時間:2022-12-24 02:20:03
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇農業生物技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
廣義上講,生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物,采用特殊的過程生產出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中,尤其是70年代基因工程的出現,它能改變、取代物種的基因。
生物技術在農作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是:玉米、大豆和棉花。它們經轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因,經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如:美國有200萬hm2的Bt棉花,澳大利亞有40萬hm2,兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上,只要增產5%,就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業上的應用。除此之外,還有許多經轉入特定基因的玉米品種,這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。
生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。一方面,生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑,這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因(該基因能促進角蛋白的形成)能獲得了經遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通棉羊產毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術在提高農作物產量、質量的同時,有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如,通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力;利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量,減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草,可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵,經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質,該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內,進而能提高產毛量。
生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。
生物技術已用于生產抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述,一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯,這種馬鈴薯能產生水晶蛋白,而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量,降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染,從而有利于保護生態環境。
在許多農業生產區,土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而一高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據統計,英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外,農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。
生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。
同樣,人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養分的釋放,從而促進作物生長;真菌也能通過分解有機物質(例如纖維素等)釋放出糖類,促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能,包括獲得轉基因細菌和真菌,以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮,避免、減少使用人造肥料,從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來卻有望實現這個目標。
二、生物技術帶來的不利
從經濟角度上講,生物技術帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為,生物技術公司主要集中在發達國家,發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時,發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。
生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生,特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現,這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物,后者在發展中國家是很普遍的,并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時,例如,堅果能引發人體過敏反應,若它的基因被導入其他作物,則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見,轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。
生物技術也可能引發環境問題。人們利用生物技術生產出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時,也導致生物多樣性遭受嚴重破壞,甚至導致一些物種滅絕。這一結果是由于生物技術促進農作物向它原本不適應的地域擴張而造成的。生物技術同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農業,尤其是耕作農業的擴張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用,農業中不斷投入的能源促進全球變暖。與此同時,氮素生物化學循環的改變也加劇了水體的富營養化,直接影響人類和動植物的生存。
英文名稱:Current Biotechnology
主管單位:農業部
主辦單位:中國農業科學院茶葉研究所;中國農業科學院生物技術研究所
出版周期:月刊
出版地址:浙江省杭州市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:
國內刊號:
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:2011
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽:
聯系方式
期刊簡介
論文摘要:隨著世界人口的增長,農業將經歷具有重大意義的革新。毫無疑問,生物技術作為科學和技術在這場變革中將起到關鍵性的作用。原則上講,生物技術本身有能力幫助人們提高農業生產力和保護環境,但在實踐中,生物技術作為環境保護的人其作用相對來說是微乎其微的。人們對它在環境保護以及促進人類進步中的作用仍將拭目以待。
一、生物技術給農業發展帶來機遇
廣義上講,生物技術是利用有機體、死細胞、活細胞以及細胞內含物,采用特殊的過程生產出特殊的產品應作到農業、醫藥以及環境修復治理中,尤其是70年代基因工程的出現,它能改變、取代物種的基因。
生物技術在農作物中已有廣泛的應用。最初通過遺傳工程獲得而進入市場的作物是:玉米、大豆和棉花。它們經轉基因后具有抗除草劑和棉鈴蟲的能力。這種玉米、大豆和棉花從Bt細菌獲得基因,經遺傳改良后具有防蟲害的能力。利用Bt細菌獲得經遺傳改良的作物的潛力是相當大的。例如:美國有200萬hm2的Bt棉花,澳大利亞有40萬hm2,兩者各相當于2.5億美元價值。如果將Bt玉米引種在美國1000萬hm2的土地上,只要增產5%,就意味著能增加3.5億美元收入。這項技術進一步促進了Bt制劑控制蟲害在商業上的應用。除此之外,還有許多經轉入特定基因的玉米品種,這些品種能同時抗除草劑和一些蟲害。
