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高等农林院校生物技术专业教学改革的思考——以浙江农林大学为例.doc

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高等农林院校生物技术专业教学改革的 思考——以浙江农林大学为例 王正加 唐永超 浙江农林大学林业与生物技术学院 摘 要: 生物技术专业作为高等农林院校的基础专业, 近年来毕业生的就业情况不容乐 观, 从而折射出许多急待改革的问题。 为此, 基于浙江农林大学生物技术专业人 才培养情况问卷调查以及与该专业本科生的座谈交流和对部分高等农林院校的 实地调研, 并结合浙江农林大学生物技术专业相关教师的教学实践经验, 对高 等农林院校生物技术专业的教学现状及存在的问题进行了分析总结, 对教学改 革进行了深入思考, 提出高等农林院校应通过明确有别于其他科类院校的生物 技术专业人才培养目标、积极推进分类模块化人才培养模式、精简优化课程设置 和教学内容、尝试课堂讨论式教学法、采取多种形式相结合的课程考核方式、探 索行之有效的教学评价体系等措施的实施, 实现“因地制宜、因人而异、因材施 教”的生物技术专业人才培养。 关键词: 高等农林院校; 生物技术专业; 人才培养模式; 课程教学; 教学评价; 近年来, 以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为主要内容的现代生物技术 发展迅猛。 伴随着生命科学的新突破, 现代生物技术已经广泛应用于工业、 农业、 医药、食品、环保、能源等领域, 并产生了巨大的经济效益和社会效益。为了满 足生物技术产业对专业人才的需求, 国内外的生物技术高等教育也迅速发展起 来。 从20世纪90年代开始, 我国先后有337 所高等院校开设了生物技术本科专 业。经过20余年的不断改革和优化, 我国生物技术本科专业的办学取得了很大 的进步, 招生人数和毕业生人数有了大幅度的增加。 但是, 目前我国的生物高新技术产业正处于起步发展阶段, 与国际水平相比, 尚有一定的差距。 这导致生物技术本科专业毕业生的就业率较低, 特别是农林类 高等院校该专业本科毕业生的就业状况不容乐观。2010年, 生物技术专业甚至 被教育部列入10大“红牌”本科专业。由此可见, 从整体上看, 我国生物技术 高等教育仍面临着诸多挑战。 为此, 笔者在浙江农林大学开展了生物技术专业人才培养情况问卷调查, 与生 物技术专业本科生进行了座谈交流, 还到部分高等农林院校进行了实地调研, 并在此基础上结合浙江农林大学生物技术专业相关教师的教学实践经验, 对高等农林院校生物技术专业的教学现状及存在的问题进行了分析总结, 对教学改 革进行了深入思考。 一、高校生物技术专业的人才培养目标 (一) 其他科类院校生物技术专业的人才培养目标 根据教育部的界定, 生物技术专业以理科为主、 工科为辅, 是理工科复合型专业, 主要培养应用研究型人才[1]。生物技术高等教育的根本目标是使学生掌握现代 生物学和生物技术的基本理论和基本技能, 对学生进行应用基础研究和科技开 发研究能力的初步训练, 以培养具备较强创新意识和实践能力的生物技术专业 人才。 在现代社会生活中, 生物技术专业人才承担着将相关理论应用于实践以及 将科学技术转化为生产力的重要责任。 因此, 促进生物技术高等教育质量的提高 倍显重要。 截至2015 年, 在全国开设生物技术本科专业的 337所高校中, 农林类高等院校 占36所。