生物技术专业学生创新能力培养的探索与实践

第４３卷第５期　２０１５年３月　广州化工　Ｖｅ１．４３　Ｎｏ．５　Ｍａｒ．２０１５　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　生物技术专业学生创新能力培养的探索与实践　赵世光，薛正莲，孔芳，聂光军，杨超英，柴瑞娟，钱森和，丁佳红　芜湖２４１０００）　（安徽工程大学生物与化学工程学院，安徽摘　要：针对生物技术专业创新型人才培养的不足，以生物技术专业学生创新能力培养为导向，通过提升师资水平，发挥　对学生创新意识的引导作用；重构实验教学体系，递进式培养学生勇于实践的探索思维；开拓实习实训新模式，强化学生工程实　践能力培养；依托学科平台资源，服务学生创新能力的培养。以上举措激发了学生的创新思维，培养了学生的创新能力，在教学　过程中取得了较好成效。　关键词：生物技术专业；创新能力；探索与实践　中图分类号：Ｑ３，Ｇ６４２．０　文献标志码：Ａ　文章编号：１００１—９６７７（２０１５）０５—０１９６—０３　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｎ　Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ－ｏｒｉｅｎｔｅｄ　Ａｂｉｌｉｔｙ　Ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｏｆ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｍａｊｏｒ　Ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ＺＨＡＯ　Ｓｈｉ—ｇｕａｎｇ，ＸＵＥ　Ｚｈｅｎｇ—ｌｉａｎ，ＫＯＮＧ　ｎｇ，ＮＩＥ　Ｇｕａｎｇ－ｊｕｎ，ＹＡＮＧ　Ｃｈａｏ－ｙｉｎｇ，　ＣＨＡＩ　Ｒｕｉ－ｊｕａｎ，ＱＩＡＮ　Ｓｅｎ－ｈｅ，ＤＩＮＧ　Ｊｉａ－ｈｏｎｇ　（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ａｎｈｕｉ　Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ａｎｈｕｉ　Ｗｕｈｕ　２４１０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｃｕｓｉｎｇ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｈｏ￣ａｇｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ　ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ—ｔｌａｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｍａｊｏｒ，　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅｓ　ｉｎ　ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ—ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｏｆ　ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｍａｊｏｒ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｓｔｅｐｓ　ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ—ｔｅａｍｓ’ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ｉｎ　ｇｕｉｄｉｎｇ　ｔｈｅｉｒ　ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ　ｃｏｎｓｃｉｏｕｓｎｅｓｓ，ｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍｉｃ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｃｏｕｒｓｅｓ　ｔｏ　ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅｌｙ　ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｂｏｌｄ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｔｈｉｎｋｉｎｇ，　ｏｐｅｎｉｎｇ　ｎｏｖｅｌ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｏｄｅｌ　ｔｏ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ａｂｉｌｉｔｙ，ａｎｄ　ｂｅｉｎｇ　ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ａｃａｄｅｍｉｃ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｏｆ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｔｒａｉｎｉｎｇ　ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ａｒｏｕｓｅ　ｓｔｕｄｅｎｔｓ’ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ｉｄｅａｌｓ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｔｏ　ｔｒａｉｎ　ｔｈｅｉｒ　ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ａｂｉｌｉｔｉｅｓ，ｗｈｉｃｈ　ａｃｈｉｅｖｅｄ　ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｍａｊｏｒ；ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ　ａｂｉｌｉｔｙ；ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　２１世纪的高等教育以创造教育、创新教育和创业教育为　根本和特征。生物技术专业是一门紧跟时代发展的新兴专业，　是我国经济发展战略性新兴产业，创新型人才的培养需求尤　１　提升教师队伍建设引导学生创新意识　从源头上提升教师的教学水平及科学素养是创新型人才培　养的基础　Ｊ。学院在以教研室为主体教学单位的基础上，对全　院师资队伍进行重组，将学历高、科研能力强、学缘结构互补　的教师整合成课程教学团队，改变了以往授课教师知识面单　教学内容更新慢、学科前沿了解不足等缺陷。同时，通过　进修、培训等方式建立“双师型”师资，选派部分教师到相关　一为迫切…。对应于产业市场创新型人才的需求，我国生物技　术专业教育则存在人才培养目标宽泛，专业界限不清，教育　内容和人才培养模式同质化严重等不足　。此外，我国的生　物技术人才中，理论知识扎实的研究型人才多集中于科研院　所，致力于理论研究，而技术人才集中于企业生产一线，从　事工程实践操作，两类人才很难在社会生产中实现完美衔接，　、造成创新理论与应用实践的脱节，导致具有创新思维的科研　人才缺乏工程应用能力，具有工程实践能力的人才缺乏创新　能力。　企业中锻炼，在生产中提升教学、科研能力。目前，生物技术　专业教师队伍有了显著提升，现任ｌ０位教师中，教授２名，副　教授５名，具有博士学位教师８名，硕士学位２名，均主持或　参与过国家级、省级及市厅级科研课题。已基本形成一支富有　创新精神的教师队伍。　从２００９年开始，生物技术专业实行导师制，发挥教师在　创新型人才培养过程中的引领作用。采取１对Ｎ模式，从低年　级开始即将学生分配至各教师名下，尽早进入研究室或实验　室，以教师的科研活动影响学生，将科学研究中创新思维的引　安徽工程大学是一所以“工科办学”为特色的省属高校，　于２０００年开办了生物技术专业。基于创新型人才培养目标，　我们对生物技术专业创新型应用人才培养新途径进行了探索与　实践。　