生物工程专业综合实验的“项目化”改革*

沈　洁，李加友，陆筑凤

(嘉兴学院生化学院，浙江　嘉兴　314001)



生物工程专业综合实验的“项目化”改革*

沈洁，李加友，陆筑凤

(嘉兴学院生化学院，浙江嘉兴314001)

当今的社会需要具有创新能力的综合型人才，创新能力的培养是高校教师研究的一项重要课题。生物工程专业是综合性、实验性很强的专业，须调动各种因素来加强大学生创新能力培养。本文分析了当前高院对生物工程专业学生创新能力培养的现状，结合生物工程专业的培养目标，采用“项目化”教学的方式进行生物专业综合实验的实施方案，意在为高校生物工程相关专业加强学生实践能力和创新意识培养方面提供一些有益的参考。

项目化教学；生物工程；综合实验

生物工程专业是动手能力很强的专业，实验课程是实现专业教学目标的重要课程，是学生掌握理论知识，培养创新能力的重要环节。“动手能力差”使得高校生物类本科毕业生在就业时面临尴尬境地，因此,改革高校生物专业实验课程势在必行，其目标是培养学生的创新能力,所以，实验教学改革的关键是如何设置、加强和改进综合实验[1]。为适应当前学科交叉发展的趋势，培养高素质创新型的生物学人才，本研究尝试采用“项目化”教学的方法对生物专业综合实验教学进行改革。

1　生物工程专业实验教学的现状

一直以来，生物工程专业本科毕业生就业的专业对口率很小，原因在于研究类职位对学生的专业素质要求非常高，而生物工程专业本科毕业生的动手能力和创新能力却无法满足本行业的要求。造成这样问题的原因很多，除实验条件限制等客观因素外，实验课设置本身也存在诸多问题[2]。实验教学过多依赖于理论课,实验内容多以验证性为主；实验课门数过多，各课程之间衔接性差。实验的设置多为单元操作，各实验项目互相独立，所开的实验基本上都是经典实验，缺乏新颖性。在传统教学模式下，学生按部就班操作实验步骤，学生不需要主动思考实验内容，参与的积极性大大降低，不利于学生全面了解和掌握生物工程的知识与技术。教学方式以教师讲授为主体,忽视了学生的主体地位；实验室只在固定的时间开放，按照固定实验内容进行，使得学生的创造能力得不到充分的发挥[3]。

2　“项目化”改革的意义

项目教学法，是以行动为导向，工作任务为中心，依据职业能力培养的需要，将专业课的实验教学内容设计成具体的训练项目，使人才培养能力目标得以实现[4]。项目教学法是将传统的学科知识内容转化为 “教学项目”，围绕项目组织和开展教学[5]。项目化课程对学生成长的评价主要有：对学生知识能力、专业能力以及创新能力的评价三方面[6]。 项目化实验教学改革是对原有实验教学方法和组织形成的彻底改变，突破了现有实验教学理念，项目化教学“以学生为本、以项目为中心”，学生在团队环境下进行探究性的学习[7]。实施“项目化”实验教学可以实现：

(1)学生实践能力的系统化。在“项目化”体系下的实验教学，不再是原来的“体验式”实验教学，而是教师指导、学生实施的“研究式” 实验教学新方式，学生全程“自行准备”、“自主设计”、“自我管理”，实现学生实践能力的综合培养。

(2)教师指导责任的具体化。在学生实践训练过程中，指导教师是第一责任人，并且是全过程的责任人，职责清晰，目标明确。通过对学生实践能力的阶段性，掌握教师指导进展，实现了教学责任的具体化。

(3)实验教学结果的实用化。实验教学的项目来源于教师科研，可以通过科学合理的课程项目设计，将教学过程中取得的实验数据作为教师科研工作的重要补充。保持实验项目动态调整，一方面可以有效调动教师参与“项目化”实验教学的积极性，另一方面可以借助教师的科研项目，解决部分实验耗材的经费开支，实现实验教学和科研工作的良性互动。

