应用型人才培养模式下生物工程专业综合实验教学改革研究与探索

摘 要： 本文介绍了我校在国家倡导的应用型人才培养模式下对生物工程专业实验教学体系进行的部分改革，构建了新的教学体系和培养方案。从教学模式、教学内容和成绩评价体系三个方面阐述了我校生物工程专业综合实验教学改革的具体实施成果。

关键词： 应用型人才；生物工程；专业综合实验；教学改革

教育部2014年发布的《关于地方本科院校转型发展的指导意见》，提出“引导部分普通本科高校向应用技术型高校转型”[1]，湖北理工学院是要求转型发展的高校之一。生物工程是一门实验性和应用性很强的学科，是我国重点发展的高新技术专业之一，也是我国应用型人才培养模式下重点专业之一，为社会培养出生物工程领域的高级工程技术人才[2-3]。近年来我校生物工程专业着眼于应用型人才培养，加强实践教学的力度为周边各大生物高新企业输送了大批综合素质优秀的毕业生，服务于地方经济体。

生物工程专业综合实验是我院生物工程专业实践教学的核心组成部分。经过几年的探索和改进，目前已经形成了比较成熟的课程体系。对课程教学模式进行了一系列的改革和深化，对课程教学内容进行了凝练，对成绩评价体系进行了调整，取得了一些成效，

1 生物工程专业综合实验教学改革前存在的问题

我校生物工程专业创办于2006年，创办之初我们就根据专业人才培养特点将生物工程专业综合实验作为一门独立的课程开设，目的在于培养学生综合运用专业知识和技能解决问题的能力。初始的目的非常明确，但是由于我们自身师资力量的局限，实验设备的缺乏，实验环境不是很理想，很大的制约了这门课程所发挥的作用。出现一系列不符合初衷的现象，比如：实验项目简单、与基础课程的实验内容重合、综合性不强、深度不够、与地方生物产业脱轨等，主要表现为以下三个方面。

1.1 课程教学模式简單僵化

开始我们主要遵循的是老师制定实验项目、准备实验药品、老师讲解实验内容、学生按已定步骤做实验、学生书写实验报告、教师批改实验报告的传统教学模式进行。在这种教学模式下，学生很难形成自己的想法，像工厂的流水线工人，只会重复老师交代的步骤，不问为什么这么做？还能怎么做？怎么做是最佳的方法？出现问题不会自己主动思考，只是一味依赖老师。实验注重结果，忽略过程的重要性。学生表现出对综合实验兴趣不高，甚至存在一人做多人看的现象。

1.2 课程教学内容缺乏综合性设计性

之前，该课程的教学内容由于受课程设置的限制，实验时间短而分散，实验内容和容量都受到限制，只能开设一些基础实验课未开设的基础实验，比如一些验证性或经验性实验。实验的连续性差，很难开设一些设计性、创新性的实验，严重影响了学生综合能力的培养。

1.3 课程评价体系落后

以往关于学生成绩的评定主要是依靠考勤、提问、实验报告和最终测试3个部分组成。实验报告所占比重较大，导致学生不注重实验过程，不认真做实验，一人做多人看，为了写好实验报告，出现编撰实验数据甚至抄袭的现象。

2 生物工程专业综合实验教学改革探索

经过几年的实践和探索，在学校的大力支持下，我校生物工程专业实验室在实验设备及师资配套上有了很大的改善，在实验设置、实验内容和考核办法上进行了一系列改革。

2.1 创新型课程教学模式

目前，我们形成了在教师指导下学生分组自主选题、查阅资料、拟定实验方案、准备实验、进行实验操作、讨论完善实验操作、完成小型实验论文的创新模式。把原来规定时间地点的课堂实验方式改为学年论文开放式实验。充分利用PBL（problem-based learning）教学方式，培养学生问题搜集与深化、分析和探索、解决和执行、总结和反思的科学思维方式[4]。

在新的教学模式下，学生积极主动参与实验，整个过程中各方面的能力都得到了锻炼。首先通过自己查阅文献熟悉研究内容，确定研究方向，学生锻炼了科技文献查阅和发现问题的能力；其次，在整个过程中老师的角色由原来的单纯的教授知识变成了平等的讨论切磋交流的关系，形成了以学生为主体的教学氛围，学生查阅资料后分析形成自己实验方案的基础上与老师沟通交流，确定解决问题的方法，学生很大的锻炼了解决问题的能力；再次，学生自己准备实验和操作实验，学生能够自己发现问题并解决问题，提高学生的理论联系实际的能力；最后，完成实验获得实验结果，分析结果，撰写简单的实验论文，锻炼了学生分析思考的能力，以及科学论文的撰写能力。我们在第7学期安排的生物工程专业综合实验为最后毕业论文做了很大的铺垫工作，锻炼了学生进行毕业论文工作所需的各项能力和技能，可以说是毕业论文的一次前期“演习”。