’基金项目：安徽工程大学质量工程项目（２０１２￣ｙ６Ｏ，２０１３ｊｙｘｍｌ０７）；安徽省高等学校教学研究项目（２０１３ｊｙｘｍ１０４）。　第一作者：赵世光（１９７７－），男，副教授，主要从事生物学教学科研。　第４３卷第５期　赵世光，等：生物技术专业学生创新能力培养的探索与实践　１９７　导、创新能力的培养贯穿于学生的专业学习生涯，为培养学生　的创造灵感，发挥学生的自主性和创造性，从而培养创新实践　能力。　的创新精神和创新能力打下了坚实的基础。　２　重构实验教学课程体系优化实验教学内容　理论教学有效地引导了学生创新意识的萌发，实验教学是　４借力学科优质资源提升学生创新能力培养　在高等教育办学中，学科建设以促进科学发展为目的，专　业建设以培养社会需要人才为目的，二者既有区别又紧密联系。　坚持教学与科研相结合，是培养学生创新能力的重要途径　Ｊ。　随着我校由教学型高校向教学研究型高校办学发展，学科　水平不断提升。目前以生物技术专业师资为主要基础组建的学　培养应用型人才的重要手段，更是创新型人才培养的关键　。　通过对实验教学环节的重构优化，建立了以能力培养为主线的　层次性实验教学体系。　基于能力培养递进，首先对实验课程体系进行模块化重　构，划分为基础性一专业性一研究性三个实验教学模块，将创　新能力培养贯穿始终。基础性实验以演示、验证性实验为主，　科资源有：省级微生物发酵工程技术研究中心、发酵工程省级　重点学科、校级培育轻工技术与工程博士点、微生物制药产业　以课程实验的形式开展，培养学生的基本动手操作技能，并从　中体会实验项目中严谨的方案设计、科学的实验方法，启发学　生创新思维意识的建立。专业性实验以综合大实验形式开展，　是课程实验的延伸和深入，削弱演示、验证性实验比重，以综　合性实验为主，用于培养学生对理论知识的实践驾驭能力。实　验过程中在教师的指导下进行实验方案的制定，实验方法的选　择及实验结果的分析，初步培养其独立分析问题、解决问题的　能力。研究性实验模块由为期４周的专业综合大实验构成，以　设计性试验为主。将学生组成若干实验小组，讨论并制定实验　方案，会同指导教师对实验方案进行可行性评估及指导，分工　合作开展实验。对于实验过程中出现的问题和难点主动分析并　合理解决；对实验结果进行总结归纳，提出合理化的改进。学　生勇于实践的探索创新思维及创新能力在实验过程中得以充分　体现，其分析问题、解决问题的能力得到了培养和提高。　３　开拓实习实训新模式强化工程实践能力培养　生物技术是实践性极强的专业，相对于课堂实验教学，以　认识实习、生产实习为代表的校外实践教学是创新型人才培养　的有效补充途径　。以往生物技术专业校外实践多为“走马观　花”式的参观式教学，在有限的教学课时内，匆忙奔走于各企　业，严重削弱了动手能力的培养。教研室做了针对性改革，将　认识实习、毕业实习、生产实习、毕业论文整合为工程实践能　力培养模块，旨在强化学生工程实践中的创新能力培养。　校外实践主要采取下放企业的形式开展。先后与省内代表　性生物技术企业，如药用氨基酸及有机酸等生产的中粮生物化　学股份有限公司、从事基因工程药物生产的安徽安科生物工程　股份有限公司、从事抗生素等生产的皖北药业股份有限公司、　从事酒类酿造的古井集团等大中型企业建立了校外实习实训基　地，聘任企业技术骨干担任认识实习、生产实习指导教师。　在认识实习阶段，带领学生进入企业生产一线开展体验式　教学，使学生能深人体会校内实验教学在实际工程实践中的转　化及应用。在毕业实习、生产实习阶段，由以往的“参观式”　逐渐向“参与式”过渡，将学生“化整为零”，分成若干实习　小组，分赴相关产学研合作企业等进行实地实践训练，担当一　线操作工人，分别全程参与了抗生素发酵、白酒酿造、中药浸　提、医学生化化验、药学检验等工作岗位，充分锻炼了实际动　手能力。此外，寒暑期间部分学生投入校外实习实训基地企业　的相关岗位实行带薪实践实训，在生产中既锻炼了动手能力，　又丰富了假期社会实践生活。对于毕业论文教学，逐步从以校　内实验室为主体教学场所向企业技术研发、一线生产过渡。以　校企合作项目为切入点，以企业技术需求为主要选题依据，确　保毕业论文选题与企业技术需求间的一致性、关联性，让学生　尽早地接触到企业中采用的新技术、面临的新课题，激发学生　共性研究院、校级微生物学重点学科以及与各企业联合组建的　产学研平台。