優化實驗教學模式 培養生物技術創新型人才

張彩平 龍石銀 蘇澤紅 佘美華 曹朝暉 喬新惠 田英

摘要：生物技術的飛猛發展及其廣泛應用急需創新型人才。生物技術專業的實踐操作能力較強，然而現有的實踐教學影響了該專業創新型人才的培養，有必要在理論課外補充的前提下，分別從增設綜合性實驗、設計性實驗、TBL實驗教學方法及加強實驗室管理方面進行改革。通過以上幾方面的實施，為適應社會經濟發展新常態、輸送生物技術專業創新型人才奠定了基礎。

關鍵詞：生物技術;實驗教學;教學改革;創新型人才

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）44-0231-02

生物技術已使其與許多行業交錯密集迅猛發展，僅靠傳統的應用型生物技術人才不能滿足社會的需求，因此應緊迫提升生物技術專業創新型人才的培養。實際操作能力很強是生物技術專業的主要特點，然而為了培養創新性生物技術專業人才，首先要加強學生的實踐操作技能[1]。在該專業學生技能培養過程中，實驗教學環節起著決定性的作用[2]。提升學生的動手能力，對實驗中出現的問題具備分析和解決能力，并著重使學生的創新能力得到培養[3]。鑒于此，我們從實驗教學內容及方式形式多樣性及增設開放性實驗室方面進行實驗教學改革。

一、實驗教學形式的選擇

隨著生物技術實驗手段日新月異的發展，實驗教學形式也要跟緊改革，本專業的實驗教學內容也要進行實時更新，以適應經濟社會對生物技術專業人才的需求，實驗內容著重從以下幾個方面進行改革。

1.增設綜合性實驗。理論知識的學習是分篇章進行的，各個知識點相對來說僅僅橫向或者縱向學習，缺乏系統性綜合聯系。通過綜合性實驗將理論知識縱向與橫向理論聯系實際，使學生系統、靈活地掌握實驗技術與手段，如在基因工程實驗中選擇DNA重組技術實驗，該實驗的動手操作特別多，涉及的方面也較廣。如合成DNA鏈變性、退火形成雙鏈，限制性內切酶酶切質粒DNA，瓊脂糖凝膠分離大、小片段，凝膠回收，連接成重組體，感受態細胞的制備、轉化、篩選等，通過學生的自學及動手操作充分了解、掌握DNA重組技術的意義及應用。

2.適當增加設計性實驗。學生創新能力的培養離不開設計性實驗的設置，在系統掌握基本實驗技能和方法的基礎上，讓學生廣涉國內外相關文獻資料，歸納出當前研究現狀并提出自己的思路，把自己已掌握的實驗原理與技能通過設計新的實驗方案，經導師及相關專家認定可行后，獨立完成實驗。在實驗過程中難免會出現意外，對于問題的出現，讓學生學會積極思考，科學面前沒有對與錯、應該與不應該，學會尊重實驗結果，客觀的分析問題，并積極解決問題。能力培養是一個研究人員基本的素養，通過適當增加設計性實驗的培養，改變當前生物技術專業本科生對問題的分析和解決問題的認識，在提升創新能力培養的同時也希望對知識的接受方式得以突破。

3.增加專業實驗課?；蚬こ獭⒌鞍踪|工程、發酵工程、細胞工程、酶工程等專業課程在農、牧、漁、園林、工業、環保、醫藥、食品等眾多行業中廣泛應用，然而當前很多院校生物技術專業的專業課程如蛋白質工程、酶工程、基因工程、細胞工程及發酵工程實踐教學嚴重不足，導致高校生物技術專業畢業生與社會生產、經濟發展脫節。為此，需要足夠重視專業課程的實踐教學環節。

