科教研究 Ｌｕ，ａ，￣ｖ．ｕｕ ｎｎ０ｖ￡
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
以山东建筑大学生物工程专业为例
薛维纳 陈文兵 张维建 （山东建筑大学市政与环境工程学院 山东济南 ２５０１ ０１）
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”实习就业模式的袖建实施。 关键词：生物工程专业 实践教学 教学模式 中图分类号：Ｇ６ ４ ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：ｌ ６７３—９７ ９ ５（２０ｌ ３）０２（ｂ）一００４３－－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 ＩＺｌ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ｌ／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
作者简介：薛维纳（１９７９一），山东人，硕士，山东建筑大学，讲师，主要从事生物工程专业教学及科研。 通讯作者：薛维纳（１９７９一），山东人，硕士，山东建筑大学，讲师，主要从事生物工程专业教学及科研，邮箱：ｘｕｅｗｅｉｎａ０３＠１６３．ｃｏｒｎ。
中国科教创新导刊 Ｃｈｉｎａ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ ４
５ … Ｕ．Ｕ Ｃｈｌｎｅ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｌｎｎｏｖａｔ１Ｏｎ Ｈｅｒｓｌｄ
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
人不足，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。专业课一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
４ ４ 中国科教创新导刊 Ｃｈｉｎａ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 科教研究
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）。三次
实习均有假期连接，且大一暑假没有实习，
我们在不打乱正常教学计划前提下，在校
企协作框架下，根据学生意愿和实习单位
生产需求，利用寒暑假延长实习实践教学
时数，实现大一到大四“全过程、递进式”实 习教学模式。实习期间要求学生去不同工
段动手操作，每天记录实习内容及发现的
问题，实习结束撰写总结性报告，校内外指
导老师定期讨论实习中碰到的实际问题， 实习考评采取企业师傅及实习老师双向评
价机制。 ４．２实践教学基地的构建
我校单独成立了由校、院、教研室三级
组成的实践教学小组，并负责每年２次定期
与实习就业企业针对人才培养进行深入交
流与研讨。本小组根据本专业的发展方向
及区域行业、经济发展特点，通过实证调查
走访有关大学、社会用人单位、毕业生，收
集有关实习基地的调查数据和资料。教师
下企业实践和对企业访问等方式对生物类
企业进行调研，了解企业对毕业生的要求，
掌握企业人才需求动态，了解企业在员工
培训、技术革新、科研等方面的需求，探讨
双方的合作点，寻求适宜的合作伙伴与合 作方式。对省内兄弟院校进行调研，了解与
学习他们在实训项目设计、实习基地建设、
实践教学组织和流程、指导教师培养、实践
教材编写以及校企文化结合等经验和做
法。通过对资料进行系统分析、综合研究，
结合本专业人才培养目标、实验设备、师资
力量等实际情况，确立了４个对ＩＺｌ实习单
位，制定“全面、协调、可持续”的校企协作
新机制。实习实践教学单位有：力诺药业集
团，西王集团，山东龙力生物科技有限公
司，山东福田药业有限公司，并制作了统
牌匾，举行了统一的挂牌仪式，明确了双方
权益，为实现“全面、协调、可持续、多方位”
实习实践教学模式奠定了基础。这些实习
基地的建立为学生专业技能，科研训练和
创新能力的培养提供了可靠的保障。同时
企业也可以第一时间获得学生的创新成
果。我校０４级学生在山东福田药业公司实
习期间为其筛选了２株木糖酶高产菌株直
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