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實驗動物學在本校是該專業的一門學科基礎選修課,通過實驗動物學的課程教學和實驗教學,使學生掌握實驗動物學的基本理論知識和基本實驗技能,了解實驗動物學對于生命科學發展的重要意義,了解國內外實驗動物學科的發展狀況及相應法律法規,培養學生的科研創新能力和解決實際問題的能力,使學生養成科學嚴謹的實驗態度和良好習慣。要求學生能掌握實驗動物學的基本理論知識,樹立良好的倫理觀念,熟悉動物實驗的基本操作,對實驗動物有深入的了解,能夠正確地選擇實驗動物進行實驗。
2實驗動物學理論教學的改革
2.1貫徹實驗動物標準化、實驗動物倫理與福利、實驗動物管理政策與法規的理念
隨著實驗動物管理的不斷完善,課題申報、鑒定、文章發表都需要提供相關實驗動物的倫理資料證明,對實驗動物倫理福利與標準化的要求也日趨嚴格。因此,在授課過程中應加強實驗動物倫理觀念的灌輸與標準化的介紹。不同國家對實驗動物管理和立法有不同的尺度,但都是圍繞保障動物福利和實驗動物質量兩個方面進行的[3-4]。自1988年我國先后了國家和地方法規100余項,《廣東省實驗動物管理條例》于2010年10月1日起正式實施,是指導本省實驗動物管理具體做法的地方法規[5],因此在實驗動物管理法規介紹中,不僅要讓學生對國內外的實驗動物立法有一定的認識,還要重點解讀關于廣東省實驗動物管理法規與實施現狀。
2.2在保證實驗動物基本知識系統學習的前提下,側重前沿知識的更新
實驗動物技術正朝基因工程技術發展,國內多家大學與研究所都相繼建立了先進的模式動物研究平臺,如南京大學模式動物研究所的“國家遺傳工程小鼠資源庫”,北京大學的“轉基因/胚胎冷凍平臺”、“人類疾病實驗動物平臺”等。實驗動物教學必須隨著實驗動物研究的發展趨勢及時地調整、改革才跟上形勢。新的實驗動物教學應該使學生既要掌握基本概念和理論知識,熟悉實驗動物的實驗技術,還要進一步了解實驗動物的發展方向、動態及在生命科學中的應用。講授基因工程動物制作技術及應用,介紹基因工程動物的制做流程、最新的模型種類、相關單位在該研究方向的研究進展等,并鼓勵學生多看實驗動物方面的研究文獻,讓學生對基因工程動物的研究方向有一定的認識,并了解國內外相關的研究機構。
2.3科研案例教學培養學生的科研創新思維
實驗動物學的理論知識廣泛,學習起來容易感覺枯燥,而且很難將理論與實際應用聯系在一起,導致教學效果不理想。通過科研案例,使抽象的理論變得生動、具體,既提高學生的積極性,又能培養學生的科研創新思維。科研案例教學應如何實施?授課教師通過收集有關實驗動物的科研項目以及文獻資料中具有代表性的科研案例給學生舉例講解;隨后擬一個研究方向,組織學生動手設計科研課題,由學生自己制訂研究的目的、內容與方案,若條件允許可進行方案實施;最后,學生將得到的結果進行總結論述,由授課教師進行打分評價。使學生在實驗過程中加深對基本概念和理論知識的理解,從而提高其分析問題和解決問題的能力,將教學和科研有機地結合起來。
3實驗教學的改革
3.1強化基本動物實驗技術的操作在實驗動物教學中,動物實驗技術是教學內容的重點之一,所占課時的比重較大,在本校實驗動物實驗課的學時與理論課學時都為16學時。作為生物專業技術的人才,動物實驗技術是必備的實驗技術之一,因此動物實驗課要求學生對基本的動物實驗操作技術必須熟練,堅實的動物實驗基礎是一切高深動物實驗的技術儲備。實驗動物的基本實驗內容,包括正確的抓取、固定、處死方法,各種給藥途徑,體液的采集和手術方法,不同種屬的動物麻醉方法及急救方法等。若經費足夠的條件下,在實驗動物的選擇除了大小鼠、豚鼠、兔子外還應適當增加大動物的實驗內容,如犬或豬,讓學生熟悉不同動物的生理學、解剖學特性與正確的基本實驗操作,該部分課程設置為12個學時。
3.2鍛煉動物模型的制作能力,增加實驗設計環節
為結合前沿學科的發展,培養學生的創新思維,最后4個學時讓學生結合實際應用,自主設計和完成一個實驗方案,做一些疾病模型,如腫瘤模型、中風模型、皮膚移植模型等,以培養學生的科研思維和操作能力。實驗設計過程由學生查閱資料,擬定具體實驗方案和步驟。實施過程中鼓勵學生獨立思考與團隊交流,每一步實驗都要求學生仔細觀察記錄,實驗結束后在教師的指導下及時整理、統計實驗數據,分析實驗結果。通過這一實驗環節,不僅能驗證學生基本實驗操作的熟練程度,還能培養學生的科研思維,解決與分析問題的綜合能力。
3.3完善動物實驗平臺的建設
標準化的實驗動物飼養條件和環境質量控制是保證實驗動物質量合格的重要條件,也是保證動物實驗條件穩定的前提。隨著科學研究的發展,對實驗動物的要求越來越高,重視實驗動物的飼養和研究平臺建設,不僅能提高實驗教學質量,對于實驗動物學科的發展及科研實力的提升更具有重要意義。由于本校沒有專用的動物飼育室與動物實驗設施,對實驗動物的教學與科學研究的發展構成了較大的障礙。為了滿足本專業學生的培養要求,應爭取上級部門的資金投入,籌劃實驗動物標準化平臺的建設項目,建立屬于佛山科學技術學院的實驗動物中心,為教學與科研供應高質量的實驗動物與提供標準化的實驗環境設施。
4結語
關鍵詞:生物技術 產學研合作教育 創新教育
中圖分類號:G64 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)09(a)-0245-01
21世紀是生物技術時代,隨著科學與技術的發展,現代生物學取得了巨大進展。現代生物技術涉及的學科領域、研究對象和應用范圍都極為廣泛,對知識、技能的要求很高。而在我國,生物技術類專業不可避免地產生了實際需求與培養目標之間的脫節。不同學校之間如農業院校、師范院校、醫學院校和工科院校的生物技術類專業的培養目標差異較大。生物技術本身發展較快,社會需求不斷變化,特別是現代生物醫藥、食品和發酵等與生物技術相關的產業發展迅速,而培養目標相對滯后,這導致培養的生物技術類專業人才難以滿足社會的需求。因此生物技術專業人才培養必須建立新的模式,以適應社會發展的需求。我校生物技術專業成立于2000年,隨著社會經濟的發展,原有生物技術專業人才培養模式已不適應社會經濟的發展需求。生物技術是實踐性很強的學科,學生不僅要掌握深厚的生物學理論知識,更重要的是要具有很強的實踐能力和創新能力。近年來,產學研在各省市蓬勃發展,產學研相結合創新培養模式也越來越受到人們的重視[1-3],但生物技術所占比例較低,這和21世紀是生物技術時代還不盡符合。我們在生物技術專業理論和實踐教學中,以創新教育為主,不斷加強創新能力的培養,從2009年開始,在近五年時間把產學研活動引入生物技術人才培養當中,開拓了嶄新的人才培養模式。
1 生物技術專業產學研相結合培養模式的優點
1.1 理論和實踐結合更緊密
生物技術專業是理論和實踐都很強的專業,僅僅通過平時的實驗課程教學來提升學生的應用能力和創新能力是遠遠不夠的。各個學校生物技術專業都在不斷探索創新人才培養研究[4]。通過產學研合作,可以把企業生產中遇到問題帶到課堂教學中,學生在掌握理論知識以后,通過對問題的探索,把理論知識更好地應用到實踐中,極大地激發了學生的求知欲和對問題探索的興趣,提高了他們分析問題和解決問題的能力。
1.2 提高了學生的社會適應能力
通過產學研活動,將理論知識轉化為實踐應用,提高了學生的創新能力,強化了學生擇業的自信心,提高了他們的創新意識。我校生物技術專業與蕪湖大浦國家農業科技園、安科生物工程公司、蕪湖綠葉制藥等企業合作,建立了穩定的實習基地,通過學生到基地進行生產和畢業論文等環節的實踐,可以使學生和生產單位更好地相互了解,提高了學生的擇業競爭能力。
1.3 產學研合作有利于企業科技進步和學校科研成果的轉化
通過產學研合作教育,教師與企業可以開展多方面的合作,包括為企業解決生產中出現的問題,參與企業產品開發、技術改造、轉化相關成果以及與企業共同申報各類科研項目,促進企業的科技進步,同時也能帶動教師科研工作的展開,進一步提高生物技術專業學生的培養質量。
2 生物技術專業產學研相結合進行生產和畢業論文的教學模式
