曾虹燕 劉躍進(jìn) 張小云 馮 波 張繼紅
[摘要]生物工程專業(yè)是由多學(xué)科交叉形成的理論與實(shí)踐并重的新興學(xué)科。文章根據(jù)湘潭大學(xué)的特點(diǎn),結(jié)合多年教學(xué)實(shí)踐,探索了生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式。確定了以工科為背景,化學(xué)工程學(xué)科為優(yōu)勢(shì),生命科學(xué)為基礎(chǔ)的培養(yǎng)理念。兼顧知識(shí)、能力和素質(zhì)三方面,著眼與學(xué)生綜合素質(zhì)的提高和可持續(xù)發(fā)展能力的培養(yǎng)。
[關(guān)鍵詞]生物工程;培養(yǎng)模式;地方高等院校
[中圖分類號(hào)]G40—057
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A
[論文編號(hào)]1009—8097(2009)13—0274—03
社會(huì)和國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展為學(xué)生提供了多種機(jī)遇和挑戰(zhàn),本科畢業(yè)后繼續(xù)深造的需求和途徑增多,一生中變換職業(yè)(專業(yè))的次數(shù)增多,因此本科教育必須為學(xué)生繼續(xù)深造、特別是終身學(xué)習(xí)能力奠定寬厚的基礎(chǔ),必須把滿足社會(huì)需要與人自身的發(fā)展需要有機(jī)地結(jié)合起來。當(dāng)今,生物技術(shù)的超常規(guī)發(fā)展并日益滲透到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域,也將生物工程推向科技的前沿。生物工程不僅僅包括利用實(shí)驗(yàn)技能實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室成果,也包括運(yùn)用化學(xué)工程的原理與方法將這些成果進(jìn)行工業(yè)開發(fā),最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的大規(guī)?;w根結(jié)底,生物工程技術(shù)人員的任務(wù)是實(shí)現(xiàn)生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。生物工程技術(shù)包括上、中、下游三大部分,在生物工程迅速發(fā)展的今天,生物工程技術(shù)人員既要懂得上游技術(shù)和實(shí)驗(yàn)室技術(shù),又要有豐富的工程素養(yǎng)。上游技術(shù)若得不到工程人員的幫助,實(shí)現(xiàn)大生產(chǎn)是相當(dāng)困難的,從而使得掌握生命科學(xué)和工程科學(xué)的復(fù)合型人才成為高技術(shù)人才市場的一個(gè)熱點(diǎn),同時(shí)生物工程專業(yè)也面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。
我?;W(xué)院共有化工工程與工藝、制藥工程、環(huán)境工程、生物工程和食品工程五個(gè)本科專業(yè),生物工程專業(yè)是依托化學(xué)工程與工藝省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科建立的、具有生物化工和微生物化工等學(xué)科優(yōu)勢(shì)的生命科學(xué)類專業(yè)。教學(xué)計(jì)劃主要參照工科大學(xué)生物工程專業(yè)教學(xué)計(jì)劃制訂,在執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)存在重理輕工、工程技術(shù)脫節(jié)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)課時(shí)緊張等問題。生物類課程如生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞工程、基因工程等課程所占課時(shí)比例較大,工程類課程如化工原理、工程制圖、生化反應(yīng)工程、分離工程、生物工程設(shè)備及工廠設(shè)計(jì)等課程所占課時(shí)較少。造成這種現(xiàn)象主要由于生物工程專業(yè)為新型學(xué)科,工科基礎(chǔ)師資力量薄弱,其知識(shí)背景主要為生命科學(xué)的原因,再者高校傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式普遍存在重理輕工的傾向。從而致使生物工程專業(yè)課程體系上存在與工程結(jié)合不夠緊密,“產(chǎn)學(xué)研”環(huán)節(jié)薄弱、脫節(jié),影響了生物工程專業(yè)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),復(fù)合型人才的培養(yǎng)。生物工程專業(yè)如何彰顯化工特色。建設(shè)具有化工特色的生物工程專業(yè)意義重大。