高云　方志剛　徐英黔等

摘要 生態(tài)教學(xué)指運用生態(tài)學(xué)理論來研究教學(xué)問題，注重以一種生態(tài)的角度和方法來思考、解釋復(fù)雜的教學(xué)問題，并且用生態(tài)的方式來進(jìn)行教學(xué)實踐?；谏鷳B(tài)教學(xué)理念，在生物工程專業(yè)教學(xué)體系中進(jìn)行了具有探索性的改革。以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為本位，搭建了生態(tài)教學(xué)整體平臺，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，體現(xiàn)了“知識、技能、過程、情感”的統(tǒng)一，既有利于學(xué)生的全面發(fā)展，又有利于教師教學(xué)能力提升。

關(guān)鍵詞 生物工程專業(yè)；創(chuàng)新人才培養(yǎng)；生態(tài)教學(xué)體系

中圖分類號 S-01 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）05-01587-03

Abstract Ecological instruction refers to teaching research based on ecology theory， emphasizes that the complex problem of instruction can be studied and explained with ecological insist， and instruction practice can be carried out with ecological method. Based on the teaching idea of questioninquiry teaching method，the exploratory reform on the teaching links in the teaching system of biological engineering was conducted. The allround platform of ecological teaching should be constructed based on creative ability training，can stimulate students' learning interests and have a better embodiment on the integration of knowledge， technology， procedure and emotion， which will be beneficial not only to the comprehensive development of students， but also to improve the teaching ability of teachers.

Key words Biological Engineering； Innovative personnel training； Ecological teaching system

生物工程是一門既古老又年輕的學(xué)科，專業(yè)設(shè)置源于1998年，將發(fā)酵工程、生物化工、生物制藥等專業(yè)調(diào)整為生物工程專業(yè)，學(xué)科背景涉及到生物學(xué)的理論與技術(shù)，結(jié)合了化工、物理、機(jī)械、計算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù)[1]。作為一門新興的綜合性及實踐性很強(qiáng)的專業(yè)，要求培養(yǎng)具有一定知識、能力和綜合素質(zhì)，面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理、開發(fā)等具有可持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ母呒墤?yīng)用型人才[2]。生態(tài)化教學(xué)即運用生態(tài)學(xué)理論研究教學(xué)問題，注重以一種生態(tài)的角度和方法來思考、解釋復(fù)雜的教學(xué)問題，并且用生態(tài)的方式來進(jìn)行教學(xué)實踐，是一種系統(tǒng)觀、整體觀、均衡觀下的教學(xué)，是一種充分體現(xiàn)和不斷運用生態(tài)智慧的教學(xué)[3]。生態(tài)理念是生態(tài)學(xué)中非常重要的概念，其意義不僅只限于純生物生態(tài)，也為高校教學(xué)研究提供了新視角[4]。隨著生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，對人才的需求量逐漸增長，并且隨著技術(shù)進(jìn)步，企業(yè)對畢業(yè)生的實驗技能經(jīng)驗和工程問題解決能力提出了更高的要求。目前我國高校生物工程專業(yè)畢業(yè)生卻在一定程度上面臨就業(yè)難的問題?；谏鷳B(tài)教學(xué)觀有針對性地搭建生態(tài)教學(xué)整體平臺，可以有效解決此問題。遼寧科技大學(xué)以生物工程專業(yè)為主要對象，把生態(tài)教學(xué)理念與高校教學(xué)體系進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，開辟了高校新型教學(xué)體系構(gòu)建的新視角，為學(xué)生創(chuàng)新能力及綜合素質(zhì)能力培養(yǎng)提供很好的借鑒。

