中北大學生物工程專業實踐教學模式研究

李曉君+李會珍+張志軍+陳鐵

摘要：針對中北大學生物工程專業實踐教學環節的現狀和存在的問題，結合我校特色和專業特點，筆者進行了實踐教學環節的構建、創新型實踐教學平臺的創建、實踐型教師隊伍的建設、學生實踐教學熱情的激發和拓寬校企合作平臺等多角度進行了分析和改革，經過兩屆學生的實踐檢驗，獲得了良好的效果。

關鍵詞：生物工程；實踐教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）15-0134-02

生物工程專業實踐教學環節關系著學生的動手能力、創新能力和協作能力等綜合素質的提升，是高素質生物工程專業人才培養的關鍵點。中北大學生物工程專業自2003年成立以來，在強化應用型創新工科人才培養的同時，一直致力于生物工程專業實踐教學模式的改革與實踐，但是仍然存在不令人滿意的地方，主要包括：（1）硬件條件達不到要求。同樣經歷了中國高考的擴招，實驗儀器的臺套數已經遠遠不能滿足學生的實踐教學需求，而且生物工程的專業特性導致實驗儀器尤其是中試型生產實驗儀器更新速度快，種種原因導致實驗儀器的數量和質量已經難以滿足學生培養的需求；（2）實習企業進入難。生物行業的企業一般屬于高新科技企業，無論是工作環境要求、工人操作技能都有較高的要求，對于學生實習，一般呈抵觸情緒，多以參觀實習為主，操作的機會非常少；（3）實踐型教師匱乏。生物工程的專業教師大多是理科背景，自身的生產經驗都非常少，甚至有從未下過工廠的現象存在，要指導學生生產實踐則較為困難；（4）學生積極性低。“90后”的學生大多是獨生子女，受家長和社會大環境的影響，對一線操作工人存在較大的偏差，短時間的參觀實習有些許新鮮感，時間一長則對生產實踐有抵觸情緒；（5）實習經費不足。實習企業一般不會給予學生實習費用，反而會收取一定的費用，加上交通費、餐飲費等其他的一系列費用，實習費用需要較大的投入，但高校體制的滯后性，導致實習經費經常不足。針對這些問題，結合學校和專業的狀況，我們在實踐教學方面做了一系列的探索和改革，利用了現有的條件盡量地滿足學生的實踐教學需求和生物工程專業的培養需求，經過兩屆學生的實踐取得了不錯的效果。

一、構建系統的實踐教學環節

生物工程專業的專業課程實踐性較強，大多需要配備相應的實踐或實驗課程，如果不合理優化，往往會導致內容重復、實驗儀器臺套數不足等多個難題，經過我們的多次修訂和討論，對相關課程的組合和優化，對以上的問題實現了較好的規避。如天然藥物化學、生物儀器分析和生物分離工程三門課程的實驗優化組合，傳統的天然藥物化學實驗主要涉及天然藥物的分離、純化、檢測等，勢必會用到生物儀器，如氣相色譜儀、液相色譜儀、紫外分光光度計、紅外光譜儀等，而且要涉及一部分生物分離工程的知識，包括分離方法的選擇、分離材料的選定和方法操作等。如果三門課程的實驗分別進行，不僅會出現前面提到的一些問題，而且導致學生的課時數增加、內容重復、積極性較低等，不利于專業課程的學習。經過優化以后，將三門課程的關聯性較強的實驗內容組合為一套，關聯性較弱的則分別進行，以麩皮中蘆丁的提取與鑒定為例：首先采用超聲波輔助溶劑提取法麩皮中的蘆丁粗品，然后采用柱層析的方法對其進行分離純化，進而采用紫外分光光度計和高效液相色譜分別對其純度進行測定，最后采用紅外光譜對其結構進行驗證。這種組合實驗不僅有利用學生對一個整體問題的把握，而且在有限的課時內完成了一個完整的實驗，節約了實驗成本，調動了學生的積極性和提高了學生的動手能力，可謂一舉多得。

二、創建創新實踐教學平臺

針對實習企業難找的問題，以校企合作的模式，尋找和創建創新型實踐教學平臺。結合教師的特長和企業的需要，設計相關的課題，以此為契機創立穩固的合作企業，為學生的順利實習奠定基礎。生物工程專業的基礎專業課程基礎生物學是引導學生進入專業學習的良好契機，但是要求具有穩固的實習基地，滿足學生的認知實習環節，由于學校的地理位置和山西的氣候特色，此項工作一直難以開展。基于此，系領導積極籌措，與學校附近的鑫華遠種養殖農民專業合作社建立了良好的合作關系，并聯合建立特色實踐教學平臺。鑫華遠種養殖農民專業合作社占地120多畝，有試驗田、溫室、魚塘、養殖場等，另有生產車間20多間，是融合了種植、養殖、加工等多方位的企業。對于基礎生物學的認知實習環節，生物認知、分類和標本制作是本環節的主要內容之一，合作社有果樹、作物、蔬菜、飼草等植物上百種，魚類、昆蟲等動物幾十種，通過實習讓學生真正認識常見動植物，學習不同生物具體生產生態習性，掌握了解生物生長發育基本規律，為專業理論課程的學習奠定良好的基礎。而且本科生部分課程的實驗教學、生產實習、創新實驗、畢業實習等環節與合作社大田栽培、溫室管理、養殖、加工等具體生產環節相結合，真正做到頂崗實習鍛煉；同時可為教師科研提供很好的平臺，加強青年教師對生產實踐的認識，在師生進行實踐教學的同時，還可以從合作社及時得到反饋信息，利于科研教學與實際工作相結合，從而達到共贏的目的。

