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生物工程專業實踐總結范文1
【關鍵詞】研究生教育;專業學位;培養體系
1 引言
隨著我國經濟的迅猛發展,傳統的以培養“研究型”人才為主的研究生教育已經不能滿足社會對高級“應用型”人才的大量需求。為適應就業和經濟社會發展需要, 2009年國家從應屆本科畢業中增招全日制專業學位碩士研究生。具有專業學位授權的研究生培養單位,專業學位招生比例將逐年提高。研究生教育結構的調整要求培養單位重新定位不同類別研究生教育的培養目標,構建相應的培養體系,實現研究生教育的歷史轉型和戰略調整。[1]鄭州大學生物工程專業學位研究生培養自2004年開始,目前已經走過了8年的實踐歷程,生源類型也從最初的僅有在職人員調整為目前的全日制研究生和在職人員兩類。為進一步提高應用型研究生培養質量,現就鄭州大學生物工程類專業學位研究生培養體系的建立進行階段性總結,對專業學位研究生培養實踐過程中遇到的矛盾與問題提出改進的思路與設想,以便為我國、特別是河南省生物技術相關大中型企業和事業單位培養工程技術和工程管理高級人才,更好地服務社會經濟建設。
2 鄭州大學生物工程專業學位研究生培養體系構建
2.1 獲得工程碩士專業授權點時間及招生情況。
根據國務院學位辦[2003]52號文件,經教育部全國工程碩士專業學位教育指導委員會審議批準,鄭州大學2003年成為全國24所生物工程碩士招生單位之一,2004年開始招收在職人員攻讀生物工程碩士學位,2009年開始招收全日制生物工程碩士,至今已招生物工。
2.2 培養目標與培養方向。
根據生命科學飛速發展的特點和企事業單位對生物工程人才的需求,生物工程領域工程碩士旨在培養一批在生物工程領域(涵蓋工業、醫藥、食品、環保、農、林、牧、漁等行業)的企業、事業和行政管理部門從事應用研究、技術開發、生產管理等工作的高層次實用型、創新型、復合型生物工程技術和生物工程管理人才。
鄭州大學生物工程專業學位碩士研究生培養方向包括:發酵工程;生物制藥工程;煙草生物工程;基因工程;細胞工程;農業生物工程;環境生物工程等。
2.3 培養體系構成。
2.3.1 導師隊伍:師資隊伍建設是人才培養的關鍵,在學校高層次人才引進與培養兩手抓的方針指導下,經過8年努力,目前已經建立了一支年青化、高學歷、結構合理的校內導師隊伍和基地實踐經驗豐富的指導教師隊伍。為雙導師制培養模式的實施奠定了基礎。目前生物工程專業學位點擁有校內導師31人,其中教授15人,副教授16人;具有博士學位導師占90%;有過1年以上海外留學經歷的導師占51%,年齡在50歲以下的中青年導師占93%?;貙?0人,其中具有博士學位導師占40%,具有高級技術職稱的占93%。
2.3.2 實驗室建設:充分利用學科已有的研究條件和教學資源,構建多學科交叉融合的研究生培養平臺。目前可用于生物工程專業學位研究生培養的實驗場地近3000 m2,包括12個專業實驗室,具有完備的實驗儀器及設施,如發酵設備、高效液相層析系統、超濾系統、冷凍干燥機、凝膠成相系統、自動酶標分析儀、多功能顯微鏡、大容量低溫離心機、落地式高速離心機、微量移液器、PCR擴增儀、超凈工作臺、恒溫培養箱、控溫氣浴振蕩器、超聲細胞破碎儀、純水系統、多用電泳儀、液相色譜分析儀、蛋白純化系統、蛋白質雙相電泳系統等,保證了生物工程類研究生培養的順利開展。
2.3.3 創新實踐基地建設:研究生創新實踐基地建設是全面提升專業學位研究生綜合素質、完善研究生培養環節、提高研究生創新實踐能力、增強研究生社會責任感、培養就業能力的重要支撐。通過高校與企業和相關事業單位聯合建立研究生創新實踐基地是學位與研究生教育改革發展的需要,更是加快高校自我建設,提高其國際競爭力的需要。我系通過導師與企業或科研院所的科研合作基礎,企業自愿申報,經學校審核與篩選,將符合專業學位研究生培養要求的申報單位分批申報,目前已獲得鄭州大學正式批準的研究生創新實踐基地10個,還有一大批條件較好的候選單位正在建設中。
2.3.4 雙導師制培養模式:按照《生物工程領域工程碩士專業學位標準》要求分別制定了在職和全日制生物工程碩士培養方案、培養計劃及教學大綱;授課教師工程實踐能力強,開設了固定的學術前沿講座。80%以上論文選題來自于企業實踐,工程背景明確,應用性強。實行學校和基地雙導師培養模式,校內和基地有合作基礎,導師有充足研究經費。開題報告,中期檢查,答辯程序規范,答辯小組有基地導師參加。
3 生物工程專業學位研究生教育面臨的問題與挑戰
3.1 我國全日制專業學位研究生培養歷史短,從招生、培養到授予學位等環節都還缺乏成熟經驗,許多導師還不能很好地把握和區分科學學位研究生、全日制專業學位研究生和在職專業學位研究生分類培養的目標要求,有些導師甚至簡單地將專業學位研究生按傳統的科學學位研究生來培養,不能很好地完成培養應用型人才的要求。
3.2 全日制專業學位研究生學制2年,培養時間短,部分考生對培養模式和要求缺乏了解,導致目前報考專業學位研究生生源短缺。
4 生物工程專業學位研究生教育綜合改革思路
針對以上研究生教育結構調整中遇到的新問題,我們提出了以下綜合改革思路:
4.1 課程的設置:針對工程碩士專業學位研究生的特點和企業需求,注意拓寬專業知識和專業技術領域。在《基因工程》和《高等生物化學》兩門核心課程的基礎上,將《生物分離工程》、《生化反應工程與反應器》兩門課程作為生物工程領域工程碩士培養的新增核心課程。
4.2 研究課題確立:全日制專業學位學生入學第一年在校進行系統的理論學習和科研思路與技能培訓,主要由校內導師輔導;第二年到基地完成來自生產實踐的課題,主要由基地導師輔導。畢業設計選題要以解決企事業單位遇到的生產實踐中待解決的問題為立項依據。
4.3 專業模塊設置:全日制專業學位研究生學制2年,培養時間短,為保證培養質量,針對社會及企事業單位的需要,為專業學位研究生設置專業模塊,每個模塊具有對應的專業培養計劃,使學生可結合自己將來的就業興趣選擇適合的專業模塊,達到學有所專、學有所長、學用對口。設置的專業模塊有生物技術制藥、煙草工程、食品檢測技術、醫藥檢驗技術、自然保護區管理等,不同的模塊具有相應的課程設置。
4.4 考核方式調整:考核分理論與實踐兩部分,理論部分要求達到培養計劃規定的學分要求,實踐部分選題強調工程碩士專業學位論文應在導師的指導下,由工程碩士研究生所在單位或實習基地獨立完成,基地導師負責日常指導工作。在論文工作期間,研究生應到學校接受學校導師必要的指導工作。論文必須有一定的工作量,用于完成工程任務和論文工作的實際時間累計不少于一年。
5 結語
生物工程是生物學和工程學交叉的新興領域,是全球發展最快的高新技術之一。培養生物工程領域工程碩士,既是研究生教育結構戰略調整的需要,也是高校創建創新人才培養體系的一個重要部分。研究生培養從“學術型”向“應用型”轉變要求我們在培養過程中注重科研成果產業化,解決生產工藝、產品開發、銷售環節中存在的技術難題,不僅對我們的研究生教育事業提出了新的課題,同時也為學科發展提供了新機遇。[2][3]通過與基地聯合培養專業學位研究生,不僅有利于學生就業,還將推動高校開展橫向應用性課題的聯合研究,更好地為實施科教興國和可持續發展戰略服務。
參考文獻
[1] 魏國慶,張明輝. 生物醫學工程專業應用型人才培養模式的探索與實踐. 江西教育學院學報(綜合),2008,29(6):30-35
生物工程專業實踐總結范文2
關鍵詞 生物工程;實踐教學;實訓基地
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)04-0141-03
Abstract This paper finds major problems in the practice teaching of biological engineering in Colleges and universities, and put forward the idea of deepening the reform of teaching practice. Relying on National Biological Experiment Teaching Demonstration Center of Jilin University, we carry out a series of reforms on the practical teaching system, practical teaching methods and practical teaching evaluation system, and find a way which is suitable for the development of biological engineering professional practice teaching way in our school.