1 生物工程專業(yè)創(chuàng)新人才生態(tài)優(yōu)化培養(yǎng)目標(biāo)的確立

生態(tài)發(fā)展注重群落內(nèi)部，各種物種的平衡整體發(fā)展。從生態(tài)角度理解高校教學(xué)目標(biāo)，要求我們遵循高校教育規(guī)律，尊重學(xué)生成長規(guī)律，以個體的成長特性為基礎(chǔ)，以社會的發(fā)展為主導(dǎo)，把學(xué)生培養(yǎng)成現(xiàn)代社會所需要的全面發(fā)展的創(chuàng)造型人才。生物工程涉及到人類發(fā)展的方方面面，與綠色產(chǎn)業(yè)、可持續(xù)發(fā)展關(guān)系十分密切，而且還與現(xiàn)代工程技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于輕工、食品、醫(yī)藥、保健、環(huán)保、農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等眾多領(lǐng)域。這就要求我們在教育教學(xué)中必須將科學(xué)、工程技術(shù)教育和人文、工程實踐融為一體，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的自覺性、主動性以及創(chuàng)新的能力，轉(zhuǎn)變過去只強(qiáng)調(diào)專業(yè)對口的專業(yè)教育為適應(yīng)社會需求的現(xiàn)代工程師的基本素質(zhì)教育[5]。經(jīng)過多方調(diào)研，制藥和食品行業(yè)始終是民需的行業(yè)，每年需要大量畢業(yè)生。在教學(xué)體系上設(shè)立生物制藥和食品生物技術(shù)兩個專業(yè)方向，修訂好生物工程專業(yè)本科教學(xué)計劃，分別設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié)，開發(fā)體現(xiàn)專業(yè)核心能力的教學(xué)課程體系。在人才培養(yǎng)上體現(xiàn)我校的特色：培養(yǎng)實踐能力強(qiáng)的高級專門人才，主要培養(yǎng)生產(chǎn)第一線的高級工程應(yīng)用型人才。要強(qiáng)化工程意識的培養(yǎng)，強(qiáng)化理論與實踐的結(jié)合，強(qiáng)化實踐教學(xué)和突出工程訓(xùn)練。培養(yǎng)學(xué)生畢業(yè)后到醫(yī)藥、農(nóng)藥、獸藥、食品加工、食品檢驗領(lǐng)域從事生產(chǎn)、技術(shù)、科研開發(fā)工作。

2 生物工程專業(yè)創(chuàng)新生態(tài)理論教學(xué)體系的構(gòu)建

要創(chuàng)新必須先給學(xué)生減負(fù)。根據(jù)在各高校調(diào)研的結(jié)果和我校的實際情況，并深入了解了遼寧省地區(qū)相關(guān)企業(yè)、事業(yè)單位對人才的需求，對現(xiàn)有的教學(xué)計劃進(jìn)行了修訂，修訂的基本原則是適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的需要，體現(xiàn)為振興遼寧老工業(yè)基地服務(wù)。

2.1 依據(jù)需求制定教學(xué)計劃

教學(xué)計劃要體現(xiàn)“注重基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、加強(qiáng)創(chuàng)新能力”的原則。在“素質(zhì)高、知識面寬”兩方面多下功夫。在構(gòu)建生態(tài)理論教學(xué)體系上，我們主要從4個方面進(jìn)行實施。

（1）建立扎實的基礎(chǔ)知識體系。課程設(shè)置上主要有高等數(shù)學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)等。這些基礎(chǔ)知識的積累為后續(xù)的專業(yè)知識及工程知識的提高提供了有力的保障。

（2）建立牢固的專業(yè)知識體系，開設(shè)的課程有細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、微生物學(xué)、現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)、食品工藝學(xué)、生物制藥工藝學(xué)等。內(nèi)容包括細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能，細(xì)胞特性、營養(yǎng)、生長，代謝途徑與代謝調(diào)節(jié)，微生物生長與代謝產(chǎn)物等，便于學(xué)生由淺入深理解掌握。

（3）建立廣博的工程知識體系，以適應(yīng)大規(guī)?，F(xiàn)代化生產(chǎn)中的工程設(shè)計，參數(shù)測控，生物工業(yè)產(chǎn)品下游處理，工藝過程的動態(tài)優(yōu)化等技術(shù)需要。課程有工程制圖、化工原理、電工學(xué)、生物工程設(shè)備、生物分離工程、生化儀器分析等。

（4）建立多樣化的素質(zhì)知識體系，加強(qiáng)人文社科、經(jīng)濟(jì)管理、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識的培養(yǎng)和教育。針對不同的專業(yè)方向，增設(shè)選修課，如計算機(jī)在生物工程中的應(yīng)用、生物制藥、酶工程、遺傳學(xué)、環(huán)境生物工程、發(fā)酵工廠設(shè)計、食品加工技術(shù)、食品質(zhì)量與安全等，使學(xué)生在系統(tǒng)掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，通過多選課拓寬專業(yè)面，不斷提高自身素質(zhì)與能力[5]。

