前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇生物工程专业知识范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
应用型人才培养是滨江学院(独立学院)生物与制药工程专业人才培养的重心,为了进一步加强实验教学环节,更好地培养适应社会需要的应用型人才,充分发挥实验室的资源优势,必须打破传统的实验教学模式,从实验项目、课程整合、实验考核等方面入手进行改革,促进高素质应用型人才的培养。
一 应用型人才培养是当今社会工业化发展的需要,是滨江学院生物与制药工程专业人才培养的重心
社会对人才的需求大致上分为两大类:一是学术型人才,二是应用型人才。应用型人才的主要任务是将学术型人才所发现的科学原理或知识用于社会实践,为社会创造直接的经济利益和物质财富[1]。大学是国家人才培养和科学研究的基地,当代大学生是我国未来科学技术发展的中坚力量。[2]
应用型人才培养是促进高校质量工程建设和提高人才培养质量的关键[3],为了更好地满足社会工业化发展的需要,必须加强应用型人才的培养,以满足社会对应用型人才量和质的需求。
二 实验教学环节在工科教育中占有重要地位,必须切实加强实验教学环节,以满足社会对人才的需求
随着我国经济的迅速发展,社会对生物工程、制药工程专业应用型人才的质量提出了更高的要求。如何培养适应社会需求的高质量的专业应用型人才,提高独立学院的人才培养质量,是摆在我们面前的一项重要任务。
实验教学环节是工科专业人才培养的核心,是实现应用型人才培养目标的重要途径[4]。生物工程、制药工程专业所开设的课程实验综合性、实践性很强,要适应现代生物技术、制药技术的迅猛发展和挑战,就必须不断地对实验教学环节进行改革和创新,完善和优化实验教学环节,从而培养学生的科学实验能力、创新能力和分析问题、解决问题的能力[5],提高应用型人才培养的质量。
三 目前实验教学所存在的主要问题
传统的实验教学模式压缩了学生发挥创新思维的空间,不利于对学生动手能力和实践能力的培养,实验教学改革势在必行。
传统的实验教学是以教师为中心的灌输式教学,实验依附于理论课,实验项目零散、陈旧,且滞后于新知识和新技术的发展;实验过程中学生只是机械重复被“灌输”的实验步骤,被动地“验证”实验,缺乏实验兴趣和主动性,盲目完成实验过程和实验报告,没有深入思考实验目的、现象和结果;课程实验间多存在交叉重复,缺乏整合;尚缺乏实验考核体系,学生不能很好地把握实验操作的要点。这样的实验教学模式限制了学生自身创造性发挥的空间,不利于培养学生的独立思考能力和创造能力,不利于提高学生的动手能力和实践能力[6]。
1 课程之间实验项目交叉、分散、陈旧,且以验证性实验为主,综合性、设计性实验比例有待进一步提高
目前高校的专业基础或专业实验课普遍存在以下现象:实验课上传授知识多,培养能力少;验证性、重复性实验多,综合性、设计性实验少;课程体系庞大,课程之间实验项目和实验操作存在着一定的交叉;实验项目零散,缺乏专业系统性;实验项目较为陈旧,滞后于专业知识和技术的发展;实验过程中出现的问题总依赖于老师这一“权威”,不利于学生独立分析解决问题能力和创新意识的培养,不利于对学生实验主动性的发挥和应用型人才的培养。
2 缺乏系统的实验分级考核体系
实验考核是实验改革的指挥棒。传统的实验考核方法主要是评定学生实验报告的成绩,造成学生在实验操作方面不认真,实验报告照搬,没有真正起到锻炼动手能力和实验操作能力的目的,也不能客观反映学生对实验原理的掌握情况、实验操作的规范性、熟练程度等,没有充分调动学生的积极性,不利于对学生创新意识和实践能力的培养。为此,应改变传统实验考核模式,切实加强工科人才实验教学环节,提高应用型人才的培养质量。
我院一直注重加强学生实践动手能力的培养,并通过多种途径改革和完善实践教学环节,但尚缺乏一种合理的实验分级考核体系。有些实验课程设置了课程实验考试,但单个课程实验不够系统,不能很好体现专业人才技能。应结合人才培养目标和社会对应用型人才的需求,明确学生需掌握的实验环节,通过对实验课程进行归类,实行实验分级考核,这会有利于进一步加强工科学生实验动手能力的培养。
四 适合生物与制药工程专业应用型人才培养的实验教学改革方案
1 依据专业特色和社会需求,对专业基础和专业课程实验教学体系进行重新取舍和整合,进一步完善实验教学体系
生物工程专业与制药工程专业都属于多学科交叉专业,学科门类涉及生物学、药学、化学、数学、医学、工学等,课程门类繁多,实验课程体系难免出现交叉重复的现象。为此,需要依据专业特色和人才培养需求,对专业基础和方向课程及实验进行重新取舍和整合。
在以往的实验教学改革中,已对实验教学体系进行了一定的梳理,取得了一定的成效。为了进一步提高滨江学院应用型人才培养质量,需进一步完善专业实验教学体系,突出专业人才培养特色和提高人才培养质量。
2 打破课程壁垒,对课程间的实验教学内容进行整合,将零散的课程实验整合为专业大实验