Key words bioengineering; practical teaching; training base
1 前言
生物工程作為21世紀科學技術的核心之一,是一門實踐性、應用性、綜合性很強的交叉學科[1]。隨著科技的進步,新技術、新方法不斷涌現,生物產業的前景也愈發廣闊。然而生物工程專業學生就業卻較為困難,究其根本原因,一方面是我國生物工程產業化水平較低,另一方面是因為學生的“三個能力”即實驗技能、工程能力、創新能力等方面有所欠缺。
實踐教學是本科教學的重要組成部分,是學生將理論知識轉化為實際能力的過程,對大學生實踐創新能力和工程能力的培養也至關重要。本文在分析國內生物工程專業實踐教學弊端的基礎上,依托吉林大學國家級生物實驗教學示范中心(以下簡稱實驗中心),對生物工程專業實踐教學改革進行初步探討。
2 生物工程實踐教學存在的問題
忽視實踐教學,教育理念落后 傳統教育觀念重理論、輕實踐,認為實踐教學是理論教學的補充,是驗證理論課的一種手段[2]。因此,生物工程專業的基礎課和專業課設置門數較多,學生課業較重,課余時間不足。相對而言,實驗課不設考試,沒有學分,只注意如何更好地配合理論教學,這就造成學生不重視實驗課和實驗技能,成為生物工程專業實踐教育的一大痼疾。
實驗內容陳舊,實驗課安排不合理 傳統的實驗教學內容大多是由課程指導教師獨立設置,而部分指導教師科研方向與所教課程方向不一致,無法將新知識、新技術和新方法引入實踐教學內容中,勢必導致實驗內容陳舊,方法老套。再加上各課程指導教師缺乏應有的溝通,故而實驗課內容零散,實驗內容重復[3],使得學生喪失主動學習的興趣。同時,由于實驗課依附于理論課,沒有獨立的學時,實驗課普遍安排在學生課余時間,實驗時間不足,學生對實驗中的一些現象缺乏思考[4]。由于整個實驗中學生都是被動參與,他們的主動性和積極性沒有被充分調動,一旦出現問題便難以解決,限制了他們創新能力和工程實踐能力的發展。
實驗教學經費投入少,師資隊伍薄弱 由于經費投入不足,很多儀器設備臺套數不夠,許多實驗中幾個甚至是十幾個學生共用一套儀器設備,且難以更新換代,先進的技術設備進入不到教學中來,造成理論與實際脫節,不能充分調動學生動手操作的積極性[5]。加之長期以來受傳統教育觀念影響,實驗系列教師一直不被重視。從事實踐教學的教師普遍存在學歷低、水平不高、進修機會少、職稱評定和工作量計算不合理的情況[6],導致實驗教學人員工作熱情不高、責任心不強,嚴重影響了實踐教學的質量。
3 生物工程實踐教學體系的構建
近幾年,針對生物工程專業存在的實際問題,進行許多改革嘗試。通過專業整合,將原屬于農業與機械學院的生物工程專業調整到生命科學學院,依托實驗中心對生物工程專業實踐教學進行改革,把實驗從理論課中分離出來,設計獨立的實踐課程和考核方法,理順學科脈絡,明確各課程的授業范圍,引入學科交叉和開放創新實驗,強化課程實驗與實訓實習內容的相互銜接,構建循序漸進、逐步深入、全面系統的課程體系。這樣調整,使得課程內容既避免重復,又相互銜接;既反映學科前沿,又突出學科交叉融合之勢。
專業基礎實驗 專業基礎實驗以培養學生的實驗能力為目的,強化學生的理論知識和實驗技能訓練。同時,在每門實驗課程內設計一定學時的設計實驗項目和綜合實驗項目供學生自主選做,有一定加分,提高實驗的深度和廣度,促進學生的學習興趣發展。以微生物學實驗為例,設計為64學時,必選實驗有3項為54學時。同時,設計6項選做實驗,其中3項綜合性實驗“從酸奶中分離、培養產乳鏈菌肽的乳酸乳球菌及乳鏈菌肽效價測定”“大腸桿菌噬菌體的分離、純化及效價測定”“纖維素酶產生菌的選育”,每項為8學時;3項設計性實驗“高產淀粉酶霉菌的分離純化”“高產酒精的釀酒酵母菌株的誘變選育”“高產抗菌肽乳酸菌的分離純化”,每項為2學時。學生做完必選實驗后,至少再選作1項綜合性實驗和1項設計性實驗才能結課,@樣有助于確立學生在實踐中的主體地位,激發其學習興趣,鍛煉其實驗技能。
另外,承辦院、校、省級生物實驗技能大賽,根據競賽成績選拔下一級參賽人員。通過這樣一種“層層遞進式”的競賽方式,學生的實驗技能進一步得以鞏固、加深。
實習實訓 為了更好地實現教學與生產的對接,將專業實踐分為校內實訓和校外實習兩個階段。
校內實訓建設了實訓基地,配備了相應的儀器設備,如多臺5~100 L發酵罐、空壓機、電鍋爐、大容量冷凍離心機、高壓均質機、噴霧干燥器、中試型流化床、滴丸機、凍干機等先進儀器。同時,將基因工程、發酵工程、代謝控制工程、生物分離工程等課程有機整合在一起,以典型的生物產品和教師的科研成果為內容,在學生具備專業基礎實驗能力的基礎上,從原材料開始到終產物的制備,用一個完整的實驗過程培養學生綜合運用所學知識、技術與方法解決實際問題的能力。
如“好氧發酵―谷氨酸發酵”和“重組人白介素18的發酵、純化及鑒定”分別是傳統生物產品實驗及科研成果實驗的代表。為了使課程內容與產品生產一致、儀器設置與生產要求一致、教學過程與工藝流程一致,校內實訓以學生為主,教師負責指導,學生按照企業的生產流程通過小組合作生產出相應產品,通過這一過程使得學生對生物產品的開發、生產、提取、檢驗等一系列過程有了深刻的了解。
同時,積極推進產學研緊密結合,推動教師參與企業的產品與技術開發,從企業引進生產經驗豐富的工程師到學校任教,并與16家科研院所和企業聯辦實習基地。在學生完成校內實訓,掌握相關生產原理及工藝流程后,帶領他們到相關的工廠實地實習,了解工廠設計,熟悉生產流程,加深對自動化的認知。這樣既促進了學生職業能力的發展,也為教師和企業的合作提供了平臺,實現了共贏。
創新實驗 創新實驗依托開放實驗、大學生創新創業計劃、吉林省生命科學創新實驗大賽、本科畢業論文等來推動學生學習熱情和科研興趣。在大創計劃和創新大賽中,學生自主選擇題目并由教師指導學生自主閱讀文獻、設計路線和進行試驗。在畢業論文中,教師以自己的科研課題為主設計題目,教師和學生實行雙向選擇,確保一人一題。在這一過程中,使學生了解科研過程,具備文獻檢索、設計實驗方案、論文寫作等科研工作必備素質。
經過幾年的積累與沉淀后,學生的實踐能力和創新能力顯著提高,本科生承擔創新實驗項目47項,發表研究論文19篇,參與申請發明專利6項。
4 生物工程專業實踐教學方法的創新
隨著信息技術的迅猛發展,信息技術與教育的深度融合已成為必然趨勢?!盎ヂ摼W+”實踐教學不受時間的限制,學生可隨時通過手機等現代通信工具進行選課、預習、復習、查詢成績、課后交流,由“被動灌輸”變為“主動探索”,提高了學習效率,促進了自主學習。
以實驗中心網站為平臺,將現代信息技術與啟發式、互動式、探究式的教學方法相結合,進行數字化教材、虛擬仿真技術、微課等輔助教學。
1)在實驗中心網站上本學期實踐教學日程安排,學生根據選課查閱相應的數字化資源,通過相關儀器使用視頻、課件和相關資料預習,盡早熟悉操作技能,理解實驗原理,提高實驗效率,減少實際操作中的錯誤。
2)通過基本實驗技術、選做和驗證性等微實驗知識點或技能點視頻的學習,使學生在短時間內熟悉實驗原理、實驗過程、實驗操作和實驗現象,進而將更多的時間投入到綜合性、探究性實驗上。
