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生物技术专业本科培养方案

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生物技术专业本科培养方案

生物技术专业本科培养方案范文第1篇

生物专业现状分析改革措施一、对生物专业的认识

生物技术是应用生命科学研究成果,以人们意志设计,对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合基因工程、分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、有机化学、无机化学、物理化学、物理学、信息学及计算机科学等多学科技术,可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。当今,越来越多的国家把教育的目标放在改善和提高学生的科学素质上,以期适应社会的进步和科学的发展。要提高学生的科学素质,生物学教育意义重大。随着生物学的发展,生物被越来越多的学生所认识。近些年来,以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛,并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。

二、生物教学与发展现状

在1991年公布的《普通高等学校本科专业目录》中,与生物有关的科目有生物化学、微生物学、遗传学;到1998年,调整生物学科,设置生物科学、生物技术专业;再到2012年的重新调整为生物科学、生物技术、生物信息学、生态学、生物工程。1998年之前,全国生物类专业本科招生规模较为稳定。自2001年之后,生物学科的发展带动了生物类专业的招生人数,由于扩招带来了一系列问题,2005年招生趋于平稳。生物技术专业近年来就业率持续走低,目前面临的主要问题有:

1.师资队伍不足、教学资源欠缺、教学质量下滑。在2002年全国性大学扩招后,生物专业也不例外,招生规模讯速扩大,随之出现一系列问题。教学经验丰富,学术水平较高的教师队伍短缺,高校对教师的评价体系重科研、轻教学也使得师资队伍不稳定;教学资源欠缺,特别是直接用于本科教学的实验设备与资金严重不足,影响了教学质量。这些都对高校的教学质量产生了不良影响。在这种情况下,保证教学质量已经成为目前高校生物学教学面临的一个重大问题。

2.高校对于生物专业的专业定位不明确。目前,许多高校都设置了生物专业,但对其专业定位和培养目标却不明确。创新型人才、研究型人才和应用型人才的培养有何区别、如何定位专业发、培养目标和在新形势下如何适应,都是高校生物教学不可回避的问题。

3.本科生与研究生培养衔接问题。生物专业本科教学与研究生的培养之间的衔接有很大问题,不利于学生的继续深造,使得学生的就业压力增大,而且不利于生物专业高级人才的培养。

4.教学内容急需更新。目前,生命科学的发展日新月异,知识急速膨胀,新技术、新理念不断涌现,而目前的培养方案中专业课程的学分和学时都是十分有限的,并呈压缩的趋势;另外,在这种情况下,哪些内容是专业教学的核心内容?随着科学的进展,学科的知识体系在不断变化,在这种情况下教学内容应如何更新,已经成为高校生物学教育教学工作中的亟待研究和解决的课题。

三、改革措施

1.观念的改变。教改成功的关键是改变教师的观念。教改首先是改变人的观念和认识,然后才能实现真正意义上的教学改革。对于参与高校教学改革的人来说,接受有关的教学理论,了解新的教学观念是十分必要的。生物学的研究方法和思维方法,是构成这门科学的重要组成部分,是生物学最精彩的内容之一。如果我们在教学中只告诉学生生物学的结论(科学中静态的部分),而不让学生了解科学研究的思路和接受科学方法训练(科学中动态的部分),学生就很难真正地认识科学的本质和它的全貌。我们也很难实现培养具有良好科学素质、具有创新能力的高水平人才的目标。

2.应用教学辅助设备,激发学生兴趣。兴趣是最好的老师,也是学习的动力。教学方法的灵活多样,不断整体优化教学方法,用符合教育规律的科学方法及教学手段,秉承“授之以鱼,不如授之以渔”的教学理念,完善教与学的有机统一,达到最佳的学习效果。在教学活动中,以多媒体技术作为现代教学手段,可以将文字、图形、声音、动画等多种资源整合优化。由于其丰富多彩的画面的切换使学生置身于教学中,激发了学生的好奇心,使教学表现的内容更充实,更形象生动,更具吸引力。通过这些形象生动的图画和视频内容,学生对这门课程产生了浓厚的兴趣,不但容易掌握和巩固新内容,也激发了学生的求知欲望,让学生感受到生物技术与日常生活、实际应用是息息相关的一门学科。

3.教与学结合,激发学生主动性。生物技术概论内容涵盖面广泛,但教学时数有限;在有限的教学学时内,将所有内容都进行精讲是不现实的。因此,根据教学大纲要求,教师可安排一些内容让学生课后自学。同时,辅以某种形式进行,多可以分成小组形式进行讨论,或者以正反两方的形式组织辩论,或者以小组形式选派代表阐述自己的观点等,通过这种教学方式,学生的独立思考、创新能力得到培养,并且充分发挥了其团队协作能力,为今后的学习和工作奠定了基础。