生物技術在畜牧業上應用所獲得的益處與在農作物上相似。一方面,生物技術有助于提高畜禽的生命力以及消滅競爭者。促進畜禽生長的物質有生長激素以及促進其生長的調節劑,這些物質可由基因工程而獲得。如利用鼠類基因(該基因能促進角蛋白的形成)能獲得了經遺傳改良的綿羊,這種綿羊比普通棉羊產毛量能提高6%左右。另一方面,生物技術在提高農作物產量、質量的同時,有助于提高畜牧業的生產力發展水平。例如,通過控制飼料作物體內碳水化合物含量可提高畜牧業生產力;利用基因調控技術可以提高包括豆科作物在內一些作物的蛋白質含量,減少飼料作物中難消化的木質素含量等。達比等人已生產出一種轉基因三葉草,可應用于澳大利亞綿羊牧場。該基因來自向日葵,經轉基因的三葉草能制造富含氨基酸的蛋白質,該蛋白質經食物鏈進入綿羊體內,進而能提高產毛量。
生物技術給人類帶來的益處也包括在生態和環境兩個方面。利用生物技術提高現有農業生態系統的生產力可以減低農業向原始的、自然、半自然生態系統擴張的要求,因此,它有助于有人類保存、保護地球上僅有的自然生態系統及其資源,有助于人們未來再利用其中的基因資源開發新的產品。
生物技術已用于生產抗蟲害、抗除草劑作物。正如前面所述,一些轉基因棉花、玉米、大豆等具有抗蟲害、抗除草劑的能力。1995年人們可以在市場上購買到轉基因馬鈴薯,這種馬鈴薯能產生水晶蛋白,而水晶蛋白對科倫那多馬鈴薯甲蟲有毒害作用。這些轉基因作物能減少殺蟲劑的用量,降低殺蟲劑及其殘留物對食物鏈、水體造成污染,從而有利于保護生態環境。
在許多農業生產區,土壤氮素可利用量是制約農業生產力提高的一個重要因子。而一高科技農業生產區使用人造氮肥是以犧牲生態環境為代價的。制造氮肥要利用大量能源,據統計,英聯邦農場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產生的溫度氣體(二氧氣化碳、氮氧化合物等)不可避免地促進地球氣候變暖。除此之外,農業土壤的氮素流失是水體富營養化的主要原因。
生物技術的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價值的幫助。
同樣,人們可以利用真菌來提高土壤養分的有效性。溫萊指出:特定的真菌類能促進土壤養分的釋放,從而促進作物生長;真菌也能通過分解有機物質(例如纖維素等)釋放出糖類,促進固氮菌的生長。進一步提高土壤養分有效性的可能,包括獲得轉基因細菌和真菌,以進一步增強它們制造養分和釋放土壤養分的能力。轉基因作物的最終目標是使作物本身能夠自行固氮,避免、減少使用人造肥料,從而減少對生態環境的破壞。這在目前尚不可能,但在將來卻有望實現這個目標。
二、利用生物技術發展農業應注意克服的問題
從經濟角度上講,生物技術帶來的不利并不明顯,然而,它會引起發達國家與發展中國家貧富差距進一步擴大。因為,生物技術公司主要集中在發達國家,發達國家可以通過輸出生物技術產品而獲得利潤。與此同時,發展中國家由于技術、及其產品還遠沒有被廣泛接受。
生物技術可能引起生產方式和人類健康的退變。這種情獎品可能會隨著需要特定處理的轉基因作物的出現而產生,特別是抗除草劑的轉基因作物出現。農民必須從同一公司購買種子和除草劑,否則除草劑起不了作用。同樣的問題也可能在需人造肥料的轉基因作物上出現,這些轉基因作物會取代傳統的依靠有機肥的作物,后者在發展中國家是很普遍的,并且也有利于環境保護。生物技術在食品上的應用對發展中國家的農民也會造成許多困難。生物技術也會對人類的健康制造麻煩。近年來在英國已有這方面的報道。特別是當能引發人體過敏反應的基因轉入農作物時,例如,堅果能引發人體過敏反應,若它的基因被導入其他作物,則有可能其他作物也會引起人體過敏。為了預防起見,轉基因作物產品必須經免疫測定篩選后才能利用。
生物技術也可能引發環境問題。人們利用生物技術生產出抗旱、耐鹽、抗病蟲害作物同時,也導致生物多樣性遭受嚴重破壞,甚至導致一些物種滅絕。這一結果是由于生物技術促進農作物向它原本不適應的地域擴張而造成的。生物技術同樣加速土壤侵蝕和沙漠化。農業,尤其是耕作農業的擴張會增加除草劑、殺蟲劑、人造肥料的使用,農業中不斷投入的能源促進全球變暖。與此同時,氮素生物化學循環的改變也加劇了水體的富營養化,直接影響人類和動植物的生存。
l專業建設
1.1專業結構與布局
“生物技術及應用專業”隸屬新余學院醫學與生命科學學院,由生物教研室負責具體組織并落實各項教學工作。為配合江西省生物技術快速發展的趨勢,支持新余市生物技術發展,該專業于2003年正式設立,招生規模逐年增加,從最初的20人發展到最多時的72人。截至2011年7月.已有300個生物技術及應用專業的學生畢業。生源質量不斷提高,專業建設走上了健康發展的軌道,呈現出良好的發展前景。為加快“生物技術及應用專業”建設發展,改變傳統的“小本科型”人才培養方法,積極探索高職高專人才培養之路,生物教研室于2004年底在全校率先開展校企合作的人才培養模式改革探索,并分別于2007年成功申報校級課題“基于網絡環境的高職高專《普通生物學》教改探索研究”;2008年成功申報江西省教育改革課題“高職高專生物類專業綜合野外實習改革與實踐”,并成功申報新余高專科研創新團隊和《藥用植物學》研究中心;2010年成功申報江西省教改課題“基于鄱陽湖生態經濟區建設環境下的生物技術及應用專業課程體系改革研究”和江西省教育科學“十二五”規劃課題“高職高專畢業生就業指導研究——以生物技術及應用專業為例”。目前,該專業已按人才培養模式改革思路開展了“生物技術及應用專業”實踐教學基地建設等工作。
1.2培養方案
為使專業人才培養目標適應鄱陽湖生態經濟區建設市場的需求,我們在新余市、省內外開展了“生物行業從業調研”工作,涉及生物醫藥、食品、環保和飼料等多個領域。在調研結果的基礎上。制訂了生物技術應用型人才培養方案,并請生物行業教育專家、生物行業技術專家對人才培養方案進行審定。生物技術應用型人才培養方案有別于傳統的“小本科”型培養方案.在人才培養目標上.它更面向生產第一線。在培養規格上。突出強調了知識、能力與素質三者結合,以能力為主,突出了生物技術的知識與能力。在培養時間安排上.采用在校培養和在企業頂崗培養的方式,提高實踐教學的比重。
2課程建設
2.1教學內容與課程體系改革
按照鄱陽湖生態經濟區建設環境下的應用型人才培養要求,以培養職業能力為主線,以“必須、夠用、實用”為原則,按照生物行業標準和生物技術崗位(群)能力,合理設計、優化重組教學內容,構建了理論、實踐與素質教學課程體系。根據鄱陽湖生態經濟區建設環境下的生物技術應用型人才培養目標的規格與要求,現已對部分專業課程進行改革,如《解剖生理學》改革為《生理學》;增加了生物技術類課程,如《酶工程》、《發酵工程》。《生物化學》課程已開始探索項目式教學方式,《普通生物學》課程已開始探索創新式教學方式等。目前,生物技術及應用專業課程使用多媒體教學的比例達60%。
2.2教材建設與選用
根據專業特點選用符合教學大綱要求、教育部推薦的優秀高職高專教材,以及國家“十五”、“十一五”規劃教材,采用優秀教材比例大于80%。在教材建設上,現已按理論教材、實驗教材與實踐教材三類開展教材建設工作,正在積極編寫校本教材(主要是實踐教材),努力形成具有實踐性強、操作性強的高職高專特色教材。目前我們已初步開展實踐教材的編寫準備工作,包括《普通生物學實驗指導》、《生物化學實驗指導》、《生理學》實驗手冊、《遺傳學》實驗手冊、《發酵工程》實驗手冊、《酶工程》實驗手冊、《生態學》實驗手冊等。此外,該專業教師積極參與科學出版社組織的生命科學類系列教材的編寫工作,并承擔了《細胞生物學考研精解》、《基礎生物化學》、《動物生物學》、《動物生物學實驗》等教材的編撰工作。
2.3教學方法與手段改革
在常用教學方法的基礎上,采用啟發思維式教學方法和開放式教學方法.并積極采用雙語教學。在理論教學中,盡量啟發學生的思維,對問題進行發散式思考,擴大了學生的視野,拓寬了學生的知識面。試行開放式創新教學體制,在教師指導下,將部分實驗教學時間用于課外的實踐活動,使學生的綜合素質得到鍛煉和提高的機會。其中,《生態學》和《環境生態學》課程由博士畢業的教師擔任.采用“雙語教學”授課。
3實踐教學
伴隨著該專業的迅猛發展,學校加大了對教學基礎設施的建設力度.尤其是進一步完善了實踐教學條件。能滿足實驗教學的正常要求,每年購買實驗耗材能滿足正常實驗教學與服務社會的需要。
3.1實習
按照教學計劃的安排,積極與實踐教學基地合作開展生產實習、畢業實習等工作。隨著該專業的發展,學校將進一步加大校外實踐教學基地的建設力度,以滿足該專業未來教學的需要。通過實地參觀、實習等實踐活動,學生對理論知識的應用有了更深入的了解。
3.2實踐教學內容與體系
本著突出職業能力的人才培養原則,突出了實踐教學的重要作用。我們探索與完善了實踐教學體系,尤其加大了集中實踐教學的比重。實踐教學學時占總教學計劃學時比例從過去的20.5%提高到3O.2%。為配合應用型人才培養模式改革的實施,我們加大了校外實踐教學基地建設步伐,分別與新余市食品藥品監督管理局等17家單位聯合建立了實踐教學基地并簽訂了校企合作協議。
3.3開展綜合性、設計性實驗
充分發揮生命科學的特點。讓學生走出實驗室,走進大自然。如帶領學生在國家林科院自然保護區野外考察種子植物的形態特征.到橘子園進行果樹嫁接實驗,去濕地公園觀察濕地生態系統的組成和濕地生態系統的作用等。同時開展了水體富營養化程度的評價、水污染環境調查、土壤環境污染調查等設計性實驗。
3.4開放實驗室
針對原來實驗室只有實驗時才開放的問題,我們將根據實驗需要將其改建成“開放式”實驗室,最大限度地提高實驗設備的利用效率,提高學生的實驗熱情。
4構建多模塊立體式實踐教學體系,在實踐中培養生物技術應用型人才
通過深化教學改革,優化教學體系,創新管理運行機制,建設滿足現代教學需要的高素質的教學師資隊伍,滿足新時期實施素質教育和培養應用型人才的需要。
4.1創建生命科學實驗教學中心平臺
改革原有的依附于理論教學的單一實驗教學模式,重新合理定位實驗教學;整合實驗室。優化資源配置,創建生命科學實驗教學中心平臺。
4.1.1教師參與實驗教學,促進科研成果轉化緊密依托
