以職業(yè)能力提升為核心的卓越生物技術(shù)人才培養(yǎng)模式研究

陳麗靜 李浩戈 張麗 林景衛(wèi)

摘 要：根據(jù)生物技術(shù)專業(yè)特點，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)為目標，適應(yīng)社會需求，加強實驗教學(xué)，對實驗教學(xué)進行改革創(chuàng)新，努力培養(yǎng)學(xué)生的操作動手能力、分析問題和解決問題的能力。從而提升學(xué)生的專業(yè)競爭力，構(gòu)建起一個符合現(xiàn)代高素質(zhì)生物技術(shù)人才培養(yǎng)模式。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；創(chuàng)新人才培養(yǎng)；實驗教學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）17-0151-03

Abstract： According to the characteristics of Biotechnology majors， this thesis is to cultivate students' innovative ability to adapt to social needs. Strengthening the experimental teaching， reforming and innovating the experimental teaching can effectively cultivate students' abilities to handle， analyze and solve the problems so as to enhance the professional competitiveness of students and build a modern high-quality biotechnology talent training mode.

Keywords： biotechnology； innovative talents training； experimental teaching； teaching reform

生物技術(shù)起源于殷商時代，傳統(tǒng)的生物技術(shù)常常被用于食品發(fā)酵，或抗生素生產(chǎn)；而現(xiàn)代生物技術(shù)是一種基于分子生物學(xué)基礎(chǔ)的實用技術(shù)，以創(chuàng)造新型生物或新產(chǎn)品為目標。它是現(xiàn)代生物科學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)，如克隆技術(shù)。生物技術(shù)是我們生活中應(yīng)用最廣泛的學(xué)科之一，可以說已經(jīng)滲透到與人們生活息息相關(guān)各個領(lǐng)域，如農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、環(huán)境生物技術(shù)、工業(yè)生物技術(shù)、藥物生物技術(shù)、海洋生物技術(shù)和空間生物技術(shù)。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)被認為是21世紀的領(lǐng)頭產(chǎn)業(yè)，將在開發(fā)細胞制藥廠、細胞計算機、生物太陽能等領(lǐng)域中發(fā)揮關(guān)鍵作用，也是繼信息產(chǎn)業(yè)之后主導(dǎo)世界經(jīng)濟的又一個新興產(chǎn)業(yè)。

生物技術(shù)專業(yè)具有理工結(jié)合的特征，成為理科（生物科學(xué)）與工科（生物工程）兩個學(xué)科門類之間橋梁。伴隨著生物技術(shù)在基本原理和實驗操作技術(shù)方面的迅速發(fā)展，社會需求也發(fā)生大幅增長，當前生物技術(shù)的培養(yǎng)目標和模式已不能滿足當前市場的需要，這需要加強生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生在學(xué)校的教學(xué)知識體系，研究實踐，創(chuàng)新能力培訓(xùn)和生產(chǎn)實踐等方面加強培養(yǎng)，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，知識體系全面綜合素質(zhì)卓越的技術(shù)人才是生物技術(shù)發(fā)展的核心競爭力。

一、確立以職業(yè)能力為核心的生物技術(shù)人才培養(yǎng)目標

高等院校作為人才主要培養(yǎng)地，為社會培養(yǎng)輸送社會所需的具有扎實專業(yè)基礎(chǔ)、熟練技能操作和創(chuàng)新性思維的人才。隨著生物技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，已形成生物制品開發(fā)，生物制藥開發(fā)，生物材料創(chuàng)造等多個產(chǎn)業(yè)鏈。生物技術(shù)公司的總數(shù)不斷增加，這些行業(yè)的迅速崛起對于應(yīng)用型人才的需求強勁。為適應(yīng)人才需求，培養(yǎng)具有廣泛生物科學(xué)理論基礎(chǔ)的綜合性人才，以及具有強大的工程技術(shù)背景和一定的醫(yī)學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識，應(yīng)從創(chuàng)建系統(tǒng)扎實的實踐教學(xué)著手，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力，加強學(xué)生的實踐訓(xùn)練，提高畢業(yè)生的競爭力和適應(yīng)能力[2]。