3)通過對操作復雜、大型設備使用技術、不可見的實驗原理和不可見的實驗現象或結果的虛擬仿真實驗學習,如動物解剖、外源基因轉入受體菌的過程,發酵罐控制、高效液相色譜的操作等,使學生網上模擬實驗過程操作,形象、直觀地熟悉實驗原理和實驗現象,加深對實驗過程的理解,為真實的實驗操作打下基礎。
4)W生通過網絡互動平臺,實現自主答題、自主測試、師生互動、成績查詢、教學評價等。
5)教師可登錄后臺,查看學生的觀看視頻次數、時間、模擬實驗操作情況,評定學生自學成績等。
幾年來,中心開發網絡課程13部、在編數字化課程3部、視頻71部、多媒體課件89個、仿真實驗6個,促進了學生的自主學習和創新,取得較好的教學效果。
5 生物工程專業實踐教學評價體系的建立
完善的實踐教學評價體系是實踐教學目標得以實現的根本保障。經過幾年的摸索、總結和實踐,構建了一套以學生為主體、內容多元性、渠道多樣化、注重評價對象未來發展的實踐教學評價體系。該體系由實踐教學考核體系和實踐教學效果評價體系兩部分組成。
1)學生實踐成績評價體系由五部分組成:
①學生預習實驗、觀看儀器操作的程度,占總成績的10%;
②進行儀器操作的考核,合格者發儀器使用許可證,占總成績的20%;
③良好的實驗習慣,由研究生助教和實驗系列人員對實驗中的行為打分,占總成績的20%;
④全部實驗結束后的考試,占總成績的25%;
⑤實驗報告、實驗結果電子分析報告,占總成績的25%。
另外,如果實驗為探究型實驗,則降低④⑤各5%的占比,增加實驗設計和論文撰寫10%的占比。
2)實踐教學效果評價體系由三部分組成:
①學期末,對在校學生、畢業一年的學生和任課教師做調查問卷,并收集網上反饋信息,以此作為改進的依據;
②學期初,組織任課教師、校內專家、用人單位專家認真總結實踐教學不足,提出改進意見并參與培養方案制訂,使各項改革有利于培養學生綜合素質,符合社會需要;
③設立實踐教學督學委員會,指導并監督各項實踐工作落到實處。
實踐證明,該評價體系對促進學生提高創新能力、工程實踐能力、科研素質等具有明顯效果,大學生創新創業訓練計劃立項不斷增加,、申請專利的數量和質量一直攀升,各級學科競賽獲獎大幅度增多,被國內外知名院校錄取的研究生數量逐年增加,得到用人單位廣泛認可。
6 高水平的實踐教學團隊的建設
教師是培養方案的執行者,教師的素質、能力與水平,直接關系到教育質量的高低,關系到培養學生的社會認可度[7]。針對青年教師的培養,首先,采取老教師傳、幫、帶的措施,定期對青年教師進行教學理念、教學方法的指導,提高青年教師的教學水平;其次,鼓勵中青年教師在職攻讀博士學位,提高學歷層次;最后,為中青年教師提供參加各種教學、科研會議的機會,幫助中青年教師申請教學、科研項目,提高業務水平,開闊科研視野。
經過幾年的建設,中心教學團隊的年齡結構、學歷結構和職稱結構趨于合理,中青年教師比例為72%,博士學位獲得者比例為39%,高級職稱擁有者比例為28%。教學成果不斷涌現,主編出版實驗教材15部、實驗教改專著6部,發表教學研究論文120篇,獲各類教學改革獎勵與榮譽158項,確保了培養方案的順利實施和實踐育人質量的不斷提高。
7 結語
吉林大學生物工程專業于2000年在工學部食品科學與工程的基礎上開始建設,成立時間短、積累少,實踐教學環節比較薄弱,阻礙了專業發展。因此,在專業建設和發展過程中一直重視實踐教學改革,不斷探討提高實踐教學質量的方法,并取得較好的成績,學生的實驗技能、綜合能力、創新意識都有了很大程度的提高。將進一步進行實驗教學梯隊建設、數字化教材建設、教學管理的探索和改革,使學生更好地適應學科的發展和社會的需要。
參考文獻
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生物工程專業實踐總結范文3
【關鍵詞】生物工程;培養方案;分類人才培養模式
生物工程專業是教育部于1998年正式成立的專業,包括生物化學工程、微生物制藥、發酵工程、生物化工等專業,并且首次將生物工程列為本科專業目錄中工學門類中的一種,與化學工程、輕工等并列,對生物技術領域產業化發展以及人才培養都具有極其重要意義[1,2]。隨著時展生物工程已經逐漸發展成主導性產業,在國家產業結構調整和經濟增長中扮演不可或缺的角色,必將成為國家大力發展生產力,實現跨越式發展極大的推動力。生物工程專業發展迅速,但近年大規模擴招和許多學校現有辦學條件的限制,致使生物工程專業建設主要存在以下問題:(1)教學資源緊張且師資薄弱,教學質量方面出現較多問題,更為重要的是經費嚴重不足導致辦學力不從心;(2)由于目前生物工程沒有形成大規模的產業化,許多高校又增設了生物工程專業,導致畢業生就業出現困境;(3)生物工程本科專業為一級學科,但卻沒有生物工程碩士和博士點,從而導致本科和研究生教育出現脫勾現象,對于生物工程領域高素質、高水平人才培養非常不利,為此應加快生物工程碩士和博士點建設,切實制定相應的質量標準,加強專業建設和人才培養模式的研究,培養滿足社會需求的各種規格的生物工程專業人才是當務之急。目前部分高校也實行創新型、復合型或應用型人才培養模式,但是同一個專業只實行一種培養模式,一種培養方案,學生入校后,只能按照事先設計好的培養方案和課程體系去學習,學生卻沒有選擇余地,結果導致同一專業培養出來的學生規格全國差不多[3-5]。而社會同一行業用人單位對同一專業的學生要求卻不同,即雖然來自同一專業畢業生,其工作崗位性質要求是不同的,然而學生在學校培養規格基本一樣,這樣的畢業生就不能滿足社會同一行業不同性質崗位的需要。比如現行生物工程專業按照教育部教學指導委員會制定的規范要求,生物工程專業按照應用型人才培養模式進行培養,而學生畢業后有的出國、有的考研、有的到研究性質的單位、有的到技術崗位、有的到本專業管理崗位工作等等。如果按照應用型人才培養模式和與之配套的培養方案和課程體系進行培養,這樣的畢業生是無法滿足上述這些不同崗位工作的要求。所以說現實社會中,需要各種培養規格的生物工程專業人才,如研發型人才、技術型人員、專業管理人才、教學型人才等不同規格的各類人才。因此,必須對人才培養模式加大研究力度,培養不同規格的人才,以滿足社會和學生本人的需求,從而培養出高質量的人才,進而適應日益激烈的人才市場競爭。為此,我們確定了以就業為導向、以工科為背景、以化工學科為優勢、以生物學科為基礎,制定滿足社會需求的生物工程專業培養方案,并根據社會需求、生源質量和未來就業方向提出一種新型的人才培養模式——分類人才培養模式(研究型、應用型、復合型),在學生個性化下功夫,培養滿足社會同一行業不同單位對不同規格的生物工程專業人才需求。我院圍繞學校的辦學定位和特色專業建設目標,認真總結專業辦學經驗,深入開展本專業人才需求調查和分析,進一步明確新形勢下本專業在人才培養中對于創新能力和自身素質要求,對人才培養方案不斷進行優化,突出專業特色。以增強人才創新性、實踐性、前瞻性和適應性作為根本原則,構建合理的課程體系和教學計劃,并做到持續改進,以保證課程體系和教學計劃適應企業、行業、社會對人才需求的變化。著重建設實踐教學環節,重點培養學生的實踐能力,強化學生獨立獲取知識、終身學習的能力和綜合素質的培養,真正為企業提供高素質的對口人才。
