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摘 要文章对本校生物工程专业学生掌握实验技能中存在的问题,提出将笼统和抽象的实验技能细化归类和分级,整合公共实验教学、教师科研和企业实践等资源按实验技能分类标准按需为学生提供技能锻炼平台,同时完善实验技能考核体系.
关 键 词生物工程专业实验技能归类分级
中图分类号：G642文献标识码：ADOI：10.16400/j.ki.kjdks.2015.05.025
TheImportanceofClassificationandGradingtoExperimentalSkills
forBioengineeringSpecialtyofEngineeringColleges
XUNing,HUYong,QIYonggang,WANGWeiping
（FacultyofLightIndustry,HubeiUniversityofTechnology,Wuhan,Hubei430068）
AbstractTheexistingproblemstomastertheexperimentalskillstostudentsofbioengineeringspecialtyintheuniversity,thegeneralandabstractexperimentalskillsweredetailedclassifiedandgraded.Bytheexperimentskillsclassificationstandard,someresourcessuchaspublicexperimentcourse,teachers'scientificresearchprojectandenterprisepracticewereintegratedtoprovideskillstrainingplatformforthestudentsasneeded.Atthesametimetheexperimentalskillsassesentsystemwasimprovedanperfected
Keywordsbioengineeringspecialty,experimentalskills,classificationandgrading
生物工程专业主要培养在工业生物技术产品生产领域从事生产、管理、设计、新产品与新技术研究开发、产品营销等方面的高素质应用型人才.学生必须熟练掌握生物技术产品工业化生产的上游、中游和下游技术相关的专业基础理论知识和技能.但现在大多数毕业生掌握的理论知识与实践技能脱节,不能胜任或短时间无法达到工作岗位的实践技能要求.目前国内高校相关研究实践主要集中在以下四个方面：（1）更新教材、完善实验计划、增大选修实验比例.①（2）通过学科竞赛培养学生的实践能力和创新精神.②（3）设置独立实验课,进行实验内容的整合,增大综合实验的比例.③④（4）鼓励学生进入到教师的科研中,锻炼实验能力.⑤通过对以上的研究现状分析发现,关于工科院校生物工程专业实验技能培养模式的改革与实践的研究较少,大部分都是从宏观层面和理论政策方面进行的研究,缺乏可操作的实践或者可以量化评价体系支撑,如有研究论述通过生物化学实验技能大赛,引导广大学生崇尚科学、勇于实践、敢于创新,激发学生学习的积极性,有利于提高学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的实践能力和创新能力,从而提高学生的综合素质.但是大多数高校的现实状况是学科大赛时间安排紧、实验设备,资源有限,不能容纳更多的学生参加决赛,在一定程度上影响了学生的积极性,难以推广到大多数学生.又如更新教材和设置独立实验,这只是从教师的角度思考如何提高学生实验技能,没有思考学生在提高实验技能方面缺的是什么?学生走向社会后的工作岗位需要的是什么技能?所以本研究旨在深入研究新的教育与就业形势下工科院校生物工程专业新型实验技能培养模式,提出切实可行的改革方案.
1如何进行生物工程专业实验技能归类、分级
任何生物工程专业的实验过程都是由若干个实验操作单元组成,每一个操作单元都对结果的正确性、准确性起着关键作用.现有的实验教学都是以实验目的划分,并没有强调学生该掌握的具体实验操作技能,或者并没有对实验的操作根据常用与否、难易程度、掌握深度等进行归类与分级,导致学生基本实验操作水平低下.本人带过的三届本科生毕业论文设计共17人,大二生物工程专业生物化学课程实验120人,普遍存在该问题.另外本人与多家国内大型生物工程、食品企业进行交流,企业生产和研发部门主管对生物工程、食品专业应届本科生实践技能评价普遍不高.所以没有正确的实验操作技能,谈创新人才和工程技术人才的培养只能空谈.需要建立生物工程专业实验技能分级、归类体系,以此做为后续教学、实践与考核的基础.
