生物工程專業(yè)建設(shè)實(shí)踐教學(xué)
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摘要:為培養(yǎng)適應(yīng)產(chǎn)業(yè)化的生物工程專業(yè)人才，進(jìn)行了一系列的理論探索和實(shí)踐，主要措施有:完善生物工程專業(yè)建設(shè)體系;制定體現(xiàn)學(xué)生個性化的培養(yǎng)與教學(xué)計劃;提高專業(yè)師資隊(duì)伍教學(xué)與科研水平;加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與SRTP訓(xùn)練;改革教學(xué)方法和教學(xué)手段等，并取得了較好的成果，對同類專業(yè)的建設(shè)與發(fā)展具有一定的借鑒作用和推廣應(yīng)用價值。
關(guān)鍵詞:生物工程;SRTP訓(xùn)練;實(shí)踐教學(xué);課程體系
為適應(yīng)湖南省經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我校于2002年開始籌建生物工程專業(yè)，2003年開始招收本科專業(yè)。經(jīng)過十年的專業(yè)建設(shè)，本專業(yè)本科生培養(yǎng)方案逐漸成熟，形成了理工交叉、工科特色突出，厚基礎(chǔ)、寬口徑，適應(yīng)湖南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一套生物工程本科專業(yè)培養(yǎng)體系。
1專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位
1．1學(xué)科定位
生物工程專業(yè)是工科辦學(xué)專業(yè)，或者說是側(cè)重工科、工管理結(jié)合的復(fù)合型專業(yè)，以培養(yǎng)應(yīng)用型、產(chǎn)業(yè)化人才為主。
1．2培養(yǎng)目標(biāo)
我們的培養(yǎng)目標(biāo)是:使學(xué)生成為既掌握生物科學(xué)的基礎(chǔ)理論知識，又具有工程科學(xué)背景的復(fù)合型人才。通過對生物工程基本原理學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練、工廠實(shí)習(xí)及參加科學(xué)研究等多種現(xiàn)代教學(xué)手段，為學(xué)生的進(jìn)一步深造或到相關(guān)科研單位和企事業(yè)單位從事科學(xué)研究、工程設(shè)計或經(jīng)營管理打下堅實(shí)的基礎(chǔ)［1］［2］。
2專業(yè)建設(shè)具體實(shí)踐
2．1完善生物工程專業(yè)建設(shè)體系
十幾年來我們十分重視專業(yè)教學(xué)計劃的設(shè)置與修訂，基本上每年修改或重編一次教學(xué)大綱、培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案是根據(jù)學(xué)科發(fā)展，以構(gòu)建教學(xué)研究型大學(xué)人才培養(yǎng)體系為目標(biāo)，在聽取廣大教師與學(xué)生特別是高年級學(xué)生意見的基礎(chǔ)上，經(jīng)專業(yè)教學(xué)小組及系、院教學(xué)委員會討論后精心制定的。生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)明確，有特色、有措施。培養(yǎng)模式及課程體系設(shè)置圍繞“突出具有工程知識背景，又掌握一定的生物科學(xué)與技術(shù)知識”這兩個基本出發(fā)點(diǎn)。實(shí)踐證明，這一專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)是與社會需求相吻合的［3］。
2．2制定體現(xiàn)學(xué)生個性化的培養(yǎng)與教學(xué)計劃
本專業(yè)人才培養(yǎng)方案目標(biāo)明確，充分考慮了生物工程學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，制定了加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬知識、素質(zhì)能力協(xié)調(diào)發(fā)展的目標(biāo)。要求學(xué)生通過基礎(chǔ)及專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，使畢業(yè)生具有對新資源、新產(chǎn)品、新工藝的研究開發(fā)、工廠工藝設(shè)計、組織生產(chǎn)生物工程產(chǎn)品的實(shí)際工作能力，樹立國際競爭意識和較強(qiáng)的國際競爭能力。2013級培養(yǎng)方案與2010級相比，具有較大的改變，在總學(xué)分下降8分的情況下，選修學(xué)分反而提高了4．5分，使選修課程的學(xué)分與總學(xué)分的比例從18%提高到近22%。通過學(xué)分的調(diào)整，給本專業(yè)學(xué)生提供了較大的自由選擇課程的空間，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會自主學(xué)習(xí)意識和自主學(xué)習(xí)的能力。專業(yè)選修課的設(shè)置，以前開設(shè)課程較少，專業(yè)方向單一，特色不明顯，通過近5年來不斷對選修課程進(jìn)行整合，到2013級為止，新增了8門選修課程，并將選修課分類成2組研究方向，如生物化學(xué)工程、生物制藥，極大地拓寬了學(xué)生的選課自由度，使他們能充分按自已的個性發(fā)展［4］。
2．3提高專業(yè)師資隊(duì)伍教學(xué)與科研水平
