地經(jīng)濟社會發(fā)展，在與相關產(chǎn)業(yè)和領域的合作方面有良好的機制與途徑，畢業(yè)生廣泛受到用人單位的歡迎，歷年初次就業(yè)率就達到85%以上。

經(jīng)過多年的建設，生物技術專業(yè)的培養(yǎng)體系已較為成熟，但生物技術的迅猛發(fā)展，新知識、新技術的不斷涌現(xiàn)，對生物技術人才培養(yǎng)的質(zhì)量提出了更高的要求。因而，生物技術專業(yè)人才培養(yǎng)目標、思路及方案的制訂要充分考慮學校的優(yōu)勢、就業(yè)需求和未來發(fā)展的需要，要站在學科前沿，緊盯生物技術專業(yè)的發(fā)展趨勢，適度超前，培養(yǎng)在幾年乃至若干年之后，仍為社會所需要的人才。[1]本文依托黑龍江省寒區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化綜合利用工程技術研發(fā)中心這一平臺，對生物技術專業(yè)的實踐教學模式進行初步探索、研究。

一、生物技術專業(yè)實踐教學存在的問題

我校生物技術專業(yè)的學生實踐能力的提高主要通過以下幾個層次進行：首先是基礎課實踐能力培養(yǎng)，主要是通過生物基礎、生物化學、分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫學和遺傳學課程的實驗與生物基礎課的野外實習得到初步的鍛煉；其次是在學習基因工程、發(fā)酵工程及設備、細胞工程、生物工程下游技術等專業(yè)課程中的實驗及實習得到進一步的訓練，主要涉及一些專業(yè)基本技術的培養(yǎng)；最后就是本科畢業(yè)論文的設計、研究及畢業(yè)實習。但在實踐能力培養(yǎng)過程逐漸發(fā)現(xiàn)存在諸多問題。

（一）實驗課內(nèi)容陳舊重復

實驗教學是培養(yǎng)學生實踐能力的重要環(huán)節(jié)。生物技術是21世紀發(fā)展最快的學科，生物技術的研究內(nèi)容、方法及設備日新月異。為了適應生物技術的發(fā)展，實驗教學要不斷地革新。而我校由于師資力量條件的限制，儀器設備年更新率不足5%，致使有些課程的實驗內(nèi)容無法更新。比如，發(fā)酵工程及設備的實驗有3個：豆醬的生產(chǎn)、酸奶的發(fā)酵和固定化酵母細胞及酒精的生產(chǎn)，實驗內(nèi)容仍舊停留在20年前的水平。而發(fā)酵工程及設備、酶工程兩門課程均有固定化細胞的實驗內(nèi)容，基因工程、分子生物學也存在實驗內(nèi)容重復的問題。實驗課內(nèi)容的陳舊及重復，使培養(yǎng)的學生不能適應社會的發(fā)展，競爭力不強。

（二）課程實習實施效果良莠不齊

生物技術專業(yè)的課程實習主要涉及三門課，一是生物學基礎，在帽兒山進行為期1周的標本采集及鑒定實習，該課程的實習由學生直接參與，加之有豐富經(jīng)驗的老教師帶隊，歷年實施效果較好，得到學生歡迎。另兩門是發(fā)酵工程及設備、生物工程下游技術專業(yè)課，也均有1周的課程實習，但該兩門課程的實習均是采用參觀實習的形式，由于該部分的實習均是參觀發(fā)酵車間，噪音大，學生聽不清楚，學生在實習過程中走馬觀花，預計的實習時間很難達到，存在著實習實際學時達不到理論學時及實習效果差的問題。另外，發(fā)酵車間均大同小異，選擇參觀好幾個發(fā)酵工廠，學習效果差異不大，學生通過實習學到的知識量少。

（三）畢業(yè)論文研究不能有效提高學生的動手和創(chuàng)新能力

學生是在指導教師的指導下進行畢業(yè)論文的設計、實施和撰寫，畢業(yè)論文的完成可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力。但目前存在著老師指導學生數(shù)量過多的現(xiàn)象，有的老師會指導10名左右本科生；同時需要老師填寫及督促、檢查學生完成的表格有選題執(zhí)行情況統(tǒng)計表、指導教師情況統(tǒng)計表、教師工作總結、畢業(yè)論文執(zhí)行情況檢查表、中期檢查表、工作進度表、教師指導記錄表、工作日志、學生工作總結和優(yōu)秀論文推薦表等，這些均加重了老師的工作量，使老師平均指導每個學生的精力減少，不可避免地造成學生畢業(yè)論文完成質(zhì)量不高的問題。