生產實習和畢業論文是本科教學中的重要實踐教學環節,通過生產實習和畢業論文活動,培養學生的綜合運用所學理論知識和基本技能,培養學生的創新能力。在生產實習過程中,通過具體操作崗位的鍛煉,更好地了解相關生產環節,并運用所學知識分析和解決出現的問題。在畢業論文實施過程中,論文選題結合企業的技改項目、企業的科研項目或者由教師、企業和學生共同商定有實際運用的課題作為畢業論文選題。我校生物技術專業學生通過這些方式進行畢業論文的立項工作,與多家企業共同開展本科畢業論文工作,取得了較好的教學效果。
在學生進行畢業論文工作期間,采用雙導師制,學生吃住在企業,由企業安排專人進行管理,保證了學生的安全。學生有問題隨時聯系校內指導教師,每周與校內指導教師交流溝通一次。每周校內指導教師和企業指導教師溝通一次,及時掌握學生學習表現和論文進展,并及時解決相關問題。對學生畢業論文的進度實行中期匯報制度,同時要求企業對學生進行考勤和評價。五年的實踐表明,上述措施能夠較好地保證學生畢業論文的質量。
3 生物技術專業產學研相結合培養效果分析
不少專業在產學研合作培養創新型人才中取得了一定成績[5]。生物技術專業產學研合作主要集中在生物制藥、園林花卉、食用菌生產等企業,通過五年的運行,取得了較好效果。主要體現以下幾個方面:(1)在師資隊伍建設方面,通過產學研合作使教師的知識結構更合理,使企業有豐富實踐經驗的生產技術人員充實到教師隊伍中,極大地提高了實踐教學質量。(2)加強了實踐教學平臺的建設,2012年我校生物技術專業在蕪湖大浦國家農業科技園建立了省級生物技術專業實習基地并獲得相關經費的支持,完善了實踐教學硬件設施。結合企業需求,和大浦農業科技園共同成立了農業生物技術研究所,進行相關科研活動,聯合申報了國家省級等攻關項目10余項,獲得經費500多萬元,拓展了實踐教學平臺,提高了學生創新能力。(3)提高了學生的創新和創業能力,五年來,通過產學研相結合,為企業解決了蝴蝶蘭的保鮮問題,病毒檢測和防治,獲得專利5項,10余篇,每年都有優秀學生留在企業工作,其中有5人自己創業成立園林花卉公司,從事園林植物花卉生產和銷售工作。
總之,產學研合作模式較好地彌補了高校在創新教育中實踐條件的缺陷,極大地激發了學生的創造欲望,提高了學生的創新能力。我們建立的生物技術專業產學研相結合的創新培養模式培養出了素質高、創新能力強的實用性人才,促進了科研創新,有利于生物技術專業的教學和學科的發展,同時也有利于教師本身教學和科研能力提高,對其他專業創新性人才的培養也有借鑒作用。
參考文獻
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生物技術專業畢業論文為實驗研究類課題,每一個實驗都需要多種儀器、生化試劑和其他耗材,特別是分子生物學試劑,價格非常昂貴。對于一些剛升格為本科院校的生物院系,教學資源會相對不足,如實驗場地不夠、儀器設備不全、少藥品等現象較為普遍。學校對生物技術專業畢業論文經費的撥付是通過折算成課時(每位按28學時)以課時酬金的形式撥給指導教師。但許多高校對本科畢業論文經費的投入非常低,如有的高校生平均經費只有100元[3]。因此,大部分經費只能從指導教師自己的科研課題中撥付。加上大多數生物技術專業本科畢業論文由于缺乏系統性和創新性,其研究結果發表的價值不大。因此,從投入和產出的角度考慮,部分指導教師不太情愿投入過多的經費,而這反過來又會嚴重影響生物技術專業本科畢業論文的質量。
2提高南華大學生物技術專業本科畢業論文質量的建議
2.1改革現有教學模式
目前,生物技術專業人才不但需要掌握扎實的生物學理論知識,而且還需要具有一定獨立從事科學研究和創新能力。許多綜合性大學生物類研究生的招生規模已超過了本科生的招生規模。為了滿足社會的需要,應在本科階段即開始培養學生科學研究和創新的能力,為學生的進一步深造打下良好基礎。因此,可以考慮改革現有教學模式,將生物技術專業畢業論文時間安排提前,在大三甚至大二時學生即可以在導師指導下進入實驗室進行科學研究。鄭增娟等對某醫學院校本科生通過問卷調查研究發現42.6%受調查的學生都希望將畢業論文撰寫時間提前至大三[4]。這樣不但可以增加學生對理論知識掌握和應用的能力,還可以加強學生的科學研究素養,讓學生有充分的時間去完成創新性和探索性較高的課題,以保證畢業論文的質量。目前,我校藥學與生物科學學院已開展了嘗試,在新生入校起,所有生物技術專業本科生就實行導師制,一般每位導師指導2-4名本科生。這樣學生從大一開始,就可以進入導師的實驗室,有充足的時間來確定畢業論文的選題,以及培養學生的科研興趣、實踐能力和創新思維能力。
2.2選拔具有較高學術水平和責任感的教師承擔論文的指導
要明確指導教師的責任,通過制定指導教師工作細則來實現本科畢業論文指導的制度化[5]。指導教師應在畢業論文過程中培養學生樹立勤勉嚴謹的工作態度、實事求是的科學作風,使學生充分認識到做好畢業論文對提高自身思想道德、業務水平、工作能力和綜合素質的意義。同時指導教師自身的學術水平、學術道德和品行操守對學生會有深刻的影響。
2.3全程監控畢業論文質量
畢業設計過程中,要始終以指導教師為主導、學生為主體、組織管理為保障[6]。從任務書的下達、相關文獻的查閱和論文的準備、開題、實施、中期檢查、論文撰寫階段教師均要全程進行指導和監控。學校教務部門應制定論文開題與中期檢查制度,全程監控論文的實施和完成情況。學校還應為學生建立完整的論文檔案,如學生的任務書、開提報告、實驗記錄、論文等。指導教師在論文全程中的指導和監督是指強調指導教師的啟發和引導作用,而不是布置任務似的指導,否則會導致學生過分依賴于指導教師,無法培養學生獨立分析問題和解決問題的能力。
2.4規范論文寫作、嚴格答辯程序、客觀評定成績
論文寫作要按正式期刊的發表要求來規范,從科學術語、文獻引用、標點符號使用、圖表繪制、圖表說明等方面都應規范化。學校從2012年起實行本科畢業論文制度,規定重復率在30%以上的必須修改后才能參加答辯,重復率在60%以上的推遲一年答辯。對答辯過程應嚴格監督,如采取的教研室小組答辯、院級公開答辯和校級公開答辯三種形式是一種較好的嘗試。小組答辯以教研室為單位分組進行,導師一概回避,互相答辯對方評委的學生,嚴格規定答辯程序和時間(如學校規定陳述和答辯時間必須控制在15min左右)。成績的評定應采用客觀、公正、合理的評價體系,最好是能量化的指標,如從論文的創新性、理論知識的掌握、論文工作量、實驗結果、論文撰寫等各個環節給出具體評分標準,成績評定的主體可采用指導老師、論文評閱教師、答辯評委三級評分相結合。隨機抽取30%左右參加院級公開答辯,被評為優秀的再參加校級公開答辯。這樣能有效地對畢業論文(設計)的最終質量進行監控。
2.5建立本科畢業論文的激勵制度,提高學生畢業設計的積極性
應建立完善的本科畢業論文激勵制度,如學生的畢業論文公開發表在學術刊物上、獲得了某些等級的獎勵與表彰、獲得了國家專利等,學校應給予一定的獎勵。可以通過物質鼓勵或以增加綜合素質測評績點、評優、評先、評獎學金、免試推薦攻讀研究生等形式進行獎勵。這樣就能大大提高學生畢業論文的積極性,為畢業論文質量的提高打下基礎。
2.6加大本科畢業論文的經費投入
一生物科學類本科生畢業論文教育管理環節存在的主要問題
(一)學院教學管理——缺乏一套全程跟蹤、可操作性強、符合生物科學類專業研究特點和需要的畢業論文管理監控體系
目前,高校內部教育教學管理上對畢業論文不夠重視,畢業論文的質量保障體系還不完善,措施力度還不夠。已有的管理制度缺乏具體的操作規程與管理措施,特別是在過程管理方面缺乏行之有效的方法[3]。每年我校教務處會定期召開畢業論文工作會議,從宏觀角度出臺一系列規章制度和規范,要求嚴格,目標明確。各學院在本科生畢業論文工作布置會上要求嚴格,但缺乏認真檢查,缺乏督促師生認真完成畢業論文工作的全程跟蹤管理監控體系。而且各學院、各專業之間存在著較大的差異,如果完全按照學校整體安排統一執行,很難滿足生物科學類專業研究的特點和需要,從而影響了畢業論文的質量。
(二)指導教師責任意識淡薄——指導任務重,精力有限,偏離以學生為中心的教育理念的要求
近年來,隨著高校的不斷壯大和發展,畢業論文工作面臨了一些新的問題和新的挑戰。