将各专业课的实验课程综合起来系统考虑,有效整合实验教学内容,打破课程间的封闭状态,加强课程间的有机联系,全方位制定实验课程框架,加大实验课程权重,科学安排课程设置顺序,必要时将实验从课程中剥离出来,开设专门的实验课程。实验教学内容的整合使实验教学更具有系统性,有利于拓展学生思路,巩固专业知识,提高动手能力,达到应用型人才培养的目的。
3 结合教师科研实验,更新实验项目
目前实验项目多为技术方案明确的成熟项目,实验项目过于陈旧,跟不上科技发展的步伐,需要进行更新。可结合教师的科研项目,将科研实验融入教学实验,以科研促教学,这会有利于适应社会需要的应用型人才的培养。
4 进一步提高综合性、设计性实验的比重
少量的验证性实验有利于学生理解理论知识,掌握基本实验操作,但不利于学生实验能力的提高和创新能力的培养,应在少量验证性实验的基础上,提高综合性、设计性实验的比重,并采用参与式、案例式等多种教学方法,激发学生的实验兴趣[7]。
综合性实验可在实验教学环节中培养学生的工程综合应用能力,有利于学生系统掌握专业实验技能,其应在实验教学中占有较大的比重[8]。按照互补性、交融性、渗透性、递进式、平行性、系统性和发展性等原则进行综合性实验设计,可有效地培养学生的工程综合应用能力与创新能力。可通过减少验证性实验数量、实验教学课程的整合、开设制药工程专业大实验等来提高综合性、设计性实验数量。
5 实验分级考核综合评价体系的构建
目前,课程实验成绩主要是按照学校的实验考核方法进行,制作学生实验成绩登记册,每次实验要考核学生的到课情况、实验态度(10%)、实验理论(15%)、实验操作技能(50%)、实验报告(25%)四项,其中实验操作技能所占比例最大,所以必须建立课程实验分级考核体系,客观公正地评价学生对实验操作的掌握情况。
在对课程划分的基础上,以课程群为单位,完善、改进、更新现有的实验项目,增加实验考核环节,突出学生要掌握的专业实验操作的技能。采用学院、系、教研室、主讲教师负责制,由教研室统筹协调各门课程,进行实验间的整合,确定的培养计划中要求学生重点掌握的知识和技能,由主讲教师负责将其分解到具体实验中,并制定考核细则。
总之,社会的不断发展对人才培养质量提出了更高的要求,其中应用型人才与社会生产实践直接相关。要提高应用型人才培养质量,必须切实加强实验教学环节,从减少实验项目的交叉重复、整合专业大实验、开设单独的实验课、提高设计性、综合性实验比例、更新教学实验项目等方面入手进行改革,提高独立学院生物与制药工程专业学生的实验动手能力和应用实践能力,提高应用型人才的培养质量。
参考文献
[1]郑晓梅.应用型人才与技术型人才之辨析―兼谈我国高等职业教育的培养目标[J]. 现代教育科学, 2005(1): 11.
[2]李伯奎,左晓明.论应用型工科大学生创新能力的培养[J].继续教育研究,2013(2):137-138.
[2]钱波.应用型工科院校多元化实验教学体系的创新探究[J].实验室研究与探索,2011(8):121-124.
[3]陈爽.应用型人才培养模式的实验教学改革[J]. 实验室研究与探索, 2012(8): 1-3;38.
[4]张继红, 国秀琴, 周红. 完善工科本科实践类课程设置[J]. 理工高教研究,2007(3): 115-116.
[5]柳艳杰, 胡j, 丁琳, 等. 工科专业基础实验室开放管理运用模式的研究[J].黑龙江教育(高教研究与评估), 2008(2): 136-137.
关键词:生物工程专业;药用植物学实习;带队教师
河南省地处中原,位于暖温带与北亚热带之间、植物种类繁多,经济植物丰富[1]。据全国中药资源普查统计,河南省共有药用资源2302种,其中药用植物1963种,药用动物270种,药用矿物69种[2]。药用植物学作为生物工程专业的专业基础课,其野外实习历来受到生命科学技术系领导的重视。实习过程中除实习指导教师外,还组织生物工程专业相关专业课任课教师组成带队小组,在实习过程中负责向学生讲授本门课程和专业的关联,具体情况下面详细介绍。
一、实习过程
我系生物工程专业药用植物学理论课程由药学院的教师讲授,故实习的时间和地点由生命科学技术系和药学院领导共同商定。时间一般选在学生放假后第一周,地点一般选择八里沟景区。每次实习前都会派遣教师到预定地点进行实习考查及安排实习的交通、食宿等事宜;专业课程教师根据考察的反馈意见和实习的时间安排,查阅相关资料,预设4~5个较小范围的题目。
在每次实习前一天指定1名教师讲授实习过程中的注意事项,及相关的分组安排。
学生一般按每10人为一组安排,每小组安排1名具有一定组织能力的同学担任实。每个实习小组配备河南植物志、小铁锹、剪枝剪、标本夹、吸水纸、标签、采集袋、常用药品等物品,并指派专人负责。
实习的过程中,植物的识别分类及标本的采集、制作由药学院实习指导教师指导完成。
二、带队教师在实习过程中发挥的引领作用