2.2 综合性设计实验教学内容

综合性试验的教学内容知识面涉及的比较广泛，比如：微生物学、细胞工程、生物化学、发酵工程、酶工程等课程基础知识的灵活应用。帮助学生全面、立体地学习本专业的基本技能，锻炼动手能力和自主思维的综合应用的能力。目前，我们的综合实验内容主要由四个模块组成，包括发酵、天然产物提取、植物组织培养、功能微生物筛选鉴定。学生根据自己的兴趣各自从以上4个研究方向选择老师拟定的综合实验，每个方向一个指导老师，同一实验要求同学根据自己查阅资料和思考的情况，拟定不同的实验方案分组进行，实验分组一般为4-5人一组，显著增加学生的动手机会。

实验完成后要求撰写小型实验论文，要求写出实验相关研究的文献综述，国内外研究现状，存在的问题，分析实验结果。结果讨论实验成功的关键、失败的原因和实验过程中出现现象的解释。通过学生撰写实验论文，锻炼学生语言组织和表达能力，对实验方法和结果的讨论培养学生独立思考的能力和严谨求实的科研作风。

在综合实验的基础上对有能力及有求知欲望的学生进一步引导参与到老师的科研课题中，根据课题要求设计实验，提高解决问题分析问题的能力。

2.3 科学严谨的教学评价体系

生物工程综合实验的核心目标是培养和提高学生的综合实验能力。因此，有别于基本实验成绩的考察，基本技能不作为实验成绩的主要考察指标，而将学生如何将自己掌握的基本实验技能有效的应用于一个系统性的实验作为主要的评价指标。[5]

学生的最终成绩包括考勤、实验预习、实验原始记录、数据分析与处理、实验论文和实验室常规管理等指标。考勤10%，采用奖励制到课1次（签到）得5分；预习报告10%，包括实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器设备、实验内容、实验流程，不得照抄实验指导书；实验原始记录20%，包括实验材料、实验方法、实验过程、实验结果和实验讨论；数据分析和处理10%，要求数据可靠分析得当；实验论文40%，要求内容完整，文献综述全面，结果真实可靠，包括材料方法、结果与讨论，注重实验结果的分析；实验室常规管理10%，要求遵守实验室的各项纪律，按时值日，爱护实验室的各项设备和用品。

3 结语

我院生物工程综合性实验教学经过一系列改革后，收到了良好的效果。学生参与课程的热情高涨，自我能动性更强，创新能力和综合能力有了很大的提高，毕业论文的质量上升了一个很大的层次。另外，教师的教学水平及产学研能力也得到了明显的提升，教师和企业合作更加紧密，加强了校企合作的氛围，学生和老师更受企业的欢迎，为周边企业输送了更多优秀的毕业生。但是，在教学改革的同时也遇到了一些问题和挑战，比如由于开放式实验，实验时间延长了，增加了教师的教学任务和实验室的管理负担等，这就需要我们进一步改革和完善。

参考文献：

[1]周明辉，杨代虎.新建地方应用型本科院校微生物实验教学改革与实践——以合肥师范学院为例[J].安徽农学通报，2017，23（05）：131-134.

[2]赵乐，郑晓珂，马利刚，等.生物工程綜合性实验教学改革探索[J].实验教学，2016，10（130）： 130-131.

[3]杜翠红，刘静雯，邱晓燕，等.生物工程专业综合性实验教学体系改革探索[J].集美大学学报， 2008，9（4）：86-88.

[4]吴琼英，贾俊强，钱平，等.关于生物工程专业实验体系中PBL教学模式的探索和实践 [J].教学研究，2017，4：110-112.

[5]李大力，单丹，杨成丽，等.探究式教学模式下生物工程专业实验成绩评价体系的构建 [J].高校生物学教学研究（电子版），2014，4（3）：23-25.

基金项目：湖北理工学院教学教改研究重点项目（2015B12）

作者简介：金裕华（1982-），女，江苏盐城人，湖北理工学院化学与化工学院讲师，博士，主要从事环境微生物生态教学与研究。