其他科类高等院校生物技术本科专业的人才培养目标通常是以社会需 求为出发点, 重点培养的是具备生命科学基本理论以及较系统的生物技术基本 知识和基本技能的综合性专业人才。 其主要特色是培养大众化的生物技术专业人 才。 但是, 由于其缺乏对专业人才培养的市场化细分, 所以难以满足我国生物技 术行业发展对基本专业人才的多样化需求。 (二) 高等农林院校生物技术专业的人才培养目标 目前, 我国已有 36 所农林类高等院校开设了生物技术本科专业, 但是大多没有 确立富有特色的人才培养目标。 如前文所述, 尽管生物技术本科专业已经明确了 相对宏观的人才培养目标, 但并不完全适用于农林类高等院校生物技术本科专 业的人才培养。从现状看, 农林类高等院校往往过于注重学校整体的农林特色, 着重于培养传统的农林人才, 而对在农林业发展中发挥同样重要作用的现代生 物技术本科专业的人才培养重视不够。 因此, 笔者认为, 各高等农林院校在主打 自身农业、林业特色的基础上, 应结合各自院校的历史发展优势、地方发展特色 以及未来发展规划等, 进一步细化生物技术本科专业的人才培养目标, 重点培 养具有农林素养的生物技术专业特色人才, 从而发展各具特色的或本校独有的 生物技术专业教育。 以浙江农林大学为例, 作为一所多科性高等农林院校, 其开设的生物技术本科 专业确立了独特的人才培养目标, 即培养具有现代生命科学基本知识、 掌握系统 的生物技术基本理论和核心技能、了解生物技术发展现状与趋势的基础扎实、实 践能力强、 综合素质高、 具有创新精神和创业能力的应用研究型专业人才。 因此, 浙江农林大学生物技术本科专业的人才培养注重激发学生的创新、 创业意识以及 培养学生的实践应用能力, 竭力塑造独具特色的富有生态性和应用性的创业型 专业人才。目前该专业已发展成为浙江省重点专业。 二、高等农林院校生物技术专业的人才培养模式 (一) 现行的人才培养模式及存在的问题 通过走访调研部分高等农林院校, 笔者发现, 生物技术本科专业在多数高等农 林院校并非是主流专业, 专业的培养目标比较模糊。 通常情况下, 生物技术专业 本科毕业生的主要去向是考研和就业。但是, 多数高等农林院校并没有针对 2 种毕业去向在生物技术专业人才培养过程中对学生进行明确的引导, 所开设的 课程都是统一的。 只有少数高等农林院校为毕业去向不同的生物技术专业学生提 供了有区别的人才培养方案, 即针对本科毕业后准备考研深造的学生, 设立了 考研强化班, 并强化了理论性强的“生物化学”“分子生物学”等专业课程的 教学;同时, 针对本科毕业后准备直接就业的学生, 注重引导其更多地掌握生物 工程、 生物制药等方向的实用专业知识, 从而使该专业本科毕业生的就业率得到 较大的提升。 (二) 人才培养模式的改革 为了适应不同科类高校和不同高等农林院校生物技术本科专业人才培养目标的 不同定位, 生物技术专业教育应结合各高等院校的办学特色, 从满足学生毕业 去向的需求出发, 积极探索分类模块化人才培养模式, 充分体现“因地制宜、 因 人而异、因材施教”的人才培养指导思想。所谓分类模块化人才培养模式, 就是 首先根据生物技术专业本科生的学习意图, 将其分为工作就业、考研深造、实践 创业及其他4类;然后根据这 4 类学生所需掌握的知识和技能, 将教学内容进行 模块化。 这样, 不仅可以充分利用教学资源的优势, 极大地提升学生的学习质量, 而且可以为学生未来的个性化发展提供富有针对性的教育教学服务。 第一, 针对毕业后意向工作就业的生物技术专业本科生, 高等农林院校应充分 发挥“产、学、研”教学模式的优势[2], 大力鼓励学生到企业部门、生产一线 进行实践实习;同时, 可在此基础上进行创新尝试, 探索具有自身特色的“政、 产、学、研、用”相结合的联动式人才培养模式, 以培养应用型人才。