論生物技術創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的改革①

譚樹華，孫遠東，劉雨芳，周建良，袁志棟，李玉峰

（湖南科技大學生命科學學院，湖南湘潭 411201）

論生物技術創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的改革①

譚樹華，孫遠東，劉雨芳，周建良，袁志棟，李玉峰

（湖南科技大學生命科學學院，湖南湘潭 411201）

生物技術人才培養(yǎng)與社會需求存在一定差距，而創(chuàng)新能力不足，創(chuàng)造性和開拓性應用能力有限是產生差距的主要原因。創(chuàng)新型生物技術專業(yè)人才模式應從改革現(xiàn)有課程體系，創(chuàng)新教學方式，建立開放互動式的課程教學方法，建立多渠道、多層次創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺，探索與企業(yè)合作建立人才培養(yǎng)模式新機制等方面進行改革和完善。

生物技術;創(chuàng)新型人才;培養(yǎng)

生物技術是21世紀世界各國優(yōu)先發(fā)展的高新技術，對解決21世紀全球面臨的農業(yè)、醫(yī)藥、資源、環(huán)境等問題具有重大戰(zhàn)略意義。我國早在1986年初制定的高技術研究發(fā)展計劃綱要中就將生物技術列于航天技術、信息技術、激光技術、自動化技術、新能源技術和新材料技術等高技術之首位。1995年召開的全國科學技術大會，提出了實施“科教興國”的發(fā)展戰(zhàn)略，少數(shù)部屬高校經(jīng)過專業(yè)調整，設置了生物技術專業(yè)，以服務于我國新興生物技術產業(yè)快速發(fā)展的需求。1998年教育部將生物技術專業(yè)正式列入專業(yè)目錄，隸屬理科辦學專業(yè)，以培養(yǎng)應用型的專業(yè)技術人才。截至2005年全國生物技術專業(yè)本科辦學點達到248個。目前，很多職業(yè)院校也開辦了生物技術相關專業(yè)。近年來，生物類專業(yè)在就業(yè)方面遇到了一定的困難，《2012年中國大學生就業(yè)報告》中生物技術、生物科學與工程、生物工程均被列入本科就業(yè)十大紅牌警告專業(yè)。究其原因主要有兩方面:一是生物技術、生物工程學科發(fā)展具有一定的超前性，目前產業(yè)化程度、技術突破和政策配套等還沒有跟上，因而暫時出現(xiàn)飽和，但專業(yè)發(fā)展與國內外產業(yè)發(fā)展方向吻合，發(fā)展前景看好;二是專業(yè)人才與社會需求存在一定差距，知識結構缺陷、特別是創(chuàng)新能力不足，可持續(xù)學習能力、創(chuàng)造性和開拓性應用能力有限，限制了該專業(yè)的實用性和應用型。因此，如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維、具備專業(yè)開拓能力的新型生物技術專業(yè)人才，對于專業(yè)發(fā)展和促進生物技術產業(yè)快速健康發(fā)展尤為重要。

1 生物技術專業(yè)特點

生物技術產業(yè)作為全球正在崛起的主導性產業(yè)，已成為我國產業(yè)結構調整的戰(zhàn)略重點和新的經(jīng)濟增長點，是我國實現(xiàn)后發(fā)優(yōu)勢和跨越式發(fā)展最有前途、最有希望的領域之一。生物技術專業(yè)的目標是培養(yǎng)應用研究型或技術型人才，以將生物技術的理論和方法加以實踐和推廣，服務于生物技術在社會經(jīng)濟中的應用，因而作為生物技術專業(yè)人才應具有以下特點。