近三年來,我校生物科學和生物技術專業本科畢業論文指導教師數與學生數比例維持在1:5左右,即平均每位教師指導五名左右學生。然而,目前,高校對教師教學業績量考核逐年加大,大多數指導教師都承擔著大量的教學和科研任務。而且學生做畢業論文時間相對集中,致使指導教師指導任務重,精力有限,責任意識淡薄,學生又不愿主動學習,導致同一個指導教師指導的學生論文采用的研究方法以及論文寫作進度基本相似,大體框架基本一致,缺乏創新性,與目前倡導的以學生為中心的教育理念相差甚遠,不能滿足學生個性化發展的需要。
(三)學生自我管理能力差——對畢業論文重要性認識不夠,缺乏學術素養
在就業形勢越來越嚴峻的大背景下,學生普遍認為畢業論文與就業關系不大,對畢業論文的重要性認識不夠,一開始就抱著應付的態度。我校生物科學和生物技術專業培養計劃中畢業論文安排在第七學期第十周開始到第八學期。那時恰好是學生找工作、考研的關鍵時期,學生自我管理能力差,不能合理安排畢業論文寫作時間。學生由于招聘會、考研、考公務員等經常請假。學生實際工作量小,調研不充分,實驗數據缺乏完整性,文章的可信度低。甚至有少數學生采取抄襲、拼湊或網購論文等手段蒙混過關[4]。同時,由于平時缺少積累,學生學術素養普遍較差,集中反映在畢業論文寫作語言基本功差、思維邏輯不嚴密、外文翻譯和文獻檢索能力差、書寫格式不規范等。
二生物科學類本科生畢業論文規范化管理的改革與探索
(一)構建院級畢業論文組織管理體系和全程跟蹤的畢業論文過程管理監控體系
根據生物科學類專業研究的特點和需要,制定出生物科學和生物技術專業畢業論文工作實施細則,規范畢業論文工作進程。學院采用“院領導研究所所長督導老師指導教師輔導員/教學秘書/教務員”五級管理體系,構建以畢業論文領導小組、畢業論文督導小組、畢業論文管理小組、畢業論文答辯委員會、畢業論文答辯小組、畢業論文指導老師、畢業論文督導老師和學生畢業論文聯絡員為一體的管理模式,對畢業論文教學工作實施全過程的檢查督導與監控管理。重點落實以學生為中心的教育理念,圍繞學生,各級管理體系充分發揮應有的管理功能。
(二)設計生物科學類畢業論文模板
為了規范管理,統一格式,在參照學校畢業論文模板的基礎上,結合生物科學類專業畢業論文的實際情況,細化各項指標體系和格式要求,對一些細節問題,如字體字號、段落間距、圖表公式編排、參考文獻著錄等格式方面的規范化要求在畢業論文模板上做好批注,給學生作統一說明,設計出符合學校要求的生物科學類本科畢業論文模板,這樣可以有效地提高學生論文寫作的規范性。就近幾屆畢業論文的浙江省抽查和校外專家評審結果顯示自制畢業論文模板在畢業論文規范化要求方面效果明顯。2008屆我校生物科學專業在浙江省本科畢業論文抽查工作中獲得同類專業第二名的好成績,2009屆我校生物技術專業在浙江省本科畢業論文抽查工作中獲得同類專業第三名的好成績,2010屆畢業論文中期檢查生物科學和生物技術專業榮獲全校第一的好成績,2011~2014屆生物科學和生物技術專業本科生畢業論文規劃化管理模式得到了專家的好評。
(三)畢業論文督導老師聯系制
為了加強規范學生畢業論文過程管理,學院成立了畢業論文督導老師聯系小組,由各研究所推薦人員組成,主要協助研究所所長管理好本研究所教師指導的本科生畢業論文工作。畢業論文督導老師主要督促學生按計劃進度完成畢業論文相應內容,把關畢業論文格式并給學生作畢業論文提供咨詢和幫助,也給畢業論文指導教師特別是缺少畢業論文指導經驗的青年教師提供建議和幫助。學院自2008屆開始就已建立畢業論文督導老師聯系制,給每位學生配備畢業論文督導老師,從而加大了畢業論文質量保障力度,確保全程跟蹤的畢業論文管理監控體系的有效實施。
(四)通過畢業設計指導課程教研模式改革,提升學術素養和技術規范
生物科學類專業開設有畢業設計指導課程,通過該課程的教學模式改革,讓學生扎實掌握技術規范,提升學術素養。在2013屆生物科學專業畢業設計指導課堂中已進行初步嘗試,通過調查問卷了解到課程教研模式改革有一定成效,學生的畢業論文寫作語言基本功、思維邏輯、外文翻譯和文獻檢索能力都得到了很大提高,書寫格式也更加規范。本次教學改革以2013屆生物科學專業為實驗對象,以2013屆生物技術專業為對照組,分別統計畢業論文格式規范化初審通過率,經x2檢驗顯示兩者之間的差異性。2013屆生物科學專業學生畢業論文格式規范化初審通過率明顯高于2013屆生物技術專業學生,x2檢驗顯示兩者之間有顯著差異。
(五)啟動本科生畢業論文分批次答辯
為了緩解考研、就業與畢業論文工作的沖突,規范畢業論文進程安排,進一步提高畢業生畢業論文質量,學院對畢業論文答辯采用了分批次答辯方案。對于不考研的同學要求于第七學期結束前完成畢業論文答辯;對于考研的同學可申請第八學期中后期完成畢業論文答辯;我校生物科學類專業從2012屆開始實施分批次答辯,從2012屆至今已經開展三屆分批次答辯,此種答辯形式深受學生歡迎和好評。
(六)制定考核辦法和獎懲激勵機制
我校已將畢業論文指導工作量納入到教師教學業績考核中,教學工作量可以代替部分科研工作量要求。學院層面擬定了畢業論文指導教師考核辦法和獎懲激勵機制,將畢業論文指導工作量納入到學院績效考核分配方案中。同時畢業論文指導工作量也作為教師評定其他教學獎勵的一個重要前提和依據。學院還從學校撥付給學院的教學業務經費和創收經費中提取畢業論文專項經費,制定相應的支付標準,支持畢業論文工作,充分調動指導教師的畢業論文指導積極性,切實提高畢業論文質量。
綜上所述,畢業論文工作是一項系統工程,本文從一系列促進畢業論文教學研究工作的有效措施共六個方面探討了我校生物科學類本科生畢業論文規范化管理的實踐過程。根據生物科學類專業的特點,我們要樹立以學生為中心的教育理念,不斷總結實踐經驗,加強研究探索,使畢業論文工作更加科學化、規范化,從而提高畢業論文質量。
參考文獻
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作者:馬超 蔣一婷 徐桂娟 鄭彩霞 單位:北京林業大學生物科學與技術學院
經過十幾年的不斷探索,北京林業大學生物技術專業形成了“一主兩翼,兩渠相融,三位一體”的人才培養模式,即以“學生獲取知識、增強能力、素質養成”為主線,以理論與實踐為兩翼,以第1課堂教學為主渠道,實現第1課堂與第2課堂2個渠道的融合,以及集理論教學、實踐教學和綜合教育3個層次為一體。目前,北京林業大學生物技術專業每年招生2個班,在校生人數維持在每年260人左右;在人才培養和科學研究方面均取得了優異成績,尤其是在生物技術專業招生質量逐漸下滑、畢業生就業壓力不斷增加的大環境下,仍然保持了招生錄取分數位居全校前3名和95%以上的就業率。但是,面對新的機遇和挑戰,深化北京林業大學生物技術專業人才培養體系的改革,突出人才培養的專業特色和行業特色,增加所培養專業人才的競爭力,仍應成為生物技術專業下一步發展的重點之一。因此,筆者在與生物技術專業學生、社會用人單位充分溝通的基礎上,結合自己近年來的教學體會,提出以下建議,以期對生物技術專業人才培養體系的完善有所幫助。進一步明確、細化生物技術專業人才培養的特色大學的辦學特色是學校生存和發展的核心競爭力,是一所大學的比較優勢和核心價值的體現[2]。加強辦學特色建設是林業高校生存和發展的需要,也是林業高校提升核心競爭力的需要。大學的學科建設是大學工作的龍頭,是最能體現辦學特色的因素,建設特色學科是林業高等院校加強辦學特色建設的關鍵;而建設有林業特色的學科就要突出重點,整合資源,搶占學科制高點,注重建設特色鮮明、優勢突出的學科群[3]。目前,全國開設生物技術專業的高等院校有幾百所,如果各高校的生物技術專業缺乏自己的特色、人才培養沒有自己的側重點,那么所培養的畢業生就難以在眾多的相同的專業人才中占得就業先機。北京林業大學生物技術專業設置的專業課程主要以生物學、生物化學、分子生物學、細胞生物學、微生物學、基因工程、細胞工程等為主,另外還設置了一些專業選修課。這種課程設置模式基本上是全國各高校生物技術專業普遍采用的模式,沒有體現出林業行業高校自己的專業特色和人才培養特點。同時,北京林業大學的生物技術專業與學校的生物科學專業相比,在課程體系、教學計劃、教學環節等方面,均大同小異,差異不超過15%。因此,建設體現林業行業特色和專業自身特色的課程體系應是北京林業大學生物技術特色專業建設的重點之一。