中北大学生物工程专业实践教学模式研究

李晓君+李会珍+张志军+陈铁

摘要：针对中北大学生物工程专业实践教学环节的现状和存在的问题，结合我校特色和专业特点，笔者进行了实践教学环节的构建、创新型实践教学平台的创建、实践型教师队伍的建设、学生实践教学热情的激发和拓宽校企合作平台等多角度进行了分析和改革，经过两届学生的实践检验，获得了良好的效果。

关键词：生物工程；实践教学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）15-0134-02

生物工程专业实践教学环节关系着学生的动手能力、创新能力和协作能力等综合素质的提升，是高素质生物工程专业人才培养的关键点。中北大学生物工程专业自2003年成立以来，在强化应用型创新工科人才培养的同时，一直致力于生物工程专业实践教学模式的改革与实践，但是仍然存在不令人满意的地方，主要包括：（1）硬件条件达不到要求。同样经历了中国高考的扩招，实验仪器的台套数已经远远不能满足学生的实践教学需求，而且生物工程的专业特性导致实验仪器尤其是中试型生产实验仪器更新速度快，种种原因导致实验仪器的数量和质量已经难以满足学生培养的需求；（2）实习企业进入难。生物行业的企业一般属于高新科技企业，无论是工作环境要求、工人操作技能都有较高的要求，对于学生实习，一般呈抵触情绪，多以参观实习为主，操作的机会非常少；（3）实践型教师匮乏。生物工程的专业教师大多是理科背景，自身的生产经验都非常少，甚至有从未下过工厂的现象存在，要指导学生生产实践则较为困难；（4）学生积极性低。“90后”的学生大多是独生子女，受家长和社会大环境的影响，对一线操作工人存在较大的偏差，短时间的参观实习有些许新鲜感，时间一长则对生产实践有抵触情绪；（5）实习经费不足。实习企业一般不会给予学生实习费用，反而会收取一定的费用，加上交通费、餐饮费等其他的一系列费用，实习费用需要较大的投入，但高校体制的滞后性，导致实习经费经常不足。针对这些问题，结合学校和专业的状况，我们在实践教学方面做了一系列的探索和改革，利用了现有的条件尽量地满足学生的实践教学需求和生物工程专业的培养需求，经过两届学生的实践取得了不错的效果。

一、构建系统的实践教学环节

生物工程专业的专业课程实践性较强，大多需要配备相应的实践或实验课程，如果不合理优化，往往会导致内容重复、实验仪器台套数不足等多个难题，经过我们的多次修订和讨论，对相关课程的组合和优化，对以上的问题实现了较好的规避。如天然药物化学、生物仪器分析和生物分离工程三门课程的实验优化组合，传统的天然药物化学实验主要涉及天然药物的分离、纯化、检测等，势必会用到生物仪器，如气相色谱仪、液相色谱仪、紫外分光光度计、红外光谱仪等，而且要涉及一部分生物分离工程的知识，包括分离方法的选择、分离材料的选定和方法操作等。如果三门课程的实验分别进行，不仅会出现前面提到的一些问题，而且导致学生的课时数增加、内容重复、积极性较低等，不利于专业课程的学习。经过优化以后，将三门课程的关联性较强的实验内容组合为一套，关联性较弱的则分别进行，以麸皮中芦丁的提取与鉴定为例：首先采用超声波辅助溶剂提取法麸皮中的芦丁粗品，然后采用柱层析的方法对其进行分离纯化，进而采用紫外分光光度计和高效液相色谱分别对其纯度进行测定，最后采用红外光谱对其结构进行验证。这种组合实验不仅有利用学生对一个整体问题的把握，而且在有限的课时内完成了一个完整的实验，节约了实验成本，调动了学生的积极性和提高了学生的动手能力，可谓一举多得。

二、创建创新实践教学平台

针对实习企业难找的问题，以校企合作的模式，寻找和创建创新型实践教学平台。结合教师的特长和企业的需要，设计相关的课题，以此为契机创立稳固的合作企业，为学生的顺利实习奠定基础。生物工程专业的基础专业课程基础生物学是引导学生进入专业学习的良好契机，但是要求具有稳固的实习基地，满足学生的认知实习环节，由于学校的地理位置和山西的气候特色，此项工作一直难以开展。基于此，系领导积极筹措，与学校附近的鑫华远种养殖农民专业合作社建立了良好的合作关系，并联合建立特色实践教学平台。鑫华远种养殖农民专业合作社占地120多亩，有试验田、温室、鱼塘、养殖场等，另有生产车间20多间，是融合了种植、养殖、加工等多方位的企业。对于基础生物学的认知实习环节，生物认知、分类和标本制作是本环节的主要内容之一，合作社有果树、作物、蔬菜、饲草等植物上百种，鱼类、昆虫等动物几十种，通过实习让学生真正认识常见动植物，学习不同生物具体生产生态习性，掌握了解生物生长发育基本规律，为专业理论课程的学习奠定良好的基础。而且本科生部分课程的实验教学、生产实习、创新实验、毕业实习等环节与合作社大田栽培、温室管理、养殖、加工等具体生产环节相结合，真正做到顶岗实习锻炼；同时可为教师科研提供很好的平台，加强青年教师对生产实践的认识，在师生进行实践教学的同时，还可以从合作社及时得到反馈信息，利于科研教学与实际工作相结合，从而达到共赢的目的。