學科帶頭人的力量,改進實驗教學方法,轉變教學觀念,摒棄計劃性、封閉式實驗教學模式,建立以學生為中心的實驗教學模式,形成自主性、合作性、研究式的學習方式。促進高水平的科研項目轉化為實驗教學內容,積極開設一些高水平的、緊跟學科前沿的綜合性、設計性、開放性實驗,且將每個實驗分為基本部分和提高部分,豐富和充實教學基地的實驗項目,并鼓勵學生在現有實驗項目下進行大膽創新.開拓新的實驗項目或課題,形成一系列多層次、遞進式的教學實驗內容。同時針對不同層次學生的要求,進行分層次培養,既避免了傳統實驗教學“一刀切”的缺陷,使得能力較強的學生的創新潛能得以充分發揮,又使得能力較弱的學生也不會因為完不成實驗任務而氣餒,更好地發展每個學生的個性和特長腳。
4.1.2開放實驗教學中心.鼓勵學生自主創新生命科學
實驗教學中心先進的科研儀器設備、雄厚的科研力量、穩定的科研方向和充足的科研經費為實驗基地的開放創造了條件,為學有余力的學生提供了發揮自主創新潛能的舞臺。中心建成后,以新余學院局域網為支撐、教務管理系統為平臺.實現開放式實驗教學管理網絡化.所有基地儀器設備、開放式課題、科研人員研究方向全部在網上公布,對學生全面開放,學生可以隨時登錄實驗平臺網頁,瀏覽和下載網絡教學課件和多媒體影象資料。學生可在網上預約實驗.根據自己感興趣的方向,申請自己的開放式創新實驗課題和指導教師。同時,提倡學生自帶課題進入實驗教學中心,鼓勵大膽創新。學生可組成科研小組,提出科研思路,自行選題,自行確定研究內容及設計實驗方法和技術路線.撰寫正式格式標書,由專家審核、論證其可行性。如果方案得到專家認可,可申請指導教師和專項經費資助.遵照實驗中心的管理規定,按照正式科研程序,自由地進行實驗工作,并將其實驗結果進行總結匯報。寫出論文,力爭公開發表。通過“開放式”實驗教學中心,讓學生進行自主創新實驗.不僅可使學生初步建立科研思路.進行科研工作的整體體驗,培養了科研團隊協作精神,并在初次的研究實踐中學習到了文獻檢索、資料收集的方法和學術規范的意識,培養了學生的創新意識和科研能力.提高了發現問題、分析問題和解決問題的能力.調動了學生參與科研的積極性、主動性,使優秀者脫穎而出,對培養生物技術應用型人才起到極大的促進作用。
4.1.3提供畢業實習基地,提高畢業論文質量目前大多數學生的畢業論文是屬于綜述性的論文。沒有原創性試驗數據。生命科學實驗教學中D不僅是教學、科研的主陣地,同時也為畢業生提供了良好的畢業實習基地。學生進人實驗中心實習后,老師給出基本課題并啟發學生在原有的基礎上對課題進行補充,為學生留有思考創新的余地。
4.2強化畢業專題實踐.注重創新能力培養
4.2.1重視畢業實踐,加強“模擬實踐”環節畢業實踐是學生學習深入與升華的重要過程,因此新余學院非常重視畢業實踐環節。在學生畢業時間前.組織學生進行為期二周的強化訓練,將大學階段所學專業課程引導學生進行“串燒式”回顧與總結,并根據學生的實踐單位性質將學生進行分組,每組配備一位指導教師對學生進行“模擬實踐”。
4.2.2調整教學計劃,提前并延長畢業實踐時間我校根據實際況進行了教學計劃的調整.將畢業實習、畢業論文(設計)提前1學期進行。一是避開學生頻繁參加各類人才交流會的時段,學生可安心進行畢業實踐、畢業論文的撰寫;二是學生有充足的時間為畢業論文(設計)的撰寫做準備,寫出質量較高的畢業論文。
4.3開展課外科技實踐活動積極挖掘開發創新性實踐教學的有效載體。扎實培養創新人才。為更加有效地實現應用型人才的培養.我們積極挖掘開發創新性實踐教學的有效載體.形成以“挑戰杯”學生科技作品展為龍頭,以“創新創業大賽”為主體的課外科技實踐活動體系,并在一系列的科技實踐活動過程中,充分發揮學生獨立思考、探索和渴望解決問題的主動性,激發學生學習、研究、實踐的興趣.培養學生的創新意識和創新能力。如分別于2008年新余高專學生創新創業大賽和2009年新余市大學生創新創業大賽上榮獲二等獎和三等獎。
4.4結合科研、面向社會,加強實踐基地建設,培養應用型人才
4.4.1創建“零距離”產、學、研結合示范實踐教育基地加大資金投入,充分利用新余的工業城市優勢,建立和完善實習基地,創建“零距離”產、學、研結合示范實踐教育基地。在已有的野外實踐教學基地的基礎上,根據專業特點,拓展新的野外實踐教學基地.定期組織學生更廣泛的開展野外實踐教學工作。按照教學計劃安排.每年與實踐教學基地合作開展生產實習、畢業實習等工作。
英文名稱:Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
主管單位:農業部
主辦單位:中國原子能農學會;中國農業科學院原子能利用研究所
出版周期:雙月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:16開
國際刊號:1000-8551
國內刊號:11-2265/S
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1987
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
期刊榮譽:
聯系方式
區域產業是指在某一特定區域內,生產同類商品或提供同種服務的所有企業的集合,反映的主要是產業空間布局狀況以及由此所決定的區域間橫向經濟關系。生物工程相關產業涵蓋醫藥、食品、檢驗、環保、農業等領域⑤,產業相關集群的形成對于促進地方經濟建設,保障經濟、社會、環境與人的協調發展意義重大。
1.生物工程相關產業在國民經濟中的地位“十一五”以來,國務院批準了《促進生物產業加快發展的若干政策》和《生物產業發展“十一五”規劃》,大力推進生物技術研發和創新成果產業化,生物產業產值以年均22.9%的速度增長。《國務院關于印發生物產業發展規劃的通知》提出,到2015年,生物產業增加值占國內生產總值的比重將比2010年翻一番;到2020年,把生物產業發展成為國民經濟支柱產業。《國家“十二五”科學和技術發展規劃》和《國家“十二五”生物技術發展規劃》明確提出將“研究預防和早期診斷關鍵技術,顯著提高重大疾病診斷和防治能力”作為“人口與健康”重點領域的發展思路之一;將生物制藥技術列為重大支持方向之一;將食品安全列為民生科技示范重點,食品安全檢測產業將成為新型公益類重點資助領域。
2.吉林省生物工程相關產業發展現狀“振興東北老工業基地”、“長吉圖開發開放先導區”、“長春市國家級生物產業基地”等國家和地方的政策性投入,使吉林省生物工程領域產業的發展形成了比較優勢,已擁有長春生物制品研究所、通化東寶等一批大中型生物醫藥企業集團和一大批中小型生物醫藥研發和制藥企業,以及長春迪瑞、長春匯力、長春博德等體外診斷檢測試劑和儀器生產企業。2012年,相關產業整體呈現快速、強勁的發展勢頭,全年醫藥產業實現銷售產值1550億元以上,同比增長34.7%⑥。吉林省工業發展“十二五”規劃提出,在醫藥產業方面,將吉林省建設成為國內外具有重要影響的國家生物藥基地、中藥北藥基地;在醫療儀器設備及器械方面,提升醫療器械行業發展水平,加快補齊醫藥產業發展短板,重點發展多功能激光治療設備、臨床檢驗分析儀器等醫療檢驗儀器。到2015年,全省醫藥工業總產值達到2000億元,年均增長27%⑦。
3.吉林省生物工程相關產業高層次人才相對不足目前,吉林省生物技術制藥產業發展迅速,但企業創新能力薄弱、仿制藥比重較大;高端醫學儀器設備、中端試劑和儀器一體化被國外壟斷。原因之一是企業技術力量十分薄弱,缺少足夠的優秀創新人才,造成核心技術往往依賴引進,受制于人。生物工程產業是高技術產業,通過對相關產業調研發現:(1)生物產業飛速發展導致人才數量缺口加大;(2)產業創新能力提升導致高端人才匱乏;(3)國內外同行業的發展差距導致人才流失嚴重;(4)要突破國外技術壁壘需要生物醫學與機電一體化人才;(5)高技術產業經濟發展對人才實踐能力的要求攀升。因此,吉林省生物工程相關產業創新能力的提升和持續健康發展需要大批高層次實踐創新人才。《國家中長期生物技術人才發展規劃(2010-2020年)》指出,重點培養生物產業高端創新型人才、產業鏈關鍵環節專業人才;鼓勵企業與科研機構、高校聯合建立生物技術人才培養基地;建立人才及人才團隊在企業與科研院所之間流動的暢通渠道。目前,吉林省生物工程專業碩士學位授權單位僅3所,即吉林大學、吉林農業大學、中科院東北地理與農業生態研究所。3所招生單位為吉林省生物工程產業輸送了優秀人才,但在生物、醫學、光學、機電一體化人才培養方面尚不能滿足我省生物工程相關產業發展對人才的需求。
二、長春理工大學對生物工程專業碩士學位研究生培養體系建設的探索
1.多學科交叉融合,凝練專業特色,明確人才培養目標定位長春理工大學堅持生物、醫學、光學、機電等多學科交叉融合的辦學特色,結合吉林省生物醫藥、食品安全檢測工程產業等區域產業發展規劃,形成了生物醫學光機電一體化技術的生物工程優勢學科。涵蓋三個穩定的、特色鮮明的專業方向:(1)生物醫學檢驗工程,以國產化及自主創新的生物醫學檢驗試劑與配套光電檢驗儀器一體化技術為研發目標;(2)醫藥用生物反應器與監測設備工程,側重基因重組藥物的通用載體生物反應器構建與應用技術,以及細胞工廠配套光電顯微光電監控設備的研發;(3)食品安全檢測工程,側重食品中雌激素類、毒素、農藥殘留等污染物快速檢測試劑與配套光電檢測儀器的研發。為吉林省醫藥、衛生、食品、商檢等企事業單位培養具有創新能力的應用復合型高層次人才。
2.優化課程體系,構建雙師型導師隊伍,探索三對接人才培養模式整合教學與實踐優勢,按照專業方向的不同,采用分類培養的指導思想,突出知識背景交叉與能力培養并重的特色,設置了科學合理的課程體系,包括必修課(18學分)、公選課(10學分)、方向選修課(6學分)三個模塊,模塊間遵循“夯實基礎-提高能力-強化應用”的培養規律。教學團隊由企業專家、國外學者和校內教師組成,企業專家講授實踐性較強的課程,國外專家學者主講學科前沿性講座,突出實踐與前沿的兼顧。采取集體培養與個人負責相結合的指導方式,構建雙師型導師隊伍。導師組由具有副教授以上職稱或博士學位的校內教師,和具有高級專業技術職務或具有博士學位的合作單位專家組成。形成一支結構合理、學術思想活躍、教學科研與實踐經驗豐富的教學團隊。以實際項目為主要載體,融通基礎理論教學、前沿技術和實踐教學,構建“學研用”三位一體的人才培養模式。學習方式分為全日制學習方式,學制2.5年;非全日制學習方式,學制3年。培養方式為校企(行)聯合培養,對于全日制學生,1年在校理論學習,半年行(企)業頂崗實踐,1年結合崗位實踐內容完成畢業論文;對于非全日制學生,1年在校理論學習,半年企業頂崗實踐,1.5年結合崗位實踐內容完成畢業論文。實現了人才培養與合作單位、生源層次、業界需求的對接,學校和用人單位的無縫連接。