1拓寬專業口徑,制定生物工程專業創新型人才培養方案
1.1準確定位生物工程專業創新型人才培養目標
緊密追隨社會經濟發展需要,按照企業和市場需要不斷調整和重組現有專業,使生物工程專業更好的適應國家產業結構調整和經濟發展。另外要不斷拓寬就業基礎,著重增強創新能力和高素質的人才培養,改變過去專業意識強和“填鴨式”的知識傳授,按照社會發展需要使人才的知識能力和素質結構更加合理。從而提高學生的綜合知識結構體系。遵循“橫向拓寬,縱向理順,加強基礎,調整結構,更新內容,精簡學時,突出實踐”的原則,并根據吉林化工學院本科專業培養方案修訂的原則和意見,重新構建培養方案,使其更加符合人才培養需要,其主要特點是:(1)注重知識能力和素質的協調發展,培養目標更加明確;特別是增加了本科生在讀期間,必須修滿4個創新教育學分,否則不能畢業;(2)明確主干課程的同時重點建設實踐教學環節;(3)拓寬專業口徑,把注意力放在創新能力的培養;(4)采用3+1模式,即大一到大三學年主要學習理論知識,大四學年重點進行實踐環節教學。新培養方案更加符合人才培養目標,有利于提高人文素養和科學素質,符合新時代對于學生德智體美全面發展要求,對于學生實踐和創新能力的培養打下堅實基礎。由此,我們確定了生物工程專業創新型人才的培養目標:培養具有正確世界觀、人生觀和價值觀德智體美全面發展的高素質創新型人才;具有扎實的理化知識、社科知識和人文素養;具有較高的外語水平和計算機應用能力,具有學會學習和較強的實踐能力;能夠掌握生物工程與技術領域的基本理論和技能,從而成為在該領域從事技術研究和產品開發以及生產管理等方面的應用型人才。
1.2明確生物工程專業分類人才(研究型、應用型、復合型)培養要求
以“注重素質、強化基礎、拓寬口徑、增強能力、開拓創新”為教學指導思想,融業務培養與素質教育為一體,融知識傳授與能力培養為一體,融教學與科研為一體,培養素質高、基礎厚、知識寬、能力強和具有創新精神的生物工程技術人才,并對素質結構、能力結構和知識結構均做了明確的要求。對于素質結構要求具備較高的思想道德素質、較高的文化素質、良好的專業素質和良好的身心素質,只有具備健全人格、人文素養、創新意識和創新精神以及良好的心理素質才能發展成為高素質的人才。對于能力結構要求具備獲取知識的能力、應用知識能力和創新能力。只有具備這些能力才能在相關領域進行獨立研發和生產設計,才能運用創造性思維進行科研開發。對于知識結構要求具備自然科學知識、人文社會科學知識、工具性知識、專業基礎知識、生物工程專業知識、工程技術知識和管理知識。只有掌握這些基本的理論和知識才能熟練解決生產實踐中遇到的問題,才能成長為社會發展需要的研究型、應用型、復合型人才。
2注重課程建設,建立科學、可行的創新人才培養的課程體系和教學內容體系,修訂與之適應的教學大綱
按照拓寬就業基礎和增強創新能力和高素質人才培養的思路重新設計教學計劃,綜合考慮學生知識能力和素質結構的協調發展,改變過去專業意識強和各門課程相互獨立現象,增強不同學科間的交叉融合,積極推進教學內容和手段的改革。新的課程體系既體現了學科交叉融合和文理工滲透也體現了上下游技術結合。設置的課程選擇性更強,專業任意選修課由原來的14門增加至20門,并且強化實踐教學環節,突出各專業主干課程綜合大實驗的重要性,設置了《基因工程綜合實驗》、《細胞工程綜合實驗》、《生物分離工程綜合實驗》等綜合大實驗課程,并增加了《發酵工程課程設計》。增設文獻檢索與科技論文寫作、英語聽力課。同時修訂生物工程專業課程教學大綱。并確定重點建設《基因工程》、《生物化學》、《微生物學》、《生物分離工程》等課程,每門課程均設課程負責人,由課程負責人制定本門課程的教學大綱及組織課堂教學。另外,加強教材建設,制訂“生物工程專業教材選用原則”,優先選用教育部獲獎教材、優秀教材、規劃教材、面向21世紀課程教材、引進國外優秀教材的中文譯本、高等教育出版社和科學出版社近3年出版的教材。同時學院編寫了生物類優秀教材推薦目錄,供任課教師在征訂教材時參考。
3更新實踐教學內容,構建培養創新精神和實踐能力的實踐教學體系
生物學是一門實驗科學,而生物工程專業是生命科學從實驗室研究通向工業生產的橋梁。所以,我們高度重視實踐教學環節的建設,充分發揮科研的支撐作用,合理安排實驗課程、課程設計、專業實習和畢業論文等教學環節,建立一定的研發訓練體系;而全程導師制的實施,進一步提高了大學生課外創新實踐活動的質量,貫徹了“全人教育”的思想,保證了本專業培養目標的實現。
3.1結合生物學科特點,統籌安排實驗教學
生物工程專業原來專業基礎實驗課大多為驗證性實驗,這樣不利于交叉學科、前沿學科內容的引入,更不利于學生分析和解決問題能力的提高。為此,重新構建了實驗課程教學內容,優化了實驗教學體系內容,增加了綜合和設計性實驗。將所有實驗課分為專業基礎實驗和生物工程綜合大實驗兩大類,按照由易到難、由簡單到復雜的特點組織教學,突出實驗教學的綜合性和創新性。按照新思路,我們將生物學基礎實驗課程內容按基本技術、宏觀水平、細胞水平和分子水平四個層次重新組合,優化課程體系,打破課程界限,內容合理銜接,由易到難,避免重復;將實驗課程分為學科基礎實驗、專業基礎實驗和專業綜合實驗三大類,使本專業的實驗教學具有基礎性、系統性、綜合性和先進性。另外重視學生的求知欲和探究精神,鼓勵學生進行獨立研究并營造一個寬松的環境,著重培養學生的創新能力。引領學生積極參與到導師的科研課題以及各種學術講座和Semi-nar形式的學術活動,這樣學生才能充分了解本領域的發展前沿,從而使其明了自己的研究方向,增強了他們的創新意識和實踐能力,最終成為具有創新能力的應用型人才。
3.2建立“四個三”實踐教學體系,符合學生認知規律
實行“四個三”實踐教學體系,即三個實驗層次:宏觀水平、細胞水平、分子水平;三種實驗類型:基本驗證實驗、專業綜合實驗、研究設計實驗;三種教學途徑:必修實驗、開放實驗、創新實驗;三種考核方式:實驗習慣養成和基本儀器使用、實驗報告、實驗操作考核。通過“四個三”實踐教學實施使學生充分認識了各門課程的內在聯系,極大地培養了學生的創新思維,推動了學生進行獨立研究從而培養了他們的創新意識和實踐能力,實現了知識能力和素質的協調發展。
3.3尊重教師科研背景,理論實驗同步建設
我們充分尊重教師的科研背景,使課程或部分教學內容與教師科研方向一致,使之能將科研成果及時融入理論與實驗教學。由主講理論課程的教師總體負責對應實驗課程的建設,使之合理銜接,內容融匯貫通,從而促進了課程的整合和理論、實驗教學內容的更新。
3.4技術方法合理綜合,內容與科研、生產有機結合
根據實驗內容的內在聯系,科學綜合實驗技術和實驗方法,基本技術不計學時學分,實行實驗室開放性訓練,合格者方可進入實驗環節。結合“本科生創新教育基金項目”引入科研成果和社會應用項目,為學生開出設計創新性實驗。另外導師將個人的科研成果進行重新設計轉化為學生能夠操作的綜合性大實驗,通過學生再現科研成果可使學生明白科研成果必須能夠復現并且經得起推敲,從而大大增強了學生的科研興趣。逐步實現了與教師科研課題相結合的基礎實驗技能化、實驗平臺多元化、實驗思維科研化、培養過程個性化的實驗教學體系。
