生物工程专业“全过程递进式一体化”实践教学模式实践

生物工程专业“全过程递进式一体化”实践教学模式的探索与实践摘要：本文首先分析了实践教学的意义及生物工程专业实践教学中存在的问题，在此基础上结合山东建筑大学生物工程专业人才培养特色及目标，介绍了我校生物工程专业“全过程、递进式”实践教学体系及“一站式”实习就业模式的构建实施。

关键词：生物工程专业实践教学教学模式中图分类号：g642 文献标识码：a 文章编号：1673-9795（2013）02（b）-0043-03当前国家做出了走新型工业化道路的战略选择，教育部根据党的十七大关于“优先发展教育，建设人力资源强国”的战略部署和《国家中长期教育改革和发展规划纲要》精神，实施了“卓越工程师培养计划”。

其主旨是提高学生工程素养，培养学生工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力，培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。

生物行业已经被国家列为“十二五”战略性新兴产业，是国家重点发展的先导性支柱产业之一。

生物技术的产业化需要生物工程应用型人才进行科研成果的转化。

基于对生物工程人才的需求，国家于1998年正式成立生物工程专业，伴随生命科学和生物技术的迅速发展，生物工程专业正在成为发展最快、应用最广、潜力最大、竞争最为激烈的领域之一，也是最有希望孕育关键性突破的学科之一。

生物工程产业作为一个正在崛起的主导性产业，已成为产业结构调整的战略重点和新的经济增长点，将成为我国赶超世界发达国家生产力水平，实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。

1 实践教学的重要意义实践教学是高校实现高质量工程技术人才培养目标的重要途径。

科学、合理、系统的实践教学模式是人才培养目标的需要。

实践教学工科专业的重要组成部分，是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，是学生巩固知识、激发兴趣、锻炼实践本领的重要课堂，也是提高学生社会责任感、职业素养和就业竞争力的重要途径，更是增强学生的合作意识、团队意识和创新精神的重要方式。

实践教学的质量直接影响到人才培养目标的实现，因此，构建科学、合理、系统的实践教学模式意义重大，已成为目前各高校教学的一项重要工作。

科学、合理、系统的实践教学模式，是高校、行业、区域经济全面、协调、可持续发展的需要。

校内实践是校外实习的有力补充，校外实习又是就业前的练兵，是学生走向工作岗位的必经之路，是学生接触社会、了解行业发展需求的窗口。

有效的实习教学可以实现学校企业的双赢。

通过广泛参与社会实习与实践，毕业生更容易找到对口的工作，解决高校就业压力。

科学、合理、系统的实践教学模式可以使学生迅速将专业知识转化为实际工作能力，是缩短大学学习与就业上岗培训时间的重要举措，有助于实现学习就业的无缝对接。

通过实习可以培养学生创新思维、领导潜质、国际视野、远大抱负和求是创新精神。

实习是提高学生分析问题、解决问题最有效的途径，学生这些实习中会发现企业存在的问题，并提出解决问题的合理化建议，提高企业的市场竞争力，同时，为行业产业结构升级、区域经济发展做出贡献。

通过实习企业对学生实习期间的评价反馈信息，可以直接客观的了解行业对人才培养的需求，从而为学校进行课程和教学模式等改革提供方向和指导，进而全面提高人才培养质量。

2 国际上工科院校“工程师”培养的实习实践教学模式以《华盛顿协议》成员为代表的大学，如麻省理工学院、斯坦福大学、加州理工大学、欧林工学院等著名工程师培养的摇篮，开放型项目的动手实践教学贯穿大学四个学年，项目的数量和复杂性，以及学生的知识和技能的现实性逐级递增。

如欧林学院从第一学年课程开始，学生就被要求在本校的机械加工厂做以项目为基础的工作；很多课程体系都是动手型的工程设计类项目、严格的技术课程和实践项目（占每学期整个课程的20%至60%不等）。

四年级的毕业设计为时两个学期，必须完成与一个真实的行业合作伙伴提出的真实项目的研究和设计。

以德国和法国为代表的欧洲大陆国家也十分注重实践教学，学校本身就是随企业需求而发展起来的，与企业有千丝万缕的联系，其培养目标、课程体系、教学模式等都非常注重实践教学，如德国应用科学大学（fh）只负责占教学总学时数1/3的理论教学，企业负责占教学总学时数2/3的实习、设计、实验、实训等实践教学，且多采用应用性项目教学法开展教学，并提供就业岗位。

新生进入主要学习阶段后有3个月的企业实习，大四有一年的企业实习期，其毕业设计也在此时完成，一般围绕企业实际生产需求开展。

3 生物工程专业实践教学存在的问题生物工程教育的生命力在于其实践性，其许多主干课程如发酵工程本身就来源于工厂实践。

实践教学是生物工程专业教学的重要组成部分，贯穿、渗透于生物工程教育的全部过程，是主要针对实验工程思维训练、实践能力培养的教学方式。

通过对实践教学的逐步探索、完善，实践教学日益显现出其自身独特的教育价值和重要地位。

实践教学作为完成生物工程教育系统工程的重要组成和有效途径，是高素质生物工程人才培养的重要有效方式。

然而由于社会经济环境、体制、人才培养观念等诸多因素影响，生物工程实践教学在实验实习等方面均存在一些问题。

3.1 实验方面传统的生物教学认为实验是理论教学的附属，因此，多数高校实验学时相对较少。

而且实验是老师从教材中随机选取的，内容零散缺乏系统性，多为验证性实验。

实验开设分散在每周进行，缺乏完整性，实验中间环节由老师进行准备，缺少学生参与，学生动手少，缺乏对实验的整体认识。

各门课程实验设置有重复及漏洞，造成实验仪器、耗材、学时的浪费。

实验内容陈旧，与生产密切相关的专业核心课程的实践课（综合实验、课程设计）的设置与实施未加强与实习、生产的衔接性3.2 实习方面实习教学是实践教学的重要组成部分，是培养“未来卓越工程师”核心教学环节，也是目前生物工程专业教学中存在问题最多的环节。

