地方高等院校生物工程专业培养模式的探讨

曾虹燕 刘跃进 张小云 冯 波 张继红

[摘要]生物工程专业是由多学科交叉形成的理论与实践并重的新兴学科。文章根据湘潭大学的特点，结合多年教学实践，探索了生物工程专业人才培养模式。确定了以工科为背景，化学工程学科为优势，生命科学为基础的培养理念。兼顾知识、能力和素质三方面，着眼与学生综合素质的提高和可持续发展能力的培养。

[关键词]生物工程；培养模式；地方高等院校

[中图分类号]G40—057

[文献标识码]A

[论文编号]1009—8097(2009)13—0274—03

社会和国家经济的发展为学生提供了多种机遇和挑战，本科毕业后继续深造的需求和途径增多，一生中变换职业(专业)的次数增多，因此本科教育必须为学生继续深造、特别是终身学习能力奠定宽厚的基础，必须把满足社会需要与人自身的发展需要有机地结合起来。当今，生物技术的超常规发展并日益渗透到社会生活的各个领域，也将生物工程推向科技的前沿。生物工程不仅仅包括利用实验技能实现生物技术的实验室成果，也包括运用化学工程的原理与方法将这些成果进行工业开发，最终实现生产的大规模化。归根结底，生物工程技术人员的任务是实现生物技术的产业化。生物工程技术包括上、中、下游三大部分，在生物工程迅速发展的今天，生物工程技术人员既要懂得上游技术和实验室技术，又要有丰富的工程素养。上游技术若得不到工程人员的帮助，实现大生产是相当困难的，从而使得掌握生命科学和工程科学的复合型人才成为高技术人才市场的一个热点，同时生物工程专业也面临新的机遇和挑战。

我校化工学院共有化工工程与工艺、制药工程、环境工程、生物工程和食品工程五个本科专业，生物工程专业是依托化学工程与工艺省级重点学科建立的、具有生物化工和微生物化工等学科优势的生命科学类专业。教学计划主要参照工科大学生物工程专业教学计划制订，在执行过程中发现存在重理轻工、工程技术脱节、实践教学环节课时紧张等问题。生物类课程如生物化学、细胞生物学、分子生物学、遗传学、细胞工程、基因工程等课程所占课时比例较大，工程类课程如化工原理、工程制图、生化反应工程、分离工程、生物工程设备及工厂设计等课程所占课时较少。造成这种现象主要由于生物工程专业为新型学科，工科基础师资力量薄弱，其知识背景主要为生命科学的原因，再者高校传统的人才培养模式普遍存在重理轻工的倾向。从而致使生物工程专业课程体系上存在与工程结合不够紧密，“产学研”环节薄弱、脱节，影响了生物工程专业教学目标的实现，复合型人才的培养。生物工程专业如何彰显化工特色。建设具有化工特色的生物工程专业意义重大。基于此认识，从90年代末，我院开始按专业招生，在多学科交叉基础上，实行一、二年级通识教育，大三院内专业自由选择，达到培育厚基础、宽口径、强能力和高素质复合型人才的目的。生物工程专业经过几年的教学实践和逐步完善，确定了以工科为背景，化工学科为优势，生命科学为基础，技能培养为特色，厚基础、宽口径、高素质、具有自主学习能力的复合型人才培养模式。

一完善教学课程体系，强调学生综合素质

对比国内外大学同类专业的培养方案，制定了生物工程专业培养方案和指导性教学计划。强调对学生进行基本理论、基础知识、基本能力(技能)以及综合素质和创新精神的培养，完善院内课程选择机制，为学生提供更为广泛的课程选择空间。原则是：培养方案中基础课程(包括专业基础)设置由学院统一制定、专业课程设置体现生物工程专业特色：指导性教学计划低年级院内趋同安排、高年级自主选择：基础与知识结构并重，兼顾化工与生物工程基础。为学生全面了解生物工程学科、具有宽厚的化工专业基础和毕业后再次选择专业提供可能和保证，但又不与化工教学计划的完全一致；既不抹杀生物工程专业特色，又可扩展学生专业知识面，调整和整合院内资源，培养学生适应社会发展需要和具有解决复杂问题的技能。我们在学分制管理制度体系的基础上，注重纵向深入型课程向横向拓宽型转变，既重视专业外延发展，又重视专业内涵的建设。同时拓展选修课程专业范围，加强人文社科学、经济管理等知识的培养和教育，使学生在系统掌握生物工程专业知识的基础上，通过多选课拓宽专业基础，淡化专业意识，不断提高自身素质与能力。

