以职业能力提升为核心的卓越生物技术人才培养模式研究

陈丽静 李浩戈 张丽 林景卫

摘 要：根据生物技术专业特点，以培养学生创新素质为目标，适应社会需求，加强实验教学，对实验教学进行改革创新，努力培养学生的操作动手能力、分析问题和解决问题的能力。从而提升学生的专业竞争力，构建起一个符合现代高素质生物技术人才培养模式。

关键词：生物技术；创新人才培养；实验教学；教学改革

中图分类号：C961 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2018）17-0151-03

Abstract： According to the characteristics of Biotechnology majors， this thesis is to cultivate students' innovative ability to adapt to social needs. Strengthening the experimental teaching， reforming and innovating the experimental teaching can effectively cultivate students' abilities to handle， analyze and solve the problems so as to enhance the professional competitiveness of students and build a modern high-quality biotechnology talent training mode.

Keywords： biotechnology； innovative talents training； experimental teaching； teaching reform

生物技术起源于殷商时代，传统的生物技术常常被用于食品发酵，或抗生素生产；而现代生物技术是一种基于分子生物学基础的实用技术，以创造新型生物或新产品为目标。它是现代生物科学与工程技术相结合的技术，如克隆技术。生物技术是我们生活中应用最广泛的学科之一，可以说已经渗透到与人们生活息息相关各个领域，如农业生物技术、环境生物技术、工业生物技术、药物生物技术、海洋生物技术和空间生物技术。生物技术产业被认为是21世纪的领头产业，将在开发细胞制药厂、细胞计算机、生物太阳能等领域中发挥关键作用，也是继信息产业之后主导世界经济的又一个新兴产业。

生物技术专业具有理工结合的特征，成为理科（生物科学）与工科（生物工程）两个学科门类之间桥梁。伴随着生物技术在基本原理和实验操作技术方面的迅速发展，社会需求也发生大幅增长，当前生物技术的培养目标和模式已不能满足当前市场的需要，这需要加强生物技术专业学生在学校的教学知识体系，研究实践，创新能力培训和生产实践等方面加强培养，全面提高人才培养质量，知识体系全面综合素质卓越的技术人才是生物技术发展的核心竞争力。

一、确立以职业能力为核心的生物技术人才培养目标

高等院校作为人才主要培养地，为社会培养输送社会所需的具有扎实专业基础、熟练技能操作和创新性思维的人才。随着生物技术及相关产业的快速发展，已形成生物制品开发，生物制药开发，生物材料创造等多个产业链。生物技术公司的总数不断增加，这些行业的迅速崛起对于应用型人才的需求强劲。为适应人才需求，培养具有广泛生物科学理论基础的综合性人才，以及具有强大的工程技术背景和一定的医学专业基础知识，应从创建系统扎实的实践教学着手，培养学生的实践能力和创新能力，加强学生的实践训练，提高毕业生的竞争力和适应能力[2]。

以能力為中心，以培养技术应用型专门人才为目标，在培养过程中，让学生逐渐进入“熟悉科研，参与科研，自主立项”这样的良性教学模式中，在这一领域能够丰富学生所学的知识，可以让学生学到更多实践经验，从而循序渐进地让学生在理论的运用、动手能力和独立思维能力得到锻炼，为以后的工作奠定基础。

二、实验教学与理论教学相辅相成

作为一门操作性和实践性较强的学科，生物技术专业的实践教学在应用型人才培养中具有极其重要的意义，因此，对实践教学体系进行综合改革，是培养满足社会需要的高级别应用型的专业人才重要的必经途径。在教学过程中，对专业理论教学内容和实践教学体系进行改革，形成有助于宽基础的理论课内容、强动手能力的实验教学体系和通用共享的实验教学平台，全面提升教学质量。