借力学科资源，进行了以下探索。　首先，充分挖掘学科平台中学术人才的教育角色，在教师　中树立既是科研学者，更是教育者的理念，积极参与到学生创　新能力培养中去。邀请学科及校外学者开展学科前沿技术讲　座、科研项目申报书及项目可行性论证报告的撰写，将创新的　科研理念植入学生头脑中。依托教师科研项目，吸纳高年级优　秀学生进入教师的研究团队，在教师的指导下开展科学研究，　针对性培养学生科研创新技能。借助学科平台，专门设置针对　学生的开放基金，资助各项科技创新活动，鼓励学生自由组　队，通过文献调研一研究方案设计一项目申报书撰写一ＰＰ，ｒ答　辩等方式进行竞争入围。在项目实施过程中严格按照过程指　导一中期检查一论文撰写一结题答辩的程序实施，为学生提供　了更多动手动脑，实践创新的训练机会，指导教师潜移默化中　激发了学生的科研热情，训练了学生科学的研究方法和创新的　研究思维。　其次，高效发挥学科平台优质硬件资源的教学服务功能。　学科平台拥有众多高级精密尖端仪器，学院明确提出学科平台　仪器不仅服务科研，也要面向优秀本科生开放，要为包括　“Ｔｒａｉｎｉｎｇ　Ｃｏｕｒｓｅ”在内的研究型教学提供支持。依托优质仪器　资源，组织开展了生物学实验操作技能大赛、酸奶制作大赛、　校园啤酒节等第二课堂科技创新活动，在学生中营造了浓郁的　创新学术氛围。先后支持了４０余项国家级、省级、校级大学　生科技创新创业实践项目、全国大学生“挑战杯”项目、发明　专利大赛等创新活动的实施，为本科生创造了良好的从事科技　创新的氛围和条件。　５　结语　针对生物技术专业创新型人才培养的不足，以学生创新能　力培养为导向，提升师资水平，发挥对学生创新意识的引导作　用；建立了以能力培养为主线的层次性实验教学体系，递进式　培养学生勇于实践的探索思维及创新能力；积极开拓实习实训　新模式，强化学生工程实践能力培养；依托学科平台资源，服　务学生创新能力的培养。以上举措的实施，强化了人才创新能　力培养的力度，在教学过程中取得了较好的成效。　参考文献　［１］司贺龙，赵晶晶，孙志颖，等．专业实践能力培养路线图的构建实施　与创新型人才培养［Ｊ］．河北农业大学学报，２０１３，１５（２）：１—４．　［２］　李瑞芳．对生物技术专业人才培养模式的思考［Ｊ］．科教文汇，２００７　（１１）：６２—６３．　［３］　王玉建，薛林贵，李师翁．生物工程专业微生物学实验课的改革与　学生创新能力培养［Ｊ］．微生物学通报，２００８，３５（１０）：１６５１—１６５４．　（下转第２０６页）　２０６　广州化工　２０１５年３月　３选取教学内容　施一检查一评价”６大步骤实施工作任务，实现“教学做”一　体化的教学模式来培养学生的职业能力，使学生可以实现零距　　在选取的教学内容时，我们本着既要符合环境监测岗位的　离上岗，有效实现学以致用。需求又要结合职业标准的要求，同时兼顾化学分析工职业标准　中对仪器分析的知识和专业技能的要求。通过对企业进行深度　５激发动力的创新考核方式　要构建科学的高职教育课程体系，必须强调职业性，切实　以能力为本位　。在以往传统的课程考核中，我们习惯重点　考核学生的期末理论成绩。这种成绩不能客观真实反映学生在　平时课程实验实训中的实践动手能力。为了培养学生的操作能　力、表达能力和信息迁移能力，我们在课改中对学生实行了学　习过程形成性考核，重点考核学生的操作技能。考核成绩由学　习态度占１０％、小组任务完成占６０％、期末理论考核占３０％，　的调研，了解企业岗位全过程，以此为依据打破传统的课程安　排，重新选取、组织、设计教学内容；课程实施时所选工作任　务主要源于真空环境监测岗位工作内容。根据模块内容以实际　工作任务、职业标准的要求设计工作任务，确定教学内容。通　过学习仪器分析的基本原理和基本理论，培养学生的分析检测　能力，为学生在将来的环境监测相关工作岗位上利用现代仪器　设备分析检测和进行常规技术管理打下基础。　表１　《仪器分析技术》教学内容设计　项目　训练任务　课程考核改革实施后，学生学习的主动性和积极性有了很大的　提高，学习效果有了明显的改善。　学习酸度计和离子计的基本操作　用电位分析法对　６　多途径提高专业教师的教学水平　项目化教学模式对教师也提出了很高的要求，要求教师要　博而专，不仅在专业知识方面有很高的把握，同时在实践方　面、跨专业能力以及管理能力都提出了很高的要求。