生物工程专业教研结合教学模式的探讨

◆于非非 曲炳良 余祥勇 王梅芳

作者：于非非，博士，广东海洋大学讲师，研究方向为水产动物分子遗传学；曲炳良、余祥勇、王梅芳，广东海洋大学（524088）。

生物学是门实验科学，被认为是21世纪最有前景的学科。生物工程专业通过向学生传授生命科学的原理、实验技能和工艺流程，培养能够在生物技术与工程领域从事研发和生产的人才。随着当今科技发展的日新月异，越来越多的新型技术不断涌现，这就要求培养的学生不但要有扎实的理论基础和娴熟的实验技能，还需要具备富于创新的能力和与时俱进的科研素养。为此，近几年国内多所高校都开展了针对生物工程专业教学改革的探索。

1 生物工程专业教学过程中存在的问题

理论课内容缺少及时更新 生命科学也是一门理论和技术更新很快的学科，随着分子生物学、生物信息学等的迅猛发展，新兴的技术手段越来越发挥重要的作用，一些传统的实验方法已经不是最行之有效的手段，一些旧的教科书上的知识也不尽正确。要跟上时代的步伐，在教学过程中除了要选用较新的权威的教材以外，还要随时阅读国内外最新的科学文献，并消化理解后传授给学生，保证学生能学习到最前沿的理论知识和最先进的科学技术。

重理论，轻实验 生命科学作为对国计民生具有重要影响的一门学科，生物工程专业学生需要学习的内容庞大复杂。由于需要掌握的内容颇多，而学时有限，许多授课教师往往急于将知识灌输给学生。这种纯理论的灌输导致学生无法在实验操作中理解消化理论知识，教学效果不好。而且在已经开设的实验课中，多是对基本规律和经典理论的验证性实验[1]，学生只需要按照实验步骤去操作即可，不需要过多的思考即可得到预期的结果。长此以往，学生动手操作的积极性受挫，更别提主动设计和创新了。

本科生做科研流于形式 大学生参与科研是教学活动的延续和深入，是生物工程专业的一个重要教学步骤。因此，学校要求部分优秀的生物工程专业学生在本科阶段就加入课题组从事科学研究。本科生的科学研究实验与传统的实验课相比，需要学生自己准备实验所需要的材料和试剂，在实习开始前对内容、步骤、时间等做出周密的安排，这对学生掌握知识、应用知识是一个全面的提高。

但广东海洋大学生物工程专业的研究实习更多地流于形式。一方面是因为学生对于本科阶段的科研没有引起重视，认为学习知识主体还是在课堂，抱着试试看和长长见识的心理走进实验室，没有沉下心来做科研；另一方面是因为学校对参加科研的学生缺少有力的奖励措施，只是给予2～3个学分，并没有与保研、奖学金等挂钩，没有形成一个人人重科研的氛围。

2 生物工程专业开展教研结合教学模式的具体措施

调动学生参与科研的积极性 要开展教研结合的教学模式，大学生是主体，这就需要采取一定的措施调动大学生参与科研的积极性。

一是加强大学生科研创新项目的宣传。要让学生意识到课堂教学可以认为是学习知识，而科研活动则是创造知识，科研在生物工程专业的学习中占有举足轻重的地位。

二是在教学中穿插专题类讲座，引导学生走上科研道路。因为很多专题讲座不但可以拓展学生视野，还可以从报告人的亲身经历中体会到，一个懵懂的青年如何选择自己的成长道路，慢慢成为一名在学术上有成就的人才。

三是多组织科研竞赛，让学生体会自己动手的乐趣，激励学生多想多练。

处理好学生的教学与科研之间的时间矛盾 本科生的教学中，课堂教学与科学研究是一个对立统一的有机体。由于大一学生刚刚入校，还有很多环境没有熟悉，大四学生要面临毕业和找工作的压力，所以本科生做科研一般都在大二和大三期间[2]。这期间，学生要面对繁重的课程学习和考试，还要进行科研项目的研究，往往会因为上课和科研时间上的冲突而顾此失彼，不利于教学和科研的开展。这就要求学校在对大二、大三学生的管理上进行学时弹性管理，一是除了必修课以外，选修课的选择余地要更大，便于学生调整时间安排；二是根据学生完成科研成果的档次给予相应的学分，使其意识到完成科研工作的过程就是进修学分的过程，既能顺利完成学业，又能增强科研能力；三是本科生科研成果可直接与毕业论文结合起来，对于取得一定科研成果的学生可提前撰写毕业论文，为考研和找工作节省时间。

处理好经费与成果方面的矛盾 筹集科研经费是科研工作者不可回避的问题[3]。然而，自上而下由教务部门立项予以支持本科生科学研究的资金很少，与学生科研中的消耗形成鲜明的对比。这就对接纳本科生做科研的课题组提出较高的要求，需要他们在经济上有实力贴钱，主观上愿意贴钱，可以想象这样的课题组必定不多。另外，科研成果的归属问题是备受大家关注的事情。在广东海洋大学现有的体制中，本科生完成的科研成果，如果本科生做第一作者，通讯作者又不变的话，指导教师只能作为第二作者，这严重挫伤了指导教师的积极性，也会影响学生做科研的进展。