三、打造實踐型生工教師隊伍

以培養創新型生物工程專業人才為己任是每個生工教師的責任和信念，但是自身對企業對工廠一線操作的了解和熟悉程度是否能滿足生物工程日益發展的需求呢，這是一個難題。高校教師不僅要傳道授業解惑，而且要面臨職稱等生活壓力，所以以現有的生物工程專業教師為基礎，不僅要加大引進實踐型新教師的力度，而且要增強現有隊伍的培養。以教師學科背景、家庭情況和年齡等多方位因素為基礎，結合教師自身意愿，分批次、時間地進行培訓，盡力使全部教師，尤其是青年教師能夠有機會進入企業實踐，提高自身素質。教師的工廠實踐與學生或者工人的鍛煉又有所不同，教師在工廠一線的實踐，不僅有利用提高自身對生物工程企業的生產了解，掌握工藝流程、設備操作等，而且要有創新欲望，善于觀察、發現和解決問題，真正地能夠幫助企業解決一些實際的問題，達到雙贏的效果。如果僅僅是去工廠學習，而不會給對方帶來任何效益，如果考慮到工廠的生產機密等問題，則往往難以找到合適的實習工廠。所以，教師結合自身優勢，在工廠實踐鍛煉的同時，盡力幫助解決工廠的問題，不僅可以使自身受益，而且有利于長期的穩定合作，對學生實踐教學亦有較大的益處。當然，學校也應該有相應的政策出臺，一方面可以保障教師的合法權益，解除教師的后顧之憂，另一方面也可以加強教師在企業實踐中的管理，確保可以達到預期的目標。

四、激發學生的實踐熱情

實踐教學是培養生工學生動手能力、創新能力、協作能力等綜合素質的主要途徑，作為實踐教學的主體的學生的積極性是實踐教學成敗的關鍵。“90后”的大學生創新欲望和創新觀念較弱，如果沒有很好的實踐教學引導，只能盲從書本知識，對我國高等教育不利，所以激發學生的實踐熱情勢在必行。首先，實施團隊教學。在教師指導下，學生依據自己的興趣、特長等特點組建自己的小團隊，完成規定的實踐教學任務，如果團隊出現問題，及時調整，尊重學生的意愿，但應保證公平公正。第二，鼓勵和尊重學生的想法。對于一些實踐教學，可以加大學生的自主選擇權，在不影響教學的前提下，鼓勵學生將自己的想法融入教學過程中，并付諸實施。第三，革新評判標準。對于實踐教學的考核方式進行革新，可以將分數分為完成分、過程分、小組分、互評分等多個維度，使學生自身也可以加入評判體系中，保證一個公平的環境。第四，建立相關的實踐檔案。將學生大學四年全部的實踐活動及其表現記錄，包括實踐方法、地點、評價、分數等，作為學生評優、評獎、保送研究生等工作的重要參考。全方位地使學生融入到實踐教學環節，真正做到培養實踐創新型人才的要求。

五、加大校企合作，增加實習機會

實習經費不足的問題是困擾普通高校實習的通病，如何有效地克服是每一個專業老師的共同心愿。現在的企業對于接收實習學生的顧慮較多，包括實習期短不能帶來任何效益、實習學生太多干擾生產等，如何破解這個難題值得我們探索。首先，就近原則選擇省內知名大型企業作為突破口，關注企業發展遇到的難題和“瓶頸”，站在企業的角度考慮如何破解這些問題，給企業提出合理和科學的方案，進而簽訂長期的合作關系，建立校企聯合基地，聘用企業的高管和高級技術人員為校外導師，建立良好的合作前提。第二，多角度聯系實習企業，針對學生的興趣結合企業對實習人員數量的需求，將學生分到不同企業實習。2013屆學生的畢業生產實習我們采用此方法選擇了3個企業分別進行實習，分別為：對食品有興趣的同學選擇去山西旭美薯業有限公司實習，對生物醫療器械感興趣的選擇了山西亞森實業有限公司，喜歡實驗室工作的在山西省農業種子總站進行了實習，此舉不僅滿足了不同同學的畢業實習需求，而且可以緩解單個企業接待學生實習的壓力。第三，加大定崗實習力度，如果實習期太短，對學生而言還未進入角色就已經結束，不能掌握很好的技能，對企業而言投入大量的人力和物力未能獲得回報，這樣實習的主體和客體都不滿意，即使給予企業部分補償，也很少有企業愿意接收實習生，造成了畢業實習的困難，而且不利于學生就業。適當地延長實習周期，不僅使學生可以在崗位上體會到真正一線工人的勞動工作，而且提高企業積極性，愿意花時間和精力來培養實習生，甚至可以提前簽訂勞動合同解決部分學生的就業問題。建立多家穩固的合作企業，不僅可以保證學生實踐教學的順利完成，而且對解決學生的就業問題，激發學生實踐熱情也有很大的幫助。

通過以上的實踐教學改革，經過兩屆學生的實踐檢驗，獲得了良好的效果，極大地提高了學生的實踐教學激情，創建了多家穩固的校企合作平臺，節約了實習成本，增加了學生的就業，拓寬了學生的視野，使學生的創新、動手和團隊協作等綜合素質獲得了極大的提高。根據教學過程中出現的問題，不斷探索解決途徑，使學生能夠學以致用，適應生物工程日新月異發展的速度，才是培養創新型大學生的根本。