3.建立校企聯盟,拓展實踐教學基地,全面提升人才實踐創新能力專業學位研究生培養的重點在于實踐和創新能力的培養,企業和行業參與高校專業學位研究生教育是保證專業學位研究生教育質量的重要手段⑧。因此,通過校企合作和優勢互補,建立工程實踐基地,實現研究生聯合培養,已成為提升工程碩士研究生實踐能力的重中之重。長春理工大學與相關企業在聯合攻關、學術交流、學生就業、本科生實習等方面進行合作的基礎上,建立了生物工程專業碩士培養的校企聯盟。目前,與長春生物制品所有限公司、長春迪瑞醫療科技股份有限公司等15家企事業單位簽署了實踐基地合作協議,形成了以吉林省為中心,輻射北京、上海等地的穩定的校外實踐教學基地。此外,校內建設的與該學科直接相關的實踐教學平臺有生命科學基礎實驗中心,吉林省生物檢測工程實驗室和吉林省中藥生物工程二級實驗室2個省級重點實驗室,2個學校參股的集生物醫學光機電一體化研發與生產的高新技術企業。目前,已投入建設經費3000余萬元。校內外實踐基地的建設,為學生提供了充足的實踐機會,使學生在讀期間能參與企業生產、關鍵技術攻關和新產品研發,全面提升了人才的創新實踐能力和就業競爭力。
4.“產學研”聯動,以科研合作為紐帶,保障學位論文的先進性與實用性“產學研”合作教育的本質特征是尋求高等教育自身規律與現實社會對人才需求之間矛盾的解決⑨。通過“產學研”合作教育,實現教學、科研、生產三結合,能更有效地提高辦學水平和人才培養質量,克服高等教育脫離社會實踐需要的傾向,增強其社會適應能力和生存能力⑩。自2000年以來,我校先后與中國藥品生物制品檢定所、中國食品檢驗檢疫研究院、長春生物制品所有限公司、長春百克藥業有限責任公司、長春迪瑞醫療科技股份有限公司、吉林省紫辰光電有限公司等多家企業,聯合完成了國家級、省級和橫向科研項目17項,累積科研經費達2000余萬元。以科研合作為紐帶,將科研項目立項、研發推廣過程與生物工程專業碩士培養相結合,形成了“產學研”聯動模式,增進了學校與企業間的合作交流。學生畢業論文選題結合專業方向、校企聯合攻關項目和企業實際需求,鼓勵原始創新或集成創新。學生在校內和校外導師的共同指導下,掌握了扎實的專業理論基礎和先進的實踐技術手段,具備了綜合運用科學理論和技術方法解決實際工程技術問題的能力,保障了學位論文的先進性與實用性。
《亞熱帶農業研究》主要刊登亞熱帶農業特別是種植業有關的較高水平的學術論文;內容涉及大田作物、果樹、茶葉、蔬菜、食用菌、觀賞植物、藥用植物、特種植物、植物保護、生態、環境、灌溉、水利、土壤、肥料、農產品貯藏與加工、生物技術等。
主要欄目
遺傳育種種質、生理栽培耕作、植物保護無公害生產、資源環境生態、生產示范與推廣、農產品貯藏與加工、可持續發展
關鍵詞:課程價值;教學內容;教學方法;素質教育
《基礎生物學》課程是大部分高校生物工程專業開設的一門專業基礎課,由于其涉及領域寬,涵蓋范圍廣,而且隨著生命科學的日益發展,不斷地涌現出新的理論和技術,給《基礎生物學》的教學工作帶來了極大的挑戰。因此,作者針對在該課程教學中遇到的實際問題,結合本學科課程設置的目的,提出如下的教學模式探討。
一、提高對《基礎生物學》課程價值的認識
生物科學和信息技術是影響21世紀人類生產、生活的兩大重要學科。近20年來,世界各國越來越充分認識到生物技術在高科技領域中的特殊地位,并予以高度重視。生物工程專業《基礎生物學》教學的任務是按照生物工程培養目標的要求,使學生具有從事社會生產、生活和繼續學習所必需的生命科學基礎知識和能力,樹立生命科學的觀點,培養科學的思維方法和科學態度,使學生形成較強的創新意識和創造能力。由此可見,《基礎生物學》的教育是素質教育的重要組成部分之一,并越來越顯示出其重要意義。
二、注重教材建設,精選教學內容
對于工科院校學生而言,由于缺乏基礎生物學的相關背景知識,如果按照以往傳統教材內容按部就班地授課,很可能導致學生的理解難度增加,降低學生的學習興趣,也容易造成學生把握不住學習重點,不能對所學知識靈活運用。我們根據生物工程專業課程體系的設置特點,對《基礎生物學》課程教學內容進行優化設計,分為4個部分,并組織相關專業方向老師分別進行講授。第一部分內容主要為細胞、分子和基因工程的基本知識,考慮到在后續課程中還將開設《細胞生物學》《動植物細胞工程》《分子生物學》等專業課程,還會對相關知識進行詳細介紹,因此,對該部分內容只做簡要介紹,將學生以往學過的知識進行回顧和銜接,多介紹一些相關領域的研究進展和動態,重點補充一些遺傳學和基因工程技術在生物工程領域的應用及取得的相關成果等,以提高學生的興趣;第二部分主要為植物學的內容,由于農業生物技術是我校生物工程專業設置中的主要方向之一,因此對植物學內容進行了增加。
三、改進教學方式,豐富教學方法
1.探索多種教學方式,培養學生的自學能力
突出學生在受教育中的主體地位,在教學中融入生物工程國內外前沿科研成果,引導學生課外自學,組織課堂討論,培養學生的自學能力;積極引導學生參與教學過程,對一些頗有爭議的前沿話題組織學生課堂討論,增強師生互動,激發學生的學習興趣;引導學生積極通過網絡、圖書館數據庫等各種渠道查閱文獻,了解課堂知識的最新研究進展及相關動態,學習撰寫簡單的學術報告,訓練學生的自學能力,提高學習效率。
2.以科研項目為驅動,豐富理論教學中的實踐探索
我院位于經濟發達的長三角地區,與生物工程以及現代農業技術相關的公司企業較多,并且公司注重科技創新,與生物工程專業有較多的產學研合作項目。在理論教學過程中,我們不斷革新理論教學內容,緊密圍繞當地生物工程產業發展要求,結合專業的科研特色,把與生物工程技術相關的教師科研項目作為案例引入理論教學中,以科研項目和成果促進和更新課程教學內容,提高學生的實踐水平,增強學生對理論知識的掌握,大大加強了《基礎生物學》課程的特色。科學研究促進理論教學并服務于地方經濟,可提高人才培養質量。
3.改革考核形式,深化素質教育
課程考核是評價教學效果的重要環節,相對于傳統的閉卷考試,本課程靈活采用閉卷考試和平時成績并重的方式,即將課程的考核評價體系拆分為閉卷考試方式與組會討論、課題答辯、論文報告、實踐探索等平時成績相結合,更加全面、客觀地評價學生的綜合水平,進一步強化學生的素質教育。論文報告要求學生自主選題,通過查閱文獻,就某些前沿或有爭議的話題,結合分組討論、課題答辯等方式,撰寫論文,對寫作優秀者加分。
參考文獻:
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關鍵詞:畢業設計(論文);生物工程;科研課題;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)38-0140-03
一、前言
畢業設計(論文)是高校本科教學的一個重要實踐性教學環節[1,2]。對學生而言,是理論與實踐相結合的學習階段,可以培養和鍛煉應用專業知識解決實際問題的能力,培養科技文獻查閱與科技論文撰寫能力,以及培養良好的職業素養和嚴謹求實的工作作風。對學校而言,是提升本科教學質量的主要抓手,也是檢驗能否向社會輸送合格人才的重要標準。
生物技術是解決21世紀人類面臨的資源、能源、環境、人口與健康等問題的重要手段之一,因此,生物技術產業已成為世界各國特別是大國經濟社會發展戰略的重點[3]。為了適應生物技術產業迅速發展對人才的需求,我國教育部在1998年高等院校學科調整時增設了生物工程本科專業[3,4]。目前,高等學校的生物工程專業已成為最為重要的專業之一,它是培養掌握現代生物學和生物技術基本科學原理、基本技能、工藝技術過程和工程設計等基本理論,能在生物技術與工程領域從事產業化工程設計、生產、管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才[5,6]。生物工程專業是以工為主、以理為輔、工理管相結合的復合型專業,具有很強的實踐性,因此做好該專業的畢業設計(論文)實踐環節,對提高教學效果和人才培養質量具有重要意義。然而,目前高校畢業設計(論文)的質量整體上出現了下滑的趨勢,主要表現在:(1)師生比例偏低,指導老師無法利用有限的精力和時間高效指導畢業設計(論文);(2)選題盲目,課題研究內容陳舊,缺乏創新性,有的還脫離生產實際;(3)畢業論文的寫作水平差,學生缺乏科技論文寫作訓練,論文寫作格式與文獻引用缺乏規范;(4)評價體系不完善。學生們在畢業設計(論文)階段的表現是良莠不齊的,但最終畢業時獲得的文憑卻并無二致且本科畢業率幾乎一直都是100%,極大地挫傷了學生的學習積極性和主動性。因此,為了提高畢業設計(論文)質量,如何改革并完善現有的畢業設計(論文)教學模式已成為高校教育者討論的熱點之一。
從2010年開始,我們進行了依托省部級以上縱向科研課題教學本科生畢業設計(論文)的探索和實踐,讓學生在畢業設計(論文)的教學實踐環節參與到導師的在研課題中。本文以ε-聚賴氨酸高效生物合成和產業化實施項目為例,就相關的探索和實踐進行了總結。
二、依托科研課題教學本科畢業設計(論文)