基于此認(rèn)識(shí),從90年代末,我院開始按專業(yè)招生,在多學(xué)科交叉基礎(chǔ)上,實(shí)行一、二年級(jí)通識(shí)教育,大三院內(nèi)專業(yè)自由選擇,達(dá)到培育厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力和高素質(zhì)復(fù)合型人才的目的。生物工程專業(yè)經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐和逐步完善,確定了以工科為背景,化工學(xué)科為優(yōu)勢(shì),生命科學(xué)為基礎(chǔ),技能培養(yǎng)為特色,厚基礎(chǔ)、寬口徑、高素質(zhì)、具有自主學(xué)習(xí)能力的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式。
一完善教學(xué)課程體系,強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合素質(zhì)
對(duì)比國內(nèi)外大學(xué)同類專業(yè)的培養(yǎng)方案,制定了生物工程專業(yè)培養(yǎng)方案和指導(dǎo)性教學(xué)計(jì)劃。強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本理論、基礎(chǔ)知識(shí)、基本能力(技能)以及綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),完善院內(nèi)課程選擇機(jī)制,為學(xué)生提供更為廣泛的課程選擇空間。原則是:培養(yǎng)方案中基礎(chǔ)課程(包括專業(yè)基礎(chǔ))設(shè)置由學(xué)院統(tǒng)一制定、專業(yè)課程設(shè)置體現(xiàn)生物工程專業(yè)特色:指導(dǎo)性教學(xué)計(jì)劃低年級(jí)院內(nèi)趨同安排、高年級(jí)自主選擇:基礎(chǔ)與知識(shí)結(jié)構(gòu)并重,兼顧化工與生物工程基礎(chǔ)。為學(xué)生全面了解生物工程學(xué)科、具有寬厚的化工專業(yè)基礎(chǔ)和畢業(yè)后再次選擇專業(yè)提供可能和保證,但又不與化工教學(xué)計(jì)劃的完全一致;既不抹殺生物工程專業(yè)特色,又可擴(kuò)展學(xué)生專業(yè)知識(shí)面,調(diào)整和整合院內(nèi)資源,培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要和具有解決復(fù)雜問題的技能。我們?cè)趯W(xué)分制管理制度體系的基礎(chǔ)上,注重縱向深入型課程向橫向拓寬型轉(zhuǎn)變,既重視專業(yè)外延發(fā)展,又重視專業(yè)內(nèi)涵的建設(shè)。同時(shí)拓展選修課程專業(yè)范圍,加強(qiáng)人文社科學(xué)、經(jīng)濟(jì)管理等知識(shí)的培養(yǎng)和教育,使學(xué)生在系統(tǒng)掌握生物工程專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過多選課拓寬專業(yè)基礎(chǔ),淡化專業(yè)意識(shí),不斷提高自身素質(zhì)與能力。
二探索實(shí)踐教學(xué)新模式,突出實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)的地位
生物工程專業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型專業(yè),該專業(yè)的主要培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)生物工程領(lǐng)域的高級(jí)工程技術(shù)人才。由此決定了生物工程專業(yè)本科教學(xué)過程中,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)占有非常重要的地位。實(shí)踐教學(xué)不但是生物工程專業(yè)本科教學(xué)的重要組成部分,而且是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐活動(dòng)的高素質(zhì)工程技術(shù)人才的重要環(huán)節(jié)。因此,實(shí)踐教學(xué)效果的好壞將會(huì)直接影響生物工程專業(yè)本科教學(xué)的總體質(zhì)量。我們?cè)趯W(xué)習(xí)、借鑒和教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,經(jīng)過反復(fù)論證建立了自己的實(shí)踐教學(xué)體系。
1轉(zhuǎn)變觀念建立新的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行體制。優(yōu)化試驗(yàn)方案提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量
