分子生物学与基因工程实验教学中学生创新创业能力的培养

摘要  阐述了创新创业能力培养的内容及其重要性，分析了分子生物学与基因工程实验教学和创新创业能力培养的关系以及改革分子生物学与基因工程实验教学内容与方法，让该课程在培养学生良好的创新创业能力过程中发挥更加重要的作用。

关键词  分子生物学与基因工程实验;创新创业能力;教育培养

中图分类号  S-01    文献标识码  A

文章编号  0517-6611（2019）24-0267-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.24.078

Cultivating Students’ Innovative and Entrepreneurial Ability in Experimental Teaching of Molecular Biology and Gene Engineering

WEI Lin， LI Xiao-ying， FU Ming et al

（College of Biology and Food Engineering， Huaihua University， Huaihua， Hunan 418000）

Abstract  This paper expounded the content and importance of innovative entrepreneurship training，analyzed the relationship between molecular biology， genetic engineering’s experimental teaching and innovative entrepreneurship training， and the reform of experimental teaching contents and methods of molecular biology and genetic engineering， so as to make the course play a more important role in the process of cultivating students’ excellant innovative entrepreneurship.

Key words  Molecular biology and genetic engineering experiment;Innovation and entrepreneurship ability;Education and training

基金项目  湖南省教育厅教改项目“基于对分课堂的微生物系列课程的教学研究与实践”;怀化学院校级教改项目“基于产学研结合的生物类专业创新创业人才培养的实践教学体系的研究”。

作者简介  魏麟（1974—），男，湖南邵阳人，副教授，博士，从事分子生物学与基因工程及相关实验等方面的教学工作。

*通信作者，教授，硕士，从事微生物及其实验等方面的教学工作。

收稿日期  2019-05-27

随着我国特色社会主义经济的快速发展，实体经济结构的转变以及公司、企业强调以人才效益最大化为标向，社会对人才的要求越来越高，从前的“适应型”人才已转变为当今的“促进型”人才，即大学毕业生从进入社会必须具有适应国家与社会经济发展的能力，转变为大学毕业生进入社会必须是促进国家与社会经济发展的高素质应用型优秀人才。如今高等院校培养的人才与社会需要的人才，在创新创业能力与政治素养等方面存在一定的差距。作为人才成长的摇篮——高等院校务必充分认识和高度重视创新创业人才培养的重要性，把培养促进国家与社会经济发展的高素质应用型优秀人才，作为教育教学改革发展的重要目标。高等院校只有培养出具有创新创业精神和创新创业能力的人才，才能适应社会经济快速发展的需要，才能进一步促进国家与社会经济的发展。

1  创新创业能力培养的主要内容及其重要性

创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力[1]，创业是一个国家立足和发展的基石，由无到有、由小到大、由旧到新的创造过程。它突出过程的开拓和创新意义，侧重在前人的基础上有新的成就和貢献[2]。创新创业人才应该具备创新创业精神和创新创业能力，具有冒险精神和首创意识，具有强烈的社会责任感和高尚的职业道德，具备社交和管理技能及现代社会商业经营理念，可以单独地或者与他人进行合作开创事业，对经济发展和社会进步做出创造性贡献的人才[3-4]。应该具备其特有的素质特征，包括创新创业人格、创新创业意识和创新创业能力。目前“创新创业能力”培养已经成为高等院校教育教学改革的主题。创新创业能力是实现创新创业的核心，包括把握机遇及创造机遇的能力，对创新创业所承担的风险进行粗略估算的能力，以及创新创业遇阻的过程中持积极乐观的态度[5]。创新创业教育是新时代对高校教师的核心要求。高等院校是培养创新创业高素质人才的摇篮，是教育教学体系形成的主要基地[6]，教育教学、传播知识创新和能力创新是创新创业能力培养，实现创新创业人才培养目标的重要环节是培养大学生创新精神和创业能力的重要途径。