1.形成合理的科研團隊。目前,高等院校本科畢業設計(論文)的教學方式多采用導師制。然而,導師制是一種精英教育的教學模式,其實質上是一位導師和一個學生之間面對面的、高度個人之間的接觸和交流[7]。這種形式的制度是依靠學生對教師的低比率,它是一種高成本的制度。隨著高等教育大眾化的來臨,高校辦學規模的擴大,生師比持續升高,辦學資源日益緊張,高成本原始形態的導師制已難以為繼,它對師生比例的要求無疑增加了導師的教學負擔。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),學生在選題后就進入到導師的課題組中,與研究生統一學習和交流,建立一個由導師、研究生和本科生(1∶5∶3)構成的梯度研究團隊。在這個團隊中,導師對本科生、研究生的研究方向和內容進行統一安排和規劃,對項目研究的關鍵科學問題進行分解和歸納,形成一個個獨立且相關聯的子課題。然后,本科生自主選擇一個具體子課題進行研究。團隊中研究生協助導師對本科生進行實驗技能、實驗設備和方法等方面的培訓和指導。這樣,以科研課題為基礎,通過科研團隊各成員的分工和合作,一方面減輕導師的工作量,使導師能夠高效利用有限的精力和時間,達到事半功倍的效果。在教學過程中,避免了以往導師對指導內容不明確,對“如何導”、“導什么”等缺乏清晰的認識等問題。另一方面,傳統的一個導師和一個學生的面對面的交流,轉變成本科生與具有一定科研基礎的研究生,特別是博士生進行高度個人的接觸和交流,有效地縮短了本科生的適應期,極大地提高了其積極性和主動性。
2.選擇合適的論文題目。畢業設計(論文)的選題顯著影響畢業論文的質量,若選題過于陳舊或是假題目,研究內容與實際的研究和生產嚴重脫節,則論文的價值低或意義不大。學生僅為了學分和畢業而進行畢業設計(論文),會嚴重挫傷學生的積極性和主動性,不利于其創新能力的培養,實踐能力和綜合素質也得不到鍛煉和提高。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),讓學生參與到導師的在研課題中,做到真題真做,使得學生產生濃厚的興趣,不僅能夠提高其主觀能動性,還能極大地激發其創造性。另一方面,由于畢業設計(論文)教學內容與導師的科學研究具有極高的關聯度,導師能夠充分利用自身的專業知識和學術能力使學生“站在巨人的肩膀上”,讓他們參與到本專業某領域前沿的相關研究,實現提高畢業論文質量的目的。比如,針對江蘇省產學研前瞻性聯合研究項目“新型生物食品防腐劑ε-聚賴氨酸高效提取關鍵技術與集成化研究”這一課題,要求學生嘗試各種先進分離提取方法,發現和比較這些提取方法之間的優劣性和互補性,最終提出一種可行的分離提取工藝路線,并進行實驗驗證和評價。此外,由于生物工程專業的畢業設計(論文)選題有兩種形式,即試驗性題目和設計性題目,為了能夠兼顧學生的特長以及與學生將來從事的工作,對學生進行分流,充分發揮其特長,激發學習興趣,保持個性。盡可能讓學生品嘗到成功的喜悅,并巧妙地加以引導利用,幫助學生實現“參與―成功―參與”的良性循環,使學生持續保持自主參與學習的動機。在ε-聚賴氨酸分離提取新工藝開發的課題中,鼓勵學生嘗試自己感興趣和認可的分離提取方法,在對該方法進行充分實驗和評估后,將其整合到原有分離提取技術路線中,并考察該提取方法的加入對最終產品質量和收率的影響。如果試驗結果是積極的,則嘗試讓學生對新技術路線進行工廠工程設計,為實現新工藝或新技術規模化和工業化提供一定參考和依據。
3.開設學術報告會議。科研成果匯報和科研論文的撰寫是展示科研工作者成績的有效途徑。這一過程,并不是單純的工作總結,而是進行科學研究的基本訓練,是提高分析問題、歸納問題和解決問題的重要環節。然而,本科生在畢業設計(論文)教學環節之前,本科教學中沒有開設關于科研成果匯報、論文寫作等課程,學生缺乏一定的科研基礎知識和實踐機會。因此,學生在總結科研成果,撰寫畢業論文的時候往往存在以下問題:(1)學術道德觀念淡薄,論文有明顯的拼湊,更有甚者直接從網上抄襲;(2)缺乏專業化和學術化語言描述實驗方法和結果,措辭不嚴謹、論文層次不分明,圖表說明不合理;(3)論文格式不規范,特別是論文的參考文獻、中英文摘要、圖表等。這些問題是導致畢業論文質量下降的一個重要原因。通過依托科研課題教學本科畢業設計(論文),在教學實踐中,導師要求本科生也參與到課題組的各種科研活動,包括讀書報告會、月底課題組匯報、中期匯報和專題討論等各種學術報告會議。在讀書報告會中,要求學生閱讀、分析和歸納1~2篇與課題研究相關且是近期發表的高影響因子的SCI論文,以PPT的形式解釋論文的研究內容、創新點以及對自身課題的啟發,并要求本科生、研究生和導師一起討論分析。在課題月底工作匯報、學期匯報的會議上,要求學生以PPT形式對一個月或一學期的研究內容和結果進行總結和分析,導師和學生一起討論分析,并依據實驗結果安排下一步工作計劃。此外,課題組不定期組織專題報告,由導師或高年級的博士研究生對某一專題進行學術報告,報告選題有“如何寫好畢業論文”,“生物工程學科常用科研軟件的使用”,“發表高水平SCI論文的心得體會”等等。通過這些學術報告會議,使得本科生在文獻閱讀能力,課題研究的總結、匯報和論文寫作等多方面得到系統訓練和提高。
4.構建合理的評價體系。畢業設計(論文)教學環節,從選題、實施到論文定稿,歷經約8個月甚至更長的時間,學生投入大量的時間和精力。因此,畢業設計(論文)質量的合理評價,建立獎懲制度,可以使學生產生公平感和信任感,對學生職業道德能力和素養的培養具有積極的推動作用。目前,本科畢業設計論文質量評估中分為指導教師評審、評閱老師評審和答辯評審三個環節。由于在畢業設計(論文)教學環節,學生與導師(指導教師)有更多的接觸和交流,導師對學生的態度、能力和創新性等方面有更全面的了解和掌握。因此,指導教師評審成績往往占總成績的60%以上。課題組在嚴格執行校教務處規定的畢業設計(論文)指導和管理規范的基礎上,利用模糊評價的方法[8],構建一套合理、科學和客觀的指導教師評價體系,見表1,從學生的學習態度、學習能力和創新性三個方面定量地分析學生在畢業設計(論文)實踐環節的表現,保證畢業設計(論文)成績評定的客觀、公正。
三、結束語
畢業設計(論文)是高校本科教學的最后一個實踐性教學環節,是提高學生綜合能力和素質的重要步驟,也是評價高校教學質量的重要指標之一。筆者針對本科畢業設計(論文)教學過程中暴露出的問題,剖析了造成畢業設計(論文)質量不斷下滑原因的基礎上,探索并實踐了依托科研課題教學本科畢業設計(論文)的方法,通過形成科研團隊、選擇合適題目、開設學術報告和構建合理評價指標四個手段來提高畢業設計(論文)的質量,取得了一定的成效,已畢業學生的就業單位均反饋學生具有較強的科研能力、實踐能力和創新能力,較高的職業道德能力和水平,得到了社會的初步認可。然而,在教學改革和探索的過程,發現仍有一些問題,如畢業論文(設計)題目的難度選擇,畢業論文(設計)教學與學生考研和找工作的時間沖突等,這些問題尚需在實踐中不斷改進與完善。
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專業建設初期,我們一直思考農業院校生物工程應辦出怎樣的特色?我們認為只有因地制宜,利用現有的學科優勢,根據全省的實際需求,才能有效地確定專業特點。我校是農業部與地方共建的農業院校,有傳統的優勢學科,例如,作物學、植物學是湖南省重點建設學科。生物學基礎強,是生物學博士點一級學科。但工科基礎弱,貯備的工科背景老師少,如何體現農業院校的生物工程特色,確實需要動腦筋,利用已有資源學科優勢,豐滿教師的工科知識,并結合湖南農業經濟特點才能辦出農業生物工程專業特色,辦好生物工程專業。首先,根據湖南經濟發展特點分析,湖南是農業大省,正在向新型產業轉變,要發展成農業強省;其次,湖南農產品如水稻、茶葉、柑桔、苧麻等產量居全國前列;植物資源豐富,特別是藥用植物資源在湘西、湘南地帶分布廣泛;農副產品和廢棄物很多沒得到增值利用,或直接排到環境或直接燃燒,嚴重影響了生態環境,農民增產不增收。如果利用生物技術加工、改造農副產品,不但增加農副產品的附加值,節能環保,還能促進新型產業的快速發展,加速農業大省農業強省的跨越。農業生物工程培養的人才應該既掌握生物技術又具有良好的工程技能,有能力將生物技術的成果轉變為生產力。那么,落實到我校生物工程人才掌握的知識點上,我們確定以發酵工程和天然功能產物提取和制藥應用為核心的知識群為抓手,建設我校生物工程專業特色。
2課程設置與課程建設要體現培養目標
生物工程課程設置分為公共必修課,專業基礎課,專業主干課,選修課(必選課和自修課)。公共課程英語、體育、計算機、數學等外。生物工程專業基礎課程群包括生物化學、分子生物學、生化與分子生物學實驗技術、微生物學、化工原理、機械制圖、基因工程等專業基礎課。生物學師資力量雄厚,依托生物化學與分子生物學學位點進行課程建設。生物工程專業主干課程群包括發酵工程、酶工程、生物制藥工程、生物分離工程和相應的實踐教學等課程。依托生物工程與技術碩士學位點進行課程建設。生物工程專業基礎課有深厚的生物學學科作為建設后盾。“生物化學、分子生物學”已建成湖南省精品課程,“細胞工程”以及“基因工程”已建設成校級精品課程;“微生物學”得到學校教學改革課題和多媒體制作經費資助,多媒體制作獲得“優秀獎”。
“分子生物學概論”和“生物化學與分子生物學實驗技術”已分別成為全校本科生和碩士研究生的熱門公選課。生物工程專業主干課程設置我們體現兩個模塊:以發酵工程為技術核心課程模塊和以生物制藥為核心的課程模塊,以兩個模塊方向的理論知識要求和技能實踐要求制定其他課程,并依托學科建設課程。該課程群是生物工程專業重點建設內容,也是最能體現專業特色的課程群。雖然師資年青,但力量較強、思維活躍,充滿創造力,教師大多來自外校,學緣豐富。課程建設卓有成效,專業特色明顯。為加強專業特點,專業發揮教師學術特長,根據發酵工程技術和天然產物開發與綜合利用兩個科學研究分向,建設了專業發酵工程與生物制藥工程兩個專業方向的課程體系,進行專業實驗內容和生產實踐內容的建設,將兩個方向的理論課程進行整理和更新。以發酵工程為核心的課程群包括發酵工程、酶工程、微生物育種與變異、氨基酸發酵等;以天然產物開發與利用的課程群包括生物工程制藥實驗技術、藥理學、藥物分析和天然產物化學。現在發酵工程、酶工程、生物制藥工程、微生物實驗技術已建成校極精品課程,生物分離工程、藥理學同樣得到院級的課題資助。圍繞發酵工程和生物制藥的課程群體系的相應建立,其目的是擴展學生的在微生物應用和藥學方面基本知識和技能,擴大其就業范圍。延伸功能已擴展到研究生與自考生的教學和實踐活動。在選修課的設定中,結合農業學科專業拓展知識面,培養學生的創新能力,主動適應人才市場的需要,鼓勵學生選修其他相關專業的選修課。如食品科學院開設的食品營養學、農產品加工與貯藏;資源與環境學院開設的環境工程等課程都添置在生物工程專業選修課內;為了適應部分學生考研要求,我們也將遺傳學、細胞生物學、免疫學等設置在選修課內。學生通過自己就業或學業定位,可以有多門課程選擇。