重組實(shí)驗(yàn)教學(xué),減少低層次的重復(fù)實(shí)驗(yàn)教學(xué),建立基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室,將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室與院內(nèi)各系脫鉤,成立院內(nèi)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心,整合資源,合理利用實(shí)驗(yàn)室,共享儀器設(shè)備資源。對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)的有機(jī)組合;按基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),分層次開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,使之成為與理論教學(xué)相互協(xié)調(diào)、相互獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系;減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性:改變考核方式和實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫方式,強(qiáng)調(diào)問題分析與結(jié)果討論的重要性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
2確立綜合設(shè)計(jì)與畢業(yè)論文的雙重環(huán)節(jié)實(shí)踐
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是生物工程專業(yè)最重要的一個(gè)綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是學(xué)生提升自身專業(yè)素質(zhì)不可或缺的實(shí)踐環(huán)節(jié),確立了綜合設(shè)計(jì)與畢業(yè)論文的雙重環(huán)節(jié)實(shí)踐能力教學(xué)人才模式。將導(dǎo)師指導(dǎo)的畢業(yè)論文內(nèi)容與綜合設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合起來,根據(jù)畢業(yè)科研論文內(nèi)容進(jìn)行綜合工廠設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的科研思維、創(chuàng)新意識(shí)和綜合設(shè)計(jì)能力,使學(xué)生能更好地了解生物工程的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)、熱點(diǎn)與新的方法和技術(shù)。在上述良好的科研氛圍下,積極鼓勵(lì)教師將科研融入本科教育中去,將畢業(yè)論文和綜合設(shè)計(jì)的選題與重大科研項(xiàng)目以及實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目緊密結(jié)合,把研究項(xiàng)目中某些部分細(xì)化成子課題,時(shí)間和難度上適合本科生參與,但又相對(duì)獨(dú)立,從而鍛煉學(xué)生研究思路與能力。這樣既完成了綜合設(shè)計(jì)與畢業(yè)論文要求的訓(xùn)練目的,又增加了時(shí)效性,可充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,致使本科生在作進(jìn)行畢業(yè)研究論文的過程中,盡可能地運(yùn)用工程的方法、從工程的角度和采用工程的原理來解決實(shí)際問題。創(chuàng)造盡可能多的動(dòng)手機(jī)會(huì),提高學(xué)生實(shí)際應(yīng)用水平。
在加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的同時(shí),根據(jù)生物工程專業(yè)學(xué)習(xí)的實(shí)際需要,積極開辟雙向互動(dòng)的校外實(shí)踐教學(xué)基地,為學(xué)生開辟了廣闊而充分的實(shí)習(xí)空間。學(xué)校依托實(shí)習(xí)基地,通過邀請(qǐng)實(shí)習(xí)基地的專業(yè)技術(shù)人員承擔(dān)部分實(shí)踐教學(xué),指導(dǎo)學(xué)
生認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文和綜合設(shè)計(jì)等方式,拓展實(shí)習(xí)內(nèi)容,增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力。
三加強(qiáng)學(xué)生科研動(dòng)手能力訓(xùn)練(讀書、論文、調(diào)研報(bào)告)