4.多样化的考核方式。现如今,许多高校生物专业只凭借期末考试进行考核,忽略了生物专业的实验性与操作性。为此,各高校应该实施综合考核方案,将平时成绩和期末成绩相结合。将课堂讨论、辩论、回答问题等都作为平时成绩,同时根据平时章节安排、布置了一些相关的论文开阔学生视野。这种考核方式的变革,在增加学习兴趣的前提下,加强学生自主学习、创新等能力的培养。

5.确定人才培养目标。目前,虽然许多高校提出了“厚基础,宽口径”的本科生的培养目标,但实际上对生物技术专业本科生的培养目标还是不明确的,这就要求教育者要用更宽广的眼界,切实把握好生物技术专业人才的培养目标,落实人才培养的可持续发展理念。在处理人才培养与社会需求的关系上,注重培养“有知识、有技术、懂业务、会管理、会开发,并有市场意识与竞争意识”的“复合型”人才;在理论与实践关系上,加强学生专业课试验设计与操作能力、结果分析与整理能力、文献查询与消化能力、生物产品的研发能力,努力将实验内容、学位论文和生产实习等教学环节有机地结合起来。

参考文献:

[1]姚忠庆,王德斌.我国高校生物专业教育发展的脉络与现状.2007.

生物技术专业本科培养方案范文第2篇

关键词 生物技术专业 拔尖创新人才 培养模式 培养方案

中图分类号:G642 文献标识码:A

Study and Practice of Local Engineering Colleges Biotechnology

Professional Top Creative Talents Training

ZHAO Jinfang[1], FU Zhanpeng[1], ZHAO Xiao[1], GAO Wa[1], LONG Congping[2], WANG Jinhua[1]

([1] College of Biological Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan, Hubei 430068;

[2] Hubei Jiayu Yuyue No.2 Primary School, Xianning, Hubei 437000)

Abstract How to train professionals Biotechnology top creative talents, is a major challenge Hubei University of biological disciplines to achieve leapfrog development faces. Based on my undergraduate school of biotechnology nature, status, combined with the main problems that exist in undergraduate education, targeted training measures put forward my school-related biotechnology professional top-notch creative talents.

Key words biotechnology professional; top creative talents; training mode; training program

随着生物科技发展的需要,生物产业发展模式已由简单日用产品及工业原料产品的发酵拓展到使用现代生物技术为主的高新技术以获得高附加值产品,这就需要掌握高新技术应用型的专业技术人才。2010年3月,国家教育部启动“国家拔尖人才培养计划”,清华大学、北京大学等十多所大学开展生物学等五个学科率先试点,力图在创新人才培养方面有所突破。①生物技术专业侧重于技术应用型人才的培养,近几年来,一些高校都在转变教育思想,深化教育教学改革,积极探索培养具有创新精神和突出创新能力的拔尖人才。沈阳师范大学马纯艳教授②对生物技术专业创新型人才培养模式与培养方案的构建进行了探讨。国防科学科技大学刘志明等对该校生物技术专业进行全方面改革与优化,有针对性地提出了拔尖创新人才的相关培养措施。③西南交通大学韩旭东等对行业特色院校工科拔尖创新人才培养的思路目标和特点等进行了较为详细的研究分析。④

此外,湖北大学等地方重点高校也在探讨并构建拔尖创新人才的培养模式。研究者普遍认为精英教育对地方重点高校发展的意义至关重要,985和211院校以外的本科院校在某些方面同样具备培养拔尖创新人才的能力。

湖北工业大学是一所以工学为主,覆盖多个学科门类的省属多科性大学。目前,学校坚持以培养创新创业和实践能力强的高素质应用型人才为目标,积极推进梯级多元、分类培养、协同创新的7+2+1人才培养模式改革,以着力提升学生的工程素质、科学素质、实践能力和创新能力,并逐步培养出一批适应行业特色院校工科拔尖创新型人才。

1 我校生物技术专业拔尖创新人才培养的作用和意义

(1)培养拔尖创新人才对生物技术专业本科教育具有带动作用,能够引领本专业教学工作,提高人才培养的整理质量。同时也可提高专业竞争能力和吸引优秀生源。(2)拔尖创新人才的培养可彰显湖北工业大学轻工特色,逐步形成了鲜明的办学特色和独特的学科优势,进而提高优势学科的科研和教学水平,形成良性循环。(3)拔尖创新人才的培养对本科教育具有辐射效应,培养理论水平高、动手能力强和创新能力突出的优秀人才服务于区域经济,推进行业特色院校工科拔尖创新人才的培养。