科研是源，教學(xué)是流，教師積極參加科學(xué)研究工作，有利于提高自身的學(xué)術(shù)水平和教學(xué)水平，并能及時將學(xué)科前沿知識向教學(xué)內(nèi)容滲透，向?qū)W生傳遞最新的科學(xué)信息，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。長期以來我們十分重視專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)，在國內(nèi)大環(huán)境下，積極創(chuàng)造條件改善師資隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)生物工程專業(yè)學(xué)科發(fā)展與教學(xué)需求;通過引進(jìn)、送出去培養(yǎng)等方式提高專業(yè)師資隊(duì)伍。生物工程系的學(xué)科隊(duì)伍是一支基礎(chǔ)理論扎實(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富、知識結(jié)構(gòu)合理的隊(duì)伍，同時也是一支富有合作精神、年富力強(qiáng)、戰(zhàn)斗力強(qiáng)的隊(duì)伍。目前生物工程系現(xiàn)有教職工10人，其中教授2名，副教授4名，教學(xué)、科研隊(duì)伍中具有博士學(xué)位的教師已高達(dá)90%，平均年齡為41歲。生物工程系十分注重基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。近10年來，先后承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目3項(xiàng)、國家973項(xiàng)目1項(xiàng)、863項(xiàng)目1項(xiàng)、“十五”國家科技攻關(guān)項(xiàng)目1項(xiàng)，以及一批省部級基金、攻關(guān)和重大橫向項(xiàng)目等。近3年來100余篇，其中SCI、EI收錄20余篇，獲發(fā)明或?qū)嵱眯滦蛯＠?項(xiàng)。
2．4加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與SRTP訓(xùn)練
2．4．1實(shí)踐教學(xué)
實(shí)踐教學(xué)是整個大學(xué)教育中一個非常重要的環(huán)節(jié)。它能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立組織、完成實(shí)驗(yàn)的能力及嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，從而為畢業(yè)后從事科學(xué)研究和解決工程實(shí)際問題打好基礎(chǔ)。生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)管理規(guī)范，嚴(yán)格按照學(xué)校制定的規(guī)章制度;在課程、實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)的設(shè)置上，充分考慮到對本專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。為了加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，讓學(xué)生切實(shí)了解和體驗(yàn)到整個生產(chǎn)過程，達(dá)到實(shí)習(xí)教學(xué)效果。專業(yè)制定了符合本專業(yè)特點(diǎn)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)與認(rèn)識實(shí)習(xí)的大綱。在實(shí)習(xí)前，由學(xué)院統(tǒng)一安排所有專業(yè)的實(shí)習(xí)時間、內(nèi)容、要求等。實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師按大綱制定出詳細(xì)完善的實(shí)習(xí)計劃，對實(shí)習(xí)的目的、要求、內(nèi)容、考核、紀(jì)律等都作明確的規(guī)定。在每次聯(lián)系實(shí)習(xí)時提交給實(shí)習(xí)工廠，以使實(shí)習(xí)按計劃進(jìn)行。實(shí)習(xí)結(jié)束后，教師提交實(shí)習(xí)小結(jié)，學(xué)生提交實(shí)習(xí)紀(jì)錄本。
2．4．2專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
生物工程實(shí)驗(yàn)室設(shè)備精良，能夠滿足專業(yè)教學(xué)需求。專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員力量強(qiáng)，在帶好常規(guī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)外，注重專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。認(rèn)真制定實(shí)驗(yàn)方案，加強(qiáng)對學(xué)生的引導(dǎo)，使學(xué)生通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)對本專業(yè)有更深刻的了解，通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。實(shí)驗(yàn)室目前共開出專業(yè)實(shí)驗(yàn)8個，均為綜合性實(shí)驗(yàn)。對學(xué)生開出的所有實(shí)驗(yàn)課程均有實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，并根據(jù)學(xué)科發(fā)展的需要對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行不斷補(bǔ)充和改革［5］。
2．4．3SRTP訓(xùn)練
