生物工程專業實踐教學創新體系構建的論文

１創新實踐教學體系的構建思路

１．１實踐課程體系的系統性

分析山東地區生物工程企業對人才需求的實際情況，結合生物工程專業人才培養目標和我校課程開發理論，對生物工程專業課程體系進行了系統優化，構建了由基礎實踐課程、綜合實踐課程、設計實踐課程和研究創新實踐課程構成的四層次實踐課程體系．基礎實踐課程包括大學物理實驗、無機生物實驗、有機生物實驗、分析生物實驗、物理生物實驗、生物化學實驗和微生物學實驗等．綜合實踐課程包括工廠實習、生工綜合實驗、專業基礎綜合實驗、專業綜合實驗、生產實習和畢業實習等實踐環節．設計實踐課程包括Ｃ語言程序課程設計、工程製圖課程設計、生工單元操作課程設計、車間與工廠課程設計和畢業設計等實踐環節．研究創新實踐課程主要有專業基礎綜合實驗、專業綜合實驗、畢業論文和課外科技創新活動等實踐環節．

１．２科研基礎訓練（研究－創新型）

生物工程學科重在實驗，科研是培養本科生創新能力的重要途徑，許多知名大學都將本科生的科研教學納入培養計劃中．我院除了各種常規的教學實踐、社會實踐和生產實踐外，還可設了多種其他形式的實踐教學：從新生研討課、實驗室探究課、ＳＲＴ（大學生研究訓練計劃）、高年級的專題研討課、到大學四年級的綜合論文訓練，在時間與空間上都為不同年級的本科生科研實踐提供了平台．曲阜師範大學的夏季學期主要用於安排集中實踐環節，師生們普遍認為，在這樣一段比較集中的時間裏主要進行以實踐教育、合作教育為主的教育教學活動，活動多，收益大，效果好．在本科生從大一、大二基礎課程學習向大三、大四專業課程學習的轉折關鍵時期，如何保證學生順利實現學習方法的轉變，鞏固已學的基礎知識，明確基礎知識與實驗技能在專業課學習中的重要地位與作用，加強對專業學習和研究的感性認識，實現基礎課與專業課學習的良性銜接，為同一年級的所有本科生儘早瞭解和熟悉本專業科研領域內涵、掌握本專業科研工作的基本方法論提供一個有效的實踐平台，一直是曲阜師範大學生命科學學院本科生人才培養過程中深入思考和探索的問題．曲阜師範大學生命科學學院充分利用本院優質的師資力量、學科優勢和科研優勢，將其轉化為本科教學優勢，為課程開設提供強大的物質支持和力量保證．課程是由全院所有教師和研究生參與，以全院所有實驗室為依託的新型暑期實踐課程，科學嚴謹的教學組織與管理為本課程教學計劃的有效實施提供了強有力的組織保障．以講座和實驗室研究訓練為課程的主要形式，力求將教學與科研有機結合，為本科生研究訓練提供方法和指導，構建一個本科生向全院所有教師、研究生學習、交流的平台，探索一種本科生基礎研究能力培養的新模式．該課程在激發學生對專業的熱愛和自豪感、促進學習方法和學習態度的改變、科研作風的培養、團隊精神的培養等方面，起到了積極地促進作用．

１．３不同類型的校外實習

校外實習堅持生工概念實習（一年級）、認識實習（二年級）與生產實習（三年級）三個環節，增強學生的工業實踐能力，形成了一個完整的、由易到難的、全院所有教師都參與的工程實踐教學體系，使各年級學生的暑期都有不同層次的校外工程實踐教學活動．生工概念實習：通過參觀和講授的形式，選取３－４個典型的工廠，先在校講授工藝過程，然後帶領學生到現場參觀．全面瞭解生產工藝、生產設備，初步建立物料衡算、能量衡算、產品工程、經濟核算、生產安全和環境保護的概念．使大一學生全面瞭解生科院各專業的服務領域，為學生後續學習打下感性的基礎．認識實習：在第二學年的暑期進行，此時學生已學習過“化工原理”．利用１－２周的時間到現場瞭解生工工藝、設備及流程，增強感性認識，學生收穫頗豐．生產實習：在第三學年的暑期進行，主要完成崗位流程實習，專題研究報告，同時要結合實踐過程，廣泛進行交流，做好社會實踐活動調查，最後完成崗位流程實習報告、專題研究報告、社會實踐調查報告．

１．４綜合論文訓練（研究－管理型）

綜合論文訓練是由老師出題目，結合學生興趣，在老師的指導下獨立完成實驗設計，並完成一篇論文，該論文作為學生的“學士學位論文”．在實驗訓練中實現提高學生知識的綜合運用能力、創新意識、創新能力．