（四）畢業(yè)實習實施困難

教學計劃中安排學生在第八學期的1至15周進行畢業(yè)實習，是將四年所學的理論和實踐相結合的重要階段，可促進學生基本理論、基本知識、基本技能的融會貫通，提高學生運用知識解決問題的能力。而目前就業(yè)的嚴峻形勢、學校對就業(yè)率的要求使學生不能安心去實習，因為利用實習階段去找工作的學生較多，而學院為了完成就業(yè)的任務，也放松了對畢業(yè)實習的管理。另外，長期的教學實踐表明，由于學生的動手能力差，學生進入實習單位后不能很快適應角色，用人單位也不愿意接收實踐能力不強的學生。

二、工程中心建設的實踐條件

寒區(qū)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化綜合利用工程技術研發(fā)中心依托單位為黑龍江八一農(nóng)墾大學，共建單位為哈爾濱世宏環(huán)保工程有限公司。中心目前擁有包括35L-500L-1000L發(fā)酵系統(tǒng)、厭氧操作臺、大型高速離心機、凝膠成像系統(tǒng)、高分辨率顯微鏡、蛋白質(zhì)純化系統(tǒng)、高效液相色譜等儀器設備100多臺套，價值500多萬元。中心學術帶頭人王偉東教授目前為國家“十一五”科技支撐計劃項目首席專家、黑龍江省“十一五”重大科技攻關項目首席專家、黑龍江省普通高校新世紀優(yōu)秀人才、黑龍江省杰出青年基金獲得者。研究團隊多年來在木質(zhì)纖維素的微生物分解與轉(zhuǎn)化、畜禽糞便和秸稈資源化處理生產(chǎn)生物有機肥、沼氣發(fā)酵技術與工程和秸稈微生物發(fā)酵生產(chǎn)飼料技術等方面取得了眾多的研究成果。

共建企業(yè)哈爾濱世宏環(huán)保工程有限公司是一家環(huán)保工程設計及施工、農(nóng)林廢棄物及污水處理的生物技術與生物質(zhì)能源工程公司。公司涉及農(nóng)業(yè)廢棄物處理、環(huán)境污染（水、氣、固體廢棄物）防治厭氧處理工程、大型沼氣發(fā)電工程、發(fā)酵料液制肥工程、環(huán)保設備集成、環(huán)保產(chǎn)品、環(huán)境工程等諸多方面。公司自成立以來，完成了雞西市梨樹區(qū)堿廠村、阿城濱圣養(yǎng)殖基地、通河龍口等多處大型沼氣工程。公司通過多起大型沼氣工程的建設，具備了豐富的建設經(jīng)驗，能夠承擔大型沼氣工程的建設與機械設備的開發(fā)、安裝、調(diào)試等工作。公司不僅致力于沼氣工程的建設工作，還致力于先進技術的開發(fā)與利用，開展畜禽糞便堆肥化、生物質(zhì)能源工藝技術及相關工程設備研發(fā)、技術熟化、成果轉(zhuǎn)化、技術服務等。

三、依托工程中心的實踐教學改革措施

（一）優(yōu)化實驗課設置，整合實驗內(nèi)容

針對實驗教學過程中存在的問題，參考國內(nèi)高校生物技術專業(yè)課程實驗的設置進行實驗項目的整合，把重復的內(nèi)容進行了歸類，開設新的實驗項目。每門課程的實驗內(nèi)容、方法及目的均由授課教師進行開會論證，參與者為生物技術專業(yè)所有的授課教師及學院主管領導，特別邀請共建企業(yè)技術人員進行指導，對實驗課的開設實行嚴格的論證，并對有些課程的實驗進行了整合，形成一門課程：生物技術綜合大實驗課程，總學時為40學時，在第六學期開課；教學內(nèi)容主要是融會貫通生物與分子生物學、微生物學、發(fā)酵培養(yǎng)的實驗技能，綜合考慮學校的教學條件及今后進入企業(yè)進行實習的要求開展實驗；教學方式采用學生自行查閱資料、設計方案，由指導老師對實驗方案修正后實施。

（二）調(diào)整專業(yè)課程實習為生產(chǎn)實習

鑒于專業(yè)課程實習與畢業(yè)實習存在的諸多問題，對生物技術的教學計劃進行修訂，保留了生物基礎課程實習，取消了專業(yè)課程實習，在第五學期的開學之初增加4周的生產(chǎn)實習，主要是進入發(fā)酵企業(yè)進行頂崗實習。為了讓學生能在實習單位盡快適應生產(chǎn)單位的條件，充分利用工程中心擁有的發(fā)酵設備條件，在工程中心進行1周的操作訓練后分散進入實習單位，如大慶志飛生物化工有限公司、肇東日成酶制劑廠、大慶華理能源生物技術有限公司等10多個企業(yè)，采用學校教師與企業(yè)技術人員共同指導負責制對學生的實習進行指導和管理。