处理以上两方面的问题，可以尝试以下几点。

一是希望相关教育部门能够在条件允许的情况下，设立更多的项目资助优秀本科生的科研活动，并适量地增加资助的额度，使得本科生做科研更加名正言顺。

二是在处理本科生的研究成果时，提倡指导教师作为通讯作者，至少作为共同第一作者，以调动教师的积极性。

另外，优化教师带本科生的工作量计算方法，指导教师工作量按每学生每年计算而不是仅仅按学生数计算，尽量做到科学化和合理化。

完善本科生参与科研的管理办法 首先完善本科生成绩评价体制，做到考试内容和方式的多样化。在内容上，除了考课堂教学和实验课学习内容以外，还可以设置一两个拓展的题目，比如“研究某个基因功能的最新技术有哪些”之类的题目，不但可以考查学生灵活运用知识的能力，还考查了学生对前沿科学的关注和理解程度。在考试形式上，除了传统的考试和考查两种方式外， 还可以组织一些科研竞赛，组织学生做专题报告、撰写论文，并将结果记入成绩。在成绩考评时，可效仿美国加州大学伯克利分校的做法[4]，学生通过“指导下的小组研究”“指导下的独立研究”“实地研究”等多种研究性课题，获取20个左右学分。这在完善成绩评价机制的同时，也非常有利于学生综合素质的提高。

对于学校层面，可以设立本科生科研管理机构，制定和完善本科生科研管理办法，负责具体的管理和实施工作，组织、指导和监督大学生的科研活动，为学生搭建良好的科研平台。

3 生物工程专业开展教研结合模式的意义

加深对理论的理解，激发学生的科研兴趣 生物工程专业的大部分课程理论性比较强，内容比较抽象，很多经典的理论是从实验中提炼出来的，学生只是通过课堂教学这种方式生硬地记忆下来的知识很难做到全部消化理解。比如讲到利用双交换进行细菌的基因敲除时，学生虽然知道是根据碱基间的同源重组原理，但是对于阳性克隆为什么要经过多次筛选、筛选的标准是什么总是存在疑惑。而少数参加了科研的本科生就可以很好地理解到，最终的阳性克隆是通过自杀质粒的抗性、合成片段的抗性及蔗糖浓度等来筛选的。这种通过实验进一步对理论知识的掌握，记忆深刻，便于融会贯通。学生体会到参与科研对理解理论的正效应以及科研过程的乐趣，积极性会大大提高，激发科研兴趣。用学生自己的话说，学了马上能够用，学起来更带劲。

全面提高学生的综合素质 大学生参与科研项目，从项目的立项、实施到结题都需要亲力亲为，对学生是一种全方位的锻炼。如在选题时，学生既要兼顾指导教师的研究方向和社会需求，又要兼顾自己的兴趣和能力。题目选定后，学生需要查阅文献和调查研究，制订研究方案，合理安排时间。实验开展过程中，学生遇到问题需要独立思考，设法解决，锻炼了其独立思考、独立解决问题的能力；解决不了的需要与指导教师或师兄师姐讨论，锻炼了他与人沟通交流的能力；实验过程中离不开与其他人的合作，培养了学生的团队精神和集体荣誉感；在项目结题答辩的时候，又锻炼了学生的应变能力、口才和心理素质；结题报告的撰写，锻炼了学生的语言组织能力和撰写科学文献的能力。这些方面的锻炼非常有利于学生综合素质和能力的提高。

拓展学生知识面，有利于制定个人职业规划 科研活动是对课本内容的拓展和延伸，它涉及的内容比课堂教学的内容更深更广。学生参加科研活动，可以拓展其专业知识面，接触到更前沿的科研技术，了解国际最新研究水平。另外，参与科研的学生会有更多的机会参加学术会议，做学术报告，甚至出国交流。这不仅使学生走出了宿舍和学校的小圈子，走向了社会，更加迈出了国门。

另外，大学生本科阶段参与科研活动，对科学研究究竟做什么会有更深的体会。自己对科研是否感兴趣，性格是否耐得住科研的寂寞，优势和特长在科研中能否得到发挥，这些都会引起学生的思考和重视。这对于学生将来制定职业规划具有重要意义，避免学生在毕业前夕还处于迷茫和混沌状态，可以减少人才的不合理利用和浪费现象。■

[1]薛明,李俊辉,王辉,等.生物工程专业遗传学实验教学改革的探讨[J].湖南科技学院学报,2013(8):58-60.

[2]邵勇钢,王旭光,李凤鸣.大学生参与科研对人才培养的作用探讨[J].高教论述,2012(26):41-42.

[3]梁坤峰,毛建军,姬江涛,等.高等教学和科研关系初探[J].中国教育技术装备,2013(33):74-76.

[4]颜媛媛.美国加州大学伯克利分校本科生研究能力培养的实践与启示[J].教育探索,2010(9):150-151.