2.2 壓縮學(xué)時劃分模塊課程

生物工程專業(yè)教學(xué)計劃嚴(yán)格控制總學(xué)時數(shù)在2 500學(xué)時以內(nèi)，總學(xué)分在180左右。給學(xué)生留出充分時間和空間參加大學(xué)生科研創(chuàng)新項目或選修其他課程[6]。課程區(qū)分為核心課程、目標(biāo)控制課程和普通課程3個模塊。

（1）核心課程確定為考試課程，主要有高等數(shù)學(xué)、無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、化工原理、微生物學(xué)、食品工藝學(xué)、生物制藥工藝學(xué)等，考核方式大多采用全程性，多元化方式。

（2）計算機(jī)基礎(chǔ)和大學(xué)外語兩門課程為目標(biāo)控制課程，要求學(xué)生參加全國大學(xué)外語四六級考試及全國計算機(jī)等級考試（NCRE），允許學(xué)生在4年內(nèi)達(dá)標(biāo)。

（3）其他均為普通課程，可按不同方式進(jìn)行考查和考核。如大學(xué)物理、細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、酶工程、發(fā)酵工廠設(shè)計、食品加工技術(shù)、食品質(zhì)量與安全等。

3 生物工程專業(yè)創(chuàng)新生態(tài)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建

我校生物工程專業(yè)的實踐教學(xué)體系內(nèi)容主要包括實驗室進(jìn)行的實驗課程、校內(nèi)外實習(xí)基地進(jìn)行的各種實習(xí)、畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計，此外還包括大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等環(huán)節(jié)，具有明確的實驗項目、實踐內(nèi)容和訓(xùn)練體系，構(gòu)成一個完整的教學(xué)體系。使學(xué)生從大一開始分階段、按步驟接受包括實驗、實習(xí)、課程設(shè)計、科研創(chuàng)新訓(xùn)練、畢業(yè)設(shè)計等一系列實踐訓(xùn)練，根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要，培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力強(qiáng)、社會適應(yīng)能力強(qiáng)的合格人才[5]。

3.1 構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài)實驗教學(xué)體系

3.1.1 創(chuàng)新生態(tài)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)平臺。

遼寧科技大學(xué)化工學(xué)院擁有核磁共振儀、高效液相/質(zhì)譜聯(lián)用儀、紫外/可見/近紅外分光光度計，全自動制備液相系統(tǒng)、全自動微波合成儀、模擬移動床等先進(jìn)的儀器設(shè)備，為進(jìn)行高水平的科研項目搭建了先進(jìn)的平臺。目前享有省級基礎(chǔ)化學(xué)實驗室、省級分離工程實驗中心；校外企業(yè)實習(xí)基30多個；校內(nèi)擁有理論化學(xué)實驗室、生物工程綜合實驗室、生物化學(xué)實驗室、微生物實驗室等多個專業(yè)實驗室。在實驗教學(xué)中注重實驗技術(shù)的規(guī)范和創(chuàng)新，將現(xiàn)代化新型儀器設(shè)備的使用引入實驗項目，將有特色的科研項目充實到實驗課中。這樣既完成了實驗課程要求的實踐任務(wù)，又增加了創(chuàng)新性和工程性，充分調(diào)動了學(xué)生的興趣和學(xué)習(xí)主動性，提高學(xué)生的的動手機(jī)會，提升學(xué)生的實驗技能[7]。

3.1.2 創(chuàng)新生態(tài)實驗教學(xué)的教學(xué)方法。

與理論教學(xué)不同，在實驗教學(xué)中，學(xué)生可將學(xué)到的理論知識融入到實驗過程中，通過親自動手操作，培養(yǎng)和強(qiáng)化學(xué)生動手能力；通過觀察實驗現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和發(fā)現(xiàn)問題的能力；通過實驗數(shù)據(jù)處理和撰寫報告，掌握初步的科學(xué)研究思路，奠定一定的科研基礎(chǔ)；通過實驗中互相幫助、共同討論問題，培養(yǎng)其團(tuán)隊精神和協(xié)作能力；在實驗教學(xué)中采用生態(tài)多樣的教學(xué)方法，注重教與學(xué)的互動、生成與實效，使教學(xué)達(dá)到自然天成的境地。加大學(xué)生的參與度，給學(xué)生提供一個無心理壓力的生態(tài)課堂環(huán)境，提高教學(xué)效果。教學(xué)方法不僅是教法，而且是學(xué)法，兩者相互聯(lián)系。學(xué)生通過剖析失敗實驗原因，體會科學(xué)實驗方法，磨練堅韌不拔意志；通過學(xué)生對實驗方案的自主設(shè)計，建立新思路，培養(yǎng)創(chuàng)新能力和科學(xué)的世界觀。