二探索实践教学新模式，突出实验、实践教学的地位

生物工程专业是一个实践性很强的应用型专业，该专业的主要培养目标是培养生物工程领域的高级工程技术人才。由此决定了生物工程专业本科教学过程中，实践教学环节占有非常重要的地位。实践教学不但是生物工程专业本科教学的重要组成部分，而且是培养具有创新精神和实践活动的高素质工程技术人才的重要环节。因此，实践教学效果的好坏将会直接影响生物工程专业本科教学的总体质量。我们在学习、借鉴和教学实践的基础上，经过反复论证建立了自己的实践教学体系。

1转变观念建立新的实验室运行体制。优化试验方案提高实验质量

重组实验教学，减少低层次的重复实验教学，建立基础实验室，将基础实验室与院内各系脱钩，成立院内基础实验教学中心，整合资源，合理利用实验室，共享仪器设备资源。对实验教学内容进行系统的有机组合；按基础性实验、综合性和设计性实验，分层次开展实验教学工作，使之成为与理论教学相互协调、相互独立的实验教学体系；减少验证性实验，增加综合性和设计性实验，充分发挥学生的主观能动性：改变考核方式和实验报告书写方式，强调问题分析与结果讨论的重要性，培养学生的创造性思维和创新能力，培养学生分析问题、解决问题的能力。

2确立综合设计与毕业论文的双重环节实践

毕业设计(论文)是生物工程专业最重要的一个综合性实践教学环节，是学生提升自身专业素质不可或缺的实践环节，确立了综合设计与毕业论文的双重环节实践能力教学人才模式。将导师指导的毕业论文内容与综合设计有机地结合起来，根据毕业科研论文内容进行综合工厂设计，培养学生的科研思维、创新意识和综合设计能力，使学生能更好地了解生物工程的最新发展动态、热点与新的方法和技术。在上述良好的科研氛围下，积极鼓励教师将科研融入本科教育中去，将毕业论文和综合设计的选题与重大科研项目以及实际应用项目紧密结合，把研究项目中某些部分细化成子课题，时间和难度上适合本科生参与，但又相对独立，从而锻炼学生研究思路与能力。这样既完成了综合设计与毕业论文要求的训练目的，又增加了时效性，可充分调动学生的学习兴趣，致使本科生在作进行毕业研究论文的过程中，尽可能地运用工程的方法、从工程的角度和采用工程的原理来解决实际问题。创造尽可能多的动手机会，提高学生实际应用水平。

在加强校内实验实训教学的同时，根据生物工程专业学习的实际需要，积极开辟双向互动的校外实践教学基地，为学生开辟了广阔而充分的实习空间。学校依托实习基地，通过邀请实习基地的专业技术人员承担部分实践教学，指导学

生认识实习、社会实践、毕业实习、毕业论文和综合设计等方式，拓展实习内容，增强了学生的实践能力。

三加强学生科研动手能力训练(读书、论文、调研报告)

除开设《文献检索》、《科技论文写作》等课程，将综合设计与毕业论文的双重环节列为必修实践环节外，要求学生四年内必须阅读人文类、专业类名著各10本，并撰写读书报告或书评。同时以科技小组为载体，广泛开展学生课外科技活动，并注重学生课外科技活动与教师的科研课题相结合，培养学生的实践能力、创新精神和创业能力。鼓励学生积极参加国家、省级和校级“大学生创新基金研究项目”和“大学生创业创新项目”，激励老师与学生互动进行各种类型的研究活动，激励和促进学生单独立项或参加教师立项的研究工作。积极推动“导师制”，由老师牵头成立“学生创业创新小组”，指导有兴趣的学生进行各种创业创新研究，同时注重培养学生的团队合作精神和协调能力。近三年，生物工程专业学生共有百余人获29项国家、省级和校级大学生创新基金项目，组织成立了数十个不同形式的学生科技活动小组，参与学生300余人，并在国家和省级学科竞赛中多次获奖。与此同时，导师还将开展系列学术报告，介绍学科前沿进展，传授个人治学、科研经验，以拓展学生的视野。把科学研究有机地融入到教学工作中，不但为学生创业创新能力的培养提供了良好的舞台，也使老师的科研成果得到有效的验证，起到了很好的科研促进教学，二者同步提高的良好作用。