基因工程的應用可謂是“處處留痕”。現代臨床中許多藥物如生長素、干擾素、促紅細胞生成素、胰島素等都是基因工程的產物，同時在農業方面也得到很大程度的應用，比如抗蟲棉、抗高溫水稻。而我們食用的多年傳統的酸法水解工藝的味精也是利用酶工程中的雙酶法糖化工藝取代。我們日常所食用的飲料、醬油、乳酸、啤酒是利用發酵工程、酶工程對農副產品進行加工的產物。在實驗課程設計中應盡量包含以上工藝，甚至開展興趣小組，激發學生深入研究以上工程技術的應用。

二、實驗教學方式的改革

1.拓寬實驗原理理論知識。盡管操作是實驗教學的主要環節，但掌握實驗原理的理論知識是正確操作的保障，為此，在教學中教師應用引導的方式講解實驗原理，讓學生明白實驗的主要內容以及結合原理，讓學生理解及掌握實驗操作的設計思路，并能預測實驗結果，進行正確的分析。實驗教學過程中杜絕“灌輸式”和“綁架式”教學，學生的操作和結果不能都是按照教師的思路和認定方式給予評價。通過學生自主性學習，啟發求知欲望，學生積極的思考狀態是我們要在整個實驗操作過程中始終維護的精髓。通過拓寬實驗原理，讓學生在實驗操作的過程中帶著問題進行思考，維護協商積極的思考狀態不僅提高了他們的自主學習能力，還培養了他們獨立思考的能力。

2.創造實驗操作機會多分組。每次實驗的開展所用到的儀器設備為2～3種，但實驗室的人數卻有25人左右，因為實驗學時的限制，往往不能保證學生一人組進行實驗，需要多人合作，而此時有些學生借此可以不做或者少做實驗，不利于學生動手能力的主動培養。生物技術真是一個“燒錢”的專業，所用實驗儀器設備價格高、器材耗損大、試劑昂貴，為增加每生的動手機會，除了現有的實驗室把整班分成幾個小組進行實驗，使課內實驗與課外實驗相結合的方式外，還單獨增設了實驗室，讓有興趣的學生充分、認真、仔細地自主完成整個實驗操作，盡可能提高鍛煉的機會，充分調動了學生學習的積極性和主動性。

三、開放實驗室管理

只有上實驗課時才能進實驗室是目前實驗教學中普遍存在的問題，有些學生即使有這個積極性，卻經常遇到實驗室鎖門或是不知道找誰來解決操作過程中碰到的有關試劑的配制、儀器的使用等問題，結果實驗無法正常進行，學生的積極性也逐漸消失了，嚴重影響了學生實際操作能力及綜合能力的培養和提高[4]。通過實驗室開放式的管理，可以為學生創造一個時間上自由、實驗條件充分的環境，讓學生既能在實驗課內完成實驗任務，也可在實驗課外利用實驗室開放時間進一步熟練實驗操作，大大調動了學生的學習積極性，發揮了他們的聰明才智。自2014年夏季學期起，我系單獨設立了實驗室對外開放性，通過20天左右的時間，讓學生能獨自設計較小的科研課題并實施操作，完成培養學生創新能力的過程，大大提高了學生的積極能動性。

綜上所述，生物技術專業實踐教學方式及內容的改革是基于形勢發展需要，提升生物技術專業作為應用型人才的根本[5]。在此基礎上，通過開放性實驗、設計性實驗教學方式的改革，提升了生物技術專業創新人才的培養，適應了當前社會經濟發展新常態。

參考文獻：

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[2]王彥杰，王偉東，晏磊，劉權，高亞梅，韓毅強.以校企共建工程中心為依托的生物技術實踐教學的研究與實踐[J].大學教育，2014，（1）：135-136.

[3]周立寧，李密，許勁松，任安經.軍醫院校生物技術本科生實踐教學改革探討[J].西北醫學教育，2014，22（1）：20，34.

[4]野津，付雙.高校實驗室管理改革的幾點思考和建議[J].科技創新導報，2015，（5）：174-176.

[5]馬宇亮.高校生物技術與應用專業實踐教學改革初探——以黑龍江工業學院環境工程系生物技術與應用專業為例[J].雞西大學學報，2013，13（12）：21-23.