（三）建設“多師結構”的實踐教師教學團隊

在培養(yǎng)理論與實踐兼?zhèn)浣處煼矫?，我院進行了有益的探索。[5]為了進一步提高教師和學生的實踐能力，本科畢業(yè)論文的指導教師打破完全由教師承擔的制度，采用企業(yè)技術人員和教師共同指導方式。一方面減輕老師的工作量，另一方面研究的課題在一定程度上也解決了企業(yè)的一些問題，同時學生的綜合能力也得到了提高。

（四）鼓勵學生依據(jù)工程中心的條件申請創(chuàng)新訓練項目

為推進創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式改革，強化學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力訓練，進一步提升大學生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)適應創(chuàng)新型國家發(fā)展戰(zhàn)略需要的高水平創(chuàng)新人才，我省及學校從2012年起設立創(chuàng)新訓練項目、創(chuàng)業(yè)訓練項目和創(chuàng)業(yè)實踐項目。獲批省級項目，學校支持8000元/項；獲批校級項目，學校支持5000元/項。鼓勵學生利用工程中心的條件進行創(chuàng)新訓練項目申請，申請成功后，工程中心將依據(jù)項目的內(nèi)容提供實驗條件。

四、人才培養(yǎng)效果

實驗課程整合后，改變了以往以小的實驗為主，實驗內(nèi)容簡單，僅僅為理論中某一知識點驗證的弊端，將有相關的知識內(nèi)容有機地結合在一起，對學生系統(tǒng)掌握理論知識起到了很好的詮釋作用。生產(chǎn)實習的安排在解決了專業(yè)課程實習僅是參觀而得不到實際鍛煉的問題的同時，還為更好地開展畢業(yè)實習奠定了基礎，在此過程中工程中心起到了良好的銜接作用。“多師結構”的實踐教師教學團隊使學生的畢業(yè)論文質(zhì)量得到了進一步提高，解決實際問題的選題內(nèi)容比例增加。2009級畢業(yè)生選題中，針對實際問題的選題占32.4%，雖然比例還不是很高，但比2008級畢業(yè)生增加了近10%。2009級畢生中有15人參加到創(chuàng)新研究項目中，有5人次獲得優(yōu)秀畢業(yè)論文，投稿論文3篇。

五、結語

生物技術專業(yè)結合校企共建工程中心進行了一些可提高學生實踐能力的教學改革，充分調(diào)用工程中心的各種資源，讓生物技術專業(yè)學生在工程中心中可以體驗不同的角色，獲得不同的經(jīng)歷，接受多種熏陶，打造學術型和應用型人才培養(yǎng)并舉的育人平臺，將學生、指導教師團隊、工程中心、企業(yè)現(xiàn)場融入生物技術人才培養(yǎng)體系當中，構建“四位一體”的實踐教學模式。研究雖然取得了一定的效果，但阻礙實踐教學能力提高的因素還有很多，諸如限制實驗項目更新的儀器設備、畢業(yè)論文中流于形式的一些表格填寫、畢業(yè)實習與就業(yè)矛盾的解決等問題，還需要主管部門的認真思考，提出合理的解決方案。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 王彥杰，韓毅強，晏磊，等.生物技術專業(yè)“落地人才”培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].安徽農(nóng)學通報，2012（5）：150-151.

[2] 王洪振，于長春，郝錫聯(lián)，等.生物技術專業(yè)本科實踐教學的改革成實踐[J].吉林師范大學學報（自然科學版），2010（1）：113-115.

[3] 趙琦，茍小軍.地方高校生物技術類專業(yè)實踐教學改革[J].實驗科學與技術，2013（2）：56-58.