此外, 以 细化的就业需求为导向, 为该类学生开设普通生物技术、生物制药、生物工程等 方向的模块化课程。 第二, 针对毕业后意向考研深造的生物技术专业本科生, 高等农林院校应大胆 借鉴某些高校的成功经验, 尽可能为该类学生提供相应的培训辅导, 以培养高 层次的理论研究型人才。 例如, 可开设相应的辅导班, 强化专业课程理论知识的 传授。 第三, 针对毕业后意向实践创业的生物技术专业本科生, 高等农林院校要结合 学生的具体要求, 将学生的学习实践直接引进实验室和大学生创业孵化园, 或 者引导学生直接进入企业开展实践, 以切实推动学生创新创业能力的开发和培 养。 另外, 值得注意的是, 不仅生物技术专业, 其他学科专业也总会有相当一部分 学生毕业后学习或工作的内容与所学的本科专业并不相关。 针对毕业后从事非本 专业学习或工作的生物技术专业本科生, 高等农林院校应从该类学生的需求出 发, 适时适当地提供相关的教育资源和支持, 以便其为未来的学习和工作做好 充分的准备。 三、高等农林院校生物技术专业的课程设置和教学内容 生物技术是一门涉及领域多、涵盖范围广、基础性强的新兴的综合性生物学科, 是现代生物学与相关学科交叉融合发展的产物。 生物技术本科专业的课程主要涉 及发酵工程、 基因工程、 酶工程、 蛋白质工程、 细胞工程、 生化工程 6 个方面, 这 些课程从教学的角度又可分为理论课程和实践课程两大部分。 (一) 理论课程的现状与改革 目前, 各高校开设的生物技术本科专业课程主要有“微生物学”“细胞生物 学”“遗传学”“植物学”“生态学”“植物生理学”“植物育种学”“动物 生理学”“生物化学”“分子生物学”“基因工程”“细胞工程”“发酵工 程”“酶工程”“生物信息学”等, 以及相应的生物类实验课程。 从以往的教学 经验和教学效果看, 对教师来说, 在生物技术本科专业 4年的教学时间里完成 上述课程的教学, 显然是任务繁重、困难重重的;同样, 对学生来说, 在如此短 的时间内接受并吸收理解如此多的课程知识也是不切实际的。 为此, 目前各高校 普遍采取的解决办法是结合自身的办学理念和专业特色, 选择性地开设其中的 部分生物技术专业课程;同时, 调整专业课程的教学时间, 实行理论教学与实验 教学并行。 此外, 现代生物技术的高速发展决定了生物技术专业的专业知识每时每刻都有 大量的更新, 理论知识在不断地得到充实完善, 这使生物技术具有很强的前沿 性。 因此, 高等农林院校在设置生物技术专业的专业课程时, 一定要紧跟生物技 术的发展步伐, 积极主动听取学生的意见和建议, 努力做到理论知识最新、 课程 内容均衡、教学时间安排合理、专业匹配一致。同时, 课程设置还应根据人才培 养目标的定位不同而有所不同, 做到“因地制宜、 因人而异、 因材施教”。 例如, 如果人才培养目标定位于培养创新研究型人才, 那么应侧重于设置理论技术类 课程;如果人才培养目标定位于培养应用实践型人才, 那么应侧重于设置工程实 践类课程。 以浙江农林大学生物技术本科专业为例, 其主要通过专业课程 (包括专业基础 课、专业必修课和专业选修课等) 的设置开展理论教学。其中, 专业基础课安排 在本科阶段的第1、2学期, 专业必修课安排在本科阶段的第 3~6学期, 专业选 修课则伴随专业必修课穿插安排在相应的各学期。笔者通过对 2003~2014 级的 116名生物技术专业本科毕业生和在校生开展的浙江农林大学生物技术专业人 才培养情况问卷调查发现, “分子生物学”“微生物学”“基因工程原理与应 用”“植物组织培养”等专业课程受欢迎程度普遍较高 (详见图1) 。