以能力為中心，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型專門人才為目標，在培養(yǎng)過程中，讓學(xué)生逐漸進入“熟悉科研，參與科研，自主立項”這樣的良性教學(xué)模式中，在這一領(lǐng)域能夠豐富學(xué)生所學(xué)的知識，可以讓學(xué)生學(xué)到更多實踐經(jīng)驗，從而循序漸進地讓學(xué)生在理論的運用、動手能力和獨立思維能力得到鍛煉，為以后的工作奠定基礎(chǔ)。

二、實驗教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成

作為一門操作性和實踐性較強的學(xué)科，生物技術(shù)專業(yè)的實踐教學(xué)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中具有極其重要的意義，因此，對實踐教學(xué)體系進行綜合改革，是培養(yǎng)滿足社會需要的高級別應(yīng)用型的專業(yè)人才重要的必經(jīng)途徑。在教學(xué)過程中，對專業(yè)理論教學(xué)內(nèi)容和實踐教學(xué)體系進行改革，形成有助于寬基礎(chǔ)的理論課內(nèi)容、強動手能力的實驗教學(xué)體系和通用共享的實驗教學(xué)平臺，全面提升教學(xué)質(zhì)量。

（一）更新教學(xué)理念，創(chuàng)新實驗實踐教學(xué)體系

在過去的教學(xué)體系中，實驗教學(xué)被定位為以理論教學(xué)為中心，實驗教學(xué)的目的只是用來驗證相關(guān)理論正確與否；這種教學(xué)觀念的長期存在，導(dǎo)致各個高校重視理論教學(xué)、輕視實驗教學(xué)的現(xiàn)象的發(fā)生，實驗實踐教學(xué)的重要作用尚未受到應(yīng)有的重視[3]。由于這種傳統(tǒng)觀念的影響，造成培養(yǎng)出的人才只重理論而實驗動手能力卻缺乏鍛煉，因而在教學(xué)改革中讓實驗教學(xué)從理論教學(xué)的附屬地位提高到與其同等重要的高度，加大對實驗室的管理和結(jié)構(gòu)調(diào)整力度。實驗教學(xué)應(yīng)從“基礎(chǔ)實驗-技能提升實驗-綜合設(shè)計實驗-科研創(chuàng)新實驗”四個層面推進實驗教學(xué)體系的改革，使各學(xué)科和各專業(yè)能夠更好地結(jié)合，開設(shè)基礎(chǔ)課實驗教學(xué)和專業(yè)課實踐可以有機連接。 因此，有必要建立適應(yīng)教育創(chuàng)新和時代發(fā)展要求的厚基礎(chǔ)、寬口徑、綜合性實驗課程的教學(xué)新理念和新體系。

（二）實驗課程內(nèi)容隨時更新，與時俱進

隨時分析社會對專業(yè)人才掌握技能需求的變化，調(diào)整實驗課教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，將實驗課教學(xué)內(nèi)容獨立單元化和綜合系列化；在試驗項目的選擇上突出了服務(wù)經(jīng)濟建設(shè)和高素質(zhì)應(yīng)用型人才的發(fā)展，提高綜合設(shè)計和科研創(chuàng)新實驗的比例，并將教師科研成果與經(jīng)濟建設(shè)實驗成果相結(jié)合，使實驗內(nèi)容與教師科研項目和社會應(yīng)用密切相關(guān)，充分體現(xiàn)專業(yè)基礎(chǔ)和科學(xué)前沿、經(jīng)典實驗項目與現(xiàn)代科學(xué)研究的有機結(jié)合，使學(xué)生能夠接受現(xiàn)代化實驗技能的訓(xùn)練，最終達到了培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型人才的目的[3]。

（三）實驗課教學(xué)方式從教師主導(dǎo)向?qū)W生自主方式的轉(zhuǎn)變

指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)提前向?qū)W生展示實驗課的教學(xué)大綱，講解實驗?zāi)康摹⒃O(shè)計思路和試驗方案，指導(dǎo)學(xué)生預(yù)習(xí)實驗。