3.1.3 創(chuàng)新生態(tài)實驗教學(xué)的管理模式。

自主選題、設(shè)計的實驗創(chuàng)新教學(xué)模式需要有創(chuàng)新性的實驗教學(xué)管理模式與之配套。實驗選題的多樣性決定了實驗時間的不確定性和內(nèi)容的多樣性，我們采用了開放型實驗教學(xué)模式，對實驗時間、實驗內(nèi)容和實驗主體進(jìn)行一個或多個維度的開放，學(xué)生可以在實驗室開放的時間，根據(jù)實驗室提供的條件，有選擇地預(yù)約登記上課。實行開放式實驗教學(xué)的根本目的是提高實驗教學(xué)質(zhì)量。為了保證開放式實驗教學(xué)的順利進(jìn)行，保證開放式實驗教學(xué)的質(zhì)量，就要建立健全一系列開放式實驗室管理制度、實驗教學(xué)質(zhì)量考核標(biāo)準(zhǔn)，以及實驗教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)，將質(zhì)量意識和質(zhì)量控制措施自始至終地貫穿于整個實驗教學(xué)過程中[8]。

3.2 構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài)實習(xí)教學(xué)體系

3.2.1 創(chuàng)新生態(tài)實習(xí)基地建設(shè)。

創(chuàng)新生態(tài)實習(xí)基地建設(shè)旨在充分利用地域優(yōu)勢，通過優(yōu)化校內(nèi)外實踐教學(xué)資源，構(gòu)建有大中型國有企業(yè)、中小型民營企業(yè)、校內(nèi)實驗室等不同層面的多元化高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實踐教學(xué)基地，積極挖掘和充分發(fā)揮其擁有的軟硬件資源優(yōu)勢，滿足學(xué)生工程實踐知識和工程實踐能力及創(chuàng)新精神培養(yǎng)與訓(xùn)練的目的，實現(xiàn)校企合作培養(yǎng)人才的新模式，為新形勢下的高校實踐教學(xué)改革實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，使培養(yǎng)計劃既符合教學(xué)規(guī)律又能體現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)對用人的需要。

經(jīng)過多年的校企合作建設(shè)，遼寧科技大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院生物工程專業(yè)共建設(shè)有30多個“校企合作”單位，包括國有大型企業(yè)有東北制藥集團(tuán)、哈爾濱制藥集團(tuán)、華北制藥集團(tuán)股份有限公司、沈陽紅梅味精股份公司等，民營企業(yè)有遼寧恒生生物制藥有限公司、完達(dá)山乳業(yè)有限公司、沈陽豐收農(nóng)藥有限公司等，以及鞍山市藥品檢驗所、遼寧省食品藥品監(jiān)督檢驗所等研究單位，這些企業(yè)為學(xué)生實踐教學(xué)提供了重要的教學(xué)基礎(chǔ)條件。生物工程專業(yè)的學(xué)生可在這些單位進(jìn)行各種實習(xí)和畢業(yè)環(huán)節(jié)，積極探索學(xué)、研、產(chǎn)合作教育模式，使實踐教學(xué)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，并為企業(yè)提供人才來源和技術(shù)支持[9]。

3.2.2 創(chuàng)新生態(tài)實習(xí)方式建設(shè)。

傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境大多限制甚至遏制學(xué)生個性和潛能的發(fā)揮、發(fā)展。生態(tài)教學(xué)的環(huán)境從尊重、激發(fā)學(xué)生個性的角度去創(chuàng)建，可以有效地彌補傳統(tǒng)教學(xué)的這一缺憾，促進(jìn)學(xué)生個性的發(fā)展、潛能的發(fā)揮。[10]高校教師應(yīng)以生態(tài)和諧的方式尊重理解、平等對待學(xué)生，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性，引導(dǎo)他們實現(xiàn)自身發(fā)展；關(guān)心學(xué)生的發(fā)展，結(jié)合社會需求，培養(yǎng)具有多層次的適應(yīng)創(chuàng)新社會經(jīng)濟(jì)的特色人才、地區(qū)性服務(wù)人才及行業(yè)專業(yè)人才。我們對不同追求的學(xué)生采取不同的實習(xí)方式。