目前,北京林業大學生物科學與技術學院擁有林木花卉遺傳育種教育部重點實驗室、樹木花卉育種生物工程國家林業局重點實驗室、北京林業大學毛白楊研究所、林木花卉良種繁育研究中心和北京林業大學中國林地資源利用研究中心;同時還擁有植物學、林木遺傳育種、野生動植物保護與利用、生物化學與分子生物學、微生物學5個博士學位授予權學科,以及農產品加工與貯藏工程和細胞生物學2個碩士學位授予權學科。可見,北京林業大學生物科學與技術學院在林地資源的培育、開發和利用領域具有自己的資源優勢和學科優勢,并有多年的科研積累和人才培養經驗。因此,把“林地資源的培育、開發和利用”作為生物技術專業的人才培養特色和專業培養方向能夠充分反映北京林業大學生物科學與技術學院的科研特色和行業特色。在具體的人才培養過程中,可以將生物技術專業細分為“林地資源培育”和“林地資源開發與利用”2個專業方向,其中“林地資源培育”專業方向開設的課程以與遺傳育種相關的課程為主,側重于培養具有林地資源培育實用技術的專門人才;“林地資源開發和利用”專業方向開設的課程以與林地食用和藥用資源的開發和利用相關的課程為主,如開設藥用植物學、天然產物化學、生物藥劑學、生物藥物學、中藥新藥的研究與開發、藥物分析化學等,側重于培養具有林地資源開發實用技術的專門人才。在此基礎上,再圍繞特色人才培養的要求開設選修課程,并盡可能使生物技術專業的課程體系系統化,切實體現行業特色,加強學生專業技能的培養。例如,可以借鑒復旦大學生物技術專業的選修課體系,其系統地開設了天然產物化學、生物制藥、藥物分析方法與應用、新藥研發概論、藥物遺傳學、藥事管理學、藥學文獻檢索、藥用微生物學等30多門與藥學相關的選修課,充分體現了其生物技術人才培養的“藥學”特色。
精簡生物技術專業的課程體系,突出重點課程目前,北京林業大學生物技術專業的課程體系包括人文社科類基礎課、自然科學類基礎課、專業必修課和專業選修課4部分。人文社科類基礎課、自然科學類基礎課、專業必修課主要是依據教育部的生物技術專業規范而設定的,各個高校基本大同小異,所以專業選修課的設置成為體現專業培養特色的重要環節。北京林業大學生物技術專業由于沒有確立明確的特色培養方向,所以在課程設置過程中一度根據就業市場的變化而不斷地調整專業培養方向,且不斷地增加選修課的數量,希望課程體系能夠涵蓋本科畢業生就業、考研可能需要的所有專業課程。例如,由于生物制藥領域就業前景較為樂觀,所以為學生開設了生物制藥、藥理學、藥用植物學、藥用植物化學分析技術、藥政學等專業課程。這些課程的教學大綱主要參考藥學院開設的相關課程的教學大綱制定,對“如何與北京林業大學生物技術專業的知識背景相融合”“如何體現出與藥學院本科畢業生的專業區別”等問題缺乏深入的思考。顯然,單純地開設生物制藥方面的課程,尤其是完全照搬藥學院等其他院校相同課程的教學大綱,是不可取的,也無法體現北京林業大學生物技術專業的特色。目前,林業系統,尤其是林業基層單位,對林地藥用資源方面的專業人才需求巨大,尤其缺乏具有林業知識背景、熟悉林地藥用資源、具有林地資源開發利用技術和制藥專業技術技能的人才。因此,筆者認為,只有將生物制藥技術方面的課程,如生物技術制藥、藥理學、藥用植物學、藥用植物化學等課程,與“林地資源開發和利用”這一專業方向緊密結合,將北京林業大學生物科學與技術學院在林地資源的培育、開發和利用領域所具有的資源優勢和學科優勢與生物制藥技術相結合,才能使生物制藥技術落到實處,并使北京林業大學生物技術專業充分體現自己的人才培養特色。除了精簡生物技術專業的課程體系之外,還要突出重點課程。選修課程數量的不斷增加使學生的課業負擔加重,而思考和創新的空間被壓縮。以北京林業大學生物技術專業為例,大學3年級上學期的必修課學時就達414學時,再加上選修課的學時,總學時可達500學時。這意味著1個學期的開課數量超過10門,學生每天至少要進行6學時的課程學習,由此學生的學習壓力可想而知。另一方面,所開課程往往存在內容重復或相互重疊的現象。例如,生物制藥課程與基因工程、細胞工程、微生物工程、蛋白質與酶工程等課程就存在部分內容的重復,基因工程課程與分子生物學課程、細胞工程課程與細胞生物學課程之間也存在部分內容的重復。因此,筆者建議,要精簡課程體系,協調各門課程的授課內容,突出重點課程和課程重點內容,強調課程特色,以降低課時總量、減輕學生的學習負擔、激發學生的學習興趣,為鼓勵學生進行創新提供空間和創造條件。
加強自然科學類基礎課程與生物技術專業內容的銜接為了強調化學、數學、物理、計算機等自然科學類基礎課程對生物技術專業的重要性,教育部頒布的《高等學校本科生物技術專業規范》對這類課程的修讀學分做了硬性規定,如化學類課程不少于13學分,數學、物理不少于8學分,計算機類不少于6學分。在具體的實施過程中,各高校的生物技術專業更是進一步強化了對自然基礎學科尤其是化學類課程的重視程度。例如,北京大學生物技術專業規定學生需修讀20學分的化學類課程(含實驗)、8學分的數學類課程;清華大學生物技術專業規定學生需修讀14學分的化學類課程、12學分的數學類課程。而北京林業大學生物技術專業規定學生需修讀18學分的化學類課程、11.5學分的數學類課程,且學生修讀數理化和計算機等自然科學類基礎課程的全部學分需達到37.5分,占全部培養計劃總學分的24%。這使生物技術專業學生大學第1、2學年的絕大部分時間都用于課程學習了。但是,遺憾的是自然科學類基礎課程似乎正成為專業課程改革的死角。由于這部分課程均由理學院等外院教師負責講授,而授課教師對生物技術專業課程的需求缺乏了解,教學內容大多拘泥于講“試題”和“公式推導”,側重于推理、原理講解和邏輯分析,缺乏案例分析和應用,更缺乏與生物技術專業相關的案例分析和實際應用。例如,北京林業大學生物技術專業開設了高等數學和數理統計學課程(共計11.5學分),學習時間分別安排在3個學期,但最后的結果是當在專業試驗課程中面對簡單的試驗數據時,卻鮮有學生有意識地運用統計學知識;有的學生甚至連起碼的t檢驗和F檢驗都不知如何運用。因此,筆者認為,生物技術專業應該加強數理化和計算機等自然科學類基礎課程的改革,特別是要加強這些課程與生物技術專業內容的聯系,使學生能夠將基礎理論知識學習與專業技能應用緊密地聯系起來。進一步優化生物技術專業的課程布局由于人文社科類課程和自然科學類基礎課程的修讀學分占本科人才培養計劃全部學分的一半左右,所以很多高校將這2類課程放在大學第1、2學年集中開設,而把專業課主要安排在大學第3、4學年。然而,在大學第3、4學年,學生面臨著來自考研、出國深造、英語等級考試以及就業、畢業設計和科研實踐等方面的壓力,難以把全部精力放在專業課程的學習上。因此,筆者建議,高校的生物技術專業要打破目前的這種條塊化課程分配格局,將人文社科類課程適當分散安排在大學的4個學年里;將動物學、植物學、微生物學、生態學以及專業引導性課程盡可能安排在大學的第1學年,將生物化學、分子生物學等專業基礎課程盡可能安排在大學第2學年;同時將免疫學、遺傳學、細胞生物學等課程盡可能安排在其他選修課之前。這樣,學生既可以盡早接觸專業課程、掌握專業基礎知識、了解專業未來的發展方向,又可以提高學習基礎課程的興趣;更為重要的是能有效地緩解大學第3學年專業課學習的壓力,提高對專業知識尤其是其他選修課程內容的消化、吸收和創新能力。此外,在課程安排的細節上,應該認真考慮專業課程之間知識的銜接性。例如,目前生物技術專業將有機化學、生物化學課程安排在同一學期就有些不妥,應予以適當調整。加強生物技術專業工程類課程的“工”科內容北京林業大學生物技術專業是以理科為主、工科為輔的理工科復合型專業,人才培養目標是培養應用研究型人才。為此,北京林業大學生物技術專業開設了基因工程、微生物工程、細胞工程等工程類必修課以及蛋白質與酶工程、生物制藥等選修課程。然而從課程教學大綱來看,這些課程仍是以理論教學為主,適當搭配了一定課時的實驗教學,但幾乎沒有工科方面的教學內容。這勢必造成學生對生產設備缺乏必要的了解,在中試和生產車間實際操作環節中缺乏相應的生產設備維護、維修的基本知識。因此,筆者建議,對現有的工程類課程,要適當調整課程教學大綱,增加工藝學、設備、化工原理等方面教學內容的講授比例;同時開設1~2門工科類基礎課程,讓學生了解一些工科基礎知識。