在实习过程中,专业课程教师组成的带队小组除了负责学生的安全、食宿等事情外,还要在此过程中寻找一切机会,比如休息间隙,根据预设题目,结合自身的专业背景和所讲授的课程引导学生分析眼前的实习与本专业的关系。以笔者为例,笔者所讲的课程为《生物物质分离工程》,在日常工作中开展了药用植物生物活性成分的分离和结构鉴定,在此基础上,就可以围绕药用植物学进行相关学科的阐述。
(一)与植物分类学的关系
中医中药是我国的历史瑰宝,随着社会的发展,科技的进步,其越来越受到国人的重视,国家开展了中医中药的现代化研究工作,而这一项工作的基础就是中药,其中药用植物占据了绝大部分。药用植物的多源性、同名异物和同物异名使科研人员必须具备分类学的相关知识。
分类学研究除经典的形态学分类法,DNA分子标记技术也得到了大量的应用,1998年由被子植物种系发生学组(Angiosperm Phylogeny Group,APG)提出的被子植物APG分类法,是一种全新的被子植物分类法,其最新更新于2009年[3],和传统的依照形态分类不同,其分类的依据主要是植物的三个基因组DNA序列,包括两个叶绿体和一个核糖体的基因编码,以亲缘分支的方法分类。
(二)与生物物质分离的关系
药用植物治疗、预防疾病的基础是其所含生物活性成分,这其中不仅含有我们所熟知的蛋白、脂类等成分,还包括其生理生化过程的次生代谢产物,如黄酮、生物碱、萜类等。我们要对药用植物生物活性成分开展抗菌、抗癌等方面研究工作,其首要工作就是各类成分的获取,而这项工作所使用的各种方法手段在生物物质分离这门课程中都可以得到系统的学习,这里包括某种药用植物采摘以后如何对其进行粉碎,粉碎以后活性成分的萃取、分离(离心、过滤、膜分离、层析等各种方法的综合运用)、纯化(层析、结晶等方法的综合运用)及干燥[4]。
(三)与细胞工程、发酵工程的关系
在获得了药用植物生物活性成分信息后,有一个问题会很快摆到我们的面前,即含有高效生物活性成分的药用植物的野生资源是否满足我们的生产生活需求,如果答案是否定的,那么如何解决这个问题呢?细胞工程和发酵工程就会是我们的最佳选择。首先我们可以运用细胞工程的相关技术开展植物培育工作,很少量的野生植株获得后,及时进行分割,培养愈伤组织,在此基础上诱导试管苗,最后对试管苗进行炼化,以使其适应野外环境,为下一步的野外种植打下基础。我们也可以采用直接从愈伤组织收集生物活性成分,如利用紫草养细胞生产紫草素。其次我们在获得少量的药用植物后,可以迅速粉碎原材料,并破除细胞壁,获得具有生命力的原生质体进行细胞培养,然后从细胞培养液中或培养的胞内分离所需生物活性成分[5]。当然我们也可以使用发酵工程的原理和方法,具体的来说就是在野生植株中分离、纯化其内生菌,在此基础上进行发酵工艺的研究,以获得大量的生物活性物质[6][7]。
(四)与基因工程的关系
通过基因工程控制某一特定次生代谢物合成的限速酶活性,或在植物中引入新的次生代谢物合成途径,可提高转基因植物目标次生代谢物含量。对于涉及多个基因表达的植物次生代谢,同时增强多个基因的协同表达是提高次生代谢物产量所必需的[8]。上述工作的展开,离不开基因工程和分子生物学的相关技术,如目的基因的获得、序列的测定、目的基因的扩增、目的基因导入植物DNA及表达等。
三、结论
作者所在单位生物工程专业药用植物学理论课程学习安排在第四学期,在随后的暑期野外实习过程中,由于受时间的限制,除形态学和分类学的相关知识外,其指导老师对这门课程和其他学科的关系介绍相应的会减少。这时,由专业课程教师组成的带队小组就要发挥其长处,每个教师都可以根据自己所学制定几个小型讲座,在实习的间隙随机同学生展开交流,提高实习目的性,增强学生对本专业的认同,激发学生的专业志趣。总之,通过野外实习,不仅要巩固和深化学生在课堂所学的理论知识,使学生初步具备对药用植物科、属、种的实际鉴别能力,掌握药材采集的基本常识,还要使学生认识到药用植物是其专业原材料最重要的来源之一。
参考文献:
[1]丁宝章,王遂义.河南植物志[M].郑州:河南科学技术出版社,1997.
[2]张红瑞,兰金旭,高致明,等.河南省常用药用植物资源的保护与利用研究[J].信阳农业高等专科学校学报,2006,16(4):108-110.
[3]Angiosperm Phylogeny Group. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classi?cation for the orders and families of ?owering plants:APG III[J]. Botanical Journal of the Linnean Society,2009,(161):105-121.
[4]严希康.生物物质分离工程(第二版)[M].北京:化学出版社,2010.
[5]孙启时.药用植物学[M].北京:中国医药科技出版社,2003.
[6]郑维发.真菌代谢产物的药物发现――资源、问题和策略[J].菌物学报,2011,30(2):151-157.