從準備實驗用品入手改變原來實驗課中由實驗員老師準備好所有實驗用品的習(xí)慣。在實驗過程開始之前，需要由學(xué)生為自己的實驗課程做準備，包括實驗材料的選購，本實驗所需儀器的調(diào)試，所需試劑的配制等； 在實驗過程中，教師只講授實驗的目的，實驗的原理和操作要求及注意事項，在實驗過程中，對學(xué)生實行獨立操作和全面實驗方法的培訓(xùn)，教師可以及時指導(dǎo)實驗過程，學(xué)生自己按照試驗設(shè)計的步驟獨立開展試驗并對試驗過程中的現(xiàn)象進行記錄，對得到的實驗結(jié)果進行分析和計算，從而發(fā)揮學(xué)生的主動性，積極性，提高學(xué)生的實驗?zāi)芰?。?xùn)練方式要改進。選取生物技術(shù)專業(yè)實驗課中各種經(jīng)典的實驗技術(shù)和方法，并根據(jù)其順序性及相關(guān)性進行內(nèi)容重新組合，將實驗教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)向綜合設(shè)計性、研究創(chuàng)新性實驗訓(xùn)練。實驗結(jié)束后組織學(xué)生分組對本次實驗結(jié)果進行充分討論，根據(jù)試驗結(jié)果提出問題，通過引導(dǎo)學(xué)生對該實驗設(shè)計方案進行邏輯性思考，培養(yǎng)學(xué)生前瞻的思維預(yù)見思維和邏輯思維，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨立思考能力，進一步將書本理論知識融會貫通，激發(fā)其進行自主設(shè)計各種可行性實驗方案的自信心和興趣。通過引導(dǎo)學(xué)生邏輯思考這一實驗設(shè)計方案，培養(yǎng)學(xué)生的前瞻性，可預(yù)見性和邏輯思維能力，提高了他們的獨立思考能力和自主學(xué)習(xí)能力，進一步促進了圖書理論知識的整合，激發(fā)了他們的自主性。

這樣的培訓(xùn)既激發(fā)了同學(xué)們對實驗課動手操作的興趣，又可以改變實驗課教學(xué)只是理論教學(xué)的附屬的局限，引導(dǎo)學(xué)生從實驗方案綜合設(shè)計入手，啟迪學(xué)生科研思維，促進學(xué)生將所學(xué)理論知識和試驗技術(shù)融會貫通，借此提高學(xué)生掌握和運用綜合所學(xué)知識的能力，為以后應(yīng)用于社會實踐打下基礎(chǔ)[4]。

（四）除了單獨設(shè)立考試，還以科研論文形式撰寫實驗報告

完成實驗考試后，對實驗進行全面的總結(jié)報告可以有效提高教學(xué)質(zhì)量，可以檢測是否完成了教學(xué)目的、教學(xué)方式是否符合學(xué)生、學(xué)生是否對教學(xué)知識能夠掌握等。實驗報告是檢查實驗課完成質(zhì)量的重要手段，在實驗課結(jié)束后，要求學(xué)生立即總結(jié)實驗報告，通過撰寫完成試驗報告，對學(xué)生試驗數(shù)據(jù)的整理和分析及科技寫作的能力的提高是個鍛煉。在完成實驗報告的過程中，既可以訓(xùn)練學(xué)生的科技論文組織和寫作的能力，又提前為學(xué)生將來畢業(yè)論文的設(shè)計、實施和撰寫奠定堅實基礎(chǔ)；同時，通過實驗課課后布置的科研寫作練習(xí)，促使學(xué)生深刻思考整個實驗方案的設(shè)計思路，認真分析項目的實驗結(jié)果，調(diào)動學(xué)生自主查閱更多更新的相關(guān)發(fā)表的科研文獻的積極性，拓展學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)；教師組織學(xué)生在報告中寫出在實驗中遇到的小問題，以及當時對這些問題的解決辦法、對整個實驗結(jié)果進行討論，以后在實驗過程中應(yīng)該注意的問題，需要改進更好完成實驗的地方，使學(xué)生不單單是把學(xué)習(xí)過程停留在完成實驗操作的層面。最后，教師要及時批改實驗報告冊，及時對實驗課進行點評，并指出各個實驗報告的優(yōu)點和不足，可以讓學(xué)生充分了解實驗項目，規(guī)范實驗操作[4]。

