培养生物工程专业本科生科研创新能力的探索

摘要：本科生科研创新能力是当前高校教育教学的重要任务，也是生物技术发展对生物工程专业人才的需求，结合培养创新型、应用型复合人才的目标，作者根据教学和科研实践经验，提出培养本科生科研创新能力的几点思路，对同类专业课程的改革与发展具有一定的借鉴作用和推广价值。

关键词：生物工程；本科生；科研创新

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）18-0186-02

本科教育是高等院校的立校基础，随着高等教育体制改革的不断深入，对本科生综合素质尤其是科研能力的培养，已成为当前高等教育改革的一个重要目标。科研能力是指属于各学科领域研究者共同具备的一种能力，主要指从事具体科学研究工作的能力，包括创新能力、观察能力、思维能力、实际操作能力等。还包括社会人文科学的内容，如组织管理能力、团结协调能力、文字和语言表达能力等要素。生物工程专业培养的是能够从事生物技术新产品研发的高级应用型技术人才，要求学生有非常强的工程能力和工程意识。随着时代的快速发展，工业技术的不断革新，大学生面对的是一个竞争日益激烈的社会环境，公司、企业在选人和用人时非常重视学生能否快速的掌握、使用新技术及在此基础上的自主创新能力。然而，在目前的情况下，大部分学生重理论轻实践，重考试轻能力培养，表现出知识零散、与企业或科研单位需求脱节、动手能力差等问题。为适应当今社会对新一代高素质人才的要求，提高学生的工程创新能力，在加强传统模式教学的同时，我们针对本专业的具体情况对培养学生科研能力的途径进行了初步探索，创建新型的发挥授课教师主导作用体现学生主体地位的教学模式，使教师在进行课程整合的过程中，能紧紧围绕新型教学模型的创建这一实质来整合，密切关注教学系统四要素（教师、学生、教学内容、教学目标）的地位和作用，通过实验操作和课外实践活动培养学生的动手能力、科研思维能力、解决实际问题的能力和创新能力，以期为日新月异的生物工程专业培养科研创新人才。

一、课程设置提倡理论与实践结合

生物技术的迅速发展，增加了对应用型人才和工程技术人才的大量需求，特别是对生物技术上下游结合、产学研结合的高水平人才的需求。但是，大多数生物工程专业毕业的本科生只有理论知识，没有生产时间经验，需要很长一段时间的实践才能真正投入生产。在蛋白质分离纯化技术课程的教学中，我们采取了理论教学与实验教学相结合的方式。先进行理论知识的讲解，即各种分离纯化技术的原理、特征、优缺点以及应用，最后让学生进行实验操作，以巩固课堂所学理论知识与技术，强化动手能力。另外鼓励学生加入学院的科研团队，融入研究生的科研生活，参与他们的课题，使所学知识和实践紧密结合，并拓展科研思维能力。使得教学方式多样化，教学内容更丰富。通过改革，学生能够切实地参与某一项小型课题研究，灵活运用理论课堂讲述的各种技术，并有了直观的经验的认知，不仅巩固了理论教学的知识点，而且增强了学生的自我参与积极性，提高了自学能力与自身素质，使学生在毕业后能够更快地融入科研与工作环境。

二、在课堂教学中培养学生的科研创新能力

作为教学的对象，接受知识的主体，学生能够在课堂中得到更多的发言和思考实践机会，是培养学生科研创新能力的关键。改变了传统只是传授知识的模式，更多的引导学生学习思考。比如在讲蛋白质粗提法时，我们会介绍各种技术的原理、特征、优缺点等，以便学生有较系统的认识。在后面讲到蛋白质的纯化时，我们则以前面讲的各种粗提方法的优缺点为知识背景，引导学生去思考各种粗提过程之后需经过何种处理才能运用到相应的纯化技术中，同时结合其他科目如生物化学、分子生物学的知识，有没有更好的解决办法。学生的思维非常活跃，提出了各种方案，这时我们对学生的新思路给予肯定，学生的学习积极性、创新性、思维能力都得到了很大的提高。

在教学内容上，我们也做出了相应改革，采取了注重新和精的原则，及时将本领域的最新研究成果、新技术、前沿发展动态引入到课堂教学中，注意与不同学科之间知识点的联系，使学生掌握最前沿的专业基础理论及工程基础理论知识，提高学生对知识点的提炼、分析、归纳和综合能力。

生物工程是一门发展迅速的前沿学科，新知识、新技术不断涌现，而且这些研究成果绝大多数发表在SCI期刊，学生要想了解学科前沿知识的最新动态，报道自己的研究成果，就要具备良好的查阅英文文献以及英文写作的能力。因此，在课后练习中，我们让学生自己查找分离纯化蛋白质的相关研究文献，了解蛋白质分离纯化技术的技术路线、英文文献的写作方法与技巧，并要求将所查文献中的技术思路写成一篇小型的论文，使得学生掌握查阅、精读英文文献的技巧，理解研究思路的能力也得到了提高。

由于我们在教学内容、教学方法上的一些改进，在课堂上营造了提出疑问、解决问题的教学氛围，很好的调动了学生的主观能动性，为科研创新能力的培养做好了铺垫。

三、在实验环节中培养学生的科研创新能力

实验教学是理论联系实际的纽带，是生物工程专业重要的实践教学环节。传统的实验教学是以一个个实验技术为单元的模式进行的，教师先讲，然后学生做，最后写成实验报告，这种方式没有强调以学生为主体的培养模式，学生无法提高学习积极性和创新能力。我们对实验课进行了大胆的改革，先通过验证性实验学习基本的实验技能，再将实验课以一个蛋白质分离纯化的小项目进行，时间持续一周，实验内容将理论课所讲述的各种技术串联在一起，使得学生有自我参与课题的意识。将学生分成若干课题小组，锻炼学生的组织管理能力和团结协调能力。在实验过程中，每一个纯化步骤都至关重要，一步没有做好，将影响后续的实验开展，甚至失败，这就要求学生有良好的动手能力、巩固的课堂理论知识、极强的责任心及良好的解决问题的能力。由于实验结果未知，因此学生更能够观察实验现象，严谨操作，如实记录。即使实验没有得到预期的实验结果，但学生们通过认真分析问题，积极改进实验方法，正确对待科研中出现的问题，以正面积极的情绪对待失败，总结经验，有利于良好的科研能力的培养。在实验完成之后，学生需按照中文文章的格式，根据实验过程和实验结果写一份研究论文，同时根据自己总结的经验，以及所学知识，提出更好的实验方案。培养学生的写作能力、创新能力和自主学习能力。

在生物技术高速发展的时代背景下，新技术、新方法、新技术层出不穷，新的研究热点和学科不断涌现。在生物工程专业本科生教学中应注重以学生为主体的教学方式，调动其学习积极性、思维活跃性，培养学生的科研创新能力，培养科技型、创新型、应用型的生物工程专业复合人才，以适应社会需求。

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基金项目：江南大学2013年本科教学改革项目（JGB2013077）。

作者简介：李晓敏（1984-），女，江南大学副教授、博士，主要研究方向为酿酒酵母的代谢途径改造、关键蛋白及酶的特性研究。endprint