2  分子生物学与基因工程实验教学与创新创业能力培养的关系

分子生物学与基因工程作为生命科学的重要学科，对整个生命科学的发展有着举足轻重的作用。随着分子生物学与基因工程基本理论与研究方法的发展，分子生物学与基因工程不仅在本学科中发挥着重要的作用，而且已经渗透到其他许多学科中，并为其他学科所用，成为其他学科研究领域的利器。分子生物学与基因工程既是一门重要的专业与方向基础课，又是一门实验性学科[7]。分子生物学与基因工程包涵了在分子与基因水平上所形成的所有理论和实验技术体系。技术进步推动了理论的发展，而理论发展又促进了技术的革新，二者相互促进，共同发展。从某种意义上来看，技术的革新和进步是推动分子生物学与基因工程理论发展的原动力[8]。从事分子生物学与基因工程教学与学习的师生，不能简单地将分子生物学与基因工程实验看成是分子生物学与基因工程理论的补充与验证。高等院校实验教学是培养大学生理论结合实际，掌握实验操作技术，结合科学分析方法，锻炼思维能力[9]以及培养大学生创新创业能力最有效的方法之一。与理论教学相比，实验教学具有直观性、验证性、可操作性、趣味性、知识综合性和方法创新性等特征。在培养大学生的创新创业能力方面具有非常重要且不可替代的作用[10-11]。因此，为了培养具有创新创业能力的生物学专门人才必须设置与之配套的分子生物学与基因工程实验课程体系。

3  分子生物学与基因工程实验教学中创新创业人才的培养

3.1  实验课程的性质及其教学目的

分子生物学与基因工程实验课既是生物类专业学生的基础课程，又是专业方向课程，它的双重性是由分子生物学与基因工程两部分内容所决定的。它不以培养大学生的动手能力为目的，而是在实验操作过程中感受、了解和理解分子生物学与基因工程理论知识中经典理论的探索、产生与发展过程，以培养大学生的独立思考能力和积极探索的科学精神。科学的发展离不开创新能力与创新精神。实验教学的目的在于培养大学生的创新创业能力。在课程内容上必须注重理论联系实际，优化教学内容，革新实验教学方法以及增加综合性与设计性实验。

3.2  改革实验教学内容与方法，以培养创新创业人才为目标

3.2.1  增加综合性实验与设计性实验内容。

实验教学的目的是培养学生的各种能力，如最基本的动手操作能力、观察力能力、创新能力以及科学思维和严谨的科学研究作风。在许多的教学资料、讲义与课本中，教学内容大多以验证性的经典实验为主要内容，目的是让大学生重新通过实验，重复经典理论发现的过程，以培养大学生的探究性能力，验证性的实验内容存在一些缺陷：实验操作及理论指导按部就班，即使在实验过程中发现一些异样的现象，总以为是自己操作错误造成的，学生已经将经典实验的结果深深地印在脑海里，还会运用经典理论来修改自己得到的实验结果，这样会直接造成大学生思维定式，不利于学生创新思维和创新能力的培养。因此，在分子生物学与基因工程实验课程的教学内容上，增加综合性实验与设计性实验内容，将多种分子操作实验技术、多种理论与实验方法以及多层次的实验内容融于一体，充分突出大学生在实验过程中的主体作用。在分子生物学与基因工程实验课程的教学内容上，将人基因组DNA的提取，BPI基因的克隆，与质粒DNA的重组、转化、检测、表达，重组蛋白的分离与纯化，蛋白复性及其活性验证，几乎包涵了分子生物学和基因工程的实验技术，融合成一个综合性的、完整的实验，使得大学生在分子生物学与基因工程实验关键技术上受到良好的系统性训练，同时又使学生对分子生物学与基因工程实验课程有一个整体性的认识。明确实验的目的、操作过程的要求以及要解决的科学问题，严格要求学生务必仔细观察实验过程中每一步操作后的实验现象，有利于培养学生的科学思维和创新能力。分子生物學与基因工程实验课程设置在分子生物学与基因工程理论课程之后，鼓励学生在理论学习过程中将自己所想到的认为有意义的相关基因，按照自己的构想，在分子生物学与基因工程实验内容上进行设计，将自己的构想变为现实，通过设计实验验证自己的假设。另外，鼓励大学生参加教师的科研项目，从事科研活动，申报大学生创新性实验项目。这样可以充分调动大学生的积极性，锻炼大学生的创新创业能力。