（五）理論教學(xué)也要跟上社會發(fā)展的步伐，實現(xiàn)基礎(chǔ)知識多元化

生物技術(shù)正在農(nóng)業(yè)、環(huán)境、工業(yè)生命、醫(yī)學(xué)、海洋和空間科學(xué)等領(lǐng)域中逐漸應(yīng)用并成熟，并在相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著日益重要的作用?，F(xiàn)代生物技術(shù)幾乎已經(jīng)成為自然科學(xué)的“大融合”。其覆蓋范圍涵蓋數(shù)學(xué)、物理學(xué)（生物物理學(xué)）、計算機科學(xué)（生物信息學(xué)）、基因工程、細胞工程和醫(yī)學(xué)等科學(xué)與工程領(lǐng)域。由于其跨學(xué)科和多學(xué)科的特點，需要學(xué)生掌握雄厚知識基礎(chǔ)來支撐[1]。不同學(xué)科之間的思想碰撞將成為科學(xué)創(chuàng)新的源泉，培養(yǎng)具有多元化知識結(jié)構(gòu)和獨特視角的卓越人才是新時期高等教育的一項重要任務(wù)。

教學(xué)是人才培養(yǎng)體系的核心，是夯實知識基礎(chǔ)最重要的手段。教學(xué)活動離不開教師的主導(dǎo)，因此加強師資隊伍建設(shè)，尤其增加青年教師的教學(xué)進修機會和到企業(yè)去鍛煉其實踐能力，聘請本領(lǐng)域高水平專家或企業(yè)的行家里手擔(dān)任導(dǎo)師和對新入職教師和青年進行專業(yè)課程的指導(dǎo)，并將前沿的科技成果融入到教學(xué)案例中，在教學(xué)中灌輸科學(xué)精神和創(chuàng)新意識，完成能夠勝任專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)所需學(xué)科交叉的知識儲備是教師培養(yǎng)中不可缺少的環(huán)節(jié)。

三、理論聯(lián)系實際，教學(xué)與實踐結(jié)合

我們在對傳統(tǒng)的教育模式進行改革的時候，指導(dǎo)教師要更多地帶領(lǐng)學(xué)生到相關(guān)科研院所、公司或企業(yè)中去進行實踐學(xué)習(xí)，盡可能的把企業(yè)生產(chǎn)中所需要的知識及技能更好地在實驗教學(xué)中開展，改進實驗條件和環(huán)境[5]。把以前的從實驗室到企業(yè)的這種方式改變?yōu)閺钠髽I(yè)到實驗室，實習(xí)不是只關(guān)注學(xué)校教學(xué)內(nèi)容在實際生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，還要注重將企業(yè)中的生產(chǎn)問題帶回實驗室，能夠獨立自主的具有創(chuàng)新性的去解決這些問題。這樣可以提高學(xué)生未來解決實際問題的能力，同時也可以激發(fā)學(xué)生提問，分析問題，解決問題的能力，讓學(xué)生更快更好地適應(yīng)社會需求，將所學(xué)回報社會。

（一）構(gòu)建開放性的實驗教學(xué)平臺

在滿足正常實驗教學(xué)的前提下，建立獨立的開放實驗室，為學(xué)生提供一個開放的平臺，可以獨立設(shè)計實驗，增強學(xué)生獨立思考和設(shè)計實驗的能力，增加學(xué)生勇于嘗試和探索的精神。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維。同時，鼓勵學(xué)生參與科技創(chuàng)新活動，參與教師和企業(yè)的科研活動，提高學(xué)生積極將其知識轉(zhuǎn)化為科研實踐和科研質(zhì)量的能力[1]。此外，搭建聯(lián)系校內(nèi)與校外的實踐平臺，通過在實踐中的教學(xué)和活動的開展，學(xué)生可以對所學(xué)知識有一個全新的認識，牢固掌握基礎(chǔ)知識的同時，提高學(xué)生的實踐技能。這樣可促使理論知識與實踐技能有機的結(jié)合，可以資源共享，依托學(xué)校的實驗室和科研平臺，以工廠和企業(yè)需求為切入點，培養(yǎng)學(xué)生的研究創(chuàng)新素質(zhì)和實踐技能。使高等教育教學(xué)和社會需要達到完美的統(tǒng)一。