3　“项目化”改革在生物工程专业综合实验中的应用

综合性实验教学是指实验内容涉及本专业各个课程知识，学生运用已学的知识来设计和操作实验，是综合训练学生实验技能的一种综合性实验。在综合实验中，学生查阅资料，进行独立的实验思考与设计，独立进行实验操作。通过专业综合实验，培养学生分析和解决实际问题的能力，使得生物工程专业实验体系的建设能满足产业发展的需要[8-10]。

为了培养我校生物工程学生创新精神和实践能力，我校设计开设96学时的《生物工程专业综合实验》，以“项目化”进行教学，将专业基础课、专业课的实验系统地关联起来，使学生对本专业的上游技术、下游技术以及用分子生物学手段进行菌种选育等有一个完整系统的训练，并进一步熟悉一些关键的操作，对微生物的生长发酵和产品的分离等有更深入的了解。同时，注重培养学生分析问题和解决问题的能力以及严格的科学作风，使学生初步具备从事生物工程产品的生产和新产品开发的能力。通过大型综合大实验的训练，培养了学生的创新能力、动手能力，增强了学生的就业竞争力。

3.1明确综合实验教学目标

《生物工程专业综合实验》是为了提高学生动手能力的而设置的，根据生物工程专业人才培养目标，以“工作任务”作为“行为导向”，学生成为主体作用教学的主体。 没有学生的一切教学活动都将不能进行，实验前学生就需要明确要做什么。因此，我们给学生下放任务书，在实验中逐步给出学生各个工作单元的具体内容和要求，引领学生参与到对实验的思考和创新中来。在教学过程中，教师的主导作用不可忽视，是教学能否保质保量进行的关键。因此，在设计项目化教学的中，我们以微生物发酵产品为主线，从微生物的筛选到发酵过程控制；从产物的提取到定量分析，尽可能突出各个实验的原理和操作技能，包括项目实施过程的可能遇到的问题。实验循序渐进，可操作，易掌握。

3.2编写实验教学大纲

原有的实验教学大纲是分课程独立设置实验项目，并且同一课程中的实验项目是独立的单元操作，彼此关联度不高。在“项目化”实验教学改革中，《生物工程专业综合实验》课程的教学任务和培养目标的连续化。由于现有生物工程专业的教学计划中《生物工程专业综合实验》课程是实验项目是独立的单元操作，因此，要对《生物工程专业综合实验》的实验教学大纲进行系统化重新编写。

明确实验项目所必须包括的从菌种选育到微生物反应过程的优化与放大、生物分离与提取以及定量分析四部分的单元操作，所选单元操作要具备代表性，以点带面；设置多项项目实施过程的可选单元操作，所选的项目具有针对性和综合性。基本操作方式如下：①教师申报实验项目，简要说明项目实施内容；②专家组评审，确定实验项目；③教师制订项目实施方案，制订具体考核细则；④专家组评审，形成实验教学大纲。

3.3综合实验教学的过程管理及教学效果评价

“项目化”实验教学改革的突破在于教师指导学生实验的随机化，我校实施的综合实验教学是学生收到教学项目任务书后，在本学年内，学生自主安排实验时间，单人或多人合作配制药品完成实验。因此在教学实施过程中管理难度增大，需要有科学合理的运行机制保障。为确保《生物工程专业综合实验》安全有序的进行，我们制定了如下管理制度：①制订总体运行方案；②实验资源使用制度；③实验指导登记制度；④质量评估回避制度；⑤实验运行抽查制度；⑥目标管理成绩评价制度。