篇2

關鍵詞：普通生物學；教學改革；實踐

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）14-0079-02

《普通生物學》是根據(jù)面向21世紀高等農(nóng)林院校本科生物學系列課程改革的需要而開設的一門基礎課。它覆蓋了生命科學眾多學科領域的綜合性基礎課程，是一門具有通論性質(zhì)的課程。這門課程的開設是為了讓學生在接觸比較專一的各類專業(yè)課程之前，對整個生物界、生命現(xiàn)象和生命科學知識有一個整體性的基本認識和把握，為后續(xù)課程的學習奠定基礎，同時更重要的是力求使生命科學類各專業(yè)本科生達到拓寬專業(yè)基礎、提高綜合素質(zhì)、培養(yǎng)科學思維和創(chuàng)新精神與能力的目的。在面向素質(zhì)教育改革的進程中，作為基礎教育重要組成部分的普通生物學加快了改革步伐。在我校實施課程改革的過程中，《普通生物學》走入了很多專業(yè)學生的課堂，普通生物學的教學內(nèi)容的改革和探索也勢在必行。

一、存在的問題和改革的目的

在傳統(tǒng)的教育思想和教育觀念的影響下，在授課的過程中，老師的講授通常處于主導地位，而學生在課堂上主要是聽和被動地接收知識，往往因為知識點太多而處于茫然無措的被動局面，也極大地挫傷了學生學習該門課程的興趣和積極性，使得教學效果大打折扣。對于我校創(chuàng)新學院而言，其“國家生命科學與技術人才培養(yǎng)基地班”是國家為培養(yǎng)具有現(xiàn)代生命科學知識，掌握生物技術的基本理論及技能，具備良好的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新精神高級科技優(yōu)秀人才而建立的人才培養(yǎng)基地。其“創(chuàng)新實驗班”體現(xiàn)精英教育理念，以培養(yǎng)崇尚科學、追求創(chuàng)新、富有社會責任感的社會急需研究型創(chuàng)新人才為目標。其培養(yǎng)模式注重實踐環(huán)節(jié)的強化，注重學生創(chuàng)新意識和科研能力的培養(yǎng)，及動手能力和獨立解決問題的能力培養(yǎng)；在這種“寬口徑、厚基礎、強素質(zhì)”的人才培養(yǎng)模式下，對這門課程體系和教學內(nèi)容體系提出了新標準和新要求。為此，我們運用現(xiàn)代的教育思想和理念，對普通生物學課程教學的多個環(huán)節(jié)進行改革探索，顛覆原有的教學模式“教-學”變?yōu)椤皩W-教”，讓學生自己更多地參與課堂教學中，尋找適合創(chuàng)新學院生命科學類專業(yè)的普通生物學課程教學新模式，達到全面提高學生綜合素質(zhì)的課程目的。

二、改革的方法和實踐

1.精選內(nèi)容，調(diào)整教授方式。結合創(chuàng)新學院不同專業(yè)的特點和培養(yǎng)規(guī)劃，并結合《普通生物學》課程內(nèi)容的特點，將細而多的教材內(nèi)容進行凝練，根據(jù)調(diào)查學生已有知識結構，適當調(diào)整課程的內(nèi)容和教授方式。采取的研究方法具體設計如下：以第一章細胞為例，在教學的過程中發(fā)現(xiàn)，根據(jù)學生已有的生物學知識體系，他們對細胞的形態(tài)結構和功能部分較熟悉，避免與其后續(xù)課程的重復，不做深入的學習，可以采用復習、提問和練習的方式，適當減少課時為學生討論課和講課調(diào)出更多時間。

2.加強實踐課程的安排，提高學生綜合素質(zhì)。雖然學生在大一還沒有系統(tǒng)地學習關于植物分類的形態(tài)學術語和檢索表的使用和編制，但長期的教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，看似簡單的這些知識的掌握，并不是一蹴而就的，而是一個循序漸進的過程，只有不斷地進行植物鑒定和學習的過程中，才能慢慢地融會貫通，內(nèi)化成自己的知識并準確地運用。根據(jù)學生已經(jīng)具備的生物學知識，教師可以對這部分知識的學習內(nèi)容提供學習資料，學生可以利用普通生物學網(wǎng)絡課件和馬煒梁教授《植物學》的自我學習，并通過教師的定期指導，逐漸掌握利用形態(tài)學進行植物分類的方法。在這個過程中，學生會對將要學習的植物學分類知識逐漸有一個充分的認識并掌握使用的方法，不僅為后續(xù)的生物學實習打下基礎并對第二學期的生物多樣性學習打下堅實的基礎，同時也能激發(fā)學生的學習積極性和學習植物科學的興趣。

課題內(nèi)容：在新學年開始布置實踐任務，課題圍繞校園和后河植物多樣性的研究及植物種類檢索表的制作，課題結束時提交相關常見植物圖鑒報告，同時在第二學期的植物學形態(tài)術語和分類部分由學生根據(jù)自己的學習研究經(jīng)驗分組進行講解，參與課堂教學和討論，教師幫助解決容易混淆的概念和錯誤，通過這項實踐活動為下學期的生物學實習打下基礎，并通過老師和全體學生的打分獲得最后的成績。

