培養生物工程專業本科生科研創新能力的探索

摘要：本科生科研創新能力是當前高校教育教學的重要任務，也是生物技術發展對生物工程專業人才的需求，結合培養創新型、應用型復合人才的目標，作者根據教學和科研實踐經驗，提出培養本科生科研創新能力的幾點思路，對同類專業課程的改革與發展具有一定的借鑒作用和推廣價值。

關鍵詞：生物工程；本科生；科研創新

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）18-0186-02

本科教育是高等院校的立校基礎，隨著高等教育體制改革的不斷深入，對本科生綜合素質尤其是科研能力的培養，已成為當前高等教育改革的一個重要目標。科研能力是指屬于各學科領域研究者共同具備的一種能力，主要指從事具體科學研究工作的能力，包括創新能力、觀察能力、思維能力、實際操作能力等。還包括社會人文科學的內容，如組織管理能力、團結協調能力、文字和語言表達能力等要素。生物工程專業培養的是能夠從事生物技術新產品研發的高級應用型技術人才，要求學生有非常強的工程能力和工程意識。隨著時代的快速發展，工業技術的不斷革新，大學生面對的是一個競爭日益激烈的社會環境，公司、企業在選人和用人時非常重視學生能否快速的掌握、使用新技術及在此基礎上的自主創新能力。然而，在目前的情況下，大部分學生重理論輕實踐，重考試輕能力培養，表現出知識零散、與企業或科研單位需求脫節、動手能力差等問題。為適應當今社會對新一代高素質人才的要求，提高學生的工程創新能力，在加強傳統模式教學的同時，我們針對本專業的具體情況對培養學生科研能力的途徑進行了初步探索，創建新型的發揮授課教師主導作用體現學生主體地位的教學模式，使教師在進行課程整合的過程中，能緊緊圍繞新型教學模型的創建這一實質來整合，密切關注教學系統四要素（教師、學生、教學內容、教學目標）的地位和作用，通過實驗操作和課外實踐活動培養學生的動手能力、科研思維能力、解決實際問題的能力和創新能力，以期為日新月異的生物工程專業培養科研創新人才。

一、課程設置提倡理論與實踐結合

生物技術的迅速發展，增加了對應用型人才和工程技術人才的大量需求，特別是對生物技術上下游結合、產學研結合的高水平人才的需求。但是，大多數生物工程專業畢業的本科生只有理論知識，沒有生產時間經驗，需要很長一段時間的實踐才能真正投入生產。在蛋白質分離純化技術課程的教學中，我們采取了理論教學與實驗教學相結合的方式。先進行理論知識的講解，即各種分離純化技術的原理、特征、優缺點以及應用，最后讓學生進行實驗操作，以鞏固課堂所學理論知識與技術，強化動手能力。另外鼓勵學生加入學院的科研團隊，融入研究生的科研生活，參與他們的課題，使所學知識和實踐緊密結合，并拓展科研思維能力。使得教學方式多樣化，教學內容更豐富。通過改革，學生能夠切實地參與某一項小型課題研究，靈活運用理論課堂講述的各種技術，并有了直觀的經驗的認知，不僅鞏固了理論教學的知識點，而且增強了學生的自我參與積極性，提高了自學能力與自身素質，使學生在畢業后能夠更快地融入科研與工作環境。

二、在課堂教學中培養學生的科研創新能力

作為教學的對象，接受知識的主體，學生能夠在課堂中得到更多的發言和思考實踐機會，是培養學生科研創新能力的關鍵。改變了傳統只是傳授知識的模式，更多的引導學生學習思考。比如在講蛋白質粗提法時，我們會介紹各種技術的原理、特征、優缺點等，以便學生有較系統的認識。在后面講到蛋白質的純化時，我們則以前面講的各種粗提方法的優缺點為知識背景，引導學生去思考各種粗提過程之后需經過何種處理才能運用到相應的純化技術中，同時結合其他科目如生物化學、分子生物學的知識，有沒有更好的解決辦法。學生的思維非常活躍，提出了各種方案，這時我們對學生的新思路給予肯定，學生的學習積極性、創新性、思維能力都得到了很大的提高。

在教學內容上，我們也做出了相應改革，采取了注重新和精的原則，及時將本領域的最新研究成果、新技術、前沿發展動態引入到課堂教學中，注意與不同學科之間知識點的聯系，使學生掌握最前沿的專業基礎理論及工程基礎理論知識，提高學生對知識點的提煉、分析、歸納和綜合能力。

生物工程是一門發展迅速的前沿學科，新知識、新技術不斷涌現，而且這些研究成果絕大多數發表在SCI期刊，學生要想了解學科前沿知識的最新動態，報道自己的研究成果，就要具備良好的查閱英文文獻以及英文寫作的能力。因此，在課后練習中，我們讓學生自己查找分離純化蛋白質的相關研究文獻，了解蛋白質分離純化技術的技術路線、英文文獻的寫作方法與技巧，并要求將所查文獻中的技術思路寫成一篇小型的論文，使得學生掌握查閱、精讀英文文獻的技巧，理解研究思路的能力也得到了提高。

由于我們在教學內容、教學方法上的一些改進，在課堂上營造了提出疑問、解決問題的教學氛圍，很好的調動了學生的主觀能動性，為科研創新能力的培養做好了鋪墊。

三、在實驗環節中培養學生的科研創新能力

實驗教學是理論聯系實際的紐帶，是生物工程專業重要的實踐教學環節。傳統的實驗教學是以一個個實驗技術為單元的模式進行的，教師先講，然后學生做，最后寫成實驗報告，這種方式沒有強調以學生為主體的培養模式，學生無法提高學習積極性和創新能力。我們對實驗課進行了大膽的改革，先通過驗證性實驗學習基本的實驗技能，再將實驗課以一個蛋白質分離純化的小項目進行，時間持續一周，實驗內容將理論課所講述的各種技術串聯在一起，使得學生有自我參與課題的意識。將學生分成若干課題小組，鍛煉學生的組織管理能力和團結協調能力。在實驗過程中，每一個純化步驟都至關重要，一步沒有做好，將影響后續的實驗開展，甚至失敗，這就要求學生有良好的動手能力、鞏固的課堂理論知識、極強的責任心及良好的解決問題的能力。由于實驗結果未知，因此學生更能夠觀察實驗現象，嚴謹操作，如實記錄。即使實驗沒有得到預期的實驗結果，但學生們通過認真分析問題，積極改進實驗方法，正確對待科研中出現的問題，以正面積極的情緒對待失敗，總結經驗，有利于良好的科研能力的培養。在實驗完成之后，學生需按照中文文章的格式，根據實驗過程和實驗結果寫一份研究論文，同時根據自己總結的經驗，以及所學知識，提出更好的實驗方案。培養學生的寫作能力、創新能力和自主學習能力。

在生物技術高速發展的時代背景下，新技術、新方法、新技術層出不窮，新的研究熱點和學科不斷涌現。在生物工程專業本科生教學中應注重以學生為主體的教學方式，調動其學習積極性、思維活躍性，培養學生的科研創新能力，培養科技型、創新型、應用型的生物工程專業復合人才，以適應社會需求。

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基金項目：江南大學2013年本科教學改革項目（JGB2013077）。

作者簡介：李曉敏（1984-），女，江南大學副教授、博士，主要研究方向為釀酒酵母的代謝途徑改造、關鍵蛋白及酶的特性研究。endprint