加強生物技術專業學生科研素質的培養,規范學術道德培養學生的科研能力和創新能力,是新形勢下生物技術專業人才培養面臨的挑戰。因此,在傳授專業基礎知識和實驗技能的基礎上,培養學生文獻檢索、實驗設計、數據分析和論文寫作等科研素質是實現創新型人才培養的重要環節。現在,很多課程的考核均采用撰寫論文或者綜述的方式,相對于傳統的閉卷考試來說,是一種有益的嘗試。但是,如何查閱文獻、引用文獻、撰寫論文,有些學生到畢業都沒有真正了解和掌握。在很多學生頭腦里,撰寫論文似乎就是百度、谷歌搜索外加復制、粘貼的過程;有的學生甚至認為只要不是全文照搬,經過適當拼湊加工就不算論文抄襲,更談不上對論文所引用、參考的文獻進行認真的選擇和甄別了。因此,筆者認為,在大學生入校之初,高校就應該開設“文獻檢索”必修課程,使學生掌握查閱中英文專業文獻的方法、了解文獻的引用規則以及撰寫科技論文的專業規范和學術道德。例如,浙江大學開設的“生物文獻檢索與論文寫作”、復旦大學開設的“科學研究方法與論文寫作”都頗有實用價值,值得借鑒。這些課程不僅有利于學生拓寬視野、培養查閱文獻的技能,更有利于提高學生對學術道德的認識。為此,筆者建議,北京林業大學生物技術專業可以嘗試將文獻檢索、實驗設計、生物統計、科技論文寫作等課程集合為一個模塊,作為學生的選修課,在大學第2學年開設。這將有利于提高學生的科研素質和學術道德。近年來,我國高等教育體制發生了巨大的變革,從20世紀90年代開始,合并、聯合辦學、共建等已成為高校體制改革的主題。過去條塊分割的高等教育管理體制正在被條塊結合的體制所取代,高等教育綜合化趨勢日益明顯。作為林業行業性高校,做好行業性與綜合性的融合工作將有利于豐富林業高等院校的內涵、增強學校的科研創新能力、提升學校對社會的貢獻力、提高林業院校畢業生的社會競爭力[4]。2010年,北京林業大學生物技術專業應屆畢業生(2006級)考研率達41.82%、就業率達94.55%,應該說又是成績卓著的一年。但是,挑戰依然存在,形勢依舊嚴峻。因此,加強生物技術專業的人才培養和課程體系改革仍不容忽視。通過明確、細化專業培養特色,調整課程體系,優化課程布局,加強課程間的銜接,適度調整理科、工科類課程的比例,以及加強學生科研素質的培養和學術道德的規范,可以使現有的專業人才培養體系更為科學、特色更為突出;可以進一步突出北京林業大學生物技術專業在“林地資源的培育、開發和利用”領域的專業特色,增強畢業生的社會競爭力,從而為我國林業領域培養一批既具有扎實的生物學基礎知識又具有較強的生物技術實踐技能的林業生物技術專業人才。
生物技術藥物是生物制品的重要組成部分,在人類醫療健康方面發揮著不可或缺的作用。在2012年全球銷量最高的10種藥物中,有7種是生物技術藥物,現代生物制品的概念已外延成為生物藥品或生物技術產品的同義詞[4]。隨著全球生物技術產業規模不斷擴大,生物技術藥物的種類及適應癥不斷增加,在GDP中所占比例不斷上升[5]。目前,各高校生物制藥和生物技術等相關專業中生物技術制藥課程開設是相對更為普遍的,如何做到生物制品學與生物技術制藥的合理搭配和內容銜接是需要思考的問題。二者相比較而言,主要的差別是生物技術藥物不包括各類疫苗、菌苗、血液制品以及人或動植物原料制備品種。為此,在生物制品學教學過程中,我們在保證主要講授內容的基礎上,通過強調以上區別而注意體現兩個課程的差異,避免相同知識的重復講授。
2.關注國內生物制品領域發展現實情況。
盡管目前我國生物制品的種類、數量不斷在增多、生產工藝持續改進,呈現良好的發展勢頭,但與該產業發達國家相比,我國生物制品在自主創新方面表現出明顯不足。具體表現為:新產品的研發多為仿制品或工藝改進品,科技含量高的新、特、優產品較少,且研發周期長,研發經費投入不足等[4]。以上原因導致國內新產品的研發跟不上疾病流行趨勢變化。我國政府對生物制品產業發展高度重視,生物技術研究在各級各類科學技術研究發展計劃中均占有重要位置,如國家“863”計劃、國家“973”計劃、十二五計劃等[4]。在政策、條件、人才、資源多方條件的協調下,我國生物制品產業也取得長足進步。我國生物制品的標準化研究和質量控制水平不斷提高。世界衛生組織(WHO)正式批準中國藥品生物制品檢定研究院為世界衛生組織的生物制品標準化和評價合作中心,標志我國從此跨入國際一流的生物制品質控隊伍行列[6]。新產品方面,我國已經先后批準上市多種細菌性疫苗、病毒性疫苗和血液制品以及36種國產生物技術藥物,其中7個品種在國際是首先批準上市,包括重組血管內皮抑素、重組葡激酶、重組人堿性成纖維細胞生長因子、神經生長因子等。整個產業產值方面,2010年我國的生物技術藥物銷售額已經超過1200億元[6]。以上這些現狀決定了高校生物制品課的設置的必要性和重要性。通過這樣的課程可以發展學生的專業興趣,提升學生的專業技能和創新能力,滿足我國生物技術產業振興的人才需要。因此,我們的教學過程中注意加強最新相關領域的發展趨勢,引導學生注意創新能力的培養,以期對其今后的研究和工作能夠發揮引導作用。
3.注重教材和講義的建設和更新。
生物制品的教材建設相對其他課程明顯落后,正式出版的教材屈指可數。針對這一現實,我們經過長期時間的研究總結,編著了一部由化學工業出版社出版的適合綜合院校本科相關專業使用的國家級“十二五”規劃教材。經過幾年的教學實踐,對于很多相關的問題有了更加深入的了解,加之相關研究內容和技術及授課教師的科研成果有了新的發展變化,因此對該部教材已經在進行新的修訂(第二版)。盡管如此,教材的修訂速度仍無法跟上相關研究和產業的最新發展趨勢。為彌補這一問題,實際教學過程中注意講義的不斷更新,在保證主要框架結構無改變的前提下,注意生物技術各個方面的最新發展以及應用到生物制品領域的最新變化。特定傳統生物制品品種的工藝改變和技術提升、以及最新制品的產生和生產是主要的關注點。
4.課程論文的作用。
傳統的考試考核方式效果顯著,但也有過于教條等缺點,在正常授課和考試考核的基礎上,把部分成績和課程論文聯系起來,用課程論文作為一些專業課考試形式,作用將非常巨大[7]。通過指定內容或自選內容相關領域的文獻閱讀,完成綜述論文的撰寫,達到成績評定和自身文獻閱讀能力培養的目的。通過廣泛的特別是英文文獻的閱讀,不但可以加強文獻閱讀能力培養,而且對于加強相關領域知識的了解也具有促進作用。此外,該論文作為成績評定的一部分還可以彌補單純考試的局限,經實際評估,該舉措是具有積極作用的。
5.課程實驗課的作用。
我校生物技術專業的學生實踐能力的提高主要通過以下幾個層次進行:首先是基礎課實踐能力培養,主要是通過生物基礎、生物化學、分子生物學、細胞生物學、微生物學、免疫學和遺傳學課程的實驗與生物基礎課的野外實習得到初步的鍛煉;其次是在學習基因工程、發酵工程及設備、細胞工程、生物工程下游技術等專業課程中的實驗及實習得到進一步的訓練,主要涉及一些專業基本技術的培養;最后就是本科畢業論文的設計、研究及畢業實習。但在實踐能力培養過程逐漸發現存在諸多問題。
(一)實驗課內容陳舊重復
實驗教學是培養學生實踐能力的重要環節。生物技術是21世紀發展最快的學科,生物技術的研究內容、方法及設備日新月異。為了適應生物技術的發展,實驗教學要不斷地革新。而我校由于師資力量條件的限制,儀器設備年更新率不足5%,致使有些課程的實驗內容無法更新。比如,發酵工程及設備的實驗有3個:豆醬的生產、酸奶的發酵和固定化酵母細胞及酒精的生產,實驗內容仍舊停留在20年前的水平。而發酵工程及設備、酶工程兩門課程均有固定化細胞的實驗內容,基因工程、分子生物學也存在實驗內容重復的問題。實驗課內容的陳舊及重復,使培養的學生不能適應社會的發展,競爭力不強。
(二)課程實習實施效果良莠不齊
生物技術專業的課程實習主要涉及三門課,一是生物學基礎,在帽兒山進行為期1周的標本采集及鑒定實習,該課程的實習由學生直接參與,加之有豐富經驗的老教師帶隊,歷年實施效果較好,得到學生歡迎。另兩門是發酵工程及設備、生物工程下游技術專業課,也均有1周的課程實習,但該兩門課程的實習均是采用參觀實習的形式,由于該部分的實習均是參觀發酵車間,噪音大,學生聽不清楚,學生在實習過程中走馬觀花,預計的實習時間很難達到,存在著實習實際學時達不到理論學時及實習效果差的問題。另外,發酵車間均大同小異,選擇參觀好幾個發酵工廠,學習效果差異不大,學生通過實習學到的知識量少。
