科研引導模式下生物技術實驗課教學模式的探索

張磊 王會巖 姜勇 劉磊 李艷

摘 要：本文結合傳統教學的弊端，提出了科研引導型生物技術實驗課程教學模式的創建思路，旨在培養生物技術應用型人才。

關鍵詞：科研引導；生物技術；實驗教學；

中圖分類編號：G642 文獻標識碼：A

21世紀是知識經濟的時代，培養理論和實踐操作技能兼備的應用型人才是必然需求，這需要傳統教育理念作出相應變革，教學模式也要與時俱進[1]。隨著上世紀的精英教育逐轉化為大眾化教育，學術性人才培養也逐步向應用型人才培養轉化。在這方面，國外尤其是德國有著成功的經驗，德國創辦的有別于傳統院校的應用科學大學所培養的應用型人才為德國的社會經濟發展做出了巨大貢獻。近年來，我國高校也開始關注應用型人才的培養[2]。生物技術產業是我國現階段重要的支柱產業之一，生物醫藥產業的迅猛發展增加了生物技術應用型人才的需求。生物技術專業課包含酶工程、細胞工程、基因工程、發酵工程等，其普遍存在發展迅速、理論抽象、技術要求高等特點，傳統的課堂授課很難達到良好的效果，學生感覺不好理解，沒有學習興趣。尤其是實驗教學，大多學生是被動的做，不思考不總結，造成學生動手能力差，不能適應未來工作的需要。對此，我們將生物技術實驗與科研有機結合，進行了科研引導模式下生物技術實驗課的教學改革，注重培養學生觀察和解決問題的能力，提升了學生的科研思維和綜合素質。

1.傳統生物技術實驗教學的弊端

傳統的實驗課是理論課的輔助，驗證性實驗占大部分，綜合性實驗較少，先老師講原理、步驟、注意事項后，學生動手操作、觀察結果。學生是被動學習，很少自主思考[3]。且由于條件制約，實驗設置往往缺乏連貫性，例如基因工程中酶切、連接、轉化、篩選、表達、純化是密不可分的連續過程，且與其他專業實驗技術聯系緊密，但實驗課不可能設立全套內容。這種情況下很難調動學生積極性，學生只是接觸部分實驗技術，管中窺豹，實際中無法應用。生物技術是一門綜合性學科，各專業課間聯系緊密，傳統每門實驗課獨立設置，不利于培養學生的綜合思維和創新能力，學生不能融會貫通，很難建立各門課程的聯系。

2.科研引導模式的實驗教學探索

2.1改善傳統實驗教學方式，培養學生科研思維

首先，教師課堂授課應加強與學生的互動，將填鴨式教學轉變為啟發式教學。精講實驗原理，對于實驗步驟和結果給學生預留適當的思維空間，啟發學生自主思考和推理實驗中可能出現的問題和解決方法，可能的結果和原因等，并逐步培養學生自主查閱文獻解決問題的好習慣，這在一定程度上可提高學生的學習興趣和積極性，改變學生被動學習甚至厭學的情緒；第二，合理制定課程規劃，增加實驗課中綜合性實驗的比例，尤其要設置自主設計試驗，學生自己確定實驗題目，查文獻設計實驗方法和步驟，申領實驗試劑，開放實驗室，鼓勵學生分組協作并利用課余時間完成實驗并對實驗結果做詳細分析、書寫實驗報告；教師將學生的實驗過程及結果進行綜合評分作為實驗成績的一部分，這樣可培養學生的團體協作意識和綜合素質；第三，將理論課和實驗課有機結合起來，在理論課上可設計一些實驗內容。讓學生用所學理論或通過查文獻去分析解決教師提出的實驗技術問題，這部分不需要到實驗室親手去做，雖是紙上談兵，但可使學生將理論與實驗技術直觀地聯系在一起，提高學生分析問題的能力；最后，改變課程考核模式，將實驗成績納入期末成績（占30%），其中包含課堂表現、自主設計實驗成績、出勤率三個部分，逐一打分，公平公開，給學生施加外壓使學生重視實驗課。理論考試中的主觀題可適當涉及實驗設計內容，要求學生根據實驗案例自主設計實驗方法。

2.2 緊跟科技前沿，更新教學手段

傳統實驗課示教由教師完成，學生注意力不集中。我們在實驗課中引入多媒體教學，將教學示教制成錄像輔助課堂講解，對一些抽象的原理或結果可進行很好的詮釋。其次，注重專業課與生物信息學的結合，利用計算機輔助軟件講解相關內容，例如：核酸序列分析、引物設計、發酵過程控制等。最后，鼓勵學生分組查找最新科技前沿，整理成短篇文獻，并以PPT形式進行匯報講解，教師進行評分并將其作為理論成績一部分，提高學生的文獻檢索能力和整合表達能力。

2.3 鼓勵學生申請或參與科研項目

鼓勵學生積極申請大學生課題，培養自主科研能力。我院11級生物技術學生已成功申請省級項目2項并有多篇論文見刊。通過課題申請和研究，這些學生對科研產生了濃厚興趣，并在專業課學習中表現出極大的積極性；此外，鼓勵學生參與教師科研項目，在教師指導下，放手讓學生獨立完成科研實驗內容，使學生掌握科研實驗的整個流程，并通過科研中與教師的交流，建立科研思維和科研方法。

2.4重視課外實踐教學

實驗課或科研實驗與實際生產有一定差異，我們在教學中加入了生產實踐內容。與外校科研機構或生物公司簽訂協議，定時帶領學生參觀見習；部分生物公司或實驗室可接納學生畢業實習，增加了學生的就業機會并將抽象枯燥的課堂教學轉化為直觀的生產應用，為學生將來就業和考研打基礎。

3.小結

在我校生物技術專業建立的三年時間中，我們對于課程內容和教學方法做了一些列探索，以科研引導型生物技術教學模式將科研和教學有機結合起來，教學帶動科研，科研促進教學，獲得了較好的效果，提高了學生的綜合素質，成功培養了應用型生物技術人才。目前11級學生已進入畢業實習階段，有多家生物公司與學生簽訂實習或就業合同，學生的理論水平和實驗技能得到充分肯定，且在吉林省組織的生命科學實驗技能大賽中，本專業學生也取得了優異成績。

參考文獻：

[1] 安麗. 科研引導型大學物理實驗教學模式構建的探索[J].大學物理實驗，2011，24（1）：107-109.

[2] 任運河. 強化五種意識培養高素質應用型人才[J].中國高等教育，2011（8）：36-38

[3]錢小明. 高等院校實驗教學的現狀與對策[J]. 實驗技術與管理，2011，28（11）：144-146.