关键词:医药类本科院校; 生物工程; 专业英语; 教学改革
中图分类号:H319 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2016)03-157-001
生物工程是一门新兴学科,其发展历程至今不过短短的几十年,但所取得的成果却令人瞩目。生物工程技术现已成为推动众多行业迅速发展的一门技术,相关产业也已逐步成为国民经济新的增长点[1]。尤其在医药行业,生物工程与医药的发展有着更为紧密的关系。生物工程专业英语已成为各医药院校学生的必修课程。生物工程课程本身所涵盖的内容既十分广泛[2],而医药院校的教育背景又要求学生结合医学及药学的相关知识,使要掌握的词汇量大、知识面广,教学和学习的强度高、困难大[3],同时,教材修订周期长,难以网罗日新月异的知识。因此,要获得较好的专业英语教学成效,一定要勇于进行全新的探索和实践。
一、从授课教师本身出发
专业英语是基础英语向专业技术知识的过渡[4]。而该课程常由生物专业的教师承担,专业教师往往自身也是“聋哑英语”,专业文献的阅读和写作水平较高,但英语听说能力较差,在进行课堂教学时常力不从心,基本是用中文教英文。但基础英语老师授课就更加困难,因其不懂且不可能短时间掌握大量的生物医学类知识[5],无法进行专业方面的讲解。
因此,要上好一堂专业英语课,要首先从授课教师本身入手,提高任课教师的英语听说能力,让教师先“开口”,使专业英语课成为“英语”课堂。
二、从上课内容的选择出发
目前,国家缺乏生物工程专业英语的统编教材,且教材修订速度慢,基本不可能将最前沿的知识纳入其中。因此,在上课内容的选择上要充分发挥灵活性,不能固守教材,可用教材加最新文献的方式作为授课内容。在课时有限时完全可抛弃传统教材,而以综述加文献代替。相比厚重的教科书,学生对只有薄薄几页纸及最新出版日期的论文更容易接受,从根本上摒弃他们对专业英语枯燥乏味的刻板印象。
三、从教学方法出发
教学方法是一门课程教学效果优劣的重要影响因素,也是课堂教学中教师具有最大尝试空间的模块。生物工程专业英语是一门英语与专业知识相结合,传统知识和前沿科学相融合的学科,如一味采用传统的“满堂灌”,会使学生厌烦且难以集中精神。可以采用“传统方法”与“换位法”相结合,提高学生参与度,调动他们的积极性,会取得更好的教学效果。
1.分组学习
虽然CET-4、CET-6已成为当下在校大学生的必修课,但英语水平仍参差不齐,传统的“一刀切”授课模式难以适应不同的英语水平。课程难度大,则英语或专业知识基础较差的同学跟不上;难度低又会使基础好的同学“不解渴”。虽然生物工程专业英语专业词汇量大,但短时间可靠背诵来解决,但长句及语法等则需要基础英语知识来帮助理解,不是一朝一夕可解决。为此,专业英语教学的过程中可采取分组结对的方法,每三位学生为一组;按照英语及专业基础水平高低搭配,给小组成员详细分工;通过综合考评给小组统一打分。通过这种方式,使基础较好的同学带动基础差的同学,帮助其尽快跟上学习节奏,并通过集体责任感激励后进同学更努力,使其共同学习,共同进步,进而得到更好的学习效果。
2.换位扮演
传统的授课方式往往是学生被动听讲,而上课内容枯燥乏味,学生碍于面子不敢开口等,都会造成课堂气氛死气沉沉。为了增强参与性和互动性,可以尝试教师与学生换位扮演,让学生当“老师”,授课即最好的学习过程。笔者曾作此尝试,效果非常好。做“老师”会促使学生花更多的时间预习,并且为了避免被“问倒”,学生会主动扩展知识面,甚至会比教师上课所传授的知识更多,同时又使学生“刻骨铭心”。同时,在“备课”的过程中,每个小组成员都可互相协作、发挥专长,无论在英语、专业知识、课件制作及演讲方面都会有很大的提升。
四、从考核方式出发
科学有效的考核机制既是了解学生学习成效的标尺,同时也是促进学生刻苦学习的动力。因此,制定一个行之有效的考核方式异常重要。
1.加大平时分的权重
通常,期末考试成绩为衡量一个学生学习成果的唯一指标。但目前,各高校均逐渐意识到学习过程的考量也十分必要,开始将平时成绩计入学生的成绩单。课堂上的积极参与,知识的牢固掌握,阅读量的扩大,文献搜索能力的提高都是学生学习的成果。加大平时分的权重,更能够激励学生积极的投入日常学习。
2.灵活命题
英语命题很难跳出“中翻英”、“英翻中”的固有模式,但生物工程专业英语教学不只要求学生掌握专业的词汇与句型,还要求掌握对现象及过程的描述,因此,在命题过程中可增加“看图说话”等类型的考试题目。此类题目既能检验学生知识的掌握情况,又能考查知识的灵活运用能力。
多年的实践表明,我们对于提高本专业学生的专业英语水平所做的改革和实践是成功的。学生的专业英语水平得到了极大的提高,不仅可以毫无障碍地进行英文文献的阅读,还可以针对一些小的科学问题进行实验设计。虽然在教学方法、教材选择、考评方式等方面我们已经进行了一些行之有效的改革和实践,但对于生物工程专业英语教学方法的探索还任重而道远。医药学知识的快速更新,生物技术的迅速发展,都督促着我们不能停住脚步。针对生物工程专业英语课程的教学方法,我们仍要不断改革,不断实践,不断创新。
参考文献:
[1]荆迎军,禹雪晴.生物工程专业英语课程教学改革与实践[J]广东化工,2014,41(13):287-288