１．５課外科技活動（研究－創新型）

學生的創造性除了通過教學計劃內的'課堂教學、實驗、實習等過程的培養外，還必須藉助課外的各種創新活動加以豐富和深化，使學生創新能力的培養向多渠道、開放式、規模化發展．課外科技創新和學科競賽是實現創新教育的有效載體，對於促進教學和科研相結合，激勵學生的學習積極性，培養大學生的創新能力、協作精神和理論聯繫實際能力具有積極意義．生科院歷來重視學生課外科技活動的開展，積極組織優秀生參加各級各類學科競賽、設計大賽，培養優秀學生創新能力、競爭能力和團結協作能力．豐富多彩的課外科技活動作為培養學生科學精神和創新能力的重要途徑之一，取得了明顯成效．重視學生第二課堂的建設，已有兩批學生入選“國家大學生創新性實驗計劃”，同時鼓勵學生參加全國性的比賽．生科院鼓勵和支持學生參賽，安排專門教師指導並給予經費支持．學生多次參加“創新杯”、“數學建模比賽”等賽事，取得了優異成績．

２工程實踐平台

針對曲師大學生能力的特點，生命科學學院提出“分階段培養、分層次教育、多樣化發展”的工程實踐教學體系．將本科生工程實踐能力的培養貫穿於本科教育的全過程，將實踐類教學環節分為５個模塊；包括基礎科學、人文素質、工程技能、專業能力培養、科研能力訓練，並不斷完善實踐教學體系，拓寬實踐教學範疇，整合實踐教學資源，加強培養學生工程意識、工程思維和工程能力．

２．１分階段培養

在大一和第二階段，主要以工程技能，人文素質和基礎科學為主，同時進行概念實習和認識實習，為以後的實踐打下堅實的基礎．《生物工程科學導論》是生科院一年級本科生了解生物工程的第一門課程，曲師大生科院對這門課程高度重視．定位這門課程既是專業課程，又是職業教育課程．生物工業同時通過生物生工、材料生工等前沿技術創新來服務於人類福祉．為此該課程非常注重開放辦學，邀請了大型央企的有關技術負責人到曲師大講課，使同學們瞭解中國生物工業的現狀的未來發展趨勢，同時增強同學們從事生物工業的自豪感和責任感．邀請了諾維信、傑能科等著名跨國公司的技術負責人為同學們介紹國際生物工業的發展前沿，特別強調生物煉製等最新技術進展對同學們提出的新的要求．在大二階段，我們深入到工廠第一線進行認識實習．每年我們配備７－８位教師帶隊，把學生分成幾個小組，深入到生工等企業生產第一線進行實習．大二剛剛上過《化工原理》課程，學生看到幾十米高的精餾塔、看到大型的催化裂化反應器，體會到了“大化工”的特點．我們要求學生繪製工藝流程圖，瞭解生工的生產特點，要求同學們爬到幾十高的塔頂，體會生工的艱辛，培養膽量和毅力．在大三階段，進行系統仿真和生產實習．生產實習對學生來説是非常難忘的環節，首先是時間長，對於生產實習，我們系要求在工廠的時間不少於４周，且沒有節假日．生工生產一般是２４小時連續化操作，在第一週，要求學生倒班．有時候上大夜班，同學們很不習慣．但是這就是生工，不習慣也要習慣．第二是真刀真槍，後面三週一般是結合工廠的難題，開展一些實驗研究或者實踐調研，原來很多新想法都覺得很容易實現，可是到了工廠以後，有各種方面的限制，如何量體裁衣，如何經濟實惠，是工廠第一線要考慮的事情．第三是培養吃苦耐勞的精神．工廠的條件包括住宿和伙食一般比學校差，更不用説一些裝置可能會有噪音其他污染，從事工程研究和工廠生產，不能吃苦是成就不了大事業的，告訴同學們從一顆小樹苗成長為參天大樹是要歷經風雨的．第四是讓同學們和工人師傅交朋友，要虛心向他們請教．很多工人師傅可能理論水平不高，但是從事這個工段的生產幾十年，一聽聲音，一看產品顏色就知道裝置出了什麼問題，如何解決．這些經驗背後都有很深的理論基礎，這些只有我們的同學和工人師傅多在一起，才能真正將理論和實踐相結合，同時又從這些實踐中抽提出新的理論．和工廠師傅接觸，更是學習如何待人處事．為學先為人，為事先為人．雖然生產實習是第一課堂，但也是第二課堂，二者不分家．教育學生要尊重勞動者，尊重年長者，要虛心學習，誠實待人．在實習的時候，要早一些到辦公室，要有禮貌，要打掃衞生，其實一些細節往往體現一個人的修養和水平．在大四階段，綜合論文訓練是對學生的挑戰和考驗，是培養學生綜合運用基礎理論解決實際問題的能力，培養學生創新精神的重要環節．學生要從選題，文獻調研，確定解決問題的思路，搭建實驗裝置，學習分析方法，做實驗，總結數據，可能會遇到失敗，從新調整實驗方案，做實驗，總結數據，寫論文．從動手、動腦到與人相處是一次全方位的鍛鍊和提高，尤其是培養自主創新能力和精神，體會創新的樂趣和實驗的艱辛，體會風雨之後是彩虹的激動，體會山重水複疑無路，柳暗花明又一村的驚喜，體會人生就是拼搏．畢業設計也是為研究生階段打下很好的基礎，因為工作的流程是一樣的，只是研究生階段工作量會更大一些，要求會更高一些．本科畢業設計嚴格按照程序，首先是開題，每個教研組都要組織大會開題，學生講８分鐘，教師提問５分鐘，一般是在寒假前完成；然後是中期考核，一般是在４月２０號左右完成，學生講７分鐘，老師提問５分鐘；最後是答辯，學生講８分鐘，老師提問５分鐘．提出師生互動，尤其是突出教師提問，考察學生的基本知識和解決問題的能力．畢業設計有大獎賽，每年從１２０名學生中選出１０名左右參加系裏組織的論文大獎賽，那是一種榮譽，激勵同學前行；三是檢查機制，除了教研組，每年主管的教學副系主任還要進行抽查，尤其是對那些做得不怎麼好的學生，給予提醒；通過這些大量細緻的工作，保證了生科院本科畢業設計的高水平．一分耕耘，一分收穫．據不完全統計，每年３０％－４０％左右本科畢業繼續讀研的同學，都將本科階段的工作整理髮表了ＳＣＩ收錄的高水平的研究論文，有些是解決了工廠的實際問題；每個學生的特點不同，興趣不同，成績也不同，因此要實行因材施教計劃．在因材施教方面，生科院比較有特色的工作是ＳＲＴ計劃．首先是參與範圍廣，每年會有４０－５０項課題列入學校支持計劃，二是取得成績大，在挑戰杯獲獎．