首先，实习教学的地位尚未得以真正重视，实习教学方案、教学大纲较粗放，实习指导书未按不同行业的实习活动来编制，实习教学目标缺乏工程实践要求。

实习教学的组织管理松散，各高校没有建立一整套关于实习教学管理制度和相应质量管理规范。

实习单位落实不到位、与专业发展方向不贴切。

由于实习经费匮乏，实习教学管理机制不健全，影响实习教学单位的选择和去向，往往为了完成实习任务“饥不择食”、就近选择、“打一枪换一个地方”，实习不连续、不系统；很多学校还采取“放羊式”分散实习。

导致实习目标难以实现，实践能力、专业技能培养大打折扣，从而严重影响工程人才的培养质量。

实习教学模式不稳定，尚处于摸索阶段，目前，全国高校在建设校外实习基地及实习教学模式上取得了某些经验，但这些经验往往是基于个案的总结，未能形成符合规律的、操作性较强的成熟模式，对校企之间的这项合作未能产生有深度的影响，推广价值有限。

大多数高校一般都停留在学校到企业寻求“实习”场所，企业从学校获得廉价劳动力的浅表层面上，既难以达到实习教学的目的，也难以使校企合作向纵深方向持续发展。

未发挥实习教学在“未来卓越工程师”培养中的独特作用。

实习教学多开始得较晚，未利用寒暑假时间。

实习形式单一，未实现以生为本、因材施教、差异化错位分流培养，满足90后学生发展个性特长的需求。

而且实习形式多是松散的、随意性、孤立的，未形成较为完整、科学、合理的实习教学体系。

实习与就业脱节，未实现实习就业“一体化”。

实习教学考核评价体系不完备，质量监控不到位，质量意识和现代质量管理理念薄弱。

实习基地维护不到位，实习教学没有专门岗位和人员负责，部分实习基地形同虚设，未发挥实际作用。

实习教学人力投入不足，缺乏专门从事实习教学的老师。

实习教学老师必须既有扎实的理论功底，又有丰富的实践经验。

由于缺乏进修与培训机会，教师生产经验不足，实习教学积极性不高。

4 生物工程实践教学体系的构建实施4.1 实践教学体系的构建根据教育部“卓越工程师培养计划”“面向工业界、面向未来、面向世界”的工程教育理念，遵循“解放思想、开放借鉴、校企共赢、持续改进”的原则，结合本校本专业学科定位和生物工程培养目标，我们对已经毕业的3届学生（报考考研及就业）、他们的就业单位、实习单位及区域内的生物工程行业相关企业进行了问卷调查。

问卷涉及人文素养、人格道德、知识技能、学习能力、团队合作5个大项40个小项的内容及需加强培养的方面。

针对问卷调查，本着向一线企业输送高素质优秀工程师的原则，我们对实践教学体系进行了优化。

4.1.1 “全过程递进式”实践教学模式的构建针对学生及企业反应的工程意识、工程素质和工程实践能力薄弱的问题，我们构建了“全过程，递进式”实践教学模式。

实验教学在保证掌握基本知识，基本技能，基本操作的前提下，大幅增加设计性，综合性实验学时，并单独设课，让学生全程参与，提高了学生的能动性。

专业基础课和专业课的实验内容进行“递进式”整合，比如专业基础课微生物实验涉及：培养基配制、高压蒸汽灭菌、斜面接种、细菌染色及芽孢染色、微生物的分离纯化、显微镜直接计数法、生长谱法测定微生物的营养要求，抗性菌株的分离、水中细菌总数的测定9个实验。

专业课-发酵工程的实验分为基础单项实验和发酵综合大实验。

基础实验包括：将发酵工艺流程整合成菌种筛选、发酵培养、产物检测分析三大单元实验模块；发酵工程综合大实验（4周）：则是以啤酒酿造和谷氨酸发酵为典型案例，将菌种扩大培养、发酵培养、产物分离、产物检测分析进行组合连贯，并在工艺上体现一定的设计性，是课程实验的提高环节，实验内容需要微生物基础和工程基础两大方面的内容，涉及微生物学、发酵工程、生物工程设备、生物分离工程及工业发酵分析等课程的内容。

通过实验学生基本技能得到了巩固和加强，通过综合实验系统化的训练，学生的动手能力、综合问题的分析能力得到很大的提高。

“全过程”实验教学模式：每个学期均开设创新型实验，指导教师结合生产实际科技前沿引导学生确定实验方向，由学生独立查阅文献资料，收集处理信息，设计实验方案，实施研究过程，分析实验结果，书写研究报告。

实验小组根据兴趣爱好由跨年级学生组成，有效形成大学四年中“全过程”实验模式。

这种全过程、探索式的实验教学方法培养了学生的创新精神，突出了学生的主体地位，而且形成了生物工程专业年级间及班级间的传帮带和良好的学习风气，本专业连续两届考研率居全校第一。

另一方面，在老师的指导下，让学生理解实验原理，参于试剂配制和预实验，培养了学生的动手和独立工作的能力，这使某些学生毕业后就能直接进入国家级大企业的科研开发中心。

“全过程，递进式”实习教学模式。

根据不同的实习性质、实习对象、实习行业编制实习大纲、实习指导书和实习考评体系，明确企业实习教学方案、教学大纲、教学目标、能力要求、考核标准，使实习有据可依、有纲可循。

现有生物工程实习模式是认识实习1周（第四学期末）、生产实习3周（第六学期末）、毕业实习3周（第八学期初）。