传统的考核方式已不再适用“项目化”教学的要求，必须同时进行改变。“项目化”教学应注重实验过程的评价，应侧重学生在实验过程中的表现。按照生物工程专业综合实验的课程特点和教学目标的要求，重新确定学生的成绩评定标准：①职业素养：10%；②实验过程操作：30%；③综合应用能力：30%；④理论素养：30%。职业素质主要根据学生出勤、纪律等而定。实验过程操作则重点考核学生的实验操作的基本技能和规范性，能够在一定程度上反映项目化教学的教学效果。综合应用能力考核是指在项目学习结束后学生以报告形式总结归纳所学知识，集中考察学生的综合应用能力。理论素养考核采取闭卷笔试形式进行，以课程所学应知应会的知识为主，兼顾生物工程专业实验的要求，集中考察学生对实验基本理论知识的掌握程度。

4　教学效果与体会

《生物工程专业综合实验》采用新型的项目化教学模式，实验过程中学生根据所选项目，自主收集资料，自定实验计划，独立自主的完成实验内容，对激发学生学习兴趣，调控自己的学习过程起到了积极的作用。项目化改革后，我们对嘉兴学院生物工程专业12级学生进行了问卷调查。根据调查问卷显示，82.1%的学生喜欢项目化教学方式，相比男生(74%)，女生(89.7%)更喜欢项目化教学方式；60%的学生认为，开展项目化教学后，学生有充足的时间自主学习。

学生的实验项目是由指导教师选定，可以结合教师的在研项目进行开展。学生在完成自己综合实验训练的同时，为教师在研项目提供前期工作基础。每个教师指导多名学生，同一个项目可采用多种方法研究，从而可以对比不同实验方案的优缺点，为教师的深入研究提供新的思路与方法。

[1]项俊,方元平,钟玉林,等.地方院校生物科学专业综合实验体系的探索[J].高校生物学教学研究,2013,3(3):57-59.

[2]张祥胜,许德军.地方院校发酵工程实验课改革与实践体会[J].实验室研究与探索,2013,32(4): 124-127.

[3]刘梅芳.生物科学大类专业实验教学改革的探讨[J].实验科学与技术,2007,5(8):72-74.

[4]路文娟.高职类课程项目化设计[J].科教导刊,2014,2(2):154,197.

[5]叶春苗.项目教学在食品生物技术专业中的应用[J].农业科技与装备,2011(7):20-21.

[6]董丽辉,范三微.《生物制药设备实验》项目化课程教学中学生评价方法的研究[J].科技信息, 2014,13(5):184-185.

[7]李妍.项目化教学在嵌入式系统实践课程中的探索[J].实验室科学,2012,15(5):27-29.

[8]李大力.基于建构主义的生物工程专业综合实验教学实践[J].高等理科教育,2013(3):109-112.

[9]靳挺,武玉学,张丽靖.生物工程专业实验教学改革的思考[J].实验科学与技术,2011,9(6):70-71.

[10]李翠香,景红娟,胡元森.生物技术专业实验教学改革与创新人才培养的探索[J].实验室科学,2013,16(5):69-71.

Exploration of Project-oriented Teaching on Comprehensive Experiment of Biological Engineering Major*

SHENJie,LIJia-you,LUZhu-feng

(College of Biological and Chemical Engineering, Jiaxing University, Zhejiang Jiaxing 314001, China)

In today’s society, it needs comprehensive talents with innovative ability, and training innovative ability has become an important research topic of teachers in colleges and universities. Biological Engineering is a comprehensive and experimental professional. It must mobilize all kinds of positive factors to strengthen the cultivation of college students’ creative ability. The status the practice and innovation ability training of Biological Engineering students in the colleges and universities were analyzed. Based on specific training objectives of Biological majors in colleges and universities, the biological professional integrated experiment were implemented by the "project" teaching method, in order to provide some useful reference for the biological engineering professional in colleges and universities to strengthen students’ practice ability and innovative consciousness training.

project-oriented teaching; Biological Engineering; comprehensive experiment

嘉兴学院重点教改项目(70115004)。

沈洁(1978-)，女，实验师，主要研究生物发酵及其相关研究。

G642.0

B

1001-9677(2016)018-0234-03