[2]孙瑶.应用型本科院校生物工程专业英语教学探析[J]运城学院学报,2012,30(2):75-78
[3]胡伟莲,戴德慧.生物工程专业英语课程教学改革探讨[J]教育教学论坛,2013,41:53,54
关键词:生物工程创新创业;人才培养
一、加强跨学科知识的教育和融会贯通
首先是对生物工程专业进行调查,根据调查结果来设计该专业创新创业人才的培养模式和目标,并制定合理的人才培养方案。根据我校的实际情况,可以从本科第一学年、第二学年开始一方面对于创新创业意识、知识和精神的教育可以通过开设经典的通识教育课程来完成,一方面对于学生创新创业技能方面的教育要结合我校该专业特点和社会对该专业的需求。对于具体的教学工作,不是可以在本学科、本院系独立完成的,而是要通过跨学科、跨院系,甚于要联合其他学科来完成。这样就可以打破专业限制,拓宽基础知识面,从而实现多学科知识之间的渗透与融合。例如,我校可引入北大十五堂创业课、制造业管理、小企业管理等课程,然后再系统加入其他专业知识的创业课程,如法律、组织架构、金融和营销等。创业案例的选择要具有专业特色,可以激发学生的创业意识和热情。通过案例分析使学生正确认识创业过程中存在的风险和困难,从而树立正确的创业观,为将来的创业打下良好的基础。
二、积极开展专业实践教育
我校生物工程专业在开展专业基础理论教育和创业通识教育的同时,要采取多种方式来加强专业实践教育。生物工程专业基础理论课程有酿造酒工艺学、发酵工艺学、代谢调控、酶工程等。在开设这些专业基础理论课程的同时,要积极拓展实践基地,充分利用校内的小型车间和实验室,开展小规模的情景演练和专业实训。例如,生产某种生物工程产品,如酶或啤酒,这时就可以将涉及到的相关课程(发酵分析课、发酵设备课、车间设计课、HACCP关键控制点及GMP认证课等)的教学都搬到这个环境下进行,这种情况下,学生可以亲身体验和亲自进行操作,加强实际动手能力,从而对理论知识要点有更充分和深刻的理解。我校除了充分利用本身的校内资源,还要积极与相关的研究院所、生物技术公司建立联系并保持长期合作。通过与他们的合作,学生可以有更多渠道和机会来实习、锻炼。对于专业理论与实操的教学,可以采取“半自助式的教学模式”,教学活动的开展要以学生为主导,教师和企业人员可以从旁指导。对于有些实校可能在硬件方面不完善,这种情况可以通过进入具备完善硬件条件的合作企业来完成这个实操过程,这样不但可以解决学校硬件不完善的问题,使学生完整地完成实操,还可以使他们更好地掌握相关的专业技能。
三、加强创新创业的实操性教育
在对于学生创新创业的实操性教育方面,可以从多方面多层次进行。我校可以从校外邀请生物工程专业领域企业的专业人士、该领域创业孵化平台的专业人士或有该领域创业经历的校友,然后针对生物工程专业的学生开设有关该专业的发展和人才需求的讲座、企业生产运营讲座和相关创业讲座。通过这些学生可以将生物工程专业所学的理论知识与就业、创业等有机联系和结合起来,不但可以使学生及早了解就业需求,提高学习专业知识的兴趣和热情;还能提高学生的专业认知,了解更多生物工程领域企业的最新的技术和发展动向,正确认识该专业的发展前景,提高学习的信息,为将来的创新创业做好心理准备并打下良好的基础。在邀请该领域的专业人士开展讲座的同时,还要加强学生与专业人士之间的面对面交流和讨论,充分激发学生的潜能。对于进入高年级的学生,邀请专业人士从全方位开展创业实操讲座,使学生充分了解与创业有关的所有流程和相关知识。带领学生到企业、大学生创业园等参观、实习和培训,从而使学生更好地了解企业是如何运作和创业是如何运作的。指导学生撰写创业计划书,组织学生创业大赛,教师要全程参与指导和提供帮助。
四、积极营造创新创业校园文化氛围
高校要做好创新创业人才培养工作,还要积极营造创新创业校园文化氛围。好的文化氛围可以大大提高学生学习的热情和动力。高校应该摒弃务虚的作风,成立技术许可办公室,为学生创新创业提供服务。校内引入生物工程领域的创业孵化平台,这对于有创业想法的学生来说,就可以有更多的机会通过创业孵化平台来将自身的创业想法变成现实。
关键词:生物工程;转型发展;应用型人才;培养模式
2014年2月教育部颁布《关于地方本科高校转型发展的指导意见(征求意见稿)》,指出用3年左右时间建设一批地方本科转型示范高校,引导试点高校以培养生产服务一线的高层次技术技能人才为主要任务,形成产教融合、校企合作的办学模式,直接融入区域发展、产业振兴和技术进步,深度融合职业教育、高等教育和继续教育,探索出一条建设中国特色应用技术类型高等学校发展道路[1-2]。湖北理工学院是湖北省第一批转型试点改革学校,其生物工程专业三年来面向地方社会经济发展需要和生物工程企业对应用型专业人才的实际需求,明确人才培养目标,通过产教融合、校企合作,突破传统教育教学模式的束缚,构建了地方本科高校应用型人才培养的新体系,在转型发展方面进行了一些有益的探索,并已取得初步成效。
1地方高校生物工程专业培养应用型人才面临的问题
1.1人才培养目标定位模糊无自身特色
