基于科教融合思維的生物工程專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)研究

房海燕

摘要：為加強(qiáng)科教融合背景下開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)中生物工程專業(yè)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，通過(guò)分析開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?yōu)化篩選的原則，從新穎性、專業(yè)能力培養(yǎng)、精簡(jiǎn)全面、因材施教以及可行性等方面探討能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的開放實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，完善生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程體系，補(bǔ)充專業(yè)實(shí)驗(yàn)之不足，提高學(xué)生專業(yè)技能和人才培養(yǎng)質(zhì)量，為生物工程專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

Abstract： To strengthen the comprehensive quality and innovation ability of the bioengineering students in the open experiment teaching， the course construction of open experimental teaching based on the integration of science and education was explored. It was found that the experimental subject selection， reasonable arrange open experiment content and its scheme were the main items for course construction of open experiment. The perfect open experiment course could contribute to the improvement of the experimental course system for biological engineering and the supplement of professional experiment， and improve the students' professional skills.

關(guān)鍵詞：科教融合；開放實(shí)驗(yàn)；課程建設(shè)

Key words： integration of science and education；open experimental teaching；course construction

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）28-0276-02

0 引言

生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的高新技術(shù)專業(yè)之一，近年來(lái)處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展階段，行業(yè)的快速增長(zhǎng)離不開創(chuàng)新性應(yīng)用型專業(yè)人才的強(qiáng)力支撐。我國(guó)高等教育長(zhǎng)期存在科教分離的現(xiàn)象，致使高校的大量先進(jìn)的科技研究開發(fā)資源難于轉(zhuǎn)化為人才培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)。正確認(rèn)識(shí)和理順高校科學(xué)研究和人才培養(yǎng)的內(nèi)在聯(lián)系和密切關(guān)系，從科教分離轉(zhuǎn)變?yōu)榭平探Y(jié)合，再進(jìn)一步升華為科教融合，對(duì)促進(jìn)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有重要的作用。生物工程專業(yè)是高等教育學(xué)科門類中生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵依托專業(yè)之一，培養(yǎng)掌握生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理、工藝技術(shù)過(guò)程和工程設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)理論、基本技能，能在生物工程領(lǐng)域從事工廠設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和新產(chǎn)品研發(fā)的工程技術(shù)人才。主要學(xué)習(xí)生物工程方面的基礎(chǔ)課程，接受生物工程基本訓(xùn)練，具備在生物工程領(lǐng)域從事工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和新產(chǎn)品研發(fā)的基本能力。生物工程技術(shù)主要采用發(fā)酵工程、酶工程、細(xì)胞工程和基因工程等技術(shù)手段，廣泛應(yīng)用于定向改造生物、改進(jìn)傳統(tǒng)發(fā)酵食品、分離生物產(chǎn)品、開發(fā)生物藥物和生物質(zhì)能源以及綜合利用農(nóng)產(chǎn)品等方面。由于該專業(yè)辦學(xué)歷史長(zhǎng)、專業(yè)成熟度較高，與近年來(lái)高速發(fā)展的生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了一些不相協(xié)調(diào)的問(wèn)題，這些問(wèn)題的主要根源在于長(zhǎng)期以來(lái)一定程度上的科教分離。因此高等教育從科教分離、科教并重轉(zhuǎn)向科教融合是高等教育適應(yīng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的必然趨勢(shì)[1]。開放實(shí)驗(yàn)作為對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有益補(bǔ)充和連接科教的橋梁之一，體現(xiàn)了以人為本的教學(xué)理念，近年來(lái)逐漸引起了國(guó)內(nèi)高校的重視[2-4]。本文從開放實(shí)驗(yàn)課程選題等方面探討了科教融合思維下我校生物工程專業(yè)開放實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)思路。