（一）更新教学理念，创新实验实践教学体系

在过去的教学体系中，实验教学被定位为以理论教学为中心，实验教学的目的只是用来验证相关理论正确与否；这种教学观念的长期存在，导致各个高校重视理论教学、轻视实验教学的现象的发生，实验实践教学的重要作用尚未受到应有的重视[3]。由于这种传统观念的影响，造成培养出的人才只重理论而实验动手能力却缺乏锻炼，因而在教学改革中让实验教学从理论教学的附属地位提高到与其同等重要的高度，加大对实验室的管理和结构调整力度。实验教学应从“基础实验-技能提升实验-综合设计实验-科研创新实验”四个层面推进实验教学体系的改革，使各学科和各专业能够更好地结合，开设基础课实验教学和专业课实践可以有机连接。 因此，有必要建立适应教育创新和时代发展要求的厚基础、宽口径、综合性实验课程的教学新理念和新体系。

（二）实验课程内容随时更新，与时俱进

随时分析社会对专业人才掌握技能需求的变化，调整实验课教学大纲和教学内容，将实验课教学内容独立单元化和综合系列化；在试验项目的选择上突出了服务经济建设和高素质应用型人才的发展，提高综合设计和科研创新实验的比例，并将教师科研成果与经济建设实验成果相结合，使实验内容与教师科研项目和社会应用密切相关，充分体现专业基础和科学前沿、经典实验项目与现代科学研究的有机结合，使学生能够接受现代化实验技能的训练，最终达到了培养应用创新型人才的目的[3]。

（三）实验课教学方式从教师主导向学生自主方式的转变

指导学生预习提前向学生展示实验课的教学大纲，讲解实验目的、设计思路和试验方案，指导学生预习实验。

从准备实验用品入手改变原来实验课中由实验员老师准备好所有实验用品的习惯。在实验过程开始之前，需要由学生为自己的实验课程做准备，包括实验材料的选购，本实验所需仪器的调试，所需试剂的配制等； 在实验过程中，教师只讲授实验的目的，实验的原理和操作要求及注意事项，在实验过程中，对学生实行独立操作和全面实验方法的培训，教师可以及时指导实验过程，学生自己按照试验设计的步骤独立开展试验并对试验过程中的现象进行记录，对得到的实验结果进行分析和计算，从而发挥学生的主动性，积极性，提高学生的实验能力。训练方式要改进。选取生物技术专业实验课中各种经典的实验技术和方法，并根据其顺序性及相关性进行内容重新组合，将实验教学内容转向综合设计性、研究创新性实验训练。实验结束后组织学生分组对本次实验结果进行充分讨论，根据试验结果提出问题，通过引导学生对该实验设计方案进行逻辑性思考，培养学生前瞻的思维预见思维和逻辑思维，提高学生自主学习和独立思考能力，进一步将书本理论知识融会贯通，激发其进行自主设计各种可行性实验方案的自信心和兴趣。通过引导学生逻辑思考这一实验设计方案，培养学生的前瞻性，可预见性和逻辑思维能力，提高了他们的独立思考能力和自主学习能力，进一步促进了图书理论知识的整合，激发了他们的自主性。

这样的培训既激发了同学们对实验课动手操作的兴趣，又可以改变实验课教学只是理论教学的附属的局限，引导学生从实验方案综合设计入手，启迪学生科研思维，促进学生将所学理论知识和试验技术融会贯通，借此提高学生掌握和运用综合所学知识的能力，为以后应用于社会实践打下基础[4]。