1．1 具備扎實的理論基礎和突出的實踐能力

生物技術人才與生物技術的產業(yè)化發(fā)展密不可分，雖然現(xiàn)階段生物技術產業(yè)化程度仍不高，但已顯示出強大的應用前景和高技術產業(yè)的優(yōu)勢，如組織培養(yǎng)、干細胞治療技術、生物能源、生物制藥技術、轉基因生物反應器等等已經(jīng)開始或即將進入產業(yè)化，在一些依靠傳統(tǒng)方法無法解決的領域具有無可比擬的優(yōu)勢。而生物技術人才培養(yǎng)目標具有突出的應用型和實踐性特點，學生不僅需要具備扎實的生物學各學科基礎理論，同樣需要具有較強的數(shù)學、物理學、化學、計算機科學和生物工程原理等方面的理論和知識;而且需要接受長時間的生物技術基本技能與研發(fā)能力的訓練，應具備較突出的實踐和實驗操作能力。

1．2 具備較強的知識獲取能力和創(chuàng)新能力

生物技術作為生物學領域最具應用型的領域，知識和技術更新速度極快，新技術和新方法不斷被發(fā)明和創(chuàng)造。2008年美國和日本的兩個科學小組同時宣布，其研究人員成功地將人類皮膚細胞經(jīng)過基因“重新編排”為幾乎可以和胚胎干細胞相媲美的誘導多能干細胞（iPS細胞），但很快2010年美國斯坦福大學醫(yī)學院研究人員宣布，他們在實驗中繞過誘導多能干細胞（iPS）這一步驟，首次直接將實驗鼠皮膚細胞轉化為神經(jīng)細胞，為細胞分化提供了新的理論，更為再生醫(yī)學應用提供了光明前景。因此，作為生物技術專業(yè)人才必需具備獲取最新知識的能力，養(yǎng)成良好的自學習慣和能力、具備較好的表達交流能力、才能緊跟學科發(fā)展前沿，將最新成果用于指導工作實踐。

1．3 具備良好的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維

生物技術人才需要受到嚴格的科學思維訓練，具備求實創(chuàng)新的意識和精神。較強的創(chuàng)造性思維能力是開展創(chuàng)新實驗和科技開發(fā)能力的基礎。生物技術產業(yè)作為新興產業(yè)，不僅要綜合運用所掌握的理論知識和技能，而且需要具備生物技術及其相關領域產品研發(fā)的能力、具有生物技術下游工程實踐和技術革新的基本能力。因此，生物技術人才創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)對于合格的生物技術人才來說是基本素質。

2 創(chuàng)新型人才的基本素質及培養(yǎng)現(xiàn)狀

創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，創(chuàng)新素質是21世紀人才最重要的素質。而創(chuàng)新人才，是指能夠孕育出新觀念，并能將其付諸實施，取得新成果的人才。創(chuàng)新人才表現(xiàn)為幾方面素質:一是創(chuàng)新意識，包括追求創(chuàng)新，推崇創(chuàng)新，樂于創(chuàng)新等;二是創(chuàng)新思維，包括創(chuàng)造性想象，積極的求異思維;直覺思維、敏銳的觀察力，敏捷而持久的記憶力、良好思維品質等;三是創(chuàng)新技能，包括獲取、處理信息的技能，動手操作、與他人合作，善于捕捉靈感技能等［1］。而一個人的創(chuàng)新能力不僅表現(xiàn)為對已有知識的獲取和運用，對新技術、新產品的研究與發(fā)明，而且也表現(xiàn)為一種追求創(chuàng)新的意識，一種發(fā)現(xiàn)問題并積極探求的心理取向，一種善于把握機會的敏銳性，一種積極改變自己并改變環(huán)境的應變能力［2］。可以看出，生物技術人才的特點表明其必須具備較強的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新精神，具有對新知識的自主獲取和創(chuàng)新能力。