(三)畢業論文研究不能有效提高學生的動手和創新能力
學生是在指導教師的指導下進行畢業論文的設計、實施和撰寫,畢業論文的完成可以培養學生的創新能力和實踐能力。但目前存在著老師指導學生數量過多的現象,有的老師會指導10名左右本科生;同時需要老師填寫及督促、檢查學生完成的表格有選題執行情況統計表、指導教師情況統計表、教師工作總結、畢業論文執行情況檢查表、中期檢查表、工作進度表、教師指導記錄表、工作日志、學生工作總結和優秀論文推薦表等,這些均加重了老師的工作量,使老師平均指導每個學生的精力減少,不可避免地造成學生畢業論文完成質量不高的問題。
(四)畢業實習實施困難
教學計劃中安排學生在第八學期的1至15周進行畢業實習,是將四年所學的理論和實踐相結合的重要階段,可促進學生基本理論、基本知識、基本技能的融會貫通,提高學生運用知識解決問題的能力。而目前就業的嚴峻形勢、學校對就業率的要求使學生不能安心去實習,因為利用實習階段去找工作的學生較多,而學院為了完成就業的任務,也放松了對畢業實習的管理。另外,長期的教學實踐表明,由于學生的動手能力差,學生進入實習單位后不能很快適應角色,用人單位也不愿意接收實踐能力不強的學生。
二、工程中心建設的實踐條件
寒區農業廢棄物資源化綜合利用工程技術研發中心依托單位為黑龍江八一農墾大學,共建單位為哈爾濱世宏環保工程有限公司。中心目前擁有包括35L-500L-1000L發酵系統、厭氧操作臺、大型高速離心機、凝膠成像系統、高分辨率顯微鏡、蛋白質純化系統、高效液相色譜等儀器設備100多臺套,價值500多萬元。中心學術帶頭人王偉東教授目前為國家“十一五”科技支撐計劃項目首席專家、黑龍江省“十一五”重大科技攻關項目首席專家、黑龍江省普通高校新世紀優秀人才、黑龍江省杰出青年基金獲得者。研究團隊多年來在木質纖維素的微生物分解與轉化、畜禽糞便和秸稈資源化處理生產生物有機肥、沼氣發酵技術與工程和秸稈微生物發酵生產飼料技術等方面取得了眾多的研究成果。共建企業哈爾濱世宏環保工程有限公司是一家環保工程設計及施工、農林廢棄物及污水處理的生物技術與生物質能源工程公司。公司涉及農業廢棄物處理、環境污染(水、氣、固體廢棄物)防治厭氧處理工程、大型沼氣發電工程、發酵料液制肥工程、環保設備集成、環保產品、環境工程等諸多方面。公司自成立以來,完成了雞西市梨樹區堿廠村、阿城濱圣養殖基地、通河龍口等多處大型沼氣工程。公司通過多起大型沼氣工程的建設,具備了豐富的建設經驗,能夠承擔大型沼氣工程的建設與機械設備的開發、安裝、調試等工作。公司不僅致力于沼氣工程的建設工作,還致力于先進技術的開發與利用,開展畜禽糞便堆肥化、生物質能源工藝技術及相關工程設備研發、技術熟化、成果轉化、技術服務等。
三、依托工程中心的實踐教學改革措施
(一)優化實驗課設置,整合實驗內容
針對實驗教學過程中存在的問題,參考國內高校生物技術專業課程實驗的設置進行實驗項目的整合,把重復的內容進行了歸類,開設新的實驗項目。每門課程的實驗內容、方法及目的均由授課教師進行開會論證,參與者為生物技術專業所有的授課教師及學院主管領導,特別邀請共建企業技術人員進行指導,對實驗課的開設實行嚴格的論證,并對有些課程的實驗進行了整合,形成一門課程:生物技術綜合大實驗課程,總學時為40學時,在第六學期開課;教學內容主要是融會貫通生物與分子生物學、微生物學、發酵培養的實驗技能,綜合考慮學校的教學條件及今后進入企業進行實習的要求開展實驗;教學方式采用學生自行查閱資料、設計方案,由指導老師對實驗方案修正后實施。
(二)調整專業課程實習為生產實習
鑒于專業課程實習與畢業實習存在的諸多問題,對生物技術的教學計劃進行修訂,保留了生物基礎課程實習,取消了專業課程實習,在第五學期的開學之初增加4周的生產實習,主要是進入發酵企業進行頂崗實習。為了讓學生能在實習單位盡快適應生產單位的條件,充分利用工程中心擁有的發酵設備條件,在工程中心進行1周的操作訓練后分散進入實習單位,如大慶志飛生物化工有限公司、肇東日成酶制劑廠、大慶華理能源生物技術有限公司等10多個企業,采用學校教師與企業技術人員共同指導負責制對學生的實習進行指導和管理。
(三)建設“多師結構”的實踐教師教學團隊
在培養理論與實踐兼備教師方面,我院進行了有益的探索。[5]為了進一步提高教師和學生的實踐能力,本科畢業論文的指導教師打破完全由教師承擔的制度,采用企業技術人員和教師共同指導方式。一方面減輕老師的工作量,另一方面研究的課題在一定程度上也解決了企業的一些問題,同時學生的綜合能力也得到了提高。
(四)鼓勵學生依據工程中心的條件申請創新訓練項目
為推進創新創業人才培養模式改革,強化學生創新創業能力訓練,進一步提升大學生的創新能力和創業能力,培養適應創新型國家發展戰略需要的高水平創新人才,我省及學校從2012年起設立創新訓練項目、創業訓練項目和創業實踐項目。獲批省級項目,學校支持8000元/項;獲批校級項目,學校支持5000元/項。鼓勵學生利用工程中心的條件進行創新訓練項目申請,申請成功后,工程中心將依據項目的內容提供實驗條件。
四、人才培養效果實驗
課程整合后,改變了以往以小的實驗為主,實驗內容簡單,僅僅為理論中某一知識點驗證的弊端,將有相關的知識內容有機地結合在一起,對學生系統掌握理論知識起到了很好的詮釋作用。生產實習的安排在解決了專業課程實習僅是參觀而得不到實際鍛煉的問題的同時,還為更好地開展畢業實習奠定了基礎,在此過程中工程中心起到了良好的銜接作用。“多師結構”的實踐教師教學團隊使學生的畢業論文質量得到了進一步提高,解決實際問題的選題內容比例增加。2009級畢業生選題中,針對實際問題的選題占32.4%,雖然比例還不是很高,但比2008級畢業生增加了近10%。2009級畢生中有15人參加到創新研究項目中,有5人次獲得優秀畢業論文,投稿論文3篇。
五、結語
泛北部灣經濟區開放開發的偉大實踐,對高等學校學科專業結構優化及增強學生社會適應能力提出了新的更高要求。現今我國高等教育的發展任務將定位在以全面提高質量為重點,更加注重提高人才培養質量、提升科研水平、增強社會服務能力,要求高等教育優化結構辦出特色。為此,我們積極轉變辦學理念,將素質與技能教育貫穿在人才培養過程中,以強化學生的綜合能力為中心,為培養能適應市場變化的、基礎扎實、素質良好、實踐能力強,具有創新和奉獻精神的實用型醫藥生物技術人才,進行了一系列的人才培養模式創新性改革和實踐。
1 確立以能力為中心的人才培養模式,修訂和完善人才培養方案
醫藥生物技術人才培養要注重實用性和醫藥特色,順應我國特別是泛北部灣經濟區醫藥生物產業發展的需要,圍繞理論、實踐、科研三位一體的教學模式,以課程體系、教學內容、教學方法和手段的改革為主線,以社會需求為導向,以“厚基礎、寬口徑、強能力、重應用、高素質”為培養目標,修訂完善人才培養方案,創新實踐教學體系,建立實驗技能訓練模塊,強化實踐教學內容和科研創新應用技能訓練,優化人才知識結構,培養既具備扎實的生物技術基本理論、基本知識和較強的實驗技能,又具有醫學和藥學相關知識技能,富有敬業意識和創新精神,具有良好的職業道德、健康體魄和心理素質,能在醫藥生物行業從事科技開發、教學及管理工作的實用型生物技術高級人才。進一步將我校生物技術專業建設成為特色鮮明的優質專業,在全國同類專業中起到示范和帶動作用,并增強為地方經濟建設和發展服務的綜合能力。
2 醫藥生物技術專業實用型人才培養的主要措施
2.1 構建合理知識、能力和素質結構,優化課程體系和教學內容