4結束語
教育是社會進步和經濟發展的奠基工程。教育的產品——人才已經成為未來社會的焦點,為此,如何培養出一專多能、幾專多能的高質量的人才來滿足形勢發展的需要,已是擺在高等教育面前十分突出的重要課題。目前部分高校也實行創新型、復合型或應用型人才培養模式,但是同一個專業只實行一種培養模式,一種培養方案,學生入校后,只能按照事先設計好的培養方案和課程體系去學習,學生卻沒有選擇余地,結果導致同一專業培養出來的學生規格全國差不多。而社會同一行業用人單位對同一專業的學生要求卻不同,即雖然來自同一專業畢業生,其工作崗位性質要求是不同的,然而學生在學校培養規格基本一樣,這樣的畢業生就不能滿足社會同一行業不同性質崗位的需要?,F實社會中,需要各種培養規格的生物工程專業人才,如研發型人才、技術型人員、專業管理人才、教學型人才等不同規格的各類人才。因此,必須對人才培養模式加大研究力度,培養不同規格的人才,以滿足社會和學生本人的需求,從而培養出高質量的人才,進而適應日益激烈的人才市場競爭。因此生物工程專業建設應抓住機遇創新發展,不斷地探索改革培養方案,最終實現培養生物工程領域研究型、應用型、復合型人才的目的。
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生物工程專業實踐總結范文4
關鍵詞生物工程;實踐教學;實訓基地
1前言
生物工程作為21世紀科學技術的核心之一,是一門實踐性、應用性、綜合性很強的交叉學科[1]。隨著科技的進步,新技術、新方法不斷涌現,生物產業的前景也愈發廣闊。然而生物工程專業學生就業卻較為困難,究其根本原因,一方面是我國生物工程產業化水平較低,另一方面是因為學生的“三個能力”即實驗技能、工程能力、創新能力等方面有所欠缺。實踐教學是本科教學的重要組成部分,是學生將理論知識轉化為實際能力的過程,對大學生實踐創新能力和工程能力的培養也至關重要。本文在分析國內生物工程專業實踐教學弊端的基礎上,依托吉林大學國家級生物實驗教學示范中心(以下簡稱實驗中心),對生物工程專業實踐教學改革進行初步探討。
2生物工程實踐教學存在的問題
忽視實踐教學,教育理念落后傳統教育觀念重理論、輕實踐,認為實踐教學是理論教學的補充,是驗證理論課的一種手段[2]。因此,生物工程專業的基礎課和專業課設置門數較多,學生課業較重,課余時間不足。相對而言,實驗課不設考試,沒有學分,只注意如何更好地配合理論教學,這就造成學生不重視實驗課和實驗技能,成為生物工程專業實踐教育的一大痼疾。實驗內容陳舊,實驗課安排不合理傳統的實驗教學內容大多是由課程指導教師獨立設置,而部分指導教師科研方向與所教課程方向不一致,無法將新知識、新技術和新方法引入實踐教學內容中,勢必導致實驗內容陳舊,方法老套。再加上各課程指導教師缺乏應有的溝通,故而實驗課內容零散,實驗內容重復[3],使得學生喪失主動學習的興趣。同時,由于實驗課依附于理論課,沒有獨立的學時,實驗課普遍安排在學生課余時間,實驗時間不足,學生對實驗中的一些現象缺乏思考[4]。由于整個實驗中學生都是被動參與,他們的主動性和積極性沒有被充分調動,一旦出現問題便難以解決,限制了他們創新能力和工程實踐能力的發展。實驗教學經費投入少,師資隊伍薄弱由于經費投入不足,很多儀器設備臺套數不夠,許多實驗中幾個甚至是十幾個學生共用一套儀器設備,且難以更新換代,先進的技術設備進入不到教學中來,造成理論與實際脫節,不能充分調動學生動手操作的積極性[5]。加之長期以來受傳統教育觀念影響,實驗系列教師一直不被重視。從事實踐教學的教師普遍存在學歷低、水平不高、進修機會少、職稱評定和工作量計算不合理的情況[6],導致實驗教學人員工作熱情不高、責任心不強,嚴重影響了實踐教學的質量。
3生物工程實踐教學體系的構建
近幾年,針對生物工程專業存在的實際問題,進行許多改革嘗試。通過專業整合,將原屬于農業與機械學院的生物工程專業調整到生命科學學院,依托實驗中心對生物工程專業實踐教學進行改革,把實驗從理論課中分離出來,設計獨立的實踐課程和考核方法,理順學科脈絡,明確各課程的授業范圍,引入學科交叉和開放創新實驗,強化課程實驗與實訓實習內容的相互銜接,構建循序漸進、逐步深入、全面系統的課程體系。這樣調整,使得課程內容既避免重復,又相互銜接;既反映學科前沿,又突出學科交叉融合之勢。專業基礎實驗專業基礎實驗以培養學生的實驗能力為目的,強化學生的理論知識和實驗技能訓練。同時,在每門實驗課程內設計一定學時的設計實驗項目和綜合實驗項目供學生自主選做,有一定加分,提高實驗的深度和廣度,促進學生的學習興趣發展。以微生物學實驗為例,設計為64學時,必選實驗有3項為54學時。同時,設計6項選做實驗,其中3項綜合性實驗“從酸奶中分離、培養產乳鏈菌肽的乳酸乳球菌及乳鏈菌肽效價測定”“大腸桿菌噬菌體的分離、純化及效價測定”“纖維素酶產生菌的選育”,每項為8學時;3項設計性實驗“高產淀粉酶霉菌的分離純化”“高產酒精的釀酒酵母菌株的誘變選育”“高產抗菌肽乳酸菌的分離純化”,每項為2學時。學生做完必選實驗后,至少再選作1項綜合性實驗和1項設計性實驗才能結課,這樣有助于確立學生在實踐中的主體地位,激發其學習興趣,鍛煉其實驗技能。另外,承辦院、校、省級生物實驗技能大賽,根據競賽成績選拔下一級參賽人員。通過這樣一種“層層遞進式”的競賽方式,學生的實驗技能進一步得以鞏固、加深。實習實訓為了更好地實現教學與生產的對接,將專業實踐分為校內實訓和校外實習兩個階段。校內實訓建設了實訓基地,配備了相應的儀器設備,如多臺5~100L發酵罐、空壓機、電鍋爐、大容量冷凍離心機、高壓均質機、噴霧干燥器、中試型流化床、滴丸機、凍干機等先進儀器。同時,將基因工程、發酵工程、代謝控制工程、生物分離工程等課程有機整合在一起,以典型的生物產品和教師的科研成果為內容,在學生具備專業基礎實驗能力的基礎上,從原材料開始到終產物的制備,用一個完整的實驗過程培養學生綜合運用所學知識、技術與方法解決實際問題的能力。如“好氧發酵—谷氨酸發酵”和“重組人白介素18的發酵、純化及鑒定”分別是傳統生物產品實驗及科研成果實驗的代表。為了使課程內容與產品生產一致、儀器設置與生產要求一致、教學過程與工藝流程一致,校內實訓以學生為主,教師負責指導,學生按照企業的生產流程通過小組合作生產出相應產品,通過這一過程使得學生對生物產品的開發、生產、提取、檢驗等一系列過程有了深刻的了解。同時,積極推進產學研緊密結合,推動教師參與企業的產品與技術開發,從企業引進生產經驗豐富的工程師到學校任教,并與16家科研院所和企業聯辦實習基地。在學生完成校內實訓,掌握相關生產原理及工藝流程后,帶領他們到相關的工廠實地實習,了解工廠設計,熟悉生產流程,加深對自動化的認知。這樣既促進了學生職業能力的發展,也為教師和企業的合作提供了平臺,實現了共贏。創新實驗創新實驗依托開放實驗、大學生創新創業計劃、吉林省生命科學創新實驗大賽、本科畢業論文等來推動學生學習熱情和科研興趣。在大創計劃和創新大賽中,學生自主選擇題目并由教師指導學生自主閱讀文獻、設計路線和進行試驗。在畢業論文中,教師以自己的科研課題為主設計題目,教師和學生實行雙向選擇,確保一人一題。在這一過程中,使學生了解科研過程,具備文獻檢索、設計實驗方案、論文寫作等科研工作必備素質。經過幾年的積累與沉淀后,學生的實踐能力和創新能力顯著提高,本科生承擔創新實驗項目47項,發表研究論文19篇,參與申請發明專利6項。