任務分配：在創(chuàng)新學院同專業(yè)兩個班學生進行實踐活動，按照班級分組，每組10人。在執(zhí)行的過程中，每組中每個學生都必須參與，對于每種植物的研究需要植物花或果實的解剖圖，每張照片和文字都需要標注作者，作為監(jiān)督和評分的依據(jù)，實行組長負責制，每隔半個月組長綜合大家的PPT或遞交電子版的工作總結進行課下匯報。每個學生要求在兩學期的課程學習中解剖至少20種植物（學生之間有重復也可以），對重復的照片和內(nèi)容，以照片質(zhì)量的清晰程度和解剖的科學性來進行評分，要求每組的最終匯報數(shù)目在100～200種植物，作為我們平時考核的一項重要內(nèi)容。

3.“翻轉(zhuǎn)課堂”的實踐探索。根據(jù)教學大綱將“生物與環(huán)境”的教學內(nèi)容作為翻轉(zhuǎn)課堂的實踐設計，讓學生參與到教學過程中，并檢測其教學效果。根據(jù)該教學法的結構：（1）提出要求解決的問題。（2）利用提供的資料進行解答。（3）通過理論或?qū)嵺`證實假設。（4）得出結論回答問題。設計的課題與學生生活和與自然的認識水平密切相關的課題。

課題內(nèi)容一：生物體結構和功能的適應是生物在長期的進化過程中逐漸適應環(huán)境的結果。對于生長在不同環(huán)境下的植物來說，有適應水生環(huán)境、干旱環(huán)境和陸生環(huán)境的不同結構特點。讓學生們帶著這些問題，對我們周圍不同生長環(huán)境下的植物進行觀察，從宏觀到微觀的研究和發(fā)現(xiàn)，總結出不同環(huán)境生長下的植物具有適應環(huán)境的特點。具體實施可以借助本科教學平臺的實驗條件，最后通過匯報和討論完成這項實踐活動。

課題內(nèi)容二：圍繞保護生物多樣性的課題，也可以自己選擇自己非常感興趣的問題入手。通過調(diào)查、搜集資料、取證等多種手段去回答相關問題。讓學生自覺地、主動探索科學知識和解決問題的方法。最后，以課堂匯報和討論的形式總結。

4.科研素質(zhì)的培養(yǎng)。對學生科研素質(zhì)的培養(yǎng)，通過將科研訓練引入課堂的形式，逐漸樹立科學的研究方法：觀察（observision）-提出問題（question）-提出假說（hypothesis）-預測結果（prediction）-通過實驗和觀察進行證實（expreiment or observation）-最終得出結論（conclusion）。通過接觸熱門科研問題或技術方法并開展專題研討，在提高學生閱讀科研論文的基本能力的過程中讓學生深入理解科學家是如何進行科學研究的，逐漸樹立進行科學研究的思想。

具體的內(nèi)容：圍繞基因沉默這一熱門話題，從最初利用轉(zhuǎn)錄后水平的靶基因RNA干擾技術發(fā)展到今天直接可以對靶基因的DNA進行修飾達到沉默目的CRISPR /Cas技術。它的發(fā)展歷史、技術的原理和技術的應用作為我們討論的專題，讓學生通過英文文獻的閱讀，做15～20分鐘課堂PPT匯報，并討論。

5.課前“微課”活動。鼓勵學生使用PPT或者制作微課，5分鐘到10分鐘的時間，講課的內(nèi)容可以是我們學習的內(nèi)容也可以是課外的相關知識，激勵學生利用大學的寶貴時間多閱讀相關生命科學書籍，要求每個學生都參與其中，這對鍛煉學生的口頭表達能力和基本的科學素質(zhì)是很好的方式，同時我們可以錄像，將較好的作品和視頻上傳本科生網(wǎng)絡共享平臺，并作為平時成績考核的一部分。這一活動的實行，學生做的“微課”內(nèi)容不僅能反應他們的興趣，能讓教師更好地了解學生，同時學生通過課前“微課”的講解經(jīng)常會給我們帶來驚喜，也是活躍課堂氣氛和提高學生對這門課程的有效方法。

6.生物興趣的培養(yǎng)。成立課外生物學興趣小組，圍繞校園鳥類生物多樣性的內(nèi)容展開研究和調(diào)查，學生了解了校園鳥類的分布和多樣性撰寫調(diào)查報告，并且整理出校園鳥類圖鑒，通過這項活動訓練了學生獨立開展研究和撰寫報告的基本能力。