2 我校生物技术专业拔尖创新人才培养思路及培养目标

2.1 人才培养思路

在生物技术专业拔尖创新人才培养上,我们以学生创新思维和创新能力培养为指导思想,通过产-学-研合作研究,为其创造良好的成长环境,培养行业型人才;改革教学模式构建合理的课程体系,采取基础学习、专业学习、实践训练的分段培养方式,创建具有行业特色的工科拔尖创新人才培养体系;倡导讨论式、研究式和启发式的教学方法,鼓励和引导学生在专业领域和交叉学科上大胆想象、大胆创造,倡导学术自由,鼓励冒尖。

2.2 培养目标

针对湖北工业大学轻工办学特色,强化学科交叉知识和前言知识的储备,以科研为主线,提高学生的科学素质、创新思维和动手能力,以产-学-研合作平台为依托,强化生产实践,创建具有行业特色的工科拔尖创新人才培养模式,培养兴趣浓厚、基础扎实、能力突出、德才兼备、勇于创新的拔尖学生,推动地方高校生物技术专业的发展。

3 我校生物技术专业拔尖创新人才培养的措施

(1)建立“宽口径、重实践、强创新”的课程体系。推进课程体系、教学内容、教学方法和手段的改革,课程设置按生物内涵或应用领域进行模块化组装;倡导研究性学习和自主性学习,加大研讨和报告,代替传统的作业和考试模式;对实验课程进行改革,加大自主实验量,锻炼学生的实际动手能力,促进基础实验技能的掌握;将科技前沿融入到教学工作中,向学生传授更多的学术前沿和实践前沿的课程,培养学生的科学精神和创新意识。

(2)坚持“强实践、善科研、求创新、特色化”的思路,制定满足人才培养目标的培养方案。构建新的课程结构,加大选修课程开设比例,同时开设创新教育系列课程,促进学生创新思维的形成和创新方法、创新工具的掌握;注重生物学相关知识的更新,注重知识结构的系统性、联系性、交叉性、综合性,体现我校生物学科特色,体现生物技术专业的时代特征。

(3)建立专业导师制,指导参与各类学科竞赛和科研训练计划,在实践中培养科研能力。采取“以学科建设为龙头,以发酵工程教育部重点实验室、2011湖北省绿色轻工协同创新中心为平台,以教师高水平科研课题为依托,以培养学生专业素养和实践技能为目标”的发展原则,引导学生尽早进入科学研究领域,把学习和科学研究结合起来。

(4)建立教学、科研、实践 “三位一体”的校企联合培养体系,通过高校、行业和企业的紧密协作,依托我校发酵工程学科的专业优势,提高生物技术专业学生的科学研究的能力、工程能力及实践技能,突显应用型人才培养的专业特点,以适应社会对人才的多元化需求,增加学生毕业后的就业预期。

(5)加快创新教师团队的建设。培养拔尖创新人才,前提是拥有高素质的创新师资队伍。本专业积极引进海外高层次人才,鼓励和支持青年教师出国进修培训,提高教师的国际化水平。创新人才培养以名教授授课为主,青年教师为辅,鼓励教师在教学中的创新和改革,保障教师能够掌握学科前沿知识和进行深度的科研研究,提升教师的创新能力。

基金项目:“地方工科院校生物技术专业拔尖创新人才培养模式的研究与实践” (批号:校2012022);地方多科性大学生物化学实验教学模式的探索与实践(批号:校2007014);“适应武汉生物谷国家生物产业发展人才需求的生物类课程新体系的研究与实践”(批号:省2010225)

通讯作者:王金华

注释

① 刘齐军,柳珑.《生物学基础》课程建设对拔尖创新人才培养的几点启示.高等教育研究学报,2011.34: 75-77.

② 马纯艳,卜宁,李学军,李莹.生物技术专业创新型人才培养模式与培养方案的构建.沈阳师范大学学报,2010.28(4):561-564.

生物技术专业本科培养方案范文第3篇

关键词:生物技术 课程体系 教学模式 实践技能

生物技术作为一门涉及领域宽、涵盖范围广、基础性强、多学科交叉的新兴生物学科,被认为是21世纪科学技术的核心,可为人类解决人口、资源、能源、环境等领域面临的难题提供新思路、新途径、新方法。近年来,国内生物技术产业蓬勃发展,社会经济高速发展和科技进步需雄厚人才资源作为支撑,高校作为人才重要的培养基地,学科或专业发展与对应产业发展息息相关,两者相互依赖、相互促进。随着生物技术产业的发展,国内开设生物技术专业的院校数目迅速增加,有的新增此专业不久,有的已有悠久的专业历史。但开设此专业的高校层次各不相同,有“985”“211”的国家重点高校,有省属的重点高校,有省属的一般高校(二本,三本类),还有一些职业技术类院校。所有开设本专业的院校类别也呈现多样化,有医学、师范、农林、理工等类。因此,采用多角度的教学改革和课程体系优化,培养具有创新意识与创新实践的有用之才,使我国的生物技术更快速发展,已成为高校培养高质量生物技术人才的神圣历史使命与重要职责。