當前，以開發(fā)和激勵學生創(chuàng)新潛力的創(chuàng)造性教育研究已成為世界潮流，主要發(fā)達國家均非常注重建立創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。20世紀70年代，美國教育界就明確提出了培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的人才教育目標。把促進學生從具有能力到承擔責任作為本科生教育的最高目的，尤其強調培養(yǎng)獨立思考能力、創(chuàng)造能力、交流能力、信息處理能力，增強學生對未來科技與經(jīng)濟發(fā)展的適應性和靈活性，鼓勵學生通過與教師或同學的合作積極創(chuàng)建新的知識，努力開發(fā)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式研究［3］。日本則強調綜合化人才的培養(yǎng)，因此，在課程設置上，日本大學更重視基礎教育和課程內容的綜合化，課程設計強調創(chuàng)新力的培養(yǎng);各門課程都有安排專題制作課，根據(jù)學生的興趣、能力，發(fā)揮其專長和創(chuàng)新意識，并于畢業(yè)時將其創(chuàng)作的作品展示，激勵學生發(fā)揮其創(chuàng)新意識及設計能力［4］。20世紀末，法國也把改革的重點放在提高國家的創(chuàng)新能力上，以專才培養(yǎng)模式作為主要特色，非常注重學生在各個領域的實踐能力和創(chuàng)新素質的培養(yǎng)和訓練。學生入學的一二年級不分專業(yè)，學習廣泛的理工科基礎知識，旨在培養(yǎng)學生扎實的學科基礎。兩年后，根據(jù)學生的興趣和學業(yè)狀況劃分專業(yè)領域。國內由于生物技術專業(yè)辦學歷史較短，缺乏可供借鑒的成功經(jīng)驗，以創(chuàng)新性為人才培養(yǎng)目標的培養(yǎng)體系尚未完全建立，專業(yè)培養(yǎng)仍依賴于各開辦院校在實踐中不斷探索與完善。

3 如何培養(yǎng)創(chuàng)新型生物技術專業(yè)人才

開展創(chuàng)新教育，提高學生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力已成為當今世界教育的發(fā)展趨勢。高校是國家創(chuàng)新體系建設中培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的主要場所，目前我國生物技術專業(yè)人才的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力仍有待于根本性的提高，生物技術專業(yè)學生在知識結構、創(chuàng)新思維和實踐應用能力等方面與社會需求存在脫節(jié)現(xiàn)象，教學內容與產業(yè)化需要存在失衡。因此，如何創(chuàng)新教學方法，建立創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式是該專業(yè)發(fā)展面臨的緊迫任務［5］。

3．1 改革現(xiàn)有課程體系，增加實踐教學環(huán)節(jié)內容

生物技術專業(yè)由于開設時間不太長，課程內容體系的完善性和有效性比不上一些傳統(tǒng)專業(yè)，加上該專業(yè)知識更新速度快、投入大、對創(chuàng)新思維和動手能力要求高等原因，專業(yè)的課程體系特別是實踐課程教學體系大多仍不夠完善，不能滿足人才培養(yǎng)的需要。如理論教學與實踐教學脫節(jié)，實踐學時少，師資力量有限，實驗教學內容有效性不高，實習基地不足，學生動手機會不多，參與創(chuàng)新性實踐機會少等。這種情況在教學經(jīng)費不足、社會影響力有限、師資力量不強的地方高校表現(xiàn)更為明顯［6］。因此，構建完備的理論教學和綜合性的實踐教學體系是該專業(yè)課程今后建設的重點，對于強化學生的創(chuàng)新精神和實踐能力必不可少。

首先，對現(xiàn)有課程理論體系結構進行優(yōu)化，現(xiàn)有生物技術專業(yè)理論課程開設相對比較完備，雖然各地方院校專業(yè)方向模塊課程不盡相同，但地方院校一般以服務地方經(jīng)濟為主要考慮，課程設置以就業(yè)大方向為基礎，從而建立了各具特色的方向特點，促進了生物技術的發(fā)展。但在實際課程設置上存在專業(yè)學時不合理、課程內容重復、因教師設置課程、專業(yè)教師不足、熟悉生產實踐的教師缺乏、方向設置過時等問題。因此，第一需要規(guī)范、統(tǒng)籌編著新的教材體系，減少教材中不必要的內容重復，避免內容在很多教材中涉及而又都沒講透、教學中容易被教師忽略等問題;第二需要加強教學保障，包括對加強師資隊伍建設和培訓、增加經(jīng)費投入，及時調整專業(yè)教學模塊內容等，以及時適應社會發(fā)展的需要。