（1）對不愿考研究生的學(xué)生采取以下措施：大學(xué)一、二學(xué)年學(xué)習(xí)完成基礎(chǔ)課，大學(xué)第三學(xué)年完成專業(yè)課程學(xué)習(xí)，并根據(jù)市場調(diào)研，將專業(yè)方向設(shè)置為企業(yè)目前或預(yù)測未來幾年實際需求的方向；大學(xué)第3學(xué)年的暑期及大學(xué)第4學(xué)年學(xué)期初的生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)甚至畢業(yè)（論文）設(shè)計結(jié)合起來，到企業(yè)實踐教學(xué)實習(xí)就業(yè)基地進(jìn)行工廠化崗前培訓(xùn)或稱就業(yè)實習(xí)。實習(xí)結(jié)束正值企業(yè)招聘活動開始，經(jīng)過企業(yè)與學(xué)生的實地交流，雙方認(rèn)可，即可簽訂就業(yè)協(xié)議，同時，也為學(xué)生下一步的工作打下基礎(chǔ)。

（2）對于參加研究生考試的學(xué)生（其中還有一部分暑期實習(xí)后沒有被企業(yè)選中的學(xué)生），可采取大學(xué)第4學(xué)年的寒假時間到企業(yè)實踐教學(xué)基地實習(xí)（尤其農(nóng)藥企業(yè)基本是每年的10月1日至次年的5月1日生產(chǎn)），而空出大學(xué)第3學(xué)年的暑期為其考研準(zhǔn)備時間。同樣利用寒假時間實習(xí)，為其一旦考研落榜，經(jīng)過企業(yè)與學(xué)生的實地交流，雙方認(rèn)可，即可簽訂就業(yè)協(xié)議。

4 結(jié)語

把生態(tài)教學(xué)理念與高校教學(xué)體系進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，開辟了高校新型教學(xué)體系構(gòu)建的新視角，以創(chuàng)新能力培養(yǎng)為本位，搭建了生態(tài)教學(xué)整體平臺，使創(chuàng)新教育貫穿整個教學(xué)過程。在課堂教學(xué)中，對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了生態(tài)化改革；在實驗教學(xué)中，注重學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，不斷提高綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗比例；積極開展創(chuàng)新基地建設(shè)，與企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo)課外創(chuàng)新活動。遼寧科技大學(xué)生物工程系與創(chuàng)新教育基地企業(yè)導(dǎo)師合作承擔(dān)的各類科研課題20多項，不僅提升了企業(yè)的技術(shù)水平，又提高了企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，科研合作成果為合作企業(yè)帶來超過千萬元的經(jīng)濟(jì)效益，真正實現(xiàn)了校企合作互利共贏的生態(tài)合作關(guān)系。近3年生物工程專業(yè)學(xué)生考研率超過25%，就業(yè)率超過95%，取得了很好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉臻，郭清泉.地方性本科院校生物工程專業(yè)實踐性教學(xué)的探索與實踐[J].企業(yè)家天地，2011（12）：143-144.

[2] 張藝，肖冬光，王岳，等.生物工程特色專業(yè)科研與教學(xué)互動作用的研究[J].中國輕工教育，2013（1）：76-78.

[3] 余嘉云，顧建梅.生態(tài)化教學(xué)：教學(xué)研究的生態(tài)主義取向[J].南京航空航天大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2006，8（2）：83-86.

[4] 沈輝香，何齊宗.生態(tài)理念視角下的高校教學(xué)研究[J].黑龍江高教研究，2012（8）：166-168.

[5] 常景玲，惠明，王斌.構(gòu)建生物工程專業(yè)課程體系的探索[J].河南職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報：職業(yè)教育版，2003（2）：88-89.

[6] 張東旭，熊曉路，孫巖.普通工科高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的探索[J].遼寧工學(xué)院學(xué)報，2007，9（3）：81-84.

[7] 楊華，路福平，王洪玲.生物工程專業(yè)教學(xué)體系的探索與實踐[J].中國輕工教育，2006（1）：56-57.

[8] 徐英黔，高云，方志剛，等.改革生物工程實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].廣州化工，2013，41（6）：185-186.

[9] 白金鋒，徐桂英，楊春杰，等.多元化實踐教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力[J].中國冶金教育，2013（S1）：87-89.

[10] 邵尚林.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)視角下生態(tài)教學(xué)的思考[J].滁州學(xué)院學(xué)報，2012，14（4）：104-106.