生物技术专业的学生能不能在有限的几年时间内,把自己塑造成一名合格的生物技术人才,与专业课程体系密切相关。因此,专业课程体系的设置是否适应社会、经济的发展,是否具有系统性、创新性、前瞻性,将决定培养对象是否符合行业的需要,是否具有创新精神和应用型才能。课程体系是高等教育教学改革的最基本环节,是培养目标的直接反应。专业课程建设是专业教学建设内容的重中之重,可有效地提高学生的学习质量,使学生更好地掌握学科知识和专业技能。然而,大部分高校特别是地方本科院校课程体系的设置却没有随着时间推移和产业发展发生明显变化,表现出明显的滞后性。同时,对理工科学生的培养,实践经历和动手能力的培养与积累十分重要,特别是对于将来准备攻读研究生继续深造的学生而言更加如此,这种能力的锻炼需要课程体系中设置专门实践环节来完成。但是目前还有许多地方本科院校没有专门设置集中实践环节,或者虽然设置了但是学时占总学时比例偏低,如山西师范大学生物技术专业。另外,大部分地方院校的课程体系不能体现为地方经济服务的思想,甚至与企业脱钩。基于此,山西师范大学生物技术专业对课程建设工作展开了积极探索。

一、本学院生物技术专业的培养目标

根据人才培养模式及生命科学发展的需要,依据本学院现有的办学条件和发展潜力,学校将我院生物技术专业定位为师范类教学研究性专业,以适应地方经济社会生活发展对人才的需求。本学院制定的生物技术专业人才培养目标是:不仅具有良好的政治素质和道德修养,扎实的生物科学及生物技术基本理论、基本知识、基本技能、基本的教育教学能力、教育管理能力和教育科研能力,还能胜任基础教育的教育教学和管理工作、生物技术领域的研究、开发及其管理的专门人才。目前,本学院生物技术专业培养目标定位指向明确,注重基础理论教学、英语水平、计算机应用及实验技能的提高。毕业生可到高等院校、研究所、生物工程、医药、食品、农林等行业,从事与生物技术相关的科学研究和行政管理工作。

二、对本学院生物技术专业课程体系改革的思考

人才培养目标的实现以合理的课程体系为前提。随着学院办学条件的不断改善和教师教育、科研成果的不断积累,我们对生物技术专业学生培养方案和教学计划进行了修订。在修订培养方案和教学计划中,强调实践环节,适当扩大实践课的比重,整合实验内容,增加综合性、设计性实验课时比例,培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,以提高学生的创新能力。目前,我们队生物技术专业设置的课程体系基本结构如表1所示,总共170学分。

1.加强课程体系与地方经济之间的联系

随着社会与经济的发展以及长远战略需要,国家对高等教育赋予的使命已经由精英化教育向大众化教育转化。地方性本科院校为更多的年轻人提供了接受高等教育的机会,为我国地方经济的发展提供了人才和智力支撑。对于地方性本科院校,服务地方经济是其不可推卸的责任。

山西师范大学地处临汾,位于山西的南部,离省城太原较远。作为地方性本科院校,为培养生物技术专业人才设置的课程体系应该紧密联系地方经济。临汾有大小规模的酒厂、药厂、醋厂等相关企业,为了利用好这个优势并使得我们的课程体系更贴近地方经济,我们开设了《生物仪器分析》《生物制药技术》《乳品工艺学》《软饮料工艺学》等相关课程。当然,这只我们根据目前实际情况所做的一点改进和尝试,专业的课程能体系还需要根据需要而做相应的调整和修改。

2.改革教学内容,调整不同模块课程之间的比例

国家教育部对生物技术专业的课程设置要求核心课程是生物技术专业学生必须掌握的知识,各校必须严格按课程设置来执行;不属于核心课程范围的专业课,各校应根据实际情况对其进行取舍,并根据自身特点适当增加一些相关课程,逐步建立有自身特色的课程体系。鉴于此,我们对本专业各个课程的教学计划重新进行了审定和调整,着重考虑了以下几部分:①注重教学内容“少而精”,做到“精讲多练”。②教学内容重视基础理论知识,突出重难点,淡化一般内容,删除臃肿内容。③注重理论联系实际,强化能力训练,如自学能力、分析能力等。我院生物技术专业的教师向学生公布自己的研究课题,让学生按自己的意向申请,在教师指导下参与科研实践,并将有较高理论或实用价值的实验成果及时总结成论文、专利等,这不但可以扩展学生的知识面,还提高科技论文写作能力。④利用学院现有生物技术实验教学示范中心、重点实验室和重点学科等优势,建设特色的生物技术专业实验课教学体系,所有专业课程实验课程独立设课,且要求所有专业实验必需开设综合性和设计性实验。⑤注重实验课与毕业及生产实习的地位。⑥注重课程论文与毕业设计、毕业论文的训练和要求。