地方高校在中国高校分类体系中属于普通本科院校,主要培养学术型的工程型人才,尽管各地方高校也提出了“应用型”人才培养的目标定位,但事实上,地方高校在发展的过程别是新建本科院校在建设过程中,虽然也在不断推进教学模式和人才培养方案改革[3],但总体来是以学习和借鉴部属高校的办学模式和人才培养方案,以“厚基础、宽口径”这一不变应万变的精英教育理念教育大众化教育阶段的非精英学生[4],较少考虑自身的办学条件和区位环境,人才培养目标定位模糊人才培养模式和培养方案缺乏创新,落入了“重理论,轻实践;重学术,轻应用”的窠臼,在人才培养目标上没有形成自身的特色[3]。
1.2工程教育师资力量严重不足
在新建地方本科院校中,大部分是由原来的高等专科学校升级而来,本科教育时间不长,工科专业无行业背景支持,工科专业大部分以为理科基础衍生而来的,开展工程教育时间较短。学校升本后的首要任务是迎接教育部教学工作水平评估,为使师资队伍学历层次达到教学工作水平评估指标体系的要求,学校加大了师资队伍建设的力度,大力引进高学历、特别是有留学经历的人员充实到师资队伍中来[3]。这无疑提高了师资队伍整体的理论教学水平,促进了师资队伍建设;但在引进这些教师的同时,只注重引进人员的高学历学位,忽视了他们大部分是刚从一所高校毕业又转进入另一所高校任教,缺乏工程训练的基本实践。毫无疑问,这些老师具有较扎实的理论知识和较高的学术水平,他们能教给学生较为丰富的理论知识[3],但对工科教育的本质“工程实践”缺少感性认识和深度理性思考,绝大多数引进人员的思维停留在理科“科学教育”上,其教学环节与工程实际需求有偏离,实习实训、毕业设计等质量监控不到位,不能对学生进行有效的实践指导[5]。致使工程教育师资紧缺和工程教育研究人员相对匮乏,具有工程经验的“双师型”教师严重不足[5-6]。
1.3课程体系设置不科学
生物工程专业的培养目标是为社会输送具有生物理论知识和实践技能的全方位人才[7]。这要求地方高校培养的学生应能直接与企业对接,学生不能只局限于掌握理论知识,还应注重实践能力的培养[8]。传统的生物工程专业课程体系设置方面,讲究大而全,缺乏工程实践性和地方特色,与社会企业生产需求仍存在相当大的差距,没有形成与企业生产岗位职业能力相匹配的科学课程体系[9]。地方高校往往偏重于理论教学,为达到人才培养目标的所设置的理论教学和实践教学比例失调,在课程设置上因人设课的现象还在一定范围内存在,纯理论性的课程较多,而实验和实践性课程严重不足[3]。部分课程虽设置了实践教学环节,但往往都是课内实践,学时少,时间分散,每组学生人数较多,学生无法体验到生产岗位对实践操作能力的要求[3]。
1.4实践教学资源匮乏
生物工程的理论知识源于实践,最终服务于实践,学生很难单纯从书本中了解、掌握生物工程工艺的各个环节,他们必须通过亲自动手操作来巩固理论知识,因此,实践教学尤为重要[8]。地方高校的生物工程专业综合实力和社会影响力远落后于中央部属院校,教育经费不足,实验平台条件相对较差,不能配置相应的教学仪器和设备,无法完全满足实验教学的要求,也大大降低了理论教学的效果。地方高校建有一些校内实践教学基地,但由于实践基地管理模式、人员配置、学时安排等方面的原因,对学生实践教学的指导相对薄弱[3]。校外实践教学基地建设时间短、效果不明显。主要是企业以盈利为主要目的,对培养学生的社会责任认识不足,认为接受学生实习,为学生提供相关实习场所,安排学生吃和住等,将会增加企业的运营成本,同时还需相关技术人员进行辅助管理,严重浪费企业的人力资源,甚至影响生产[8-9]。而且在校外实践的具体操作上,企业一般只为学生提供一定的实习岗位,这些岗位可能与学生所学专业不对口,往往会出现学生只是为了到企业实习而实习的情况,专业课老师没能深入企业车间学习实践,与企业员工进行深层次的合作与交流,导致校企信息的沟通不及时,理论教学与实践教学严重脱节的现象。因此,校外实践基地建设停滞在相对较浅的层次上,未能从人才培养方案制定、课程体系设置、实践教学体系构建、实践基地建设与管理等方面与企业进行深层次合作和探讨,形成有效的合作模式[9]。
2转型发展期业培养应用型人才的主要措施
教育的本质区别最终体现在人才培养模式的差异,这种差异具体体现在专业培养方案和目标、专业课程体系以及培养形式[10]。
2.1结合地区特点,科学编制人才培养方案
湖北理工学院作为地方应用型本科高校,它的办学类型定位是应用型,其生物工程专业主要培养为地方经济发展服务,企业所需要的生物技术人才。为体现此目标,湖北理工学院学院的生物工程专业应制订出自己的科学、合理、可行的人才培养方案,而不是照搬中央部属的研究型大学的人才培养方案。为此,湖北理工学院生物工程专业分别邀请了劲牌有限公司、青岛啤酒(黄石)有限公司、华润雪花啤酒(黄石)有限公司、湖北紫鑫生物科技有限公司、黄石世星药业有限责任公司等数十家生物技术企业代表,以及省内兄弟院校的一些知名专家学者,结合湖北理工学院的办学类型定位、鄂东南地区的资源优势、企业生产的需求和学院所录取学生学习的实际情况,多次论证,共同制订出湖北理工学院生物工程专业2015版人才培养方案。制订方案时,遵循确立主线,统一编排,避免重复,相互协调,循序渐进的原则,多方向、多维度地对专业课程教学内容进行整合,理清内容之间的内在关联、先修和后修的关系,合理设计教学内容。课程内容以应用型人才培养为目标,以社会需求为导向,体现宽口径、厚基础、重实践的人才培养核心,按照“模块综合”的思路,强调内容的实用性和培养学生的动手能力[11]。