学生普遍反映这些课程的系统性强、应用性强, 能够学有所用。而“生物信息学”“遗传 学”等专业课程的受欢迎程度则较低。 图1 浙江农林大学生物技术本科专业受欢迎程度较高的专业课程 下载原 图 (二) 实践课程的现状与改革 郑世英在《地方本科院校生物技术专业应用型人才培养模式研究》中充分阐述了 培养生物技术专业应用型人才的重要性[3]。同时, 有学者指出, 在就业市场竞 争愈益激烈的今天, 创新能力已成为大学生社会生存的重要资本[4]。 由此可见, 生物技术本科专业的人才培养在注重提升学生专业理论水平的同时强调加强学 生实验操作技能的培养是非常必要的。 但是, 当前, 各高等农林院校生物技术本 科专业的实践类课程仍然只是覆盖课程实验、生产实践、学科竞赛和自主实习等 几个方面。 可见, 通过实践课程加强学生创新意识和科技素养培养的做法在高等 农林院校尚未得到全面的推广。 笔者通过深入了解也发现, 多数生物技术本科专 业的实践类课程过于形式化, 再加上部分学校的重视程度不高, 学生参与的积 极性很低, 所以看似形式多样的实践课程所产生的实际教学效果却不甚理想。 为了有效地调动生物技术本科专业学生参与课程实践的积极性, 提升学生的自 主创新能力和动手操作能力, 以增强人才培养对产业发展和实际需求的适应性, 高等农林院校生物技术本科专业的实践类课程建设应强调多元化、 自主化和时代 化。 首先, 在课程实验方面, 生物技术本科专业要打破原有的以综合验证性实验为 主的格局, 针对每门专业课设置相应的实验课程;同时, 注重开发学生的创新潜 力, 鼓励学生自己设计实验方案、自主进行实验操作。 其次, 在生产实践方面, 高等农林院校要积极与相关的企事业单位、 地方行政部 门等组织机构合作, 为生物技术本科专业学生争取充足的实践机会和实践时间, 从而使学生能够真正到农林生产一线去并将所学的理论知识应用到生产实践中。 再次, 在学科竞赛方面, 高等农林院校除了要提供一定的设备和经费予以支持 之外, 还要采取有效的措施, 如将学科竞赛成绩纳入学生学业考核体系, 以鼓 励学生积极参与;同时, 要引导学生充分认识到参加学科竞赛对提升自身综合能 力的重要性, 鼓励学生在参加学科竞赛的过程中主动与教师进行交流、学会合 作、敢于大胆创新。 最后, 在自主实习方面, 考虑多数高校在本科阶段的第 4学年已基本不安排课 程教学, 所以建议高等农林院校将生物技术本科专业的自主实习安排在此阶段 进行;同时, 建议给予学生更大的自主空间, 允许学生自己选择实习岗位和工作 内容等, 而学校和实习单位只需做好监督验收工作。 这样, 可以使生物技术本科 专业的准毕业生亲身感受实际工作岗位的真实氛围, 提前做好就业准备, 从而 使学生能够顺利地从校园学习环境过渡到社会工作环境。 四、高等农林院校生物技术专业的教学方法 (一) 现状与问题 无论是高等教育, 还是中等教育或基础教育, 目前我国各级各类院校广泛采用 的仍是传统的教学方法, 即以教师为主体、 学生为受体, 其主要特点就是“满堂 灌”, 所以培养的人才“平而不尖”, 缺乏学习的主动性[5]。同样, 高等农林 院校生物技术本科专业的课程教学方法也不例外, 通常是教师一人讲得热火朝 天, 而学生“各有所为”, 从而导致课堂教学效果大打折扣。 笔者通过与浙江农 林大学生物技术本科专业各年级学生座谈发现, 学生对课程教学主要有以下一 些看法: (1) 课程教学目标不明确; (2) 课程内容不够吸引人; (3) 教学方式存 在部分不足; (4) 教室等硬件条件有欠缺; (5) 自身学习积极性不高。 (二) 改革措施 针对上述学生反映的问题, 笔者认为, 高等农林院校生物技术本科专业的课程 教学要想改变现状、解决问题, 首先, 要改变以教师讲述为主、学生参与为辅的 传统教学模式, 逐渐推行以学生自主学习为主、 教师引导为辅的反转式教学模式, 从而真正树立以学生为主体的教学意识。 其次, 要从人才培养目标出发, 最大化 地利用学校的软硬件教学条件, 充分发挥多媒体教学及网络资源的优势。 例如, 笔者在“细胞工程”专业课程的教学改革实践中探索实施了课堂讨论法。 首先, 笔者以细胞工程领域最新的研究进展为基础材料, 向学生传授该课程的 基本理论知识, 其中穿插部分视频展示, 以提升学生的学习兴趣和上课时的注 意力。 其次, 在学生对课程教学内容有了基本的认识和了解后, 笔者通过布置自 主性课程论文, 要求学生对自己感兴趣的细胞工程课程内容进行整理和论述, 以充分发挥学生学习的自主性。 最后, 在学生完成相关资料的搜集和课程论文的撰写后, 笔者要求学生针对某些共通性话题展开小组讨论和课堂辩论, 以使学 生彼此交流各自学到的知识。 课堂讨论法充分调动了全体学生参与课程教学的积 极性和主动性, 在之后的课程教学评价中得到了学生的一致认可。 五、高等农林院校生物技术专业的课程考核方式 (一) 现状与问题 有了好的课程教学模式, 还必须辅以科学合理的课程考核方式。 只有这样, 才能 准确地评价和有效地提高课程教学的效果。 所以高等农林院校生物技术本科专业 在改革教学方法的同时, 还应对课程考核方式进行相应的完善。 目前, 各高校的 期末考试成绩在课程考核成绩中占据的比例过大, 学生学习效果的评价主要依 据最终的卷面考试成绩[6]。这导致相当一部分学生的学习只是为了考高分, 而 不是为了真正掌握专业理论知识和专业技能;也导致部分学生应付完考试便不再 复习巩固所学的知识, 所以知识遗忘率较高。 可见, 高校课程考核方式的缺陷使 学生的学习行为有悖于课程教学目标的要求。 因此, 高等农林院校生物技术本科 专业应改变单一的课程考核方式, 采取多种方式考核学生对知识的掌握程度, 既要考核学生对所学知识的记忆准确与否, 更要考核学生的实际操作技能和创 新能力, 并基于这两个方面做出综合评价[7]。 (二) 改革措施 笔者认为, 高等农林院校生物技术本科专业应对现行的课程考核方式进行改革。 首先, 要适当加大平时成绩在课程考核成绩中所占的比例;其次, 要细化平时成 绩的构成, 将与课程教学相关的各方面因素充分考虑在内, 并且明确评分标准。 例如, 如果以百分制计算课程考核成绩, 那么可以规定平时成绩占 60分、期末 考试成绩占40分 (详见图2) 。其中, 平时成绩包括 2部分: (1) 平时表现占 40分, 主要对出勤率、课堂活动参与度、作业完成情况和平时综合表现等进行 考评; (2) 实验或课程论文完成情况占 20分。将实验或课程论文成绩纳入课程 考核成绩, 通过考察学生对专业知识的理解程度和应用能力, 不仅有利于引导 学生加强实践能力的锻炼, 而且有利于促进学生查找文献、 筛选资料以及写作表 达等能力的培养与提高。 图2 生物技术本科专业课程考核成绩的构成 下载原图 此外, 课程的期末考试也要打破传统的笔试答题形式, 应尝试采用计算机考试 系统[8]或网络在线答题等灵活高效的随机测试形式。这不仅能够较为客观地考 察学生的学习水平, 而且可以降低教师的评阅难度和工作强度。 六、高等农林院校生物技术专业的教学评价体系 (一) 现状与问题 所谓教学评价, 就是依据一定的标准对人才培养过程及其质量和效益做出客观 的判断与评价。 在整个教学过程中, 总结评价是必不可少的一个环节, 也是检验 教学效果的有效形式和激励师生的重要手段[9]。