另外,要想培养素质全面、视野开阔、有专业特色、实践能力强且适应地方经济需要的生物技术专业本科生则要求我们提高集中实践环节以及选修课模块的比重。因此,我们需要在有限的学分总数条件下,对不同模块之间的学分之间进行适当调整。在对学生和各课程教师进行调研和教研室集体讨论的基础上,合理的对已开设的专业基础课程和专业必修课程进行内容整合或者课程合并,这样积压出课时可以用来增加实践环节和地方经济密切相关的选修课比例。如将《生物化学》中“DNA的复制与修复”的与《分子生物学》中的“染色体与DNA”合并,“RNA的生物合成与加工”“遗传密码”“蛋白质合成及转运”与“生物信息的传递”合并;《基因工程》课时从原来的33课时增加到42课时,实验课时从原来的15课时增加到30课时。

3.调整教学计划,给学生更多的自主(选择)权

生物技术专业课程的学期安排基本情况是:第一学年主要开设公共课程及少量专业基础课,第二学年主要是开设专业基础课和专业课,第三学年开设专业课程和少量选修课,第四学年开设的是则全部为选修课以及毕业论文。从课程的指导性计划可以看出留给学生按照自己兴趣进行专业相关选修课程选择的机会并不多。因此,可以尝试把主干课程的开课学期跨度压缩,我们初步认为在第三学年的第一学期全部结束所有主干课程还是比较合理的。相对以前的安排可以增加一个学期的自主选择机会。

4.进行课堂教学改革与考试改革

任何事物的发展和改革都不是简单的单因素问题,一般会牵涉到多个相关方面。课程体系改革也不例外,要想进行富有成效的课程体系改革,课程体系中所涉的全部或者大部分课程的教学改革和考试改革是必要的。

目前,多数院校的教学模式仍然是“教师讲、学生听;教师写、学生记;教师问、学生答;老师考、学生背”,学生与教师之间缺少互动,学生被动地接受教师传授的知识,缺乏思考、创新的动力。这在一定程度上抑制了学生对学习的主观能动性。为提高本专业课程的教学质量和水平、学生的综合素质和能力,我们学院推行课堂教学改革,推行“翻转教学”等模式,把学生的主体地位充分发挥出来,课堂不再以教师为主,而是以学生为主,充分调动学生的主动性,让学生由被动学生转变为主动学习。

随着高等教育目的和理念的革新,一门课程的教学质量,不能全部以学期末的一次考试成绩来度量,我们学院还分A卷和B卷来判定学生学习的质量。在此过程中不仅伴随着试卷难易程度的困扰,还可能有其他非卷面方面的能力无法得到测量。所以,只有推进考试改革,学生才能更有效地接受教师所采用的新课堂教学方式。在考核过程中,对专业性比较强的课程,实行半开卷或开卷考试,注重考查学生分析问题和解决问题的能力,课程作业成绩占20%、课堂回答问题成绩占20%、出勤成绩占10%、期末考试成绩占50%,总分值为百分制。对实践性较强的课程,通过撰写综述论文、研究报告等形式进行考查。如分子生物学、细胞生物学、生物制品学等,主要考核学习态度、实践能力、创新能力和思维能力等。

地方性高校能否履行好自己的责任,培养出适合社会、经济需要的专业人才,融入到地方的经济发展中去并做出自己的贡献,使所在地区能真正感受到地方高校的存在,是地方高校自身能否健康发展和实现存在价值的重要标准。因此,与时俱进地构建新的与地方经济紧密联系的课程体系就显的十分必要和紧迫。当然,本文只是从目前我校生物技术专业的实际情况出发,认为在今后一个阶段需要尝试推进的一些改革思路。

参考文献:

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生物技术专业本科培养方案范文第4篇

关键词 微生物学实验;环境工程专业;多媒体教学

中图分类号:G642.423 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2013)12-0123-03