为提高专　业教师的实践水平更好建设《仪器分析技术》课程，课程专业　教师利用下企业实践的机会到常州环境监测中心站实习半年，　深入了解环境监测岗位中原子吸收光谱仪、气相色谱仪、液相　色谱仪等大型仪器在水、气、土壤污染物监测中的应用，掌握　使用酸度计测水样的ｐＨ值　物质进行检测　使用离子计测水中氟含量　电位滴定法测亚铁离子的含量　学习紫外一可见分光光度计的基本操作　用紫外一可见分光　光度法对物质　紫外一可见分光光度法测废水中的微量铁　紫外一可见分光光度法测废水中微量酚　紫外一可见分光光度法测铬和钴的混合物　学习红外吸收光谱仪的基本操作　压片法测定苯甲酸的红外吸收光谱　学习原子吸收分光光度计的基本操作　标准曲线法测水中的微量镁　标准加入法测水中的微量铜　石墨炉原子吸收法测定水中的微量镉　进行检测　用红外吸收光谱法　对物质进行检测　用原子吸收光谱法　对物质进行检测　了样品预处理技术，将书本理论知识和实践操作紧密结合。暑　假期间，专业教师通过参加高职骨干教师国培项目——化学检　验技术培训班学习，并利用外出参观学术交流会、展览会，与　企业合作开展检测服务等方式不断提高教师的专业水平，有效　提高教师综合能力。　用气相色谱法对　物质进行检测　用高效液相色谱法　对物质进行检测　学习气相色谱仪的基本操作　归一化法测苯系物混合物　７　结语　标准曲线法测氯苯含量　学习高效液相色谱仪的基本操作　高效液相色谱仪的性能检查　多环芳烃类混合物分离条件的选择与测试　《仪器分析技术》课程突出学生职业能力培养的教学改革，　在教学中实现了“课岗结合，课证结合”，以职业岗位所需要　的知识和技能为出发点，同时兼顾化学分析工所需相关知识和　要求。通过本课程的教改，积累了些许经验，为本专业其他课　４　多样性教学方法的应用　仪器分析技术课程涉及多学科、信息量大，涉及大型仪器　的构造、工作原理等，传统的板书教学方法难以理解将复杂的　方法原理和分析流程直观化，学生学起来很抽象、感到枯燥乏　程如何通过改革实现环境监测与治理专业的人才培养目标提供　了有益的借鉴和参考。　参考文献　［１］黄一石，吴朝华，杨小林．仪器分析［Ｍ］．北京：化学：Ｉ＝业出版社，　２０１３：１—２．　味。在教学中，我们运用多媒体教学和传统教学相结合的方　法，把仪器的内部构造、检测原理、使用流程、图谱等制作成　图片、动画或视频，将枯燥不易理解的内容形象直观的表现出　来，使课堂气氛活泼生动，激发学生学习热情。同时我们将职　场案例融人教学，通过环境监测岗位真实项目和工作任务为载　体，每个项目以工作过程为主线，按“资讯一决策一计划一实　石＼　石　石＼　＼　石　；　＼！　；　石　＼　［２］王瑜．以“职业岗位能力培养”为导向的高职院校课程改革研究　［Ｊ］．科学咨询：科学・管理，２０１４（３）：１２６—１２７．　［３］郭英，陈力，郭会灿．高职院校仪器分析课程实施“教、学、做”一体　化教学的研究［Ｊ］．新课程研究（职业教育），２００８（９）：３３—３４．　［４］吴献文，陈承欢，刘志成．以职业岗位能力为导向的项目驱动教学　改革实践［Ｊ］．职业技术教育，２０１０（２）：４２—４４．　石　、　－石　ｉ　；　（上接第１９７页）　［４］　熊宏齐，戴玉蓉，郑家茂．实验教学改革与实验室建设规划的研究　与实践［Ｊ］．实验室技术与管理，２００８，２５（１０）：１—４．　［５］ＭＯＮＲＯＥ，Ｗ．Ｔ．，ＭＡＩＬＡＮＤＥＲ，Ｍ．，ＬＩＭＡ，Ｍ．Ｆｏｃｕｓ　ｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｅｄｕｃａｔｉｏｎ：ａ　ｆｒｅｓｈｍａｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｐｍ￣ａｍ　ｉｎ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ［Ｊ］．Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，２００６，　２２（６）：Ｉ１２９－１１３８．　［６］刘海燕．学科与专业：学科建设与专业建设关系辨析＿Ｊ］．高等教育　研究学报，２００７，３０（４）：２９—３１．