實用型人才培養的關鍵就是要為學生本文由收集整理構建合理的知識、能力和素質結構,而這種結構的實現與合理的課程體系、教學內容緊密相關。依據寬口徑、厚基礎、高素質的原則,課程設置采取前期趨同,后期分化,以必修課為主體(專業基礎及專業課),以專業核心技能課為重點(細胞培養、基因克隆和生物技術大實驗等),以醫藥專業基礎課為背景(組織胚胎學、病理學和藥理學等),以選修課為補充(實驗動物學、生物技術制藥和免疫檢測技術等),輔之以學術講座等多種方式的有機結合。充分發揮實驗教學的積極作用,從根本上改變實驗教學依附于理論教學的傳統觀念,減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性、創新性實驗,提高學生的理論水平和實踐創新能力。合理運用虛擬實驗,以課題設計、探索性強的科研小課題代替傳統的教學實驗,以課題設計報告、科研小論文或口頭ppt匯報等代替實驗報告。建立《生物技術大實驗》核心技能培訓模塊,使學生在下實習點前得到實驗技能的系統強化,有效縮短學生在實習單位的適應期,增強畢業生就業時的核心競爭力。注重將最新的科研成果引入課堂教學,如將“多腫瘤抑制基因在本地區常見惡性腫瘤中變異的研究”用于腫瘤的分子生物學教學等,這種理論聯系實際、緊跟生命科學前沿的教學受到學生的普遍歡迎,極大地激發了學生的學習興趣。
2.2 改革傳統教學方法,倡導有效應用現代教育技術手段
強調教師為主導、學生為主體的教學方法改革與創新,鼓勵推行開放式、pbl等創新教學方法,教師根據課程特點,積極采用啟發式、討論式的互動授課模式,激發學生的學習熱情并培養科學嚴謹的思維方法。一直以來酶工程的教學模式基本上沿用講授式教學,學生往往是被動接受知識,“授人以魚不如授人以漁”,教師近兩年在繼承傳統教學優點的基礎上,對“酶的應用”章節采取“學生自主授課”的教學方式,變灌輸式學習為主動的“教與學”,學生在這種教學角色的轉換中,學會自主學習的方法,培養獨立思考的能力,逐步形成自主式、合作式、研究式學習方式。我院現有兩門自治區級精品課程和一門校級精品課程,教師100%采用多媒體手段進行理論教學,積極引進現代教育技術手段輔助實驗教學,大大提高授課的趣味性、可視性和精確性,提高學習效率。另外,通過網上答疑、演示等手段為學生提供無限的重復學習機會,彌補有限的課堂教學時間和教學內容,延展學習范圍,擴大專業知識覆蓋面。我院教師自主研制的課件在各級多媒體課件比賽中獲得一系列獎項。
2.3 強化實踐能力培養,加強校內外實習實訓基地建設
高素質實用型人才的培養更強調與一線生產和科研實踐相結合,更重視實踐性教學環節,通過科研實踐和項目訓練培養和提高學生的創新能力和實踐操作能力,并以此作為學生貫通有關專業理論知識和集合有關專業技能的重要教學活動。我院歷年重視校內外實習實訓基地建設,生物技術專業為國家級特色專業建設點、廣西首批人才培養模式創新實驗區并獲廣西高等學校特色專業及課程一體化項目資助,生物技術實驗教學中心為廣西自治區級實驗教學示范建設中心,醫藥生物技術實驗室為廣西高校重點實驗室等,這些項目的獲得極大地促進了本專業學生教學實踐和課外科技創新實踐活動。近年實驗教學中心和醫藥生物技術實驗室投入200多萬元購置和更新了部分儀器設備,實驗室原有條件得到極大改善,為學生動手能力、實際操作技能的培養提供良好平臺和條件。注重加強校內外交流與合作,借助區內外同行優秀的科研實驗平臺和生產科研資源,堅持畢業生回訪,重視校友會建設工作,穩固和擴展校外實習實訓基地和合作單位,目前,我院已在北京、武漢、長沙、廣州、深圳、南寧等地建立了十多個包括生物制品研究所、省級疾病預防控制中心、重點大學的科學實驗中心或研究所、三甲醫院的科學研究機構等擁有較好科研、實習條件且關系穩定的校外實習基地。學院還將繼續加強對外交流,密切與區內外高水平科研院所和企業的學術交流、科研合作、畢業實習,有效培養學生的實際工作能力和社會適應能力,縮短從學校到社會的轉變過程,提高職業素質和就業質量。
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2.4 積極開展產學研合作教育,重視畢業實習和畢業論文質量
產學研合作教育是大學發揮人才培養、科學研究和社會服務職能的重要途徑和有效平臺。我們也積極探索建立產學研密切結合的運行機制,本著“不求所有,但求所用,人盡其才,物盡其用,資源共享,共同發展”,充分利用地方及周邊地區科研院所和大型科技企業的人才、設備、課題資源,實行產學研緊密結合,如將學生帶到廣西植物研究所現場教學“植物標本觀察與野外考察”,將學生帶到污水處理廠見習“酶工程在環境治理中的應用”等。畢業實習是本科生培養的重要教學環節,是培養創新能力及綜合運用能力的一條有效途徑。我院畢業實習采取醫學科研模式、臨床實驗室模式和生產經營型模式等,以適應地方醫學院校生物技術專業培養科研實驗型人才、臨床應用型人才和生產經營型人才的目標。為使學生能夠將理論知識和實驗技能應用于科研和生產實際,并保證畢業實習和畢業論文質量,我們精心遴選實習點和指導教師,規范實習程序和實習教學環節,明確實習任務,與實習單位、指導老師及實習生保持密切聯系和信息暢通,對學生的開題、實習工作內容和工作量、畢業論文等采取隨訪、中期檢查、校內教師評閱和畢業論文答辯等多種方式全程跟蹤和監控。近年學生畢業論文質量明顯提高,其中08-11屆畢業生的論文在學校優秀畢業論文評比中均獲一、二、三等獎,并且囊括了各等獎項的前幾名。
2.5 以課外科技創新實踐活動為載體,深入實施大學生人才培養導師制
充分發揮專業教師在人才培養的重要作用,選擇學歷高、素質好的青年教師充實到大學生導師隊伍中,以課外科技創新實踐活動為載體,深入實施大學生人才培養導師制,強化教師在“教書育人”過程中的主導作用,注意引導的針對性,根據學生的專業方向、技術特長、性格特點等,給予個性化的指導和幫助,真正做到關心學生身心健康,促進學生知識、能力、素質全面協調發展。引導學生組織科研興趣小組,積極參與教師的科研,縮短書本知識轉化為實際能力的時間。我院教師近年承擔國家自然科學基金等課題30余項,不少學生大學期間參與教師科研課題實驗并公開,得到科研實踐能力的歷練。我院學生今年積極申報廣西教育廳創新創業計劃,8項課題獲資助,標志著我院學生科研水平和實踐能力的進一步提升。學校團委每年開展“大學生科技創新競賽活動”,在近三年校級的大學生科技創新自然科學類競賽作品中,生物技術專業約有130人參與,獲得立項項目占全校總數的37%,獲獎項目占全校總數的40%。我院亦從人才培養模式創新實驗區和特色專業建設項目專設了“生物技術學院大學生科技創新競賽”,首批立項18項,其目的是進一步提供本科生和指導教師相互溝通的渠道,改善、協調教與學的相互關系,充分利用大學的教學科研資源,發揮專業教師在人才培養中的作用,為學有余力的學生提供直接參與或獨立完成科研項目的機會,并通過項目的實施,引導大學生進入生命科學前沿、了解行業發展動態、培養科研基本素質、啟發創新性思維、提高實踐動手能力。我院學生的作品在“挑戰杯”廣西大學生課外學術科技作品競賽及廣西高校大學生化學化工類論文及設計競賽中獲得一系列獎項。
2.6 以提高教學質量為核心,打造醫藥生物技術專業核心課程教學團隊
培養高素質人才需要高水平教學質量,高水平教學質量需要高水平師資隊伍。我院醫藥生物技術學科為廣西高校重點學科,醫藥生物技術專業核心課程教學團隊為自治區級教學團隊,充分發揮學科帶頭人、學術帶頭人的示范帶頭作用,加強學術梯隊建設,關心青年教師的成長,注重培養青年教師的三種素質(科學人文素質,專業素質以及師德)和四種能力(科研能力,教學能力、外語能力、現代教育技術能力)。鼓勵教師參加國內外進修和學術交流,邀請國內外知名學者到校進行學術講座和交流,鼓勵教師在職讀研和晉升高一級職稱,多種方式和多條途徑促進教師的在職提高和學科在區內外影響度的提升。聘請生產一線有豐富實踐經驗且有教學能力的管理人員到學校做兼職教師,充實現有的教師隊伍。加強特色專業建設急需的高學歷、高水平人才的引進,不斷優化師資隊伍結構,改善師資隊伍整體素質,促進醫藥生物技術專業核心課程教學團隊建設,提升人才培養質量。
2.7 以校園文化建設為基礎,全面提高學生綜合素質
實用型人才的培養,不僅需掌握專業職業技能和滿足上崗要求,也需要科學素養與人文精神相統一。我校近年注意加強校園文化建設,以豐富多彩的校園文化活動吸引學生,以富有高尚情操內涵的文化主題活動激勵和感染學生,給學生提供一個寬松、民主、多元的校園環境,營造一種平等、共容、和諧的文化氛圍,幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,培養他們的愛國主義和職業道德,使他們具備良好的思想素質、人文素質、科技素質、專業素質及身心素質。此外,通過開展英語演講比賽和英語戲劇比賽等活動提高學生的英語水平和應用能力;改革考試方法和教學效果評價標準,加大形成性考核的比例,注重學生計算機應用能力、文獻查找、口頭書面表達和生物醫學統計分析能力的培養;以豐富多彩的課外文化活動有效培養學生的溝通能力、交流能力、表達能力、實踐能力、創新能力、系統思維和應用能力等綜合素質。