3重視實踐教學,并圍繞兩模塊課程群實踐課程體系建設
我們采用理論教學實習教學生物工程設計教學“三段式”教學模式組織實施實踐教學。在此模式中,特別注重后兩個環節,按小試驗大試驗生產實習工程設計教學的循序漸進的辦法培養學生的實踐能力。小試驗設計針對性強,每個試驗都有考核技能的重點,旨在規范學生的操作技能培養模式,對學生實踐能力和創新能力的培養,取得了實效。通過理論——實踐——理論——實踐的反復學習過程,可使學生理論掌握扎實,實驗操作規范,分析問題和解決問題能力增強。對于綜合大實驗,根據學科的內在聯系,將專業主干課程綜合大實驗重新組合,將原來零散實踐環節組合成相對獨立于理論教學體系又與之相銜接的實踐教學體系。例如,我們把原來的發酵工程、酶工程、生物制藥工程和分離工程四門課程的綜合技術課合并在一門生物工程實踐課中,集中在4周進行實踐訓練,例如,發酵工程環節學生自己利用菌種優化條件生產酶制劑,在酶工程環節利用酶制劑催化反應,并同時研究酶的催化特性。分離工程環節通過提取植物功能產物,在生物制藥工程環節利用包埋技術等制成藥膠囊并研究藥理作用。這樣,使同學們對實踐工藝有直觀的感受,同時也綜合運用了理論知識。對于一些重要的選修課,適當設計10個小時左右的實驗課,例如,把藥理學、藥物分析實驗納入在生物制藥實驗中開設。生產實習教學中,以熟悉大規模生產流程和設備為主,將理論與生產實際結合,在實際生產中發現問題和思考解決問題。
2010年,我校生物工程專業得到國家支持,建設生物工程實訓基地,基地建設的的模擬生產線仍然根據發酵工程和天然產物提取和藥物制造兩條工藝路線設計。這樣,從課程群到實驗基本培順再到生產實習都可歸納在這兩條主線上。專業建立了穩定的校內外實習基地,湖南紅鷹翔生物工程有限公司、湖南泰古生物技術有限公司、株洲千金制藥有限公司等為校外教學實習提供了良好的條件。畢業實習是學生專業實踐的重要環節,根據學生考研要求和就業去向,分別進行畢業論文和畢業設計。專業充分利用校內外良好的科研平臺提供畢業生實習機會。除開一些生物技術公司外,湖南作物種質創新與資源利用國家重點實驗室培育基地、作物生理與分子生物學省部共建教育部重點實驗室、食品科學與生物工程重點實驗室、煙草工程技術實驗室、國家柑橘改良中心長沙分中心、中國煙草中南農業試驗站、湖南省農業生物工程研究所、湖南省棉花科學研究所、湖南省畜牧研究所等研究機構每年提供生物工程專業畢業實習崗位。北京大學生命科學院、華南農業大學生命科學學院、中國科學院亞熱帶農業研究所、國家雜交水稻工程中心都接納過我專業學生的畢業實習。
4積極推進“產學研”聯合開發,大力提升生物工程本科教學創新平臺,促進教學質量的提高
本專業在本校建立了與企業合作的產學研型“湖南農業生物工程研究所”,還與科研單位合作聯合培養研究生,這些措施為培養學生專業能力、提高實踐水平、優化人才培養環境提供了良好的條件。通過“產學研”合作,有大批的企業橫向課題與生物工程本科教學直接相連,在專業教師指導下,在大三學生中成立了“酶制劑研究小組、抗生素研究小組、天然產物研究小組、釀酒小組”等課外興趣小組。另外,專業建設還通過湖南農業大學校級平臺、以及生物科學技術學院院級平臺資助生物工程專業學生廣泛進行創新項目研究;從2006級以來,每年立項6~10項創新項目。學生都有機會參加工程實踐訓練和工程項目課題研究,提高了實踐教學水平和科研能力,根據學生在科研活動中的表現,從根據創新能力、實驗技術、書寫研究報告或情況,給與學生以學選修課學分。
5以學科建設帶動專業建設
我校生物工程所依托的學科為生物學一級學科博士點下自主設置的生物技術與工程博士點和碩士點。根據國內外該學科現狀和發展趨勢,結合我校多年來建設生物技術、生物工程專業的經驗以及生物工程技術領域相關產業發展對人才的需求,我校生物技術與工程博士點設置三個研究方向:(1)轉基因與生物反應器工程方向;(2)細胞培養、酶與發酵工程方向;(3)生物轉化與生物分離工程方向。科學研究從師資隊伍、教材建設、教學模式、教學內容改革和教學實踐等多層面帶動了專業建設。專業建設水平提高,學生質量優秀,也促進了學科研究的進步和教師從事科學研究的積極性。
6師資隊伍的建設
關鍵詞:實踐教學模式 教育創新 頂層設計 實踐教學平臺體系 質量監控與評價
The university undergraduate course to practice the educational model innovation to explore and to practice――Take northwest farming and forestry scientific and technical university as example
Niu Hongtai
Abstract: Constructs the higher education powerful nation under the Chinese popularity educational background,must first from promotion higher education quality obtaining.But promotes the higher education quality to have to rely on the higher education education reform.Northwest farming and forestry scientific and technical university inherits and develops glorious produces study grinds the close union the outstanding school characteristic and the tradition,from reform practice teaching obtaining,went out a new time higher education reform new pathway.
Keywords: The practice educational model Education innovation Top layer design Practice teaching platform system Quality monitors and appraises
【中圖分類號】G642.0【文獻標識碼】B 【文章編號】1009-9646(2009)09-0001-05
1.農林大學本科實踐教學現狀及其存在問題
近10年來,中國高等教育依靠合并、升級和擴招等措施的推動,實現了由“精英教育”向“大眾教育”的轉變。隨著辦學規模的快速擴張,教育質量成為全社會關注的焦點,迫切需要通過有效制度和機制對高等學校本科教學進行建設和監控,確保其規模、結構、質量、效益協調發展。為此,教育部于2001、2004年分別出臺了《關于加強高等學校本科教學工作提高教學質量的若干意見》。其主旨是培養高質量的創新性人才。實踐教學作為高校培養創新型人才的重要途徑,其作用已日益彰顯。2009年教師節前夕,國務院總理到北京市第三十五中學調研,并在該校聽了五節課,下午同北京市部分中小學教師座談。指出,“教育的根本任務是培養人才,特別是要培養德智體美全面發展的高素質人才。從國內外的比較看,中國培養的學生往往書本知識掌握得很好,但是實踐能力和創造精神還比較缺乏。這應該引起我們深入的思考,也就是說我們在過去相當長的一段時間里比較重視認知教育和應試的教學方法,而相對忽視對學生獨立思考和創造能力的培養。應該說,我們早就看到了這些問題,并且一直在強調素質教育。但是為什么成效還不夠明顯?我覺得要培養全面發展的優秀人才,必須樹立先進的教育理念,敢于沖破傳統觀念的束縛,在辦學體制、教學內容、教育方法、評價方式等方面進行大膽地探索和改革。我們需要由大批有真知灼見的教育家來辦學,這些人應該樹立終身辦學的志向,不是干一陣子而是干一輩子,任何名利都引誘不了他,把自己完全獻身于教育事業。我們正在研究制定的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》,就是想通過改革來努力解決教育中存在的問題。”縱觀全國高校的實踐教學現狀,普遍存在以下幾個方面的主要問題,這些問題直接影響著人才培養質量以及培養創新性人才培養目標的實現。
1.1 實踐教學普遍不足,學生動手能力差。這一則受中國傳統觀念的影響,二則由于中國的基礎教育設施普遍不足,大學生在進入大學之前多數沒有動手或很少動手做過實驗或參與實踐,基本上是“出了學校門,再進學校門”、在書桌上面度過的。
1.2 新入校的大學生和部分年輕教師,受中國教育習慣和傳統觀念的影響,普遍對實踐教學重視不夠,對新時期實踐教學在培養創新、創造、創業“三創型”人才的重要作用認識不足,導致實踐教學環節長期得不到各有關方面的足夠關注。
1.3 校內實踐環節多具封閉性、延后性和被動性。中國大學的校內實踐環節,一般都是成熟的實踐內容,且多為驗證性實踐,不利于學生綜合實踐技能的培養,加之社會需要的前沿技術得不到及時補充,造成體系封閉,新知識內容想要成為成熟案例,要經過較長時期的整理,造成信息延后。更有一些大學實踐教學內容多年一成不變,學生科研能力得不到足夠訓練,長期造成學生被動學習的狀況。