环境微生物学作为我国高等院校环境类专业的必修科目,是一门多学科交叉的综合性、实践性及技术性很强的重要课程。随着生物科学技术在众多领域的应用和发展日益革新和壮大,这门前沿科学无疑成为研究和解决当今环境问题的新途径、新武器[1]。微生物学实验技术作为理论知识与工程应用的联结纽带,鼓舞着专业人才的科学创新思维,极大地推动环境化学、污染控制工程等领域的发展[2]。通过微生物学实验技能的系统讲解和演练,指导环境工程专业学生掌握一门实用的生物实验操作技能,培养其实验设计和动手能力,有效促进知识的迁移和转化,较好地服务于该专业本科生未来的科研活动和工程实践。

面对国家全面开展素质教育、大力培养创新型就业型人才的发展方向,各大高等院校坚持以提高本科教学质量,推进教学、科研、实践相结合,根据学校条件和专业背景,建立与社会服务相融合的特色教育,为培育更具专业素养和社会竞争力的应用型人才而努力[3]。微生物学实验作为训练专业人才基础操作技能的实用型课程,同环境工程专业领域有着重要的关联性和辅,因而成为各高等院校环境类专业的重要发展学科[4]。同时,由于微生物学特有的微观性、精密性和抽象性,环境专业学生微生物学相关知识和兴趣的薄弱,使得教师对该课程整个教学过程的设计和把握显得尤为重要。而传统的微生物学实验教学活动普遍存在诸多缺陷和需要改进的问题,比如:教材教学资源的陈旧滞后;教学理论与实际问题联系不紧密;学生积极性、重视程度不高;缺乏课程考核制度;等等。因此,笔者根据以往教学经历及同行反馈意见,对环境工程专业微生物学实验课程进行一系列设计和改进,在此进行简单总结论述。

1 开放式多元化实验教学

传统的微生物学实验教学中,如细菌染色、培养基配制和灭菌、菌种分离培养、物理化学因素对微生物生长影响的观察等,大都属于验证性实验,着重于强化理论理解和掌握操作流程,未能充分调动学生的积极性和创新性,对未来毕业设计和就业中面对实际问题造成不利影响[5-6]。开放式实验教学讲究内容、形式、地点的开放,除了增加设计性实验的比重,比如各类环境中(不同空气、土壤或水中)微生物的接种、培养和测定,完全可以由学生自主设计实验方案,准备实验药品和所需设备,教师帮助其审核实验方案的合理性,培养学生严谨的科研作风,认真分析实验结果,从实验操作过程中寻找和总结不同结果的原因[7]。为此,实验教师需要注意配备多余培养基或菌液等,对于实验过程中的失误或其他影响造成的异常情况,提供修正和弥补的机会,给予学生相对自由的实验空间和条件。同时,可以适当拓展设计性实验,加入观摩性实验环节,比如安排实验与环境工程专业实习体系相结合,让学生自主选择污水处理厂或者环境监测站等相关单位,提前接触认知实习的对象,通过观察污水厂水质变化情况、取样环节及污水处理流程的切身体验,了解活性污泥中微生物的作用和反应原理[8]。

在课程学时的安排上,教师及时安排学生对被培养菌种的观察和记录时间,提前布置下次实验内容,保证各实验小组方案的设计和讨论时间。另外,在条件允许的情况下,鼓励学生加入教师主持的相关课题,拓宽专业思路,从而对想继续专业深造和进行科研工作的学生起到积极的促进和引导作用。

2 武装课程背景,紧跟前沿热点

依托环境工程专业教学体系,本科环境微生物学课程的要求尚属理论学习水平,重在掌握操作过程的原理和流程,与实际工程项目的要求相差甚远;又鉴于大多数生物工程技术仍处在实验室探索研发阶段,或者依附其他行业生产和研发,纯生物工程行业的人才需求并未扩大,而纯微生物学专业就业面相对较窄,属于辅专业课程,所以学生的学习热情和主动性不够高[9]。

首先,从环境微生物课程相关理论及实验教材上讲,避免沿用陈旧的教学材料,借助现代网络多媒体技术拓展课堂内容,选择和侧重与实际问题接轨的内容,将国内外微生物科学技术的前沿进展呈现给学生。教师还可以在原有的课程里增设环境生物技术课程、环境污染生物修复技术等,掌握生物工程在相同的技术原理下在不同环境领域的应用,将理论知识和基本技能得到延伸和拓展。同时,鼓励和督促教师自身不断学习,掌握最新的专业动态,保持开阔的眼界和与时俱进的科研精神,通过分享国内外生物技术热点和相关科技文献,激发学生探索创新的求学态度,增强对所学专业的就业信心。