三、打造实践型生工教师队伍

以培养创新型生物工程专业人才为己任是每个生工教师的责任和信念，但是自身对企业对工厂一线操作的了解和熟悉程度是否能满足生物工程日益发展的需求呢，这是一个难题。高校教师不仅要传道授业解惑，而且要面临职称等生活压力，所以以现有的生物工程专业教师为基础，不仅要加大引进实践型新教师的力度，而且要增强现有队伍的培养。以教师学科背景、家庭情况和年龄等多方位因素为基础，结合教师自身意愿，分批次、时间地进行培训，尽力使全部教师，尤其是青年教师能够有机会进入企业实践，提高自身素质。教师的工厂实践与学生或者工人的锻炼又有所不同，教师在工厂一线的实践，不仅有利用提高自身对生物工程企业的生产了解，掌握工艺流程、设备操作等，而且要有创新欲望，善于观察、发现和解决问题，真正地能够帮助企业解决一些实际的问题，达到双赢的效果。如果仅仅是去工厂学习，而不会给对方带来任何效益，如果考虑到工厂的生产机密等问题，则往往难以找到合适的实习工厂。所以，教师结合自身优势，在工厂实践锻炼的同时，尽力帮助解决工厂的问题，不仅可以使自身受益，而且有利于长期的稳定合作，对学生实践教学亦有较大的益处。当然，学校也应该有相应的政策出台，一方面可以保障教师的合法权益，解除教师的后顾之忧，另一方面也可以加强教师在企业实践中的管理，确保可以达到预期的目标。

四、激发学生的实践热情

实践教学是培养生工学生动手能力、创新能力、协作能力等综合素质的主要途径，作为实践教学的主体的学生的积极性是实践教学成败的关键。“90后”的大学生创新欲望和创新观念较弱，如果没有很好的实践教学引导，只能盲从书本知识，对我国高等教育不利，所以激发学生的实践热情势在必行。首先，实施团队教学。在教师指导下，学生依据自己的兴趣、特长等特点组建自己的小团队，完成规定的实践教学任务，如果团队出现问题，及时调整，尊重学生的意愿，但应保证公平公正。第二，鼓励和尊重学生的想法。对于一些实践教学，可以加大学生的自主选择权，在不影响教学的前提下，鼓励学生将自己的想法融入教学过程中，并付诸实施。第三，革新评判标准。对于实践教学的考核方式进行革新，可以将分数分为完成分、过程分、小组分、互评分等多个维度，使学生自身也可以加入评判体系中，保证一个公平的环境。第四，建立相关的实践档案。将学生大学四年全部的实践活动及其表现记录，包括实践方法、地点、评价、分数等，作为学生评优、评奖、保送研究生等工作的重要参考。全方位地使学生融入到实践教学环节，真正做到培养实践创新型人才的要求。

五、加大校企合作，增加实习机会

实习经费不足的问题是困扰普通高校实习的通病，如何有效地克服是每一个专业老师的共同心愿。现在的企业对于接收实习学生的顾虑较多，包括实习期短不能带来任何效益、实习学生太多干扰生产等，如何破解这个难题值得我们探索。首先，就近原则选择省内知名大型企业作为突破口，关注企业发展遇到的难题和“瓶颈”，站在企业的角度考虑如何破解这些问题，给企业提出合理和科学的方案，进而签订长期的合作关系，建立校企联合基地，聘用企业的高管和高级技术人员为校外导师，建立良好的合作前提。第二，多角度联系实习企业，针对学生的兴趣结合企业对实习人员数量的需求，将学生分到不同企业实习。2013届学生的毕业生产实习我们采用此方法选择了3个企业分别进行实习，分别为：对食品有兴趣的同学选择去山西旭美薯业有限公司实习，对生物医疗器械感兴趣的选择了山西亚森实业有限公司，喜欢实验室工作的在山西省农业种子总站进行了实习，此举不仅满足了不同同学的毕业实习需求，而且可以缓解单个企业接待学生实习的压力。第三，加大定岗实习力度，如果实习期太短，对学生而言还未进入角色就已经结束，不能掌握很好的技能，对企业而言投入大量的人力和物力未能获得回报，这样实习的主体和客体都不满意，即使给予企业部分补偿，也很少有企业愿意接收实习生，造成了毕业实习的困难，而且不利于学生就业。适当地延长实习周期，不仅使学生可以在岗位上体会到真正一线工人的劳动工作，而且提高企业积极性，愿意花时间和精力来培养实习生，甚至可以提前签订劳动合同解决部分学生的就业问题。建立多家稳固的合作企业，不仅可以保证学生实践教学的顺利完成，而且对解决学生的就业问题，激发学生实践热情也有很大的帮助。

通过以上的实践教学改革，经过两届学生的实践检验，获得了良好的效果，极大地提高了学生的实践教学激情，创建了多家稳固的校企合作平台，节约了实习成本，增加了学生的就业，拓宽了学生的视野，使学生的创新、动手和团队协作等综合素质获得了极大的提高。根据教学过程中出现的问题，不断探索解决途径，使学生能够学以致用，适应生物工程日新月异发展的速度，才是培养创新型大学生的根本。