3.2.2  应用多种教学方法。

由于分子生物学与基因工程的理论教学内容抽象，实验方法与教学手段多样，实验操作技术较难，在实验操作过程中较难把握结果的好坏。仅靠语言文字讲解，学生较难理解。为使复杂的问题简单化，抽象的问题具体化、形象化，教师在讲述的过程中应结合多媒体、动画、视屏等教学手段同时进行，方可取得事半功倍的效果。对于分子生物学与基因工程的前沿技术，在实验教学过程中通过VCD 的形式播放给学生观看，使学生了解实验仪器设备、实验操作流程、涉及的理论和实验技术，通过现代教学手段和教学方式，激发学生学习的积极性。让学生进行实验设计，改进实验方法，独立处理实验结果，培养学生的拓展素质和创新创业能力。在课堂上采取讨论式实验教学，在实验操作过程中，常常需要水浴、振荡、酶切消化及电泳等，这些过程时间较长，教师可以引导学生，以分子生物学与基因工程理论上许多需要解决的问题或者实验过程中观察到的现象为切入点，展开讨论与分析，这样不仅可使学生回顾理论课上学过的知识，而且回顾了前面的实验过程，同时在此过程中能激发学生的兴趣，调动学生学习的积极性、主观能动性及创造性，有利于培养学生的创新精神和创新创业能力。

3.3  综合实验报告以拓展大学生创新创业能力为方向

分子生物学与基因工程实验综合实验报告的撰写，在培养大学生创新创业能力中发挥着十分重要的作用。对于综合实验报告，可以忽略实验原理、实验仪器设备、实验材料与试剂、实验操作步骤的书写，不要过分评价和强调实验结果的好坏，重点在于实验结果的分析讨论。针对自己的实验结果，分析和判断自己在实验操作过程中存在的不足和错误;分析此类结果产生的原因;是否有更好、更优的实验设计方案;分析自己对实验方案设计的规范性和合理性。大学生们在此过程中不断地发现问题、提出问题、决解问题，如此反复，锻炼和培养大学生的创新精神和创业能力。

3.4  非标准答案考试设计以培养大学生创新创业能力为导向

成绩的好坏不是评价学生优劣的标准。分子生物学与基因工程实验考试设计为非标准化考试，考试由3部分组成：第一部分为平时表现，包括学生课前自主学习，课堂表现，课堂表现包括课堂上主要讨论分析问题，回答问题的积极性、准确性以及作业完成情况;第二部分为仪器设备的规范操作，故障处理等内容进行测试;第三部分为面试答辩，面试答辩内容主要涉及实验原理和实验操作过程中所观察到的现象以及课程知识与能力进行提问。非标准答案考试不仅要考核学生对于专业知识掌握的程度，而且要考察大学生能否利用所学专业知识去分析问题、解决问题，能否在学习中不断探索和创新，特别要考察大学生的创新创业能力。

4  小结与展望

快速发展的分子生物学与基因工程，随时都有可能涌现新的技术和新的理论，以其实验教学培养大学生创新创业能力是一项长期、艰巨和相当复杂的教学任务。创新创业人才要求具备创新创业意识、创新创业能力和创新创业精神。科学研究和实践证明，只有通过创新创业、创新实践，才能获得突出的创新性成果。大学生创新创业能力的培养，不可能一气呵成，培养创新创业人才的道路是坎坷曲折的。高等院校教师作为创新创业人才的缔造者，在实验课程的教学内容、教学方法、教学手段等多个方面，还需要不断探索、不断改进、不断完善，才能培养出更多的、高素质的、具有创新创业能力的人才。

参考文献

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