3 理论教学与实际案例相结合

将实际生产生活的相关知识点融入课堂教学中,指导学生在课外有选择地参与趣味性微生物小实验,诸如自制酸奶、酒酿、泡菜等利用微生物发酵原理的日常食物,对常见菌种如真菌、大肠杆菌等作观察和分析等,通过将微生物原理生活化、生动化,发挥学生主观能动性,使其在体验微生物与日常生产生活奇妙关系的同时,将所学技能融会贯通。在微生物学实验教学的整个过程中,坚持“学生主导,教师为辅”的原则,放手让学生从参与准备实验(培养基的制备、灭菌、接种等)到全程设计和操作,通过自行准备实验器具,自主安排实验时间,熟练微生物实验基本物品的配备、操作及其应用。当实验遇到困难受阻,鼓励学生通过调研和查阅相关案例文献来分析和解决问题,启发其创新性和设计性思维,帮助其产生一定的责任感和成就感,为今后独立参与相关工作奠定基础。

4 充分利用多媒体教学手段

依托学校现代网络教育教学系统,把目前互联网上优秀的微生物实验教学资源或者教师自制的视频、音频、图片等收集和整理起来,以多角度、动态清晰的方式将实验的全过程提前展现给学生,丰富了原本枯燥的实验内容,弥补传统教学及演示的不足,从而提高课堂教学质量[10]。笔者特别推荐将多媒体网络资源实施在实验预习阶段,尤其对于菌种的分离、接种、平板涂布划线法等环节,配合影像资料,更能寓教于乐,让他们在实验预习过程中即能得到充分的引导,更加直观、形象地领会到实验操作的要领。如果在条件允许的情况下,在后期的实验考核中,教师可以有选择地进行摄像记录、动态试卷等,这样更加客观而真实地反映学生的实际操作能力,进而提高课程考核效率。

5 严格保证教学实验安全

随着高校实验室建设的大力投入,实验教学质量的要求提升,实验室的各项安全管理事宜也显得尤为重要。为保证教学科研顺利有序地进行,保证校内师生人身财产安全,加强实验室设备及药品的安全教育和管理,以防各类事故的发生[11]。高校微生物学实验课程主要涉及生物安全、化学品安全、电气安全、紫外线辐射及消防安全等。例如:实验室酒精分类较多,用于清洁双手的酒精棉球、浸泡镊子(需沾取氯化汞溶液、75%乙醇等化学试剂)的酒精溶液等,要求实验教师严格配制和区别标注,防止混用造成不必要的污染,用后及时洗手消毒,未用完的菌种和培养基等合理保存并记录使用情况;无菌操作过程中,关闭门窗,严控课堂纪律,不得进行与实验无关的讲话、走动、吃东西等行为,防止杂菌污染;紫外照射灭菌过程中,清理超净工作台附近人员及物品,避免辐射伤害,以及臭氧对呼吸道的刺激;对于实验室经常使用的高压灭菌锅、酒精灯等,要规范安装及操作,定期检查仪器表盘、维修记录,发现异常及时修理,以免发生爆炸、火灾等事故。

6 完善考核制度,培养独立创新思维

传统的“课程预习—实验讲解及演示—分组操作—记录实验结果—评定实验报告”教学模式,不能够全面、清晰地考察学生的基础操作和应用能力。就石河子大学目前的实验教学条件看(2个超净工作台、8台显微镜、4个分光光度计等使用情况),仪器设备明显不足,造成学生在分组实验(4人/组)的情况下,得不到充分锻炼的机会,导致部分学生积极性不够,缺乏独立思考能力。另外,部分高校实验课程的成绩是依附于理论课程中的,没有单独的学分考评,学生的重视程度不够,往往造成眼高手低,动手能力差,实验收效难以保证[12]。因此,本文坚持“强化操作能力,弱化抽象理论”的考核方案,实行“预习设计(10%)+实验完成情况(30%)+单独实验操作(30%)+实验设计方案答辩(10%)+实验报告(20%)”的评分标准,在促进学生提高实验能力和重视程度的同时,优化教学反馈,便于教师更全面更具体地了解授课效果,调整教学计划、侧重点、难易程度等。

7 结束语

对于环境工程专业本科生,其微生物学实验操作技能的提高,以及对日后实际问题的分析和解决能力的提高都不是短期内能达到的,这需要相关专家和教师根据自身经历,提出宝贵的整改方案,供同行们不断实践、总结和切磋,更科学更有效地实施教学活动[13]。本文对该门课程教学内容、方式、安全措施及课程考核的探索改进,打破了传统实验教学的局限性,坚持将提高学生的实践操作能力贯穿于整个教学过程,旨在搭建环境专业类背景下微生物学理论和实践的桥梁,强化和拓展学生的专业实践能力和创新能力,为后续学生完成相关毕业论文起到辅导作用,对其在未来工作岗位上应对相关生物学实验、分析和研究探索提供一个很好的认识和锻炼机会。