（四）除了单独设立考试，还以科研论文形式撰写实验报告

完成实验考试后，对实验进行全面的总结报告可以有效提高教学质量，可以检测是否完成了教学目的、教学方式是否符合学生、学生是否对教学知识能够掌握等。实验报告是检查实验课完成质量的重要手段，在实验课结束后，要求学生立即总结实验报告，通过撰写完成试验报告，对学生试验数据的整理和分析及科技写作的能力的提高是个锻炼。在完成实验报告的过程中，既可以训练学生的科技论文组织和写作的能力，又提前为学生将来毕业论文的设计、实施和撰写奠定坚实基础；同时，通过实验课课后布置的科研写作练习，促使学生深刻思考整个实验方案的设计思路，认真分析项目的实验结果，调动学生自主查阅更多更新的相关发表的科研文献的积极性，拓展学生的知识结构；教师组织学生在报告中写出在实验中遇到的小问题，以及当时对这些问题的解决办法、对整个实验结果进行讨论，以后在实验过程中应该注意的问题，需要改进更好完成实验的地方，使学生不单单是把学习过程停留在完成实验操作的层面。最后，教师要及时批改实验报告册，及时对实验课进行点评，并指出各个实验报告的优点和不足，可以让学生充分了解实验项目，规范实验操作[4]。

（五）理论教学也要跟上社会发展的步伐，实现基础知识多元化

生物技术正在农业、环境、工业生命、医学、海洋和空间科学等领域中逐渐应用并成熟，并在相关应用领域发挥着日益重要的作用。现代生物技术几乎已经成为自然科学的“大融合”。其覆盖范围涵盖数学、物理学（生物物理学）、计算机科学（生物信息学）、基因工程、细胞工程和医学等科学与工程领域。由于其跨学科和多学科的特点，需要学生掌握雄厚知识基础来支撑[1]。不同学科之间的思想碰撞将成为科学创新的源泉，培养具有多元化知识结构和独特视角的卓越人才是新时期高等教育的一项重要任务。

教学是人才培养体系的核心，是夯实知识基础最重要的手段。教学活动离不开教师的主导，因此加强师资队伍建設，尤其增加青年教师的教学进修机会和到企业去锻炼其实践能力，聘请本领域高水平专家或企业的行家里手担任导师和对新入职教师和青年进行专业课程的指导，并将前沿的科技成果融入到教学案例中，在教学中灌输科学精神和创新意识，完成能够胜任专业学生培养所需学科交叉的知识储备是教师培养中不可缺少的环节。

三、理论联系实际，教学与实践结合

我们在对传统的教育模式进行改革的时候，指导教师要更多地带领学生到相关科研院所、公司或企业中去进行实践学习，尽可能的把企业生产中所需要的知识及技能更好地在实验教学中开展，改进实验条件和环境[5]。把以前的从实验室到企业的这种方式改变为从企业到实验室，实习不是只关注学校教学内容在实际生产过程中的应用，还要注重将企业中的生产问题带回实验室，能够独立自主的具有创新性的去解决这些问题。这样可以提高学生未来解决实际问题的能力，同时也可以激发学生提问，分析问题，解决问题的能力，让学生更快更好地适应社会需求，将所学回报社会。

（一）构建开放性的实验教学平台

在满足正常实验教学的前提下，建立独立的开放实验室，为学生提供一个开放的平台，可以独立设计实验，增强学生独立思考和设计实验的能力，增加学生勇于尝试和探索的精神。这有助于培养学生的创造性思维，提高学生的创新思维。同时，鼓励学生参与科技创新活动，参与教师和企业的科研活动，提高学生积极将其知识转化为科研实践和科研质量的能力[1]。此外，搭建联系校内与校外的实践平台，通过在实践中的教学和活动的开展，学生可以对所学知识有一个全新的认识，牢固掌握基础知识的同时，提高学生的实践技能。这样可促使理论知识与实践技能有机的结合，可以资源共享，依托学校的实验室和科研平台，以工厂和企业需求为切入点，培养学生的研究创新素质和实践技能。使高等教育教学和社会需要达到完美的统一。