其次，建立起貫穿校內學習過程的專業(yè)素質拓展訓練和校外實習相結合的培養(yǎng)體系。專業(yè)素質包含對專業(yè)的熟練程度、獨立開展實驗的能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力等方面素質。專業(yè)素質只有在掌握扎實理論基礎上的實踐鍛煉才可能養(yǎng)成，而現(xiàn)有教學體系中實踐鍛煉機會偏少，創(chuàng)新思維養(yǎng)成存在自主思考、獨立操作機會少、實踐平臺單一、實踐時間不足、參與學生少、學生沒興趣等方面的一些問題。因此，可以從優(yōu)化實踐教學內容，合理分配實踐時間，統(tǒng)籌開設實驗課程，增加綜合性、探究性和設計性實驗比重，提高實驗室的開放度，鼓勵和支持學生大二開始逐步進入實驗室參加教師課題等方面著手。以利于培養(yǎng)學生學習興趣，提高創(chuàng)新思維能力和實踐能力。1969年，美國麻省理工學院創(chuàng)立本科生研究機會計劃 ，率先使本科生的研究制度化，斯坦福大學也非常重視本科生參與研究工作，他們認為這是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要一環(huán)，兩所學校都建立了本科生研究項目辦公室，麻省理工學院每年有2500多名學生參與本科生研究機會計劃，60%以上的教師作為導師參與過這一計劃。本科生在四年學習期間至少一次參加過這一計劃［7］。

3．2 創(chuàng)新教學方式，建立開放互動式的課程教學方法

多年來素質教育一直是國內教育的軟肋，培養(yǎng)的學生高分低能、缺乏個性、創(chuàng)新思維不足等成為了傳統(tǒng)教育下的共性結果。因此，改革教學方式、鼓勵引導學生參與的一些教學方式如推行探究性教學等受到了國內教育界的重視。從小學到大學，與國外課堂教學的氛圍相比，課堂缺少開放性，學生批評精神缺乏、合作精神不足，對問題沒有見解，不參與對學術的探討和辯論。傳統(tǒng)的課堂講授方式基本以教師為中心，學生處于被動、從屬地位，師生之間的交流互動很少，學生思維經(jīng)常游離于課堂之外，課堂缺乏激發(fā)學生探求知識的欲望。因此，如何改革創(chuàng)新教學模式，充分發(fā)揮和調動學生學習的主動性和積極性，實現(xiàn)教與學的良性互動是提高教學效果、培養(yǎng)合作精神和創(chuàng)新思維的關鍵。一些生物技術課程內容往往理論性比較強，難以記憶和理解，但如果采取探究式教學方式，以問題和學生為中心、同時對問題進行分解，通過課前布置資料查找、課堂引導討論和課后實踐創(chuàng)新等環(huán)節(jié)，通過“學生課前自學—教師課堂精講—課堂討論—案例分析學習—課外實踐創(chuàng)新—企業(yè)實踐學習”的途徑，提高學生應用實踐能力和創(chuàng)新能力［8］。如干細胞的教學，如果通過課前查找資料，再以具體事例（如白血病治療、腫瘤干細胞在腫瘤生長中的作用）、成年人較幼兒頭發(fā)容易脫落再到骨髓移植等生活中的例子，將干細胞的作用、分類和應用融入具體事例之中，然后再討論干細胞治療的現(xiàn)狀和前景，充分調動大家參與討論的積極性，激發(fā)大家投身生物技術產業(yè)的激情。