4生物工程專業實踐教學方法的創新
隨著信息技術的迅猛發展,信息技術與教育的深度融合已成為必然趨勢。“互聯網+”實踐教學不受時間的限制,學生可隨時通過手機等現代通信工具進行選課、預習、復習、查詢成績、課后交流,由“被動灌輸”變為“主動探索”,提高了學習效率,促進了自主學習。以實驗中心網站為平臺,將現代信息技術與啟發式、互動式、探究式的教學方法相結合,進行數字化教材、虛擬仿真技術、微課等輔助教學。1)在實驗中心網站上本學期實踐教學日程安排,學生根據選課查閱相應的數字化資源,通過相關儀器使用視頻、課件和相關資料預習,盡早熟悉操作技能,理解實驗原理,提高實驗效率,減少實際操作中的錯誤。2)通過基本實驗技術、選做和驗證性等微實驗知識點或技能點視頻的學習,使學生在短時間內熟悉實驗原理、實驗過程、實驗操作和實驗現象,進而將更多的時間投入到綜合性、探究性實驗上。3)通過對操作復雜、大型設備使用技術、不可見的實驗原理和不可見的實驗現象或結果的虛擬仿真實驗學習,如動物解剖、外源基因轉入受體菌的過程,發酵罐控制、高效液相色譜的操作等,使學生網上模擬實驗過程操作,形象、直觀地熟悉實驗原理和實驗現象,加深對實驗過程的理解,為真實的實驗操作打下基礎。4)學生通過網絡互動平臺,實現自主答題、自主測試、師生互動、成績查詢、教學評價等。5)教師可登錄后臺,查看學生的觀看視頻次數、時間、模擬實驗操作情況,評定學生自學成績等。幾年來,中心開發網絡課程13部、在編數字化課程3部、視頻71部、多媒體課件89個、仿真實驗6個,促進了學生的自主學習和創新,取得較好的教學效果。
5生物工程專業實踐教學評價體系的建立
完善的實踐教學評價體系是實踐教學目標得以實現的根本保障。經過幾年的摸索、總結和實踐,構建了一套以學生為主體、內容多元性、渠道多樣化、注重評價對象未來發展的實踐教學評價體系。該體系由實踐教學考核體系和實踐教學效果評價體系兩部分組成。1)學生實踐成績評價體系由五部分組成:①學生預習實驗、觀看儀器操作的程度,占總成績的10%;②進行儀器操作的考核,合格者發儀器使用許可證,占總成績的20%;③良好的實驗習慣,由研究生助教和實驗系列人員對實驗中的行為打分,占總成績的20%;④全部實驗結束后的考試,占總成績的25%;⑤實驗報告、實驗結果電子分析報告,占總成績的25%。另外,如果實驗為探究型實驗,則降低④⑤各5%的占比,增加實驗設計和論文撰寫10%的占比。2)實踐教學效果評價體系由三部分組成:①學期末,對在校學生、畢業一年的學生和任課教師做調查問卷,并收集網上反饋信息,以此作為改進的依據;②學期初,組織任課教師、校內專家、用人單位專家認真總結實踐教學不足,提出改進意見并參與培養方案制訂,使各項改革有利于培養學生綜合素質,符合社會需要;③設立實踐教學督學委員會,指導并監督各項實踐工作落到實處。實踐證明,該評價體系對促進學生提高創新能力、工程實踐能力、科研素質等具有明顯效果,大學生創新創業訓練計劃立項不斷增加,、申請專利的數量和質量一直攀升,各級學科競賽獲獎大幅度增多,被國內外知名院校錄取的研究生數量逐年增加,得到用人單位廣泛認可。
6高水平的實踐教學團隊的建設
教師是培養方案的執行者,教師的素質、能力與水平,直接關系到教育質量的高低,關系到培養學生的社會認可度[7]。針對青年教師的培養,首先,采取老教師傳、幫、帶的措施,定期對青年教師進行教學理念、教學方法的指導,提高青年教師的教學水平;其次,鼓勵中青年教師在職攻讀博士學位,提高學歷層次;最后,為中青年教師提供參加各種教學、科研會議的機會,幫助中青年教師申請教學、科研項目,提高業務水平,開闊科研視野。經過幾年的建設,中心教學團隊的年齡結構、學歷結構和職稱結構趨于合理,中青年教師比例為72%,博士學位獲得者比例為39%,高級職稱擁有者比例為28%。教學成果不斷涌現,主編出版實驗教材15部、實驗教改專著6部,發表教學研究論文120篇,獲各類教學改革獎勵與榮譽158項,確保了培養方案的順利實施和實踐育人質量的不斷提高。
生物工程專業實踐總結范文5
關鍵詞:畢業設計(論文);生物工程;科研課題;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)38-0140-03
一、前言
畢業設計(論文)是高校本科教學的一個重要實踐性教學環節[1,2]。對學生而言,是理論與實踐相結合的學習階段,可以培養和鍛煉應用專業知識解決實際問題的能力,培養科技文獻查閱與科技論文撰寫能力,以及培養良好的職業素養和嚴謹求實的工作作風。對學校而言,是提升本科教學質量的主要抓手,也是檢驗能否向社會輸送合格人才的重要標準。
生物技術是解決21世紀人類面臨的資源、能源、環境、人口與健康等問題的重要手段之一,因此,生物技術產業已成為世界各國特別是大國經濟社會發展戰略的重點[3]。為了適應生物技術產業迅速發展對人才的需求,我國教育部在1998年高等院校學科調整時增設了生物工程本科專業[3,4]。目前,高等學校的生物工程專業已成為最為重要的專業之一,它是培養掌握現代生物學和生物技術基本科學原理、基本技能、工藝技術過程和工程設計等基本理論,能在生物技術與工程領域從事產業化工程設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才[5,6]。生物工程專業是以工為主、以理為輔、工理管相結合的復合型專業,具有很強的實踐性,因此做好該專業的畢業設計(論文)實踐環節,對提高教學效果和人才培養質量具有重要意義。然而,目前高校畢業設計(論文)的質量整體上出現了下滑的趨勢,主要表現在:(1)師生比例偏低,指導老師無法利用有限的精力和時間高效指導畢業設計(論文);(2)選題盲目,課題研究內容陳舊,缺乏創新性,有的還脫離生產實際;(3)畢業論文的寫作水平差,學生缺乏科技論文寫作訓練,論文寫作格式與文獻引用缺乏規范;(4)評價體系不完善。學生們在畢業設計(論文)階段的表現是良莠不齊的,但最終畢業時獲得的文憑卻并無二致且本科畢業率幾乎一直都是100%,極大地挫傷了學生的學習積極性和主動性。因此,為了提高畢業設計(論文)質量,如何改革并完善現有的畢業設計(論文)教學模式已成為高校教育者討論的熱點之一。
從2010年開始,我們進行了依托省部級以上縱向科研課題教學本科生畢業設計(論文)的探索和實踐,讓學生在畢業設計(論文)的教學實踐環節參與到導師的在研課題中。本文以ε-聚賴氨酸高效生物合成和產業化實施項目為例,就相關的探索和實踐進行了總結。
二、依托科研課題教學本科畢業設計(論文)
