王祎玲,孟晓薇,陈伟,赫娟,段江燕
地方高师院校生物技术专业实践教学体系的构建
王祎玲1,孟晓薇2,陈伟1,赫娟1,段江燕1
(1. 山西师范大学 生命科学学院,山西 临汾 041000;2. 山西省高平市第一中学,山西 高平 048400)
为提高高师院校生物技术专业学生的实践教学质量,调动学生的学习自主性,锻炼学生的实践能力,培养学生的创新能力和科研素养,对山西师范大学生命科学学院生物技术专业实践特点分析与探讨,对原有的实践教学体系进行改革和创新,并在此基础上构建新的实践教学体系.
生物技术;实践教学;教学体系
《生物产业发展“十二五”规划》中指出:到2020年,生物产业会发展成为国民经济的支柱产业,将需求大量的高素质创新型生物技术专业人才[1-2].目前,我国普通高校生物技术专业设置越来越普遍,生物技术专业毕业生越来越多,但培养的毕业生在专业实践能力、专业素质及创新创业能力上远不能完全满足社会的实际需求[3-4].如何培养生物技术专业应用技术型人才是普通高校急需解决的问题.社会、企业需求的是生物技术研究、开发型人才,培养具有较高的研究、开发能力的人才是生物技术专业重要的培养目标.高校本科专业课程体系是实现专业培养目标,构建学生知识体系的中心环节,其中实践教学具有理论教学不可替代的作用,通过实践教学,学生将受到系统的科学思维和科学实验训练,加深对理论知识的理解,实现对理论知识的再认识[5-6],这将很好地培养学生的创新思维、专业素质和科研素质.因而,构建创新性实践教学体系成为解决问题的关键,更是地方高师院校面对的课题.
1产学研相融合的实践教学模型
山西师范大学生命科学学院结合社会实际,仔细研究分析生物技术专业实践教学体系的各个组成环节,如实践教学体系的环节设置、实践教学方法与手段、实践教学师资队伍和实践教学平台等,从而形成了本学院生物技术专业的实践教学体系模型:(1)实践环节.由原来的以校内教师承担教学为主逐渐转变为由校内教师和企业技术人员共同承担的教学为主.(2)教学方法.在原有的教学方法基础上,根据承担教学教师的项目设计实验,增加项目依托教学方法进行教学.(3)师资队伍.打破原有生物技术专业的师资队伍组成,增加相关企业的技术人员组成新的师资队伍.(4)教学平台.将生物技术专业的教学走上社会,在原有教学平台的基础上,组建校外实践教学基地、校企合作基地等.从学生的基本技能、专业素养、创新能力和科研素质等方面培养其创新研究实践能力.
2产学研一体化的实践教学体系
2.1成
实践教学是一个循序渐进、逐步深入的过程[6-7],新构建的实践教学体系包括:(1)基础性实验.如植物学、动物学、微生物学和动植物野外实习等基础实验课.(2)专业性实验.如分子生物学、基因工程、蛋白质工程和发酵工程等.基础性实验和专业性实验主要培养学生的基本实验技能和基础专业素养.(3)专题性实验.新构建的实践教学体系设立生物技术综合大实验,里面包含不同方向的设计性、综合性和创新性实验,如酿酒过程中重要微生物的筛选与鉴定.这部分实验主要培养学生的专业技能、创新能力和研究素养.(4)校外实验.主要包括企业厂矿见习、考察调研和生产实习等.这部分实验主要培养学生的应用能力、创新能力和研究素养.(5)毕业设计(论文).主要培养学生的应用能力、创新能力和科研素养,以及独立思考问题和解决问题的能力.新构建的实践教学体系从基本能力、综合能力、创新能力和科研能力等方面组成了一个从理论到应用、从书本到企业的有机、合理的“产学研”相融合的教学体系.
2.2实践教学体系的特点
2.2.1夯实基础实验新构建的实践教学体系减少了验证性实验,增加了综合性实验,然后过渡到创新性、设计性实验,并注重课程前后之间的关系与衔接,构成一个由浅入深并具有内在联系的实验课程教学体系.在该实践教学体系中,以“厚基础、重综合、多层次”为原则.基础性实验以专业基础课(如植物学、动物学)的基本知识和基本技能为主要内容,培养学生的基本实践动手能力和基本专业思维框架.专业性实验以专业课(如分子生物学)的内容为载体,突出综合性和创新性,在教学中把实验全过程和实施操作的主动权交给学生,由学生根据实验项目,自己动手完成实验,将基础性实验中的基本知识和基本技能进一步消化和吸收,从而培养学生的综合能力、创新能力和专业素养.创新、设计、研究性实验以专业主干课(如基因工程)为背景,从发酵、制药、酿造和环境治理等方面设计实验,学生独立自主完成实验,从而培养其创新意识、创新能力和科研素养.并依托校内教师和企业技术人员的科研项目,分解项目为实验项目,学生根据实验要求,分析每一个环节的反应原理、技术参数和注意事项,分小组合作,完成课程小论文,培养学生的专业能力、创新能力、科研能力、沟通能力和团队合作能力.