参考文献

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[12]刘敬勇,罗建中,黄绍松,等.环境类本科专业环境微生物实验教学改革初探[J].广东工业大学学报:社会科学版,2007,

生物技术专业本科培养方案范文第5篇

一、实验教学形式的选择

随着生物技术实验手段日新月异的发展,实验教学形式也要跟紧改革,本专业的实验教学内容也要进行实时更新,以适应经济社会对生物技术专业人才的需求,实验内容着重从以下几个方面进行改革。1.增设综合性实验。理论知识的学习是分篇章进行的,各个知识点相对来说仅仅横向或者纵向学习,缺乏系统性综合联系。通过综合性实验将理论知识纵向与横向理论联系实际,使学生系统、灵活地掌握实验技术与手段,如在基因工程实验中选择DNA重组技术实验,该实验的动手操作特别多,涉及的方面也较广。如合成DNA链变性、退火形成双链,限制性内切酶酶切质粒DNA,琼脂糖凝胶分离大、小片段,凝胶回收,连接成重组体,感受态细胞的制备、转化、筛选等,通过学生的自学及动手操作充分了解、掌握DNA重组技术的意义及应用。2.适当增加设计性实验。学生创新能力的培养离不开设计性实验的设置,在系统掌握基本实验技能和方法的基础上,让学生广涉国内外相关文献资料,归纳出当前研究现状并提出自己的思路,把自己已掌握的实验原理与技能通过设计新的实验方案,经导师及相关专家认定可行后,独立完成实验。在实验过程中难免会出现意外,对于问题的出现,让学生学会积极思考,科学面前没有对与错、应该与不应该,学会尊重实验结果,客观的分析问题,并积极解决问题。能力培养是一个研究人员基本的素养,通过适当增加设计性实验的培养,改变当前生物技术专业本科生对问题的分析和解决问题的认识,在提升创新能力培养的同时也希望对知识的接受方式得以突破。3.增加专业实验课。基因工程、蛋白质工程、发酵工程、细胞工程、酶工程等专业课程在农、牧、渔、园林、工业、环保、医药、食品等众多行业中广泛应用,然而当前很多院校生物技术专业的专业课程如蛋白质工程、酶工程、基因工程、细胞工程及发酵工程实践教学严重不足,导致高校生物技术专业毕业生与社会生产、经济发展脱节。为此,需要足够重视专业课程的实践教学环节。基因工程的应用可谓是“处处留痕”。现代临床中许多药物如生长素、干扰素、促红细胞生成素、胰岛素等都是基因工程的产物,同时在农业方面也得到很大程度的应用,比如抗虫棉、抗高温水稻。而我们食用的多年传统的酸法水解工艺的味精也是利用酶工程中的双酶法糖化工艺取代。我们日常所食用的饮料、酱油、乳酸、啤酒是利用发酵工程、酶工程对农副产品进行加工的产物。在实验课程设计中应尽量包含以上工艺,甚至开展兴趣小组,激发学生深入研究以上工程技术的应用。

二、实验教学方式的改革

1.拓宽实验原理理论知识。尽管操作是实验教学的主要环节,但掌握实验原理的理论知识是正确操作的保障,为此,在教学中教师应用引导的方式讲解实验原理,让学生明白实验的主要内容以及结合原理,让学生理解及掌握实验操作的设计思路,并能预测实验结果,进行正确的分析。实验教学过程中杜绝“灌输式”和“绑架式”教学,学生的操作和结果不能都是按照教师的思路和认定方式给予评价。通过学生自主性学习,启发求知欲望,学生积极的思考状态是我们要在整个实验操作过程中始终维护的精髓。通过拓宽实验原理,让学生在实验操作的过程中带着问题进行思考,维护协商积极的思考状态不仅提高了他们的自主学习能力,还培养了他们独立思考的能力。2.创造实验操作机会多分组。每次实验的开展所用到的仪器设备为2~3种,但实验室的人数却有25人左右,因为实验学时的限制,往往不能保证学生一人组进行实验,需要多人合作,而此时有些学生借此可以不做或者少做实验,不利于学生动手能力的主动培养。生物技术真是一个“烧钱”的专业,所用实验仪器设备价格高、器材耗损大、试剂昂贵,为增加每生的动手机会,除了现有的实验室把整班分成几个小组进行实验,使课内实验与课外实验相结合的方式外,还单独增设了实验室,让有兴趣的学生充分、认真、仔细地自主完成整个实验操作,尽可能提高锻炼的机会,充分调动了学生学习的积极性和主动性。

三、开放实验室管理

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