避免各位老师上课时同一知识点在不同课程中多次重复,同时也有利于将零碎的知识点归纳提炼,形成环环相扣的知识链,使教师都对学科专业知识结构和课程体系有一个清晰明确的认识,学生学习时能够有一个系统清晰的脉络。(1)明确应用型人才目标。区别于学术型、研究型教育,应用型人才培养更注重于专业理论知识与生产实践相结合,促进理论知识服务于生产实践。学校人才培养定位是“面向区域经济社会发展需求,培养专业基础扎实、实践应用能力强、综合素质好、具有创新精神和社会适应能力的高级应用型人才”。生物工程专业人才培养目标是遵循学生成长规律,满足区域经济发展的人才需求,以社会需求为为导向,培养专业基础知识扎实,实践能力强,综合素质高,具有地方特色的高级应用型人才。(2)夯实工程基础。在基础课程的设置上,重点强调坚实的工科基础,设置有物理化学、机械制图、化工原理、工程制图及CAD、生物工程设备、生物工程工厂设计等课程。(3)整合专业课程内容。2年级在完成通识课程、学科基础课程教学后,整合细胞工程、酶工程、基因工程、生化反应工程、发酵工程等传统的专业课程内容,开设符合地方区域经济发展需要,与地方企业生产直接对接的酿造工程、酶工程与酶制剂、植物细胞工程、天然产物提取工艺学、微生物制药工艺学、啤酒生产技术、生化分离工程等应用型课程。(4)突出实践性教学环节。为培养学生的实践操作能力,实践性课程学分占总学分的33.8%。实践环节包括课内实践教学环节和课外实践教学环节二部分,课内实践教学环节由基础课程实验、专业基础实验、生物工程专业实验三部分组成,总达338学时;课外实践教学环节主要是实习实训,达35周,主要有化工原理实训和化工单元操作设计(4周)、认识实习(2周)、生产实习和生产工艺设计(6周)、工程实训及工程制图(7周)、毕业实习与毕业设计(16周)等五部分组成。
2.2切合应用型人才培养的实际,多渠道造就“双师型”师资队伍
高素质师资队伍是实现应用型人才培养目标的保障。湖北理工学院生物工程专业采取多种渠道,造就一批既有较高理论教学水平、又有较好生产实际经验、能将课堂理论教学与生产实践有机结合的“双师型”师资队伍。(1)加强对青年教师的教学技能指导。新入职的人员,根据湖北省高校师资培训中心的要求,统一进行“岗前培训”。学院实行“青年教师导师制”,指定一名经验丰富的教师担任其导师,分别从教材分析、学情分析、教学目标的设定、教学内容处理、教学方法选用、教案撰写、课件制作、课堂教学组织及教学反思等方面对新入职教师实施专业教学技能指导。同时要求三年内手写教案,不使用或少使用多媒体教学,每次课前要写板书设计,使其快速熟悉课程,掌握教学基本技能。鼓励青年教师参加学校“青年教师讲课比赛”、“青年教师实验课课说课比赛”、参加校外的提供课堂教学能力的研修班,如由北京中教国培教育咨询中心和《发现》杂志教育编辑部联合主办的“以学生能力为核心的课堂教学改革—有中国特色的成果导向教学实务操作”培训班、武汉大学继续教育学院主办的新技术条件下高校课堂教学能力提升研修班等,青年教师还要求每年完成一门课程完整的跟堂听课任务,在老教师的传帮带作用下迅速成长。(2)强化教师的实践操作能力。湖北理工学院采取“请进来”与“送出去”相结合的方法,提高教师实践操作能力与动手能力。“请进来”是指聘请合作企业的高层领导和生产骨干为外聘教师,每学期为生物工程专业师生举行2~3次讲座,与专业教师一起担任毕业设计及工厂实习实训的指导教师,根据生产的需要对师生进行相应的实践技能培训,提高教师的生产实践操作能力。“送出去”是鼓励青年教师申报“湖北省高校青年与教师深入企业行动计划项目”,根据项目要求青年教师深入企业参加实践活动一年,学习企业的生产技术与过程管理,不断提升自身的创新实践能力,丰富自身的知识结构。教师每年要承担实习教学任务,带领学生进行为期6周的生产实习和专业实践。教师深入生产一线,通过交流与学习,提高自身的实践教学能力。
2.3突现地区特色,精心构建课程体系
为了培养厚基础、重实践,能满足企业生产需要的应用型人才,湖北理工学院生物工程专业在构建课程体系时,从学校的办学定位和人才培养目标出发,吸纳劲牌有限公司、青岛啤酒(黄石)有限公司、湖北紫鑫生物科技有限公司等企业技术人员及公司主管从生产实际角度提出的建议,综合考虑学科知识体系的系统性、知识结构的相对完整性、专业知识之间的相关性和内容的连续性,突显“绿色、虚拟、智能、矿冶”的地区特色,建立起既满足人才培养方案要求又与地区经济发展和企业生产无缝对接的课程体系。(1)校本课程模块。理论课程方面:1、2年级完成通识教育课程、学科基础课程、专业基础课程的学习任务(包括理论课程教学和实验实践教学等);3年级开设生物反应工程、生化分离工程、发酵工程、酿造工程、酶工程与酶制剂、生物技术制药、细胞工程、生物能源技术等专业课;第7学期开设天然产物提取工艺学、抗生素生产工艺工艺学、矿山废弃地的生物修复、鄂东南特用植物种质资源的保护和利用、企业经营管理、啤酒生产技术等特色课程。实践课程方面:构建以课堂实践教学环节(基础课程实验、专业基础实验、专业综合实验)、集中性实践教学环节和小学期实践教学环节相结合的实践教学体系,培养学生专业基本技能和专业核心应用能力。