除此之外,新构建的实践教学体系还将动植物野外实习、企业厂矿见习与实习、企业厂矿考察调研与学生毕业设计(论文)的选题及日常科研活动结合起来;把参观见习与专业见习、专业调查与专业实习相结合,学生将所学理论知识很好地应用在实践中,并且在反复推敲的过程中将理论知识得到升华,将实践知识得到应用.
2.2.2培养专业素养实践教学基地是实施实践教学和培养生物技术人才的必要条件,对提高教学质量和应用型人才的实践能力具有非常重要的作用[3,8].根据生物技术的发展,在校内建立了实习基地,有环境胁迫省高校重点实验室、大分子研究中心和酒酿造生产过程研究中心等;并且结合当地特色,围绕生物技术相关技能要求,建设了发酵工程实验室、基因工程实验室和生物技术综合实验室等专业性实验室.
加强校企人才培养资源共享,整合教学资源,在专业对口、管理科学、就近就地的原则框架内,开展形式多样的校企合作,构建“产学研”校企合作和校外实践教学基地,为课程实验、课程见习、技能训练和顶岗实习的顺利开展提供技术支持和基地保障.(1)校企合作平台.学院与省内企业合作,建立多方面合作平台.如与山西杏花村汾酒集团有限责任公司签订校企战略合作协议,构建汾酒酿造生产过程研究平台,为学生提供创新和科研平台.(2)校外实践平台.学院与吉县县政府和隰县县政府签署协议,成为本院教学的校外实践基地.吉县和隰县均为水果之县,盛产苹果和梨等水果,并且各县均有相应的企业进行运作,可进一步成立校企合作平台.
新构建的实践教学体系在第5学期增加相关课程见习时间,以企业厂矿技术人员为主,校内教师指导为辅,到相关企业厂矿实地考察仪器设备、工艺流程,进行企业厂矿文化和安全意识的教育.第6学期到企业厂矿进行顶岗实习,主要安排在本学院的校外实践教学基地和校企合作教学基地实施.在顶岗实习过程中,学生可以参与产品生产过程,体验真实的企业厂矿生产环境,从而提高学生分析问题、解决问题的能力,学生还可以学习企业中的管理流程、交流技巧和工作方式等.
在新构建的实践教学体系模式下,实施双导师制.校内导师可与实习单位的企业导师定期联系,掌握第一线情况,针对学生情况制定个体培养计划,充分发挥学生的自主性,良好发展学生的创新能力和专业素养;学生定期要向学院和导师反馈自己在企业中的工作和学习情况,以便及时进行调整,确保培养计划的顺利执行.加强学院教师与相关企业的交流与合作,让教师及时了解企业中的新设备、新工艺和新技术,提高教师运用专业知识解决实际问题的实践能力.通过广泛而深度的交流与合作,学院教师可以以科研项目的形式为企业解决许多实际问题,利用企业的设备条件开展综合性、设计性或科技创新活动,从而以生产促进科研,以科研推动教学,再将科研成果转化为生产力,以此形成良性循环.学生在整个过程中,通过参与“产学研”结合活动,巩固了理论知识,提高了综合素质.
2.2.3提升创新能力新构建的实践教学体系鼓励学生广泛参与学院教师及企业厂矿工程师、技术人员主持的各类科研项目,申请并完成各类创新创业实验训练项目.在由学生负责的项目实施过程中,要求学生独立完成资料收集、实验材料准备、实验设计、实验操作、结果分析和论文撰写等全部科研环节.在这样的科研过程中,学生实实在在接触到了相关领域的前沿,极大地激发了学生的学习热情,增加了对专业的热爱;在实验过程中,学生经过反复的实验和操作,提升了实验操作能力,发挥了创新潜能;在论文撰写过程中,锻炼培养了学生的科研素养和创新能力.同时,学生在实施项目过程中,要与不同的相关企业联系,可以使学生在组织管理、团结协调等方面得到锻炼,为毕业以后尽快适应社会奠定了基础.如此以科研项目为纽带,可以很好地树立学生的创新精神,提高学生的创新能力,增强学生的实验设计和实验动手能力,提升学生的创新能力和科研素养.