1.形成合理的科研團隊。目前,高等院校本科畢業設計(論文)的教學方式多采用導師制。然而,導師制是一種精英教育的教學模式,其實質上是一位導師和一個學生之間面對面的、高度個人之間的接觸和交流[7]。這種形式的制度是依靠學生對教師的低比率,它是一種高成本的制度。隨著高等教育大眾化的來臨,高校辦學規模的擴大,生師比持續升高,辦學資源日益緊張,高成本原始形態的導師制已難以為繼,它對師生比例的要求無疑增加了導師的教學負擔。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),學生在選題后就進入到導師的課題組中,與研究生統一學習和交流,建立一個由導師、研究生和本科生(1∶5∶3)構成的梯度研究團隊。在這個團隊中,導師對本科生、研究生的研究方向和內容進行統一安排和規劃,對項目研究的關鍵科學問題進行分解和歸納,形成一個個獨立且相關聯的子課題。然后,本科生自主選擇一個具體子課題進行研究。團隊中研究生協助導師對本科生進行實驗技能、實驗設備和方法等方面的培訓和指導。這樣,以科研課題為基礎,通過科研團隊各成員的分工和合作,一方面減輕導師的工作量,使導師能夠高效利用有限的精力和時間,達到事半功倍的效果。在教學過程中,避免了以往導師對指導內容不明確,對“如何導”、“導什么”等缺乏清晰的認識等問題。另一方面,傳統的一個導師和一個學生的面對面的交流,轉變成本科生與具有一定科研基礎的研究生,特別是博士生進行高度個人的接觸和交流,有效地縮短了本科生的適應期,極大地提高了其積極性和主動性。
2.選擇合適的論文題目。畢業設計(論文)的選題顯著影響畢業論文的質量,若選題過于陳舊或是假題目,研究內容與實際的研究和生產嚴重脫節,則論文的價值低或意義不大。學生僅為了學分和畢業而進行畢業設計(論文),會嚴重挫傷學生的積極性和主動性,不利于其創新能力的培養,實踐能力和綜合素質也得不到鍛煉和提高。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),讓學生參與到導師的在研課題中,做到真題真做,使得學生產生濃厚的興趣,不僅能夠提高其主觀能動性,還能極大地激發其創造性。另一方面,由于畢業設計(論文)教學內容與導師的科學研究具有極高的關聯度,導師能夠充分利用自身的專業知識和學術能力使學生“站在巨人的肩膀上”,讓他們參與到本專業某領域前沿的相關研究,實現提高畢業論文質量的目的。比如,針對江蘇省產學研前瞻性聯合研究項目“新型生物食品防腐劑ε-聚賴氨酸高效提取關鍵技術與集成化研究”這一課題,要求學生嘗試各種先進分離提取方法,發現和比較這些提取方法之間的優劣性和互補性,最終提出一種可行的分離提取工藝路線,并進行實驗驗證和評價。此外,由于生物工程專業的畢業設計(論文)選題有兩種形式,即試驗性題目和設計性題目,為了能夠兼顧學生的特長以及與學生將來從事的工作,對學生進行分流,充分發揮其特長,激發學習興趣,保持個性。盡可能讓學生品嘗到成功的喜悅,并巧妙地加以引導利用,幫助學生實現“參與―成功―參與”的良性循環,使學生持續保持自主參與學習的動機。在ε-聚賴氨酸分離提取新工藝開發的課題中,鼓勵學生嘗試自己感興趣和認可的分離提取方法,在對該方法進行充分實驗和評估后,將其整合到原有分離提取技術路線中,并考察該提取方法的加入對最終產品質量和收率的影響。如果試驗結果是積極的,則嘗試讓學生對新技術路線進行工廠工程設計,為實現新工藝或新技術規?;凸I化提供一定參考和依據。
3.開設學術報告會議??蒲谐晒麉R報和科研論文的撰寫是展示科研工作者成績的有效途徑。這一過程,并不是單純的工作總結,而是進行科學研究的基本訓練,是提高分析問題、歸納問題和解決問題的重要環節。然而,本科生在畢業設計(論文)教學環節之前,本科教學中沒有開設關于科研成果匯報、論文寫作等課程,學生缺乏一定的科研基礎知識和實踐機會。因此,學生在總結科研成果,撰寫畢業論文的時候往往存在以下問題:(1)學術道德觀念淡薄,論文有明顯的拼湊,更有甚者直接從網上抄襲;(2)缺乏專業化和學術化語言描述實驗方法和結果,措辭不嚴謹、論文層次不分明,圖表說明不合理;(3)論文格式不規范,特別是論文的參考文獻、中英文摘要、圖表等。這些問題是導致畢業論文質量下降的一個重要原因。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),在教學實踐中,導師要求本科生也參與到課題組的各種科研活動,包括讀書報告會、月底課題組匯報、中期匯報和專題討論等各種學術報告會議。在讀書報告會中,要求學生閱讀、分析和歸納1~2篇與課題研究相關且是近期發表的高影響因子的SCI論文,以PPT的形式解釋論文的研究內容、創新點以及對自身課題的啟發,并要求本科生、研究生和導師一起討論分析。在課題月底工作匯報、學期匯報的會議上,要求學生以PPT形式對一個月或一學期的研究內容和結果進行總結和分析,導師和學生一起討論分析,并依據實驗結果安排下一步工作計劃。此外,課題組不定期組織專題報告,由導師或高年級的博士研究生對某一專題進行學術報告,報告選題有“如何寫好畢業論文”,“生物工程學科常用科研軟件的使用”,“發表高水平SCI論文的心得體會”等等。通過這些學術報告會議,使得本科生在文獻閱讀能力,課題研究的總結、匯報和論文寫作等多方面得到系統訓練和提高。
4.構建合理的評價體系。畢業設計(論文)教學環節,從選題、實施到論文定稿,歷經約8個月甚至更長的時間,學生投入大量的時間和精力。因此,畢業設計(論文)質量的合理評價,建立獎懲制度,可以使學生產生公平感和信任感,對學生職業道德能力和素養的培養具有積極的推動作用。目前,本科畢業設計論文質量評估中分為指導教師評審、評閱老師評審和答辯評審三個環節。由于在畢業設計(論文)教學環節,學生與導師(指導教師)有更多的接觸和交流,導師對學生的態度、能力和創新性等方面有更全面的了解和掌握。因此,指導教師評審成績往往占總成績的60%以上。課題組在嚴格執行校教務處規定的畢業設計(論文)指導和管理規范的基礎上,利用模糊評價的方法[8],構建一套合理、科學和客觀的指導教師評價體系,見表1,從學生的學習態度、學習能力和創新性三個方面定量地分析學生在畢業設計(論文)實踐環節的表現,保證畢業設計(論文)成績評定的客觀、公正。
三、結束語
畢業設計(論文)是高校本科教學的最后一個實踐性教學環節,是提高學生綜合能力和素質的重要步驟,也是評價高校教學質量的重要指標之一。筆者針對本科畢業設計(論文)教學過程中暴露出的問題,剖析了造成畢業設計(論文)質量不斷下滑原因的基礎上,探索并實踐了依托科研課題教學本科畢業設計(論文)的方法,通過形成科研團隊、選擇合適題目、開設學術報告和構建合理評價指標四個手段來提高畢業設計(論文)的質量,取得了一定的成效,已畢業學生的就業單位均反饋學生具有較強的科研能力、實踐能力和創新能力,較高的職業道德能力和水平,得到了社會的初步認可。然而,在教學改革和探索的過程,發現仍有一些問題,如畢業論文(設計)題目的難度選擇,畢業論文(設計)教學與學生考研和找工作的時間沖突等,這些問題尚需在實踐中不斷改進與完善。
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生物工程專業實踐總結范文6
關鍵詞 生物學 微生物工程實驗 教學改革
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