除開設(shè)《文獻(xiàn)檢索》、《科技論文寫作》等課程,將綜合設(shè)計(jì)與畢業(yè)論文的雙重環(huán)節(jié)列為必修實(shí)踐環(huán)節(jié)外,要求學(xué)生四年內(nèi)必須閱讀人文類、專業(yè)類名著各10本,并撰寫讀書報(bào)告或書評(píng)。同時(shí)以科技小組為載體,廣泛開展學(xué)生課外科技活動(dòng),并注重學(xué)生課外科技活動(dòng)與教師的科研課題相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力。鼓勵(lì)學(xué)生積極參加國家、省級(jí)和校級(jí)“大學(xué)生創(chuàng)新基金研究項(xiàng)目”和“大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新項(xiàng)目”,激勵(lì)老師與學(xué)生互動(dòng)進(jìn)行各種類型的研究活動(dòng),激勵(lì)和促進(jìn)學(xué)生單獨(dú)立項(xiàng)或參加教師立項(xiàng)的研究工作。積極推動(dòng)“導(dǎo)師制”,由老師牽頭成立“學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新小組”,指導(dǎo)有興趣的學(xué)生進(jìn)行各種創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新研究,同時(shí)注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和協(xié)調(diào)能力。近三年,生物工程專業(yè)學(xué)生共有百余人獲29項(xiàng)國家、省級(jí)和校級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新基金項(xiàng)目,組織成立了數(shù)十個(gè)不同形式的學(xué)生科技活動(dòng)小組,參與學(xué)生300余人,并在國家和省級(jí)學(xué)科競賽中多次獲獎(jiǎng)。與此同時(shí),導(dǎo)師還將開展系列學(xué)術(shù)報(bào)告,介紹學(xué)科前沿進(jìn)展,傳授個(gè)人治學(xué)、科研經(jīng)驗(yàn),以拓展學(xué)生的視野。把科學(xué)研究有機(jī)地融入到教學(xué)工作中,不但為學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了良好的舞臺(tái),也使老師的科研成果得到有效的驗(yàn)證,起到了很好的科研促進(jìn)教學(xué),二者同步提高的良好作用。
四以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)模式,發(fā)揮教師的“導(dǎo)”向作用
1啟發(fā)式教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效方法
研制一批高質(zhì)量的多媒體課件,為培養(yǎng)化工特色生物工程專業(yè)人才提供優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。靈活應(yīng)用課件、黑板、視頻投影等多種媒體,將圖、文、聲、形相結(jié)合,展示動(dòng)態(tài)變化過程,以達(dá)到最佳教學(xué)效果。激勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)上獲取最新信息,讓信息技術(shù)成為學(xué)生的認(rèn)知工具,使之更快地掌握現(xiàn)代信息技術(shù)和信息資源,更好地完成專業(yè)課程學(xué)習(xí)。為了促進(jìn)教師多媒體課件的制作,我院非常
關(guān)注采用多媒體手段后的課堂教學(xué)效果,不定期組織研討會(huì),由一些已經(jīng)制作過精彩課件的教師對(duì)使用的軟件系統(tǒng)、參考的網(wǎng)站作介紹,并演示了他們的課件。目前,我們有90%的專業(yè)課程應(yīng)用了多媒體課件,將參與式、啟發(fā)式、討論式教學(xué)大量應(yīng)用于課堂教學(xué),使課堂容量大大增加,學(xué)生可更為直觀、生動(dòng)地感受科技的發(fā)展。
2采取以學(xué)生為中心的教學(xué)模式,強(qiáng)調(diào)教師的“導(dǎo)”向作用,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式