1 科教融合思維對(duì)開放實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的要求

科教融合的根本目標(biāo)是創(chuàng)新型專業(yè)人才的培養(yǎng)，通過(guò)教學(xué)過(guò)程中大幅引入科研實(shí)踐，培養(yǎng)專業(yè)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)明人才。目前我國(guó)通常仍把培養(yǎng)綜合性研究型人才作為主要目標(biāo)，一定程度上模糊了科學(xué)與技術(shù)的區(qū)別，而生活行業(yè)的快速發(fā)展卻更需要?jiǎng)?chuàng)新型、實(shí)踐型、通專結(jié)合的人才。高校傳統(tǒng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系往往由大量驗(yàn)證性的專業(yè)課跟課實(shí)驗(yàn)所構(gòu)成，已有的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也是多年應(yīng)用的成熟實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)置往往以完整的學(xué)科體系為出發(fā)點(diǎn)，偏重理論知識(shí)的完整性、系統(tǒng)性和嚴(yán)密性，缺乏對(duì)社會(huì)需求的把握。由于課程設(shè)置墨守成規(guī)，缺乏創(chuàng)新，不能適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。學(xué)生按照既定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程缺乏對(duì)專業(yè)知識(shí)的綜合應(yīng)用和發(fā)散性、創(chuàng)新性思維的鍛煉培養(yǎng)，一個(gè)實(shí)驗(yàn)一套方案，學(xué)生難以充分發(fā)揮主動(dòng)性自行分析問(wèn)題并提出解決問(wèn)題的方法，自我探索、專題調(diào)研、討論交流處于輔助地位，實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)也千篇一律，難以體現(xiàn)專業(yè)新技術(shù)、新方法成果，培養(yǎng)人才的專業(yè)知識(shí)體系與社會(huì)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀脫節(jié)。開放實(shí)驗(yàn)方式自由靈活，能夠根據(jù)本校專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特色設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方案，并通過(guò)教師指導(dǎo)下的自主實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計(jì)處理，最終形成論文或發(fā)明專利相關(guān)資料。整個(gè)過(guò)程既涉及學(xué)生分析、解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，也涵蓋實(shí)驗(yàn)技能、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)處理、科技論文資料寫作、溝通交流協(xié)作等多方面綜合能力的培養(yǎng)。總之，開放實(shí)驗(yàn)作為現(xiàn)有專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有益補(bǔ)充，對(duì)本專業(yè)領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)明人才培養(yǎng)的具有重要價(jià)值。

2 科教融合教育理念下開放實(shí)驗(yàn)的選題原則

科教融合教育理念下，開放實(shí)驗(yàn)作為連接科教的橋梁之一，其選題和內(nèi)容選取對(duì)確保開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果具有重要意義。

2.1 開放實(shí)驗(yàn)選題要“新”

選題要建立在已有科研成果基礎(chǔ)之上，通過(guò)系統(tǒng)查閱有關(guān)專著文獻(xiàn)，選題要新穎且具有一定的理論或應(yīng)用價(jià)值。調(diào)研后經(jīng)過(guò)分析鑒別、歸納整理、篩選優(yōu)化，提出研究課題、撰寫綜述，將能夠與時(shí)俱進(jìn)、代表最新科技發(fā)展成果、體現(xiàn)專業(yè)最前沿的知識(shí)，寫進(jìn)教材講義。開放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容應(yīng)及時(shí)根據(jù)科技發(fā)展的新知識(shí)、新技術(shù)新方法而發(fā)展，不斷推陳出新，建成一套與時(shí)俱進(jìn)的、動(dòng)態(tài)的開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

2.2 開放實(shí)驗(yàn)選題范圍要“準(zhǔn)”

開放實(shí)驗(yàn)選題緊密結(jié)合專業(yè)知識(shí)，突出專業(yè)技能的培養(yǎng)，體現(xiàn)培養(yǎng)方案中設(shè)立的培養(yǎng)目標(biāo)。根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，畢業(yè)生應(yīng)掌握生物化學(xué)、微生物學(xué)、化工原理及生物工程等方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)；具備在生物工程領(lǐng)域從事細(xì)胞培養(yǎng)與微生物菌株選育、工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、熱量衡算、設(shè)備設(shè)計(jì)選型等基本技能；熟悉與生物工業(yè)發(fā)展有關(guān)的方針、政策和法規(guī)。因此選題、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容乃至實(shí)驗(yàn)方案不宜過(guò)于寬泛，需要瞄準(zhǔn)專業(yè)技能培養(yǎng)、本專業(yè)理論或生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域需要迫切解決的問(wèn)題，明確其理論價(jià)值或社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 開放實(shí)驗(yàn)選題要“精”