（二）促进实践需要与教学内容的相互融合

学生必将参与社会的生产和实践活动，因此实践教学是高等学校人才培养的重要一环，同时它也是培养大学生创新精神和实践能力的最有效的根本途径之一。所以，高校应将学校的实验教学、教师的科研活动、企业的社会实践融为一体。在教学改革过程中，首先要在人才培养方案中明确实践教学的重要作用，将实验课从理论课中独立出来，独立设课，在实验课教学中，大幅度缩减验证性实验所占比重，增加综合设计性实验份额，适当比例开设创新性实验。

首先，我们必须强调人才培养计划的实际重点。在实验教学中，大大减少了验证实验，增加了综合设计实验，并以适当比例建立了创新实验。具有强大跨学科能力的实验课程需要综合多学科理论知识，并设置为综合性实验课程，如生物化学。涉及细胞生物学，遗传学，微生物学和分子生物学等分子操纵的实验相互结合，突破实验障碍，并且统一设计，使学生能够整合所学知识。

（三）建立稳定的校企联合实践基地，保障实验教学效果的持续

当前高校实践教学体系改革应树立一种新的“大实践观”。实践教学基地的建设和运行对培养学生的实践能力尤为重要。高等学校应在加大力度建设专业的实验室的同时，校企业联合，建立适合学生实习实训的实践教学基地，为提高学生的实践动手能力和综合素质提高提供良好条件。因此，需要完善 “教学、科研、实践”三结合的教学模式，培养学生的创新能力，提升学生的實践能力。

通过产学研合作办教育，高校与企业可以开展多方面深层次的合作，包括主动联系企业，为其解决生产中出现的难题，参与企业产品开发设计、技术改进、把相关科研成果在企业进行转化以及与企业共同申报各级各类科研项目和课题，激励教师科研工作与实践接轨，同时促进企业的科技创新，进一步提高高校学生的培养质量。可以使高校和生产单位更好地相互了解，提升了学生的社会竞争能力。

四、结束语

在当前经济高速发展的背景下，掌握科学技术的人将主动掌握发展方向。人才是推动科技创新的动力和源泉。优秀人才不仅可以运用他们所学的理论知识在实践中解决具体问题，而且可以根据自己的创新思维推动产业技术创新。新兴的生物技术是一门技术特点鲜明独特的学科，它不仅技术含量高，而且应用范围广泛。社会上的各行各业都需要掌握此项相关技术的人才。

通过实验教学体系的改革，一方面提高了教师的实验教学质量，同时也激发了学生的学习热情和学习兴趣，促进了学生综合实践能力的提升，充分发挥了现代实验教学在创新应用型人才培养中的重要价值。“创新型、研究型”人才培养是一项复杂而意义深远的系统工程，加强实验实践教学是培养生物技术应用型人才综合素质的最直接最有效的方式之一[6]。产学研促教学模式弥补了高等学校在创新教育中实践条件不足的缺陷，极大地激发了学生参与创造实践活动的欲望，提高了学生的创新能力。

参考文献：

[1]姜勇，王会岩，张磊.生物技术专业应用型人才培养模式的研究与实践[J].生物技术世界，2014：179.

[2]魏明，薛正莲，杨超英，等.生物技术专业产学研相结合创新人才培养模式探索和实践[J].科技创新导报，2014：245.

[3]王敏，周文杰，吴荣荣.生物技术本科实验教学改革探究[J].教改创新，2013：45-46.

[4]韩兆雪，刘华伟.生物技术综合大实验教学探讨[J].现代农业科技，2011，11：32-33.

[5]佘美华.生物技术创新人才培养模式探讨[J].中国职工教育，2014，08：59

[6]郭新红，何晓晓，周苹，等.生物技术专业实验教学改革与实践[J].生物学杂志，2015，10：111-113.

[7]廖洁丹，肖文，陈丽纯.“以学生为中心”的教学改革与创新人才培养——以生物工程下游技术课程为例[J].教育现代化，2017，17：21-24.

[8]覃海元，唐婷，潘嫣丽，等.高职食品生物技术专业人才职业能力分析[J]教育教学论坛，2017，27：122-123.