目前, 各高校的教学评价大多 采取师生互评的做法。 通常, 师生双方通过网上教育系统或纸质问卷进行评价与 反馈。 部分高等院校考虑到学生数量多而采取随机抽取部分学生参与教学评价的 做法。 但是, 笔者在调查中发现, 通过师生互评进行教学评价存在 2 个方面的问 题: (1) 参与评价的学生往往抱有应付的心态, 而且学生评教难以保证客观公 正, 考评“全优”的现象较为普遍; (2) 教师对学生评教的结果存在不重视的 现象, 不能及时做出反馈, 个别教师甚至完全忽视教学评价环节。 (二) 改革措施 建立科学合理的教学评价体系有利于促进生物技术专业教育的良好发展。 由于生 物技术专业具有较强的系统性和一定的独立性, 所以各高等农林院校应建立符 合生物技术专业教育自身特点的教学评价体系。 首先, 明确教学评价对象的主体 应包括专业、课程、教师和学生。其次, 采取师生互评、师生自评、阶段总结相 结合的教学评价方式。 其中, 师生互评旨在提高教师对学生以及学生对教师的认 知度, 师生自评旨在提高教师、 学生对自我的认知度, 阶段总结旨在提高师生对 生物技术专业教育的认知度。 为此, 浙江农林大学组建了由林业与生物技术学院教学负责人和生物技术专业资深专业教师组成的生物技术专业委员会, 由其负 责对生物技术专业的发展方向以及招生方案、人才培养目标、课程设置、课程考 评方式、 教育教学的改革探索等进行系统性的研究与实施, 以及加强对专业教学 评价体系的构建和完善。 总之, 我国生物技术专业高等教育的发展是一个漫长的过程, 教学改革不能急 于求成。 各高等农林院校要充分结合自身的办学理念和专业特色, 积极主动借鉴 国内外优秀高等院校的成功经验, 坚持“因地制宜、因人而异、因材施教”的原 则, 以科学的态度不断发现问题、解决问题;要紧随国家高等教育改革的步伐, 关注生物技术发展创新的动态, 在国家、政府、企业、高校、师生之间搭建起一 座生物技术的桥梁, 以促进我国生物技术产业和生物技术专业教育向着国际化、 高效化、优势化的方向迈进。 参考文献 [1]王俊丽, 聂国兴.高等教育生物技术专业的办学现状与对策[J].河南科技学 院学报, 2012 (5) :99-102. [2]符晓棠, 尚文学.推行产学研合作教育造就工作上适用人才——试论生物技 术专业大学生就业难的原因及对策[J].安徽农学通报, 2006, 12 (12) :17-19. [3]郑世英.地方本科院校生物技术专业应用型人才培养模式研究[J].人才培育, 2009 (8) :66-67. [4]张鹏, 于兰, 刘助柏, 等.高校大学生创新能力培养现状及对策研究[J].大 学教育科学, 2005 (3) :50-53. [5]杨维霞.高等农林院校生物科学专业课程教学改革实践[J].安徽农业科学, 2012, 40 (30) :15055-15056. [6]龙明秀, 许岳飞, 何学青, 等.农业院校双语教学的探索与实践——以“牧 草栽培学”课程为例[J].中国林业教育, 2014, 32 (1) :42-44. [7]郭庆梅.高等医药院校应重视“中药与生物技术”的教育[J].药学教育, 2000, 16 (1) :7-9. [8]唐建军.“生命科学导论”课程教学探索与体会[J].高校生物学教学研究 (电子版) , 2012, 2 (4) :12-15. [9]董泽芳.高校人才培养模式的概念界定与要素解析[J].大学教育科学, 2012 (3) :30-36.
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