因?qū)W生課時(shí)、學(xué)分限制，內(nèi)容要精心挑選、杜絕那種實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)驗(yàn)步驟不緊湊、等待間隔時(shí)間長(zhǎng)、動(dòng)手效率低、專業(yè)技能應(yīng)用不具有代表性的實(shí)驗(yàn)選題。爭(zhēng)取在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間中能得到高效鍛煉。針對(duì)選定的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能發(fā)生的故障、異常現(xiàn)象，指導(dǎo)教師應(yīng)該有提前設(shè)計(jì)的預(yù)案，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)、自己分析問(wèn)題、排除故障，提高開放實(shí)驗(yàn)效率。也可在學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)，在實(shí)驗(yàn)講義中對(duì)學(xué)生可能運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)方案涉及到的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)技術(shù)操作，重點(diǎn)講述，以掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法和技能，利于在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.4 開放實(shí)驗(yàn)選題要“全”

開放實(shí)驗(yàn)作為專業(yè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生能力培養(yǎng)方面，不僅僅要注重動(dòng)手能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)，還要考慮到培養(yǎng)一個(gè)具有自主科研意識(shí)和獨(dú)立科研能力的專業(yè)人才。因此所設(shè)置開放實(shí)驗(yàn)最好能夠“麻雀雖小五臟俱全”，在有限學(xué)分限制下，分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)技能和論文寫作等方面要得到綜合鍛煉，設(shè)置內(nèi)容盡量涵蓋科學(xué)研究的完整環(huán)節(jié)。

2.5 開放實(shí)驗(yàn)選題要“因材施教”

參加開放實(shí)驗(yàn)的學(xué)生專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)和基本技能存在差異，對(duì)不同年級(jí)、不同層次的學(xué)生應(yīng)該區(qū)別對(duì)待、因材施教，以便獲得理想的實(shí)驗(yàn)效果。對(duì)于基礎(chǔ)略差的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)選題難度要適當(dāng)放低、實(shí)驗(yàn)方案更應(yīng)簡(jiǎn)便易行；對(duì)于實(shí)驗(yàn)?zāi)芰硐氲膶W(xué)生，實(shí)驗(yàn)選題難度要適當(dāng)加大、實(shí)驗(yàn)方案要盡可能地融入更多新技術(shù)、新成果，鼓勵(lì)其大膽創(chuàng)新。

2.6 開放實(shí)驗(yàn)選題要“可行”

開放實(shí)驗(yàn)選題要遵循可行性原則，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件和學(xué)生現(xiàn)有水平，對(duì)課題進(jìn)行可行性分析。盡量做到除大型分析測(cè)試之外，足不出戶，即能完成實(shí)驗(yàn)的主要過(guò)程。科學(xué)研究不僅需要提出有價(jià)值的問(wèn)題，而且總是期望通過(guò)研究找到解決這個(gè)問(wèn)題的答案。因此只對(duì)課題本身進(jìn)行考察是不夠的，還需要考察決定科學(xué)研究能否順利進(jìn)行的其它因素，諸如經(jīng)費(fèi)來(lái)源、師資科研力量配置、實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件、團(tuán)隊(duì)協(xié)作情況等，對(duì)于技術(shù)研發(fā)類課題還要考慮研制條件、測(cè)試條件、材料以及儀器設(shè)備元器件條件等。上述方面都應(yīng)在選題及其研究規(guī)劃中有所體現(xiàn)。

開放實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的關(guān)鍵是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開放實(shí)驗(yàn)選題又是開放實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛉〉贸晒屠硐胄Ч年P(guān)鍵因素之一，選題不僅要體現(xiàn)科技發(fā)展成果、體現(xiàn)專業(yè)能力培養(yǎng)、精簡(jiǎn)全面，而且要注重因材施教、操作可行。在充分篩選的基礎(chǔ)上進(jìn)行初步論證，寫出選題報(bào)告，然后經(jīng)過(guò)專家評(píng)議與論證，選出最佳課題、確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、指導(dǎo)學(xué)生擬定系列實(shí)驗(yàn)方案。充分利用現(xiàn)有科研條件，強(qiáng)化學(xué)生科研實(shí)踐，加強(qiáng)開放實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，促進(jìn)創(chuàng)新性應(yīng)用型專業(yè)人才培養(yǎng)。

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