创新能力培养主要是每学期开设16学时(8次)的生物工程前沿专业知识讲座,让学生了解学科的动态发展,培养学生创新意识;加强工程实践训练,把企业技术个新项目作为人才培养的专业载体,把行业企业的一线需要作为毕业设计的课堂来源,培养学生的创新能力。(2)企业课程模块。邀请劲牌有限公司、青岛啤酒(黄石)有限公司、湖北紫鑫生物科技有限公司、黄石世星药业有限责任公司、大冶有色金属公司铜绿山矿等企业专家及技术人员以专题讲座或专题报告的形式讲解白酒酿造关键技术、啤酒的质量分析与品管、天然色素提取与分离、阿奇霉素生产工艺、矿山废弃地的生物修复、企业经营管理等方面内容,直接将企业生产技术和相关管理知识导入课堂教学,培养与企业生产直接对接的应用型人才。(3)课外自主学习模块。第七时期,每位同学须独立完成一项与生物工程专业相关研究性学习课题,进行科研训练。学生自主设计实验方案,独立完成实验,教师对学生的进行指导,形成科研小论文,期末集中答辩,进行评审。大学四年期间必须完成课外自主学习的10学分,形式灵活多样。可以参加各类竞赛,如湖北省大学生化学实验技能竞赛、湖北省普通高等学校大学生生物实验技能竞赛、大学生化工设计竞赛、“国药工程杯”大学生制药工程设计竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等;也可以申报各类项目,如,学校实验室开放基金项目、大学生科技创新项目、大学生创新创业训练计划项目等。
2.4产教融合建设校外实习实训基地
生物工程专业现已建有劲牌有限公司、青岛啤酒(黄石)有限公司、华润雪花啤酒(黄石)有限公司、黄石世鑫药业有限公司、湖北远大富池医药化工股份有限公司、湖北紫鑫生物科技有限公司等十个校外实习基地校外实践与实习教学基地。2017年积极与江西彭泽县矶山工业园化学化工协会对接,建立湖北理工学院-江西彭泽县矶山工业园化学化工协会联盟,并签订实习就业协议。突出学生实习实训,加强实践教学和实习实践基地建设。为了保证实习落实到位、收到实效,制定了实习教学管理相关规定和实习教学质量保证措施,安排教师对学生的实习过程进行指导和管理。同时根据社会的需要与人才培养要求,尝试对实习方式改革,将生产实习安排在暑期进行,实行集中与分散相结合的模式,老师指导与学生自主实习并重。学生通过实习,深入企业,了解了企业,将生物工程理论知识与社会实践相结合,消化和巩固了专业知识,拓展大学生的视野,提高学生的社会实践能力和就业能力,达到培养高素质应用型人才的目的。
3转型发展应用型人才培养的取得的成效
转型发展三年来,生物工程专业教师主持或参与的各级教改项目共5项,其中湖北省教育厅高等教育教学改革研究项目2项,校级及以上教学研究项目3项。获得校级教学成果奖1项,校级青年教师讲课比赛三等奖1项,实验建设说课比赛三等奖2项。生物工程专业学生考研录取率在30%左右,其中考取“211”或“985”院校的学生占一半以上。毕业生深受用人单位欢迎,提供的就业岗位与学生人数比例为6∶1,一次性就业率达92%以上,学生在工作中表现出的实践操作能力与创新能力受到用人单位一致好评。学生申报湖北理工学院大学生科技创新项目7项,湖北理工学院实验室开放基金项6项,湖北省大学生创业训练项目6项。湖北省优秀学士学位论文6篇,在湖北省高等学校大学生生物实验技能竞赛中,第三届学生荣获单项赛二等奖2项、三等奖1项,综合赛二等奖2项;第四届荣获单项赛二等奖3项、优秀奖1项,综合赛三等奖1项。在第十届、第十一届湖北省“挑战杯”大学生创业计划竞赛中学生分别获得三等奖。竞赛活动提高了学生的学习兴趣,增强了学生学习的主动性,营造了良好的学风,为培养专业水平高、动手能力强的高技能应用型人才打下良好基础。
参考文献
[1]眭平.地方高校创新实践平台嵌入创新方法教育的探索[J].实验室研究与索,2015,34(9):168-171.
[2]卜路平.PDSIPE与新建地方本科院校教学改革[J].钦州学院学报,2015,30(3):73-77.
[3]汪大喹.地方高校转型发展中应用技术型人才培养目标的实现[J].中国成人教育,2015(22):22-24.
[4]董妍玲,潘学武.民办本科高校转型发展策略及实践—以武汉生物工程学院为例[J],黑龙江畜牧兽医(综合版),2015,12(下):26-29.
[5]兰智高,谢伟,韩高军,等.地方本科高校工程教育现状调查研究—以湖北省5所地方本科高校为例[J].黄冈师范学院学报,2016,36(6):5-9.
[6]中国工程院“创新人才”项目组.走向创新—创新型工程科技人才培养研究[J].高等工程教育研究,2010(10):1-19.
[7]杨青宝,李焕玉,李靖,等.地方高校新进青年教师生命质量现状分析与影响因素探究[J].体育科技,2014(5):91-93.
[8]刘微,董媛,姜勇,等.关于地方高校生物工程专业教学改革探索[J].生物技术世界,2016(5):305,308.
[9]王娣,曹珂珂,李妍,等.校企合作下生物工程专业人才培养体系的构建[J].广州化工,2016,44(12):183-185.
[10]游刚.地方应用型本科高校人才培养新模式建设探索—以钦州学院食品科学与工程类人才培养为例[J].钦州学院学报,2016,31(1):75-79.