（二）促進實踐需要與教學(xué)內(nèi)容的相互融合

學(xué)生必將參與社會的生產(chǎn)和實踐活動，因此實踐教學(xué)是高等學(xué)校人才培養(yǎng)的重要一環(huán)，同時它也是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的最有效的根本途徑之一。所以，高校應(yīng)將學(xué)校的實驗教學(xué)、教師的科研活動、企業(yè)的社會實踐融為一體。在教學(xué)改革過程中，首先要在人才培養(yǎng)方案中明確實踐教學(xué)的重要作用，將實驗課從理論課中獨立出來，獨立設(shè)課，在實驗課教學(xué)中，大幅度縮減驗證性實驗所占比重，增加綜合設(shè)計性實驗份額，適當比例開設(shè)創(chuàng)新性實驗。

首先，我們必須強調(diào)人才培養(yǎng)計劃的實際重點。在實驗教學(xué)中，大大減少了驗證實驗，增加了綜合設(shè)計實驗，并以適當比例建立了創(chuàng)新實驗。具有強大跨學(xué)科能力的實驗課程需要綜合多學(xué)科理論知識，并設(shè)置為綜合性實驗課程，如生物化學(xué)。涉及細胞生物學(xué)，遺傳學(xué)，微生物學(xué)和分子生物學(xué)等分子操縱的實驗相互結(jié)合，突破實驗障礙，并且統(tǒng)一設(shè)計，使學(xué)生能夠整合所學(xué)知識。

（三）建立穩(wěn)定的校企聯(lián)合實踐基地，保障實驗教學(xué)效果的持續(xù)

當前高校實踐教學(xué)體系改革應(yīng)樹立一種新的“大實踐觀”。實踐教學(xué)基地的建設(shè)和運行對培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力尤為重要。高等學(xué)校應(yīng)在加大力度建設(shè)專業(yè)的實驗室的同時，校企業(yè)聯(lián)合，建立適合學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)的實踐教學(xué)基地，為提高學(xué)生的實踐動手能力和綜合素質(zhì)提高提供良好條件。因此，需要完善 “教學(xué)、科研、實踐”三結(jié)合的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的實踐能力。

通過產(chǎn)學(xué)研合作辦教育，高校與企業(yè)可以開展多方面深層次的合作，包括主動聯(lián)系企業(yè)，為其解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的難題，參與企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計、技術(shù)改進、把相關(guān)科研成果在企業(yè)進行轉(zhuǎn)化以及與企業(yè)共同申報各級各類科研項目和課題，激勵教師科研工作與實踐接軌，同時促進企業(yè)的科技創(chuàng)新，進一步提高高校學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量?？梢允垢咝：蜕a(chǎn)單位更好地相互了解，提升了學(xué)生的社會競爭能力。

四、結(jié)束語

在當前經(jīng)濟高速發(fā)展的背景下，掌握科學(xué)技術(shù)的人將主動掌握發(fā)展方向。人才是推動科技創(chuàng)新的動力和源泉。優(yōu)秀人才不僅可以運用他們所學(xué)的理論知識在實踐中解決具體問題，而且可以根據(jù)自己的創(chuàng)新思維推動產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新。新興的生物技術(shù)是一門技術(shù)特點鮮明獨特的學(xué)科，它不僅技術(shù)含量高，而且應(yīng)用范圍廣泛。社會上的各行各業(yè)都需要掌握此項相關(guān)技術(shù)的人才。

通過實驗教學(xué)體系的改革，一方面提高了教師的實驗教學(xué)質(zhì)量，同時也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，促進了學(xué)生綜合實踐能力的提升，充分發(fā)揮了現(xiàn)代實驗教學(xué)在創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的重要價值?！皠?chuàng)新型、研究型”人才培養(yǎng)是一項復(fù)雜而意義深遠的系統(tǒng)工程，加強實驗實踐教學(xué)是培養(yǎng)生物技術(shù)應(yīng)用型人才綜合素質(zhì)的最直接最有效的方式之一[6]。產(chǎn)學(xué)研促教學(xué)模式彌補了高等學(xué)校在創(chuàng)新教育中實踐條件不足的缺陷，極大地激發(fā)了學(xué)生參與創(chuàng)造實踐活動的欲望，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

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