四以学生为中心的课堂教学模式，发挥教师的“导”向作用

1启发式教学是培养学生思维能力的有效方法

研制一批高质量的多媒体课件，为培养化工特色生物工程专业人才提供优质教学资源。灵活应用课件、黑板、视频投影等多种媒体，将图、文、声、形相结合，展示动态变化过程，以达到最佳教学效果。激励和指导学生利用网络上获取最新信息，让信息技术成为学生的认知工具，使之更快地掌握现代信息技术和信息资源，更好地完成专业课程学习。为了促进教师多媒体课件的制作，我院非常

关注采用多媒体手段后的课堂教学效果，不定期组织研讨会，由一些已经制作过精彩课件的教师对使用的软件系统、参考的网站作介绍，并演示了他们的课件。目前，我们有90％的专业课程应用了多媒体课件，将参与式、启发式、讨论式教学大量应用于课堂教学，使课堂容量大大增加，学生可更为直观、生动地感受科技的发展。

2采取以学生为中心的教学模式，强调教师的“导”向作用，转变学生的学习方式

使他们不仅思维活跃，想象力丰富，还能充分发挥他们的巨大潜能和创造精神，使养成勤于思考、善于总结、勇于创造的良好习惯。为了提高学生的学习兴趣，在专业课上给学生出几个相关知识点的专题，让学生每五人一组，分工合作，通过查阅资料写出论文报告和多媒体课件。然后在课堂上和课余时间进行交流、讨论，学生可以对所讲述的内容提问和发表不同的看法。在这样的活动中，学生需查阅大量文献，获得比听课更丰富、更深入的知识，对相关知识理解得更透彻，同时提高了团队合作和协调能力。设计课堂专题演讲的主要目的是为了切实体现“以学生为主体”的教学原则，以此来提高学生的学习热情，培养学生总结、写作和表达等各方面的综合能力。演讲主题的设计均围绕教学的重点内容并紧扣教学进度。

考试是教育过程中一个重要的教学环节，抓好这一环节，能客观地对学生掌握的知识进行正确合理的评估，从而推动和提高教学质量。成绩评定的根本目的是促进学生的学习和培养他们的能力，同时也是对教学效果的检测和评定。成绩评定要重点体现对学生平时学习和教师日常教学的监测功能，将学生分析问题、解决问题的能力作为考核的重点。采取：1规范面上专业基础课考试模式：统一考题，统一阅卷，逐步推进论文式的考题、以综合实验技能考核为重点的考核；2推进点上专业课程考试方式改革：一定比例学生免期末笔试(20％以下)：免考≠不考，必须写一篇具有实质性内容的读书报告且须口头答辩；“自主命题、自我测试、自行评价”三自模式：同时自拟一份试卷，给出标准答案，单个学生面试，并通过多媒体在课题上口述，说明出题依据与体会。由任课教师和上课的学生综合评定是否符合免考资格，给出成绩.加大免考成绩透明度和提高免考准入门槛。

五结语

尽管新的教学模式已取得了一定的成效，但在实践的过程中也发现了一些问题，主要表现在以下几个方面：(1)与传统模式相比，教学进度明显加快，信息量大。这样大大提高了教师的教学强度，要求教师需具有更高的专业素养和教学水平。由于目前我国高校以科研为主的教师评价体系过分强调科研指标，评价侧重于学术成果，忽视教学工作，教师难以将大量精力投入到更及时、更准确、更有效地监测教学进度和学生的学习状况，切实着眼于学生的共同发展上。(2)新模式要求学生充分利用课余的时间，提高学习效率，同时也占用了其他课程的学习时间，容易引起学生的疲劳和厌烦情绪或造成偏科。(3)教学改革是一个系统的工程，新模式注重培养学生自主学习和自我管理的能力，对学生的基础要求较高，因此需要相关课程的教学方法与之配套实施和共同发展，否则容易造成部分学生的不适应。同时现有的教师评价体系也难以激发教师的教学主观能动性，发掘教师的内在潜力。这些问题的解决需要对现有高校教师评价体系进行改革，探索“双轨制”评价体系，制定教学、科研两类考评指标，由教师自愿选择。充分尊重每一位教师的个性特长和兴趣，灵活地执行量化管理制度，最大限度地调动教师参与教育教学工作、教学改革与教学研究的积极性。

参考文献

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