以本校生物工程专业最为基础和第一个开课的专业课程――生物化学实验为例,该实验课程教学的目的通过实验课的教学,使学生能够对生物化学基本理论和概念有更加深刻的认识,激发学生对探索生物化学规律的浓厚兴趣.在实验过程中培养学生观察问题、分析问题和解决问题的能力,锻炼学生的实际操作能力.课程的主要内容为生物大分子糖类、脂类、蛋白质（酶）、核酸等的基本性质、提取和检测鉴定等.可以将该课程的实验技能分为三类：基本操作、仪器操作和实验数据分析.基本操作包括：实验器皿用途（精度）、洗涤保存和规范操作等.仪器操作包括：仪器的基本原理（用途）、注意事项、操作规范.实验数据分析包括：数据的科学处理、数据输出规范和数据合理性分析等.在三类实验技能中又可根据使用频率和操作难易程度进行三个分级,如基本操作类中烧杯、三角瓶、烧瓶、量筒和试管等简单器皿的相关操作为一级,容量瓶、酒精灯、碘量瓶和具塞试管等器皿的相关操作作为二级,滴定管（酸、碱）、蒸馏装置、移液器和移液管等器皿的相关操作作为.仪器操作类中分析天平、pH计、恒温水浴锅、搅拌器和电炉等仪器的相关操作作为一级,离心机、蛋白核酸电泳设备、分光光度计、显微镜、消化炉、PCR仪和旋转蒸发等设备的相关操作作为二级,电位滴定仪、高效液相色谱、气相色谱和蛋白纯化设备等设备的相关操作作为.实验数据分析类中的word和excel表格建立作为一级,excel基本函数（加、减、乘、除、标准差）运算、excel或original数据作图作为二级,方差分析、主成分分析和聚类分析等分析方法作为.将实验技能分类和分级的目的是让教师在教学过程中能有的放矢,让学生明确学习目的.其分类和分级之间并无优劣之分,是相辅相成的关系.
2公共实验教学、教师科研和企业实践有机整合
本校生物工程专业十分注重学生理论知识与实践的结合,以2011级和2012级生物工程专业培养计划为例,学科基础课544学时,其中实验课188学时,占34.5%,专业核心课464学时,其中实验课152学时,占32.8%,此外还有生物工程工艺实验、生产实习、毕业实习、毕业设计等实践活动.虽然培养计划中有较多的实验技能课与实践学习机会,但在学生四年的学习中分配不均衡,且连续性不强,考核机制不健全.恰恰生物工程专业是要求实践技能非常强的学科,学生理论知识不足可以在课后参考教材,实验技能不足如何来提升呢?除了固定的实验课,学生在短短的时间里无法熟练掌握多种基础的实验技能,又无其他的训练途径.虽然也有部分同学联系教师或研究生进入实验室“帮忙”,但这种行为获得的实验技能具有一定的随机性,不能全面培养学生的实验技能.
所以通过已建立的生物工程专业实验技能分级、归类体系,将现有公共实验课、学院教师科研以及校企实践的资源,重新进行整合.以公共实验课的掌握的技能作为基础,教师科研实验室和企业实践作为加强和补充,绘制出生物工程专业公共实验、教师科研项目、企业实践能提供的实验技能分布图,让学生根据自身实验技能掌握情况,按需求融入到教师的科研项目中,通过项目带动学生实验技能和分析解决实际问题能力的提升,进而理论结合实践,培养其创新思维.同时结合学校已有的实践基地与企业实习单位,培养学生“实战”操作能力.
3学生实验技能的考核
本校生物工程专业学生的考核主要以理论知识为主,即使有的课程有实验技能考试,也是关于实验操作的理论知识考试,没有任何实践动手能力的考试.毕业设计是对学生综合分析解决能力的考查,但一般到这个阶段,学生的很多不良的实验习惯已经定型,无法在短时间进行纠正,同样也无法学习和掌握好新的实验技能.所以根据学生每年度理论课和实验课的进度,通过已建立的生物工程专业实验技能归类、分级体系,明确学生需要掌握的实验技能,研究设计实验考核题目,制定细致严密的评分细则.将培养、巩固和提高生物工程专业学生的实验技能落到实处.
4结论
通过建立的生物工程专业实验技能分级、归类体系,为生物工程专业学生的实验技能培养提供纲要.通过公共实验教学、教师科研和校企资源有机整合,以增强学生的实践动手能力和创新精神为基本导向,以提高学生综合素质,增强就业竞争力为目标,培养具有创新精神和创新能力的应用型高级人才.实验技能考核的初衷是为了提高学生的综合素质,培养学生的动手实践能力,构建解决实际问题的思维意识,从人才培养的角度来讲,可以说是溯本同源,目的一致.
基于工厂生产实践的生物工程专业课“发酵工艺学”课程内容的改革和创新研究”（湖北工业大学教学研究项目200811）
注释
①杨华,贾士儒.关于生物工程专业实验教材建设的体会.新课程学习（综合）,2014：16-17.
②郭恒俊,田明,王芳等.生物化学实验技能大赛的实践与思考.实验室科学,2013.16（6）：151-153.
③张丽靖,靳挺,雷引林等.生物工程专业综合性实验的实践探索.实验科学与技术,2010.8（4）：111-113.
④靳挺,金庆超,李宁慧.生物工程专业实验教学改革探讨.现代农业科技,2014（2）：347.
⑤向福,刘亮,项俊等.导生制自主学习模式下生物工程下游技术实验教学探索,2013（31）：27-28.