使他們不僅思維活躍,想象力豐富,還能充分發(fā)揮他們的巨大潛能和創(chuàng)造精神,使養(yǎng)成勤于思考、善于總結(jié)、勇于創(chuàng)造的良好習(xí)慣。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在專業(yè)課上給學(xué)生出幾個(gè)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的專題,讓學(xué)生每五人一組,分工合作,通過查閱資料寫出論文報(bào)告和多媒體課件。然后在課堂上和課余時(shí)間進(jìn)行交流、討論,學(xué)生可以對(duì)所講述的內(nèi)容提問和發(fā)表不同的看法。在這樣的活動(dòng)中,學(xué)生需查閱大量文獻(xiàn),獲得比聽課更豐富、更深入的知識(shí),對(duì)相關(guān)知識(shí)理解得更透徹,同時(shí)提高了團(tuán)隊(duì)合作和協(xié)調(diào)能力。設(shè)計(jì)課堂專題演講的主要目的是為了切實(shí)體現(xiàn)“以學(xué)生為主體”的教學(xué)原則,以此來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)、寫作和表達(dá)等各方面的綜合能力。演講主題的設(shè)計(jì)均圍繞教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容并緊扣教學(xué)進(jìn)度。
考試是教育過程中一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié),抓好這一環(huán)節(jié),能客觀地對(duì)學(xué)生掌握的知識(shí)進(jìn)行正確合理的評(píng)估,從而推動(dòng)和提高教學(xué)質(zhì)量。成績?cè)u(píng)定的根本目的是促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和培養(yǎng)他們的能力,同時(shí)也是對(duì)教學(xué)效果的檢測(cè)和評(píng)定。成績?cè)u(píng)定要重點(diǎn)體現(xiàn)對(duì)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)和教師日常教學(xué)的監(jiān)測(cè)功能,將學(xué)生分析問題、解決問題的能力作為考核的重點(diǎn)。采取:1規(guī)范面上專業(yè)基礎(chǔ)課考試模式:統(tǒng)一考題,統(tǒng)一閱卷,逐步推進(jìn)論文式的考題、以綜合實(shí)驗(yàn)技能考核為重點(diǎn)的考核;2推進(jìn)點(diǎn)上專業(yè)課程考試方式改革:一定比例學(xué)生免期末筆試(20%以下):免考≠不考,必須寫一篇具有實(shí)質(zhì)性內(nèi)容的讀書報(bào)告且須口頭答辯;“自主命題、自我測(cè)試、自行評(píng)價(jià)”三自模式:同時(shí)自擬一份試卷,給出標(biāo)準(zhǔn)答案,單個(gè)學(xué)生面試,并通過多媒體在課題上口述,說明出題依據(jù)與體會(huì)。由任課教師和上課的學(xué)生綜合評(píng)定是否符合免考資格,給出成績.加大免考成績透明度和提高免考準(zhǔn)入門檻。
五結(jié)語
盡管新的教學(xué)模式已取得了一定的成效,但在實(shí)踐的過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)與傳統(tǒng)模式相比,教學(xué)進(jìn)度明顯加快,信息量大。這樣大大提高了教師的教學(xué)強(qiáng)度,要求教師需具有更高的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)水平。由于目前我國高校以科研為主的教師評(píng)價(jià)體系過分強(qiáng)調(diào)科研指標(biāo),評(píng)價(jià)側(cè)重于學(xué)術(shù)成果,忽視教學(xué)工作,教師難以將大量精力投入到更及時(shí)、更準(zhǔn)確、更有效地監(jiān)測(cè)教學(xué)進(jìn)度和學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,切實(shí)著眼于學(xué)生的共同發(fā)展上。(2)新模式要求學(xué)生充分利用課余的時(shí)間,提高學(xué)習(xí)效率,同時(shí)也占用了其他課程的學(xué)習(xí)時(shí)間,容易引起學(xué)生的疲勞和厭煩情緒或造成偏科。(3)教學(xué)改革是一個(gè)系統(tǒng)的工程,新模式注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自我管理的能力,對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)要求較高,因此需要相關(guān)課程的教學(xué)方法與之配套實(shí)施和共同發(fā)展,否則容易造成部分學(xué)生的不適應(yīng)。同時(shí)現(xiàn)有的教師評(píng)價(jià)體系也難以激發(fā)教師的教學(xué)主觀能動(dòng)性,發(fā)掘教師的內(nèi)在潛力。這些問題的解決需要對(duì)現(xiàn)有高校教師評(píng)價(jià)體系進(jìn)行改革,探索“雙軌制”評(píng)價(jià)體系,制定教學(xué)、科研兩類考評(píng)指標(biāo),由教師自愿選擇。充分尊重每一位教師的個(gè)性特長和興趣,靈活地執(zhí)行量化管理制度,最大限度地調(diào)動(dòng)教師參與教育教學(xué)工作、教學(xué)改革與教學(xué)研究的積極性。
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