２．２多樣化發展

實踐多樣化有助於百花齊放．為了增強視野，我們每年派同學到兄弟大學進行實踐；同時最近幾年，也有部分外校生科院的本科生到我係實踐，也和我們的同學進行交流；另外是教師的國際化視野，每年生科院都會派青年教師出國進修，拓寬教師的國際化視野．

２．３企業平台建設情況

為了將學生實踐教育和工程素質培養落實，生命科學學院結合科學研究與工程技術開發，充分利用社會力量辦學，簽訂協議進行校外實踐訓練基地．

３創新實踐教學模式的具體效果

３．１學生科技創新成績顯著

近四年來，學生成功申報並完成了４項山東省教育廳大學生研究性學習與創新性實驗計劃課題、２３項校級大學生科技創新課題，３６篇以科技創新實驗內容撰寫的第一作者學術論文，獲山東省生物生工課外科技作品競賽一、二、三等獎分別為８項、６項、５項．

３．２學生科技創新成果孵化率高

我校生物工程專業開設的發酵工藝及設備、酶工程、微生物學、生物分離工程、分子生物學、生物製藥工藝、基因工程、細胞工程、藥物製劑學和藥物分析１０門課程中，共開設實驗項目６７個．其中７０％多是根據專業教師科研課題或學生科技創新課題研究成果改編的．及時更新了實驗教學內容．十年來，生物工程專業共培養５６７畢業生，其畢業論文選題直接或者參考專業教師主持的科研課題、橫向課題和學生科技創新課題，有２３篇畢業論文（設計）獲校級優秀．在校期間，參與課外科技創新活動的畢業生達１８０多人，佔總人數的７５％以上，其中繼續攻讀研究生１２５人．除考研外，畢業生就業率連續四年保持在９２％以上．

３．３專業教師教學和科研水平不斷提高

生物工程專業教師共主持國家級基金課題２項、省自然科學基金課題５項、省科技攻關課題２項、省教育廳科研課題４項、國家級質量工程項目１項、省級質量工程項目３項，校教研教改課題３項，教師獲省級、校級榮譽稱號、評優和獎勵等達１０多人次，發表論文３０多篇，其中被ＳＣＩ、ＥＩ收錄１０篇，ＣＳＣＤ核心１２篇．極大提高了本專業教師的教學與科研水平．雖然我們在創新實踐教學體系的實踐過程中取得了優異成績，但整個培養體系還不完善．隨着教學改革的深入進行，我們會動態地進一步完善這個體系，更有效地促進大學生科學實踐觀和價值觀的形成，形成特色教育，為山東省區域經濟提供高質量的生物工程人才．