学院建立开放实验室,搭建实验教学平台,提供充足的实验条件,对分散的实验室及仪器设备需要合并调整、资源共享.实行实验室责任制,专人负责实验室安全和仪器设备使用,指导学生参与科技活动.学生从基础性实验——专业性实验——专题性实验——校外性实验4个层次建立实验模块,采用渐进式模式,使学生通过基础性实验——综合性实验——设计性实验3个层次的训练,逐渐形成较为系统的科研理念,使实验教学从基础性、专业性、专题性到研究性、开放性推进,培养提升学生的创新意识、创新能力和科研素养.
为了更好地培养生物技术专业学生的创新能力和专业技能,学院邀请社会各界专家和企业厂矿技术骨干为学生开设形式多样的选修课,重点开设创新探索型和实践应用型课程,以达到培养学生的实践、创新创业与就业能力及文化素养;邀请有关企业或公司的工程师和一线技术骨干进行专题讲座,讲座内容与生产实践紧密结合,增加了学生接触生产前沿、接触应用技术的机会,使学生有机会了解生物技术实际应用的情况.
2.2.4增加就业创业课程在新构建的实践教学体系中,设立就业创业课程,提升学生的就业创业意识.邀请相关就业创业专家进行专题讲座,以就业创业中的相关问题进行解释和解答.例如:如何进行择业;就业中需要准备哪些东西;工作中还需储备哪些知识;如果自主创业,应如何把握市场等.邀请历届各行各业优秀毕业生进行座谈与交流,分享他们的创业历程和工作经验.同临汾市就业创业活动中心合作,向学生讲解如何制作简历以及面试时的技巧等.同省内其他县市紧密联系,提供更多的实践与就业机会.如与吕梁市政府合作,让学生参与由吕梁市主办的创新创业竞赛,锻炼、验证学生的创新能力和综合素养.
3改革成效
国家和省级的“挑战杯”学科竞赛、“华文杯”生物教师技能大赛是检验学生能力的有效措施.近2年来,学院教师承担的国家和省部级科研项目中有近80%凝练成实验项目向生物技术专业学生开放;生物技术专业学生成功申报了国家级和省校级创新创业训练项目20余项;生物技术专业学生在以往的“挑战杯”竞赛中获得国家级三等奖,省级一、二等奖的好成绩;在“华文杯”竞赛中获得一、二等奖项;申请专利3项;在国内外核心期刊上发表论文数篇.
[1] 罗朝晖.地方新升本科院校应用数学专业实践教学体系构建的思考[J].中国大学,2014(3):1-3
[2] 高凤山,唐玲,窦少华,等.生物工程专业本科生课外实践教学培养学生创新能力模式初探[J].科技创新导报,2015(18):123-124
[3] 余龙江,鲁明波,李为.理工医结合,培养复合型、高素质生物技术人才[J].高教论坛,2010(9):12-14
[4] 邢朝斌,田喜凤,吴鹏,等.生物技术专业创新性实践教学体系的建立与实践[J].高师理科学刊,2013,33(1):107-110
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[6] 王俊丽,聂国兴.高等教育生物技术专业的办学现状与对策[J].河南科技学院学报,2012(5):99-102
[7] 林国荣.生物技术专业应用型人才培养中实践教学改革探索[J].大学教育,2014(5):129-130
[8] 关淑艳,姚丹,王秀然,等.生物技术专业实践教学模式探索[J].教育教学论坛,2014(52):135-136
Establishment of practical teaching system of biotechnology major of local normal university
WANG Yi-ling1,MENG Xiao-wei2,CHEN Wei1,HE Juan1,DUAN Jiang-yan1
(1. School of Life Science,Shanxi Normal University,Linfen 041000,China;2. Gaoping First High School,Gaoping 048400,China)
To improve the practice teaching quality of biotechnology major of local normal university,mobilize the learning autonomy of the students,exercise the practice ability of students and culture the innovation capability and academic research quality of the students,analyzed and studied the characteristic of practice teaching of biotechnology major of Shanxi Normal University.Reformed and innovated the primary practice teaching system.And established the new practice teaching system.
biotechnology major;practice teaching;teaching system
Q81∶G642.0
A doi:10.3969/j.issn.1007-9831.2016.01.029
2015-10-28
山西省重点教学质量工程项目(J2013042);山西省软科学项目(2013041038-02)
王祎玲(1970-),女,山西临汾人,教授,博士,主要从事植物系统演化与分子生物学方面的研究.E-mail:ylwangbj@hotmail.com
段江燕(1966-),女,山西临汾人,教授,硕士,主要从事生物化学与分子生物学方面的研究.E-mail:duanjiangyan123@163.com