關鍵詞:獨立學院 生物技術 應用型 人才培養
中圖分類號:G642.474 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)02(c)-0194-02
生物技術學科是人類新興的自然學科,其研究成果在在工業、醫藥、食品、農、林、牧、漁、環保、園林等行業應用前景廣闊,進入21世紀,以基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程為代表的現代生物技術發展迅猛,并日益影響和改變著人們的生產和生活方式。曾經高等院校的生物技術專業是熱門專業,但近幾年呈下行趨勢,其原因一方面是社會急劇變化帶來的急功近利思想,更重要的原因是高校人才培養定位不準,方式落后帶來的人才培養不能適應我國經濟社會發展需要。隨著經濟社會的快速發展,人們逐漸意識到現代生物產業已經涉及生物醫藥領域,生物農業領域,生物能源領域,生物制造領域,生物環保領域五大領域,需要各類生物技術人才。高等學校獨立學院的學生培養目標是既有一定理論基礎、更重視實踐能力的應用型人才。生物技術是一門涉及領域寬、涵蓋范圍廣、基礎性和實踐性很強的學科,生物技術不僅能應用于生物科學,還與食品科學、醫學、藥物學等相關的學科關系極為密切,承擔著迎接可持續發展的生物經濟時代重要責任。生物技術應用人才前景廣闊,可以在推進農業革命、增加能源供給、改善環境狀況、確保生物安全與人類健康等方面發揮積極地作用。
高等院校獨立學院應用生物人才培養既要重視本科教學的學科體系,達到本科教學標準,更要適應社會經濟發展的需要,致力轉變教育理念,深化教育教學改革,積極探索培養學生實踐能力和創新精神的有效途徑。浙江師范大學行知學院自開辦生物技術專業以來,就著力以“應用型”生物技能人才培養為目標,構建具有特色的技能人才標準,探索實用生物技能人才培養模式,以適應經濟社會發展需要。
1 準確定位,構建有特色的應用型生物技術人才技能培養規格
由于應用性,實驗性、實踐性是生物技術專業最重要的特點,因而實踐教學具有獨特的教學特點和教學手段,在培養學生動手能力、創新能力、實踐能力等專業技能培養方面起著極其重要的作用。但長期以來,本專業實踐課程存在課程設置彼此獨立,實驗內容缺乏整體設計,實驗內容的專業方向特色不強,注重學科邏輯,實踐教學從形式到內容都存在圍繞課堂進行體驗式、驗證式實驗,而綜合性、應用性實驗很少,實驗教學模式落后、單一,缺乏對學生具體操作能力的培養,進而也實際影響學生專業技能、創新創業能力的提高,不適應獨立學院知識、能力、素養為一體的應用型人才培養的目標。制定應用型生物技術專業人才培養技能規格已成為教學改革的當務之急。
針對目前存在的問題,結合浙江師大行知學院“實基礎、厚素養、精技能、強能力、善創新”的應用型人才培養目標與教學實際,我們在2010級生物技術專業本科教學指導計劃的基礎上,大力提高實踐性教學課時數,制定了涵蓋生物技術專業人才的專業素質能力、專業基本技能、研發及創新能力、適應社會能力等4方面的人才培養規格。
(1)專業素質能力:主要體現“厚素養”,包括崇高的理想、高尚的道德品質,正確的人生觀、價值觀、健康的身心,良好的語言表達、人際交往和溝通能力,團隊協作與組織能力,社會適應與協調能力,基本的外語和計算機應用能力等等。主要通過相應的通識課程完成專業基本素質方面的訓練,共計48學分,其中實踐訓練460學時。
(2)專業基本技能:包括較為系統的生物技術基本理論和基本技能。主要通過學科平臺課程(18學分)、專業核心課程(30學分)中單獨開設的實驗課程進行。如有機化學實驗、儀器分析實驗、植物生物學實驗、動物生物學實驗、生物化學實驗、微生物學實驗、細胞生物學實驗、生化技術、發酵工程實驗等,以及集中于食品生物技術和生物制藥技術的專業方向課程完成相應的專業基本技能訓練,實踐總課時達到了942課時,遠高于理論課時。此外,還包括信息采集、加工、處理及項目申報與論文寫作能力的實踐訓練(36課時)。此部分重在培養學生掌握本專業的知識體系和基本技能,以大量的實驗課強化學生的專業實踐能力,夯實學生的技能儲備。
(3)研發及創新能力:通過專業基本技能訓練,學生掌握了專業基本的實驗技能,在此基礎上,大三大四年級通過設置相應的綜合實驗及實訓項目,進行相關實驗技能的綜合應用實訓,如發酵工程綜合實訓、生物技術綜合實訓、生物工藝綜合實訓、食品藥品檢驗技術及實訓等等(合計108學時),整合實驗項目,強化實踐能力和創新能力的訓練,使學生初步具備生物技術及其產品研發的能力,如具備從事發酵工藝、食品生物技術、生物技術制藥、功能食品開發、現代生物技術等的基本技能。同時,結合學術報告、學年論文以及鼓勵和指導學生進行相應的項目申報與、參加生命科學技能競賽、科技創新和創業大賽等(可獲得相應的學分)以及參加生物技術學分社團活動并通過考核可以獲得學分,進一步激發、鍛煉學生的研發及創新能力,促進學生個性發展。
(4)適應社會能力:主要包括對相關行業、單位的了解(始業教育、專業見習、社會實踐、形勢與政策專題講座等等),職業技能培訓、相關職業技能證書考證培訓,職前培訓及崗前實訓等。在大三暑期的實踐教學周設置了專業基本技能達標考核和國家高級職業技能證書考證工作,要求學生必須已獲得相應的實踐課程學分方可以參加此兩個考核,且必須通過專業基本技能達標考核并獲得至少一種本專業相關的國家高級職業技能證書,才可以進入大四的專業實習和畢業論文工作。同時,將專業實習延長至暑期開始至少4個月,并鼓勵學生將生產實踐中遇到的實際問題作為畢業論文的研究內容,使學生更有針對性地學習、研究,更有效地將專業技能應用于生產實踐,使學生在實踐中提高素質,獲得技能,增強了學習興趣,提高了學習效果,逐步實現與社會的無縫對接。
2 校企合作,共同探索學生的應用能力培養途徑
獨立學院生物技術應用人才的培養離不開學院的總體育人氛圍。近幾年來學院不斷探索“定制式”人才培養方式,根據行業需求,共創辦涉及農業、生物、制藥、制造業、金融、旅游服務等行業的32個人才培養特色班,聘任222名企業家為兼職教授。學院通過構建網絡服務平臺提升大學生“就業力”,通過實施“雙元雙重(學院與企業互為培養主體,企業與學院人才互為技術與教學骨干)”和“師傅帶徒弟”機制提升大學生適應力,為中小企業培養了一批能服務中小企業、扎根中小企業、推進中小企業可持續發展的高水平應用型人才。
積極探索與行業企業聯合,建立互惠互利、良性互動的合作關系,探索應用人才培養模式。生物技術應用型創新人才培養目標是系統掌握本專業必須的基本技能、方法和相關知識,適應當前與未來生物技術發展的能力;基礎知識寬厚、應用能力強、新知識和新技術的學習能力強,社會與崗位適應能力快、創新素質高、綜合素質好的高層次應用型人才;能在工業、醫藥、食品、農、林、牧、漁、環保、園林等行業的企、事業單位和行政管理部門工作的應用型創新人才。根據本專業特點,結合社會需求,給學生提供在生物技術產業單位實習的機會。讓學生深入具體崗位,理論聯系實際,大膽實習,放手操作,融會貫通。培養學生科研興趣,給學生提供個性發展的空間,提高學生科研素養和解決實際問題的能力,使畢業生與就業單位的科研、生產研發和管理達到“無縫接軌”,從而能夠在社會生產、管理和服務的第一線解決生物技術方面的實際問題。本院生物技術專業2010―2012級三屆學生的實踐看效果明顯。學生普遍具備了現代生物技術基礎實踐技能,顯著增強學生在食品生物技術與生物制藥技術兩個專業方向的專業技能,并具有一定的行業綜合技能,學生的應用研發能力、交流能力和創新思維能力有較大提升。畢業生基本勝任在食品、功能食品生產、產品開發、食品藥品檢驗及質量管理、生物技術制藥和醫藥衛生等領域從事應用研究、技術開發、產品營銷、生產管理等工作,受到用人單位普遍好評。
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