我校針對二、三年級學(xué)生推出的大學(xué)生科研究訓(xùn)練計劃(SRTP)，給學(xué)生提供了參與科研訓(xùn)練的機(jī)會。從第二期開始至第七期專業(yè)教師和學(xué)生共立SRTP項(xiàng)目15項(xiàng)，據(jù)不完全統(tǒng)計有40名以上學(xué)生參加該項(xiàng)訓(xùn)練。學(xué)生參與各類課外活動積極性高，近年來獲得校級及以上獎2項(xiàng)，4篇。我們采取的舉措有:1)安排學(xué)生參與到本系的科研中鍛煉，邀請本科生參加研究組的的專題學(xué)術(shù)研究討論會。2)在一些專業(yè)課中布置大型作業(yè)，經(jīng)過教師的評閱后，在課堂上由教師或?qū)W生本人作報告，教師組織同學(xué)點(diǎn)評與討論，由此提高學(xué)生的文獻(xiàn)檢索與閱讀能力，提高文獻(xiàn)綜述和表達(dá)能力，營造一種以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主體的學(xué)習(xí)氛圍。3)實(shí)驗(yàn)室對本科生全天候開放，平時可以在教師或研究生的指導(dǎo)協(xié)助下做實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)動手能力。
2．5改革教學(xué)方法和教學(xué)手段
為了進(jìn)一步提高教學(xué)信息化水平，促進(jìn)教學(xué)手段的現(xiàn)代化，提高課堂教學(xué)效率。針對目前專業(yè)課程學(xué)時少內(nèi)容多的矛盾，生物工程專業(yè)對現(xiàn)有課程的教學(xué)方法、模式、手段進(jìn)行改革、以適應(yīng)信息時代對教育創(chuàng)新的要求。經(jīng)過幾年的努力，生物工程專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程，運(yùn)用多媒體教學(xué)的課程已經(jīng)達(dá)到100%，其中討論課、工程設(shè)計課、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)及雙語教學(xué)課達(dá)到3門。
2．6加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計階段的管理
我院對畢業(yè)環(huán)節(jié)非常重視，首先在選題上要求更多注重前沿性、實(shí)用性與創(chuàng)新性。根據(jù)選題原則，先各自上報論文題目及容納學(xué)生數(shù)，再由學(xué)生自由選擇填報，在畢業(yè)論文(設(shè)計)前一學(xué)期落實(shí)到學(xué)生，以便學(xué)生提前作好準(zhǔn)備。近3年來，學(xué)生選做的畢業(yè)論文題目95%結(jié)合課題或生產(chǎn)實(shí)際，部分與SRTP項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、課程建設(shè)結(jié)合。在每年的畢業(yè)論文進(jìn)行過程中，學(xué)院督導(dǎo)組隨機(jī)抽查5%～10%的學(xué)生，著重檢查學(xué)生是否按照學(xué)校和學(xué)院關(guān)于畢業(yè)論文(設(shè)計)工作條例進(jìn)行工作，如完成文獻(xiàn)綜述、工作進(jìn)度、存在的問題及指導(dǎo)教師情況。后期論文撰寫答辯，各專業(yè)制定統(tǒng)一評分標(biāo)準(zhǔn)，對學(xué)生的研究水平、獨(dú)立完成工作能力等進(jìn)行考核。今年學(xué)院還專門下達(dá)了文件，采取了一系列有力措施。鑒于院、系管理到位，近5年來，生物工程專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)論文，在論文復(fù)評中沒有出現(xiàn)不符合原等級的論文。
3專業(yè)建設(shè)的體會與討論
經(jīng)過十年來的建設(shè)，生物工程專業(yè)已逐步形成鮮明的辦學(xué)特色。畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量顯著提高，體會如下:
3．1突出過程工程背景的培養(yǎng)模式
生物工程專業(yè)與生物科學(xué)、生物技術(shù)明顯差異在于生物工程更強(qiáng)調(diào)工程概念，必需培養(yǎng)學(xué)生理解與掌握“過程工程”的基本理論與方法，這是培養(yǎng)具有工程知識背景人才的基本點(diǎn)。因此，我們必須圍繞這個基本點(diǎn)來制訂生物工程學(xué)科的發(fā)展規(guī)劃，制定培養(yǎng)方案，通過一定的方式和手段落實(shí)教學(xué)計劃。十幾年來的教學(xué)實(shí)踐改革證明，堅持這一方針符合生物工程學(xué)科的發(fā)展趨勢，也與當(dāng)前社會需求相吻合［6］。
3．2高水平科研工作是教學(xué)與教研的基礎(chǔ)
及時將前沿性科研成果引入課堂和教材中是提升專業(yè)教育水平的重要途徑之一，而實(shí)現(xiàn)此過程的關(guān)鍵是建立一支高水平的教師隊(duì)伍。我們長期堅持安排有科研經(jīng)驗(yàn)的教師擔(dān)任相近課程的主講教授。加強(qiáng)對年青教師的培養(yǎng)，健全教師培訓(xùn)機(jī)制，同時，利用我校多學(xué)科優(yōu)勢，注重學(xué)科間的交叉滲透，對于進(jìn)一步增強(qiáng)科研活力、開辟新的課題或研究方向、促進(jìn)本科教學(xué)水平的提高具有十分重要的意義。另一方面始終安排高水平的教師活躍在教學(xué)一線，將新思想、新成果展現(xiàn)在學(xué)生面前，大大拓寬了學(xué)生的視野，是提高生物工程專業(yè)教學(xué)水平的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。
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作者：劉志強(qiáng) 周建紅 許愛清 王能強(qiáng) 單位：湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院