1.4 校外實踐環節效率普遍比較低下。大學校外實踐環節的設置本身即出于校內實踐長期保持之不足,如果校外實踐環節能充分而完整地實施,就能夠完成實踐能力和創新能力結合的人才培養需求。但自1999年高校招生規模擴大后,本科教育資源相對短缺,反映在實踐教學體系上尤為明顯。而且學生就業壓力大,實踐教學教師數量有限,造成校外實踐質量下滑,效率偏低,無法達到預期的實踐培養目標。
1.5 實踐教學經費投入不足,實踐成本高。實踐教學各個環節的開展與完成,需要有足夠的經費支持,而長期以來由于各大學實踐教學經費普遍不足,加上物價上漲等因素,致使實踐教學開支不斷增大,造成實驗室和校內實驗基地建設相對滯后、校外實踐教學基地不理想甚至難聯系,嚴重影響實踐教學質量的穩定保障與提升。
1.6 未能構建起科學的實踐教學體系。原有的實踐教學各環節大多圍繞理論教學設置,成為理論教學的簡單驗證或重復,加之實踐教學安排分散,各環節之間缺乏科學、有效的銜接與整合。
1.7 實踐教學基地難以保證。一是一些實踐教學接受單位鑒于技術和管理的保密性,擔心學生會教學使其商業或技術秘密泄露,不愿接受;二是高校安排的實踐教學時間相對較短,與接受單位所要求的時間較長形成矛盾;三是實踐教學活動在一定程度上影響接受單位正常的工作進程。四是安全隱患的存在和責任分擔不明確,導致實踐教學接受單位產生無形壓力。
為適應新形勢、新任務的要求,如何深化實踐教學體系改革,加快教學基地建設,促進大學生實踐與創新能力培養,是中國各高等院校需要認真面對和研究、探索的新課題。
西北農林科技大學2005年以來,連續設立專門研究項目,資助必要的研究經費,開展此項研究探索與實踐,取得積極成效。
2.農林大學本科實踐教學模式創新研究與探索
2.1 改革探索的總體思路。
面對新的經濟和社會發展需求及其變化趨勢,西北農林科技大學充分認識到新世紀要求高校培養的本科人才不再是過分強調“知識型”為主的“專門化”人才,而是要培養知識、素質、能力協調發展的綜合性、創新型人才。為此,西北農林科技大學研究與實踐的著眼點是從深化實踐教學體系改革入手,以實踐教學基地建設為抓手,以提高大學生實踐和創新能力為目標,充分發揮實踐教學在人才培養過程中的重要作用。
2.2 改革探索的基本內容。
2.2.1 從頂層設計入手,優化人才培養方案,重構科學合理的實踐教學體系。
構建科學、合理、可行的實踐教學體系,是發揮實踐教學在創新型人才培養過程中重要作用的體現,西北農林科技大學根據自身的辦學特色和本科人才培養目標定位,探索構建了與理論教學體系密切聯系而又相對獨立的四大模塊(課程實驗、教學實習、科研與創新訓練、創業實踐)、十大環節(軍事訓練、課程實驗、教學實習、專業勞動、生產勞動、生產實習、課程設計、社會實踐、科研訓練、畢業論文)、三個層次(基礎實踐、專業實踐、生產實踐)緊密結合且成龍配套的實踐教學新體系。這個體系的構建既遵循了教育要循序漸進的科學規律,又涵蓋了從課程到專業進而開展綜合實踐的全面實踐能力的培養。
2.2.2 以培養學生創新能力和創新意識為目標,更新實踐教學內容。
①以培養學生綜合實踐能力為目標,整合植物學、動物學、生態學、土壤學、氣象學等課程教學實習,形成生物學綜合實習。
②以培養和提高學生的基本工程意識以及適應現代化工程制造、研發為目標,全面開展“工程訓練”實習。
③以加強大學生人文素質教育為目標,積極開展形式多樣的“思想政治理論課”實踐教學。
2.3 加大投入,統籌規劃,搭建滿足各層次各類專業需求的“三類”實踐教學平臺。
“三類”實踐教學平臺是,以學生基礎能力培養為目標,構建基礎實踐平臺;以滿足學生專業基礎與初步科研能力培養為目標,構建專業實踐教學平臺;以加強學生綜合技能訓練與創新能力培養為目標,構建綜合生產實踐平臺。
西北農林科技大學具有注重學生實踐能力培養的優良傳統。學校在選址上充分利用楊凌 “三級”環境優勢,形成了旱地―半干旱地―水地三類實踐教學區分布,立足于西北干旱地區開展干旱半干旱農業研究,建立了干旱地區、半干旱地區以及水地農業實驗站,充分滿足了各類學生的專業實踐教學。隨著學校多學科格局的逐漸形成以及當今生命科學快速發展的現實需要,該校近年來又根據不同學科提出了“以生命科學技術改造傳統優勢農科專業”、“以現代工程技術提升傳統工科專業”以及“以社會科學定位觀測加強經管文法等專業”的教學理念,在此基礎上對已有的基礎實踐教學平臺進行了資源重新配置,提出了“立足校內、聯系區域、拓寬校外”的實踐教學基地建設模式,以滿足不同層次、不同專業的實踐教學需求。
2.3.1 立足校內、以滿足學生基礎實踐為目標,構建校內實踐教學平臺。
① 西北農林科技大學系統整合各類實驗室,建立了語言、計算機、物理、化學、生物、遺傳工程、電工電子、測繪、微生物等9個校級實驗教學中心和38個院級教學實驗室。初步形成了完整配套的校內基礎實踐教學平臺。
② 在校內新建或改建農業與生命科學教學實驗園區、動物生產教學實驗園區、林學與園林教學實驗園區、工程訓練中心、新天地設施農業科技園、博覽園、社會科學定位觀測站等,以滿足不同學科不同專業學生的基本認知實踐教學和部分專業實踐教學的需要。
2.3.2 聯系區域,以滿足專業實踐為目標,構建了區域化實踐教學平臺。
西北農林科技大充分學利用學校位于國家唯一的農業高新產業示范區的區位優勢,積極加強與楊凌示范區的合作,為學生進入企業參與創新、創業訓練搭建了平臺。各學院根據學科和專業特點與對口企業建立合作關系,使學生就近進入工廠、企業了解生產實際,參與企業生產等全過程。目前在本區域內共建立了各類實踐教學基地31個。如該校機電學院與楊凌天工實業有限公司聯合共建的“西北農林科技大學天工工業設計研究所”,該校動科學院與陜西省飼料廠、楊凌本香集團、綠方生物公司等13家企業共建了動物科學與醫學實踐基地,該校園藝學院與鼎天濟農公司、綠嘉農業商貿有限公司、新綠公司等企業合作建立了實踐教學基地。
2.3.3 拓寬校外,以滿足綜合生產實踐為目標,構建校外實踐教學平臺。
西北農林科技大學以技術服務為紐帶,在學校所在地楊凌區以外分層次、分區域,按專業特點建立校企合作基地,目前已在全國16個省(市)建立了校外實踐教學基地260個。該校充分利用校外實踐教學基地數量充足、學科專業覆蓋面廣的優勢,把學生的創業創新訓練與解決實際問題能力提高緊密聯系起來,讓學生充分接觸生產一線,為學生提供實踐場所和就業渠道,經風雨、見世面、增才干、長能力,使學生的實踐能力和創業創新訓練真正落到了實處。
2.4 建立健全實踐教學質量監控與評價體系。
為使實踐教學真正發揮培養人才創新能力的目標,確保實踐教學質量與效果至關重要。為此,西北農林科技大建立了完善的實踐教學管理制度,規范實踐教學的各個環節,同時加強“過程監控”,以保障實踐教學的質量和效果。
3.農林大學實踐教學模式創新的初步效果
3.1 創新實踐教學體系。
3.1.1 按照辦學指導思想和“高素質創新型人才”的培養目標要求,西北農林科技大對實踐教學體系進行了總體設計和改革。調整實踐課程學時、學分的對應關系,將實踐教學課程學時與學分對應關系由原來的18∶1調整到32∶1,同時加大實踐教學學時比重;課程實驗學時在32學時以上的單獨設課;在理論教學與實踐教學安排上,要求實踐教學環節在整個人才培養方案中的比例不得低于30%,其中綜合性實踐不得低于20%。集中進行的綜合實驗、實習、社會調查、科研訓練等,1周記1學分。實驗學時達到80% 的課程,按照實驗技能課程對待。并要求綜合性、設計性實驗課程應占開設實驗課程總數的90%以上。與此同時,為了突出實踐教學,培養學生創新能力,西北農林科技大將課外科技創新、實踐活動納入人才培養方案,規定從2004級本科生試點、2005級全面推行本科生修夠創新與技能8學分方可畢業。
3.1.2 形成了與理論教學體系密切聯系而又相對獨立的“四個模塊、十大環節、三個層次”的實踐教學體系,確保實踐教學四年不斷線。
3.1.2.1 按照課程實驗、教學實習、科研與創新訓練、創業實踐四個模塊,將課程實驗、課程設計(論文)、教學實習、生產實習、科研訓練、畢業實習(畢業論文或畢業設計)、軍事訓練、生產勞動、社會實踐等進行整合,作為人才培養方案的大類課程之一,獨立設置了課程模塊,從而把實踐教學在人才培養中的重要地位落到了實處。
3.1.2.2 將實踐教學環節劃分為基礎實踐、專業實踐、綜合生產實踐三個層次和“三個階段”,與人才培養的不同階段合理匹配。基礎實踐層次主要結合學生公共基礎課和專業基礎課的學習安排,以課程實驗為主,重點強化學生對理論知識的理解,培養學生對科學現象的觀察能力、分析能力和解釋能力,主要在1-2年級完成。專業實踐層次主要結合學生專業課程學習安排,進行教學實習和技能訓練,強化知識與實踐的有機結合,培養學生的創新意識,主要在2-3年級完成。綜合生產實踐層次主要結合專業綜合訓練、畢業論文(設計)安排,重點培養學生科學研究的意識、方法和基本技能,主要在3-4年級完成。
3.1.2.3 通過將軍事訓練、生產勞動、專業勞動、社會實踐、課程實驗、課程論文(設計)、教學實習、生產實習、科研訓練、畢業論文(設計)等十大環節作為培養方案的大類課程之一,從而把實踐教學在人才培養中的重要地位落到了實處。
3.1.3 系統整合課程教學實習,實施綜合化教學實習。將每學年第二學期末期與暑假定為“實踐教學周”,各專業一至三年級在實踐教學周至少安排1-4周綜合教學實習。畢業論文(設計)實踐周數不得少于10周。
3.2 創新“模塊化”實踐教學人才培養模式。
實踐教學課程體系是人才培養的必要內容,是實現人才培養目標的根本保證。實踐教學課程體系以人才培養目標為依據,以培養能力為本位,以適應市場為原則,把傳授知識、培養能力、提高素質融為一體,建立“厚基礎、寬專業、強技能、多方向”的人才培養模式。在這一基本要求指導下,建立了課程實驗、教學實習、科研與創新訓練、創業實踐等四個實踐教學模塊。