微生物工程是一門含有現代生物科學和工程技術的專業課程,是蘇州大學生物技術專業學生的一門專業核心課程。目前,蘇州大學生物學專業包括生物科學、生物科學(師范)、生物技術、生物信息學、應用生物學、生物技術(食品質量與安全)等6個本科專業(方向)都開設了微生物工程實驗課程。在以往幾年的實驗教學實踐中我們發現,由于各專業教學大綱的不同,導致微生物工程實驗課時不統一,從18學時到36學時再到54學時,因此實驗內容需要不斷更改,導致部分實驗內容孤立、不系統、不連貫,并多為驗證性實驗。隨著這幾年實驗室建設的推進,開設微生物工程實驗所需要的儀器設備有了極大的補充,現在可以開設的實驗特別是設計性實驗的數目大大提高。我們總結了前幾年的教學經驗,在教學體系、教學方法和學生綜合素質培養等方面進行了探索,逐步完善了基礎、綜合、創新三個層次的實驗內容,并建立了一套能夠適應不同專業不同課時的微生物工程實驗課程教學體系,形成了一定的實驗教學特色。
1 實驗課程教學體系的改革
由于我校的微生物工程實驗課程涉及的專業較多,且各專業學生已有的知識積累以及需要掌握的實驗知識和技能也有所區別,因此我們根據實際情況,重新構建了微生物工程實驗課的實驗項目,所有實驗都是綜合型或設計型實驗。這些實驗項目主要分為四方面:第一方面是菌種的篩選、鑒定和誘變實驗,這屬于發酵工程上游的內容;第二部分是環境條件(溫度、pH值、溶氧)對分批發酵的影響及其控制,這屬于發酵工程中游的內容;第三部分是發酵產品的分析,這屬于發酵工程下游的內容;第四方面是發酵產品如酒釀、葡萄酒、凝固型酸奶的制作。
1.1 根據實驗大綱,改革實驗內容
由于微生物工程實驗的內容具有連續性,所以在安排課表的時候宜將這些實驗集中安排在一周或兩周內進行。根據各專業(方向)教學大綱所規定的學時,有選擇地開設幾個實驗,為了提高實驗效率,這幾個實驗通常同時進行。一般來說,上游和中游實驗均必選一開設,下游實驗和發酵產品制作的實驗必開。如果一個班級的學生人數太多,須將中游實驗分批輪流選擇開設。
將整個微生物工程實驗的內容進行系列化、單元化編排,以利于學生對微生物工程知識及實驗技能的系統化掌握,有利于培養學生的動手能力、綜合運用知識的能力和創新能力。通過多動手、多訓練,學生對微生物工程實驗課程體系有了一個全面的認識,同時實驗技能也得到了進一步提高。
1.2 增加自主設計性實驗
在新的教學大綱中,增加自主設計性的實驗,如有用化合物生產菌株的篩選,讓學生在查閱文獻的基礎上,自行設計實驗方案。然后根據設計的方案進行實驗,在實驗進行中肯定遇到各種各樣的問題,讓他們始終處于發現問題、分析問題和解決問題的過程中。此舉極大地調動了學生的自主性、積極性和創造性。若學生遇到解決不了的問題,教師給予及時指導。這樣,通過自己的努力和教師的指導而完成的實驗,學生的印象更深,收獲更大。
1.3 開設傳統發酵食品、飲料實驗
在生物學的所有專業(方向),我們都確定酒釀、葡萄酒、凝固型酸奶的制作為必開設實驗。因為微生物工程(又稱發酵工程)是一門與生產、生活實際密切相關的課程,早在2000多年前,發酵技術就被人們用來生產各種酒和風味食品,今天,發酵食品和飲料仍在我們生活中占有重要地位。在這三個實驗中,每個學生都興致高昂地動手制作酒釀、酸奶、葡萄酒,實驗結束時,每個學生都能品嘗到自己的勞動成果,大家分享著成功的快樂與喜悅。這三個實驗也是我們微生物工程實驗的亮點,有的學生后來還會在家人、親朋面前露一手這些制作技術,有的學生畢業多年后對這些實驗仍記憶深刻。
2 實驗教學方法的改革
合理的實驗內容和體系還需要有相應的教學方法作保障,才能最終達到培養應用型、創新型人才的目的。①在實驗教學方法的改革中,要突出學生的主體地位,教師發揮主導作用,啟發促進學生的思考,點撥學生的思維。
2.1 利用視頻輔助實驗教學
在講解發酵罐的結構時,往往由于學生多,造成部分同學看不見或看不清。鑒于這種情況,我們事先對這部分內容錄制了一個視頻,在實驗課上,我們采取邊講解實物邊觀看視頻的方法就基本解決了這個問題。有的實驗操作,老師在講解完后還可放一段相關的實驗視頻給學生觀看,讓大家有一個更直接的感官認識,這些視頻可以通過網絡搜索引擎或國內外大學的相關專題網站獲得。②
2.2 實驗分組的改革
以往有些實驗,由于實驗條件的限制,每小組學生人數多,造成有的同學袖手旁觀或者不能參與實驗,實驗教學效果不佳甚至產生負面影響。事實上,學生作為實驗課的主體,實驗的每個環節和步驟都必須親自參與進來。所以,我們在安排每個實驗時,會根據實驗內容、實驗條件和班級人數進行合理分組,確保每個同學都有動手的機會,確保能做實驗而不是看實驗。例如,酒釀和酸奶必須每人都做,每人制作出來的產品最后須經老師評分,作為成績的一部分,這樣就能有效避免學生偷懶或逃課。
3 重視學生綜合素質的培養
3.1 培養團隊合作精神
綜合性和設計性實驗是培養學生綜合利用所學的多門知識和技能而開設的一種復合型實驗,但實驗時間較長,勞動量大,而且這些實驗對實驗設備的依賴性比較強,實驗過程中很難保證每人一臺發酵罐或者滅菌鍋,只能分組、分批進行。因此對此類實驗,我們采取團隊合作的形式,將學生分為若干個組,每組3~5人,安排組長,所有實驗都由小組共同完成,組長合理安排本組成員完成相應的工作量。比如“環境條件(溫度、pH值、溶氧)對分批發酵的影響及其控制”實驗是在發酵罐中連續進行30小時左右,過程中需要定時取樣和對相關指標進行測定,需要熬夜,小組成員間可以協調安排值班。每個小組成員必須認真對待,確保自己負責的實驗部分正常進行,實驗結果準確可靠,否則自己的小疏忽或失誤就會導致整個小組大實驗的失敗。所以,最后的實驗結果是由大家集體合作貢獻得到的,根據每個人得到的實驗結果繪制成發酵過程曲線,這樣的合作有利于培養學生的責任心和團隊精神。
3.2 強化科研意識
為了強化學生的專業素質,在單組實驗的設計和安排上注重學生科研能力的培養和訓練。通過有代表性的實驗方案設計過程,加深對相應知識重點、實際應用的理解。例如在酵母細胞純培養的實驗中,引導學生對影響細胞生長的若干因素進行優化,將正交設計實驗思想引入實驗中,訓練學生掌握這一重要方法,并學會應用極差和效應圖對實驗結果進行分析。這類實驗,只有題目,而結論未定,有利于激發學生的探索興趣和學習的積極性、主動性。培養學生的獨立性和創造性,學生以研究者的身份進行工作,始終處于獨立思考和積極探索的過程中。這類實驗和科研相結合,有利于把科研的思路和方法更形象地傳授給學生。
4 結語
通過微生物工程實驗,讓學生了解和掌握了發酵產品的生產過程,加深了對理論課中基本知識和原理的理解,同時又鍛煉了他們的動手能力和綜合分析實驗結果的能力。通過對微生物工程實驗課程教學體系的完善和改進,加強了與實際生產和科研工作的聯系,使學生積極主動地參與到實驗中來,讓他們懂得實驗課不僅僅是做實驗和完成實驗的簡單過程,更重要和具體的工作在實驗過程之外。通過訓練,使學生在實驗方案設計、實驗過程控制和實驗數據分析整理等方面都有了長足進步,提高了學生獨立開展科研實驗的能力。只有這樣,才能實現目前倡導的從應試教育向素質教育的轉變,滿足21世紀對綜合型人才的需求。
注釋