3．3 建立多渠道、多層次創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺

創(chuàng)新思維的鍛煉和創(chuàng)新能力的養(yǎng)成不是單一的課堂和實驗教學能夠完成的，而尊重個性發(fā)展是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的重要途徑，實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的激勵機制需要貫穿教育的始終，多渠道、多層次的實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺建設是實踐類專業(yè)人才培養(yǎng)的必經(jīng)之路［5］。這一創(chuàng)新能力培養(yǎng)平臺不僅包含各實驗課程、開放性選修實驗、工廠見習、生產實習和畢業(yè)論文（設計）這些常規(guī)的實踐課程，而且包括提供開放性課題、參與“產學研“合作項目、引進工廠一線技術人員開展講座和兼職授課、鼓勵參與課外科技活動、科技競賽、加強實踐基地建設等方面。目前，校內創(chuàng)新培養(yǎng)平臺相對容易不斷完善，而校外平臺建設需要社會和企業(yè)的支持與參與，仍屬薄弱環(huán)節(jié)，但這種情況正在不斷改善，提供個性發(fā)展的機會不斷增多，如各種創(chuàng)業(yè)大賽、挑戰(zhàn)杯，以及一些省份和高校設立的大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃、大學生科研創(chuàng)新計劃（SRIP）項目等，對培養(yǎng)大學生創(chuàng)新思維和科研能力取得了較好的效果，但也存在項目也不足，能參與SRIP的學生比例不高、效果有限等問題。

3．4 探索“產學研”人才培養(yǎng)新機制

高校與企業(yè)各有所長，但目前在地方校企合作往往限于一些低層次的合作，雙方存在不信任感，共同發(fā)展、互惠雙贏的局面沒有形成。高校的研究與企業(yè)脫節(jié)、企業(yè)不尊重高校知識產權和勞動成果的現(xiàn)象比較普遍。因此，這方面需要政府加以引導，規(guī)范雙方以市場機制為導向開展互惠互利、共同發(fā)展、甚至合作辦學。有利于高校打破傳統(tǒng)的封閉式辦學模式，提高了人才培養(yǎng)的針對性，產學研基地為生物技術類學生提供充分的實踐機會，有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和實際工作能力;同時，產學研基地建設不僅給教師提供從事企業(yè)實踐工作的場所和機會，而且使校外專家充實到原有師資隊伍中去指導學生，豐富教學內容，從而有利于雙師型師資隊伍的建設。另一方面，企業(yè)低成本優(yōu)先引入最近的科學研究成果以及尖端的技術人才，有利于企業(yè)良性發(fā)展，進一步擴大企業(yè)效益。

［1］胡繼淵，沈正元．國外中小學創(chuàng)新教育撅談［J］．外國中小學教育，2000（1）:1－4．

［2］夏廣清，屈愛武，程 明，等．生物技術專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的研究［J］．通化師范學院學報，2007，28（12）:74－75．

［3］高雪蓮．國外創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式對我國高等教育改革的啟示［J］．高等農業(yè)教育，2007（1）:85－87．

［4］李慧勤，郭曉靜．國外創(chuàng)新教育的發(fā)展及對我國的啟示［J］．中國地質教育，2005（3）:125－127．

［5］黃寧陽，張紅梅，葛 俊．國外高等教育實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的學習與借鑒［J］．教育教學論壇，2013（2）:218－219．

［6］譚樹華，袁志棟，劉文海．生物技術專業(yè)實踐教學體系改革與實踐探討［J］．當代教育理論與實踐，2013，5（4）:98－100．

［7］黃 萍，田艷天，黃 鈺．國外本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)芻議［J］．2011（14）:79－80．

［8］周文富，周斐芳．地方本科高校應用型創(chuàng)新性人才培養(yǎng)新模式探索［J］．中國電力教育，2012（5）:13－15．

（責任校對 游星雅）

G645

A

1674－5884（2014）06－0157－03

2014－02－20

湖南省普通高等學校教學改革研究項目（湘教通［2013］223號，G21306）;湖南省自然科學基金（14JJ7048）;湖南科技大學教改項目（G31129）

譚樹華（1972－），男，湖南隆回人，副教授，博士，主要從事細胞生物學教學和生態(tài)毒理學研究。