3.2.1 課程實驗模塊按照實驗內容、性質及目標,分為基礎性實驗、綜合性實驗和設計創新性實驗。
基礎性實驗以驗證性實驗為主。重點對基礎科學各類課程中的重要定理、現象、過程進行驗證性和事實說明性實踐,從而使學生加深理解,增強記憶,牢固掌握基本理論知識,同時兼顧培養學生的實際操作技能。在西北農林科技大學的農、理科專業課程教學中,都安排了大量的基礎性實驗。
綜合性實驗以培養學生運用所學知識綜合解決問題的能力為核心,重點對基礎科學、專業技術科學各類課程中涉及的綜合性、實踐性、專業性較強的教學內容安排綜合性實驗。在專家充分論證的基礎上,西北農林科技大學對農學類、動物科學類專業生產課程教學實驗進行全面整合,開設了植物生產學和動物生產學綜合實驗,同時將生命科學類、食品科學類專業的專業生產課程教學實驗整合為生物技術綜合實驗,取得了很好的效果,教師和學生普遍反映教學效果良好。
設計創新性實驗以學生為主體,實驗方案、過程、結果分析全部由學生自主完成,以調動學生的創新積極性,啟發創新思維,培養創新精神,增強創新能力。根據近年來大學生課外科技創新計劃及國家大學生創新實驗計劃,西北農林科技大學在生物技術類專業積極開展了設計創新性實驗。
3.2.2 教學實習模塊以校內外實習基地為載體,以更新實習內容為核心,積極探索各類專業實習教學模式。
3.2.2.1 整合植物學、動物學、生態學、土壤學、氣象學等基礎課程教學實習,實施生物學綜合實習。
增設綜合性強的生物學課程教學實習是西北農林科技大學實踐教學改革的重要內容之一。按照培養創新型人才的需要,該校將植物學、生態學、氣象學、土壤學以及動物學野外教學實習進行總體調整,實習內容由單純的植物學課程實習改為以植物學實習為主,包括動物學、生態學、土壤學和氣象學等課程的部分內容,形成多學科的綜合性實習。這樣既豐富了課程實習的內容,提高了學生學習、應用綜合性知識分析問題解決問題的能力,同時又節約了教學資源和教學成本。這一改革從2005年起步試行,2006年全面實施。2008年,該校共有農學、植物科學與技術、種子科學、植保、制藥工程、園藝、設施、環境科學、水土保持、資環、草業、生物技術、生物工程、生物科學、林學、園林共17個專業56個班級1661人進行了這一生物學綜合實習。通過對這一改革進行跟蹤調查,教師和學生普遍反映實習效果很好。
3.2.2.2 全面開展“工程訓練”實習,培養和提高學生的基本工程意識。
根據我國現代化建設目標要求,以培養工科類專業學生的工程制造、研發為主和以培養非工科類學生的工程意識為主的工程訓練實習,是西北農林科技大學近年來在實踐教學內容改革中邁出的一大步。根據專業學科不同,該校對所有本科專業增加不同層次的工程訓練實習項目,并納入實踐教學環節,每周記1學分。將工程訓練分為甲(4周)、乙(2周)、丙(1周)三個層次,其中甲層次主要面向機械設計制造及其自動化等機械工程類工科專業,以培養學生的工程制造、研發能力為主;乙層次主要面向電子信息工程、電氣工程及自動化、計算機科學與技術等非機械類工科專業,以培養學生工程操作和一些工程制造能力為主;丙層次主要面向非工科專業進行認知實習,以增強學生的工程意識為主。
3.2.2.3 開展形式多樣的“思想政治理論課”實踐教學活動,加強大學生人文素質教育。
西北農林科技大學以培養和加強大學生人文素質教育為目標開展的《思想政治理論課》實踐教學活動,使思想政治理論課的教學活動在實踐教學環節上得到有效延展和深化,逐步扭轉了思想政治理論課教學重理論講授、輕實踐教學的現狀。結合該校的實際和《思想政治理論課》的特點,以開展思想政治理論課主題社會實踐活動、大規模的假期主題式返鄉社會實踐為主要形式,要求緊貼社會現實生活和當前國內國際形勢,以研究和服務“三農”為核心,充分利用寒、暑假這兩個假期,組織學生進行大規模的返鄉社會調查,讓學生走出課堂,到社會這個廣闊的天地中深入調查、參觀訪問,從事各種服務和生產勞動。為了將《思想政治理論課》實踐教學落到實處,該校在培養方案中將思想政治理論課社會實踐獨立設課,設為3個學分,同時形成了“社會實踐以學校為主導,校園實踐以學院為主導,課程實踐以教師為主導”的工作機制。學生通過查閱資料、走訪調查、撰寫報告等不同環節,有效提高了思想政治理論課教學的實效性,同時提高了大學生的國情意識和人文素質。
3.3 全面培養學生發現問題和初步解決問題的能力。
科研訓練、生產實習、專業勞動、社會實踐、畢業論文、科技創新等教學活動的安排,鼓勵學生創新實踐,通過教師專門指導、參與教師的科研、推廣、社會服務活動以及在生產實踐中完成畢業論文(設計),從而有效調動了學生的科研與創新的積極性,提高了學生發現問題和初步解決問題的能力。西北農林科技大學近幾年的畢業論文(設計)指導中,在確定一名主要指導教師的同時,配備了一名科研指導教師,學生的畢業論文(設計)參與教師科研或推廣活動的比例由原來的不足20%達到了目前的70%。
該校還將學生參與實踐創新活動納入人才培養方案,推行“創新與技能8學分”制,即學生必須通過參加課外科技創新、科技競賽、發明創造、科研訓練、社會實踐等活動修滿8個學分方可順利畢業。
為了更進一步激發大學生的實踐創新熱情,該校設立了大學生科技創新基金。從2007年開始,該校每年設立科技創新基金100萬元,資助500個校內大學生創新實驗計劃項目。2007-2008年該校國家大學生創新性實驗計劃項目資助80項,獲批教育部資助經費60萬元,學校配套資助100萬元,參與項目的學生人數為160人。2001-2006年期間共設立大學生科技創新項目651項,資助金額210萬元;2003-2006年設立校內大學生創新性實驗計劃項目為397項,資助經費總額為54.9萬元。這一措施的實施,有力地促進了學生創新能力的培養,2005年以來學生在公開刊物上發表科技研究論文700多篇。
實踐教學改革與探索初步取得良好效果。如該校最近幾年生物技術專業學生保送、考取中科院系統和綜合性大學的比例穩步上升。2008年生物技術專業(不含基地班)45名學生具有保送研究生資格,創歷史新高,占2005級生物技術專業學生總數(不含基地班)的34%;占該校生命科學學院保送學生總數的49.5%,占全校農理科保送生的9.6%,居農理科專業首位。2008年生物技術專業有2名學生被保送到浙江大學、中國協和醫科大學,5名學生保送到中科院系統。生物技術保外學生占生命學院保外學生總數的63.6%,占全校農理科保外學生總數的43.8%,位居該校農理科專業第一。2008年生技052班考研率為90%,上研率為72.7%,其中985、211院校和重點科研單位占到91.6%。2006年生物技術專業本科生27篇,占該校生命科學學院本科生總數的55.1%。其中張軍林同學以第一作者發表研究論文4篇,合作發表研究論文4篇。2007和2008年生物技術專業主持和參與“國家生命科學與技術人才培養基地科技創新項目”的學生占生命學院主持和參與學生總數的56%;主持項目數占生命學院主持項目的55.6%;系統的理論與實驗體系和扎實的實驗素質與技能使中科院及許多綜合型大學的同行們感到難以置信,積極認可了該校學生的培養質量,從而使該校學生在名校學生云集的復試過程中脫穎而出。馬慶林同學報考南開大學微生物學專業,初試排名十一,扎實的實驗技能使其復試排名躍居第一。畢引歌同學報考上海交通大學藥學院組織再生專業,初試排名第五,復試過程中她針對導師的提問對答如流,復試排名位居第一。李馳同學報考北京生物制品研究所免疫學專業,初試排名第六,由于她出色的表現,最終復試排名第二。
實施開放式實驗教學,為學生科研與創新訓練提供條件。各專業均建立了創新實驗室,讓學生利用業余時間帶項目進行科學研究。西北農林科技大學制定了《教學實驗室開放管理暫行辦法》,明確了開放的內容和范圍,按照協作、共享的原則,對全校各類教學實驗室進行開放式管理,開放范圍覆蓋農學、理學、工學、管理學、經濟學等不同學科。各實驗室在不影響正常實驗教學的情況下,為學生提供必要的實驗場地、實驗材料、儀器設備、實驗技術支持、安全防護措施等,同時配備了一批業務素質高的實驗隊伍。實驗室實行定時開放和預約開放,學生可根據實驗內容自行確定時間并進行預約。同時,學校要求有條件的科研實驗室也實行開放式管理,允許學生帶項目、課題進入開展試驗研究。通過實驗室開放,實現了資源共享。
3.4 有效培養和增強學生的創業意識和創業能力。
創業實踐模塊是一種最能體現創業教育特點和性質的模塊。通過設置針對性、操作行性極強的創業設計、企業運營的實踐,來培養學生的創業意識和能力。西北農林科技大學利用“挑戰杯”大學生課外科技學術作品競賽的契機,開展創業計劃競賽活動,同時,利用該校產學研結合的辦學模式以及科研和科技產業優勢,聘請創業指導教師,加強產學研創新實踐基地建設,將企業項目納入人才培養過程,讓學生直接參與企業生產,實現學習與創業結合,積極推動學生開展科研活動和創業活動。
3.5 構建“專家指導學生,學生指導農民”的新型實踐教學機制。
西北農林科技大學是全國第一所由教學和科研單位合并的學校,學校具有獨特的科研、科技推廣與社會服務傳統和資源優勢,建立有白水蘋果、閆良甜瓜、秦嶺北麓(眉縣)獼猴桃、西鄉茶葉、安康水產、清澗紅棗、山陽核桃板栗等9個科技推廣試驗示范站、50多個科技示范基地和36個專家科技推廣大院。學校充分利用這一優勢和特色,探索出了一條“專家指導學生、學生指導農民”的實踐教學機制。通過積極與學校推廣處、科研處合作,組織學生深入科研推廣站、基地、大院,參與科研推廣活動,使學生的實踐教學與科研、科技推廣活動緊密結合,讓學生充分參與生產實際,解決生產過程中的實際問題,學生在專家的指導下進行實踐,然后通過自己的實踐再去指導農民和相關企業等。目前我校農科類專業的學生基本都能與學校的科研推廣基地形成對口關系,形成了學生從知識、理論到實踐再到生產的科學合理的實踐教學體系。
3.6 建立了實踐教學標準和質量評價體系,加強質量監控,為構建實踐教學體系長效機制打下堅實基礎。