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摘 要：生物产业已成为国际竞争中的战略产业，大力发展生物技术，培养生物技术合格人才，已成为我国高校越来越迫切的任务。该文以生物技术专业学生在创新能力培养中存在的问题为切入点，基于CDIO的理念，从专业课程体系、实践教学内容、教学方法和人才评价体系几个方面，探讨了生物技术专业创新能力培养的措施，为提高高校学生创新能力培养提供理论和实际参考。
关键词：CDIO理念；生物技术；创新能力
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）21-114-03
Application of CDIO Principle on the Innovative Talent Cultivation of Biotechnology Specialty
Huang Zhu
（School of Life Sciences，Anqing Normal University，Anqing 246011，China）
Abstract：Biological industry has become a strategic industry in international competition，and it is an increasingly urgent task for colleges and universities to develop biotechnology and cultivate qualified personnel. Taking the problems in the innovative talent cultivation of biotechnology specialty，based on CDIO principle，the measures to cultivate innovative ability of biotechnology are discussed from the aspects of professional curriculum system，practice teaching content，teaching method and talent evaluation system，to provide theoretical and practical reference for improving the students’innovative ability.
Key words：CDIO principle；Biotechnology；Innovation ability
随着生物技术的发展，生物产业已成为战略性新兴产业，大力发展生物技术已成为中国在国际竞争中迎头赶上的战略选择。为迎接这一新兴产业，20世纪末我国许多高校都开展了生物技术这门专业，但综合来看，各高校的办学效果、学科定位及人才培养目标差距较大，而且生物技术专业学生就业压力大，创业人数少，使得人才培养的效果达不到既定目标。那么，如何改变目前的现状，促使生物技术专业培养合格的人才，以适应社会市场的需要，以及如何处理好学科发展与社会对人才的需求，就成为高校教学改革中面临的重大问题。
1 生物技术专业学生创新能力培养中的问题
生物技术专业作为一门应用性强、创业机会多的专业，要求学生具有创新精神和创新能力。创新能力是要求创造者能够综合运用已有知识、信息、技能和方法，提出新问题、新观点的思维能力[1]，以及解决问题的能力。但综合我校生物技术专业现状来看，大学生的创新精神和能力有待提高，创新积极性不足，究其原因，笔者认为主要有以下几个因素：
1.1 教学理念片面化 目前的教学理念仍以注重知识灌输为主，教学形式主要是讲授法，教师是教学中的主体，学生被动的接受知识。学生的考评考察也是以理论知识的掌握程度来衡量的，片面追求考试分值，这就导致学生习惯“死记硬背”的学习方法来应对考试。长此以往，传统的教学理念容易制造出学生思维模式的统一，习惯于追求既定的、唯一的正确答案。这种教学理念，忽视了学生的主体性、积极性和创造性，不利于学生创新思维和能力的培养。
1.2 实践教学薄弱，重视程度不够 实践是创造性应用和发展理论的过程，是综合能力培养的过程。目前本科生的实践教学主要包括实验教学（实验课程）、实践教学（毕业论文）、科技活动、社会实践活动和教师科研项目等，其中主要以实验教学和实践教学为主。实践教学的目标仍是以验证理论知识和掌握实验技能为主，对责任感、表达能力、创新能力和协作精神没有硬性要求[2]。而实验课程课时相对偏少，教学实习单位较少，学生缺乏实战性训练机会。有些实习单位管理较松，不能保证学生实习的质量。此外，能够参与教师的研究课题的学生人数有限，对于大多数学生而言，大学期间没有参加过科研项目。
1.3 学生学习热情不够，被动学习，缺乏创新创造的能力 学生学习主动性不高的原因主要有以下2个方面：一方面是传统的教育模式容易培养出统一思维模式的学生，使学生缺乏学习的主动性、失去学习的兴趣，缺乏主动创造的动力；另一方面，很多学生不知道如何学好生物技术相关的课程，对生物技术市场的就业情景感到迷茫，导致学习的热情不高。
2 CDIO理念的内涵
CDIO是近年来国际工程教育改革的最新成果，是一种先进的教育理念。CDIO中的C代表构思（Conceive），D代表设计（Design），I代表实施（Implement），O代表运行（Operate）[3]。它以产品研发到产品运行的生命周期作为载体，使学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习理论知识、实践经验和各种能力等。CDIO理念是“基于项目教育和学习”以及“做中学”，它将学生的能力分为基础知识、个人能力、团队能力和系统调控能力4个方面，并要以综合的培养方式使学生获得这4项能力。CDIO理念也提出了能力培养、实施指导和结果检测的标准，这些标准的重点是考核学生的综合创新能力，目前CDIO理念已在多种专业中进行运用和探索[4-5]。CDIO理念与提高生物技术专业学生创新能力之间存在着高度契合性，可以为生物技术专业教学改革提供一个很好的借鉴途径。 3 CDIO理念在生物技术专业中的应用
3.1 生物技术专业课程体系渐进改革 CDIO模式实行的是集成化课程设置，要求发展建立课程之间的联系，使多门课共同支持专业目标，便于学生掌握多门课程知识之间的联系，用于解决综合问题。以生物技术中工程性较强的4大工程科目《酶工程》、《细胞工程》、《基因工程》和《发酵工程》为改革目标，按照CDIO标准要求，把相互联系的这几门课程建立课程群模块，制定合理的教学大纲，以项目工程为纽带，设计和研发整个过程。根据CDIO的标准，生物技术专业课程体系主要包含3级项目：1级项目贯穿于整个本科教学阶段，使学生系统的获得构思、设计、实施和运行的整体训练；2级项目包含核心课程群及能力要求的项目，是相关课程群的综合，用来增强本专业核心课程的学习和应用；3级项目由任课教师自己确定，为单门课程内增强该门课程能力和理解而设的实践项目[6]。在课程讲授过程中注重理论知识与实际应用之间的协调，让学生在学校学习基础知识同时，参与具体项目的实施，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
3.2 实践教学内容体系渐进改革 在CDIO理念指导下，实践教学本着培养学生实践能力、创新能力和综合素质的目标，进行实践教学内容改革。可以将实践教学分为4个层次：基础实践、综合实践、创新实践和社会实践。将实验、毕业设计、社会实践、实习等各个实践教学环节合理配置，实现以培养基本技能为主体，兼顾综合性实验和创新性实验的实验培养体系；以实验为主体，兼顾实训和实习的实践锻炼体系；以学习为主体，兼顾能力和提高素质的人才培养模式。
3.3 教学方法的更新 以CDIO理念中的构思、设计、实施和运行为指导思想，实行教学方法的更新，即授课教师带领学生围绕设计好的某一个实际问题展开讨论，以团队的组织形式确定解决问题的具体方案，以亲自动手实践的手段实施拟定的方案，从而获取知识的教学方法[7]。结合我校的实际情况，鼓励“产-学-研”合作办学模式，促进教学与生产行业结合，一方面学校应鼓励教师走进企业，提高教师的生产实践水平，教师进入企业指导生产实践，同时将生产实践中的问题带回课堂，传授给学生；另一方面，教师也应鼓励学生参与自己的课题和科研活动。在实践活动中，加强工程应用环节的培养和训练力度。学生学研互动，做中学，培养学生的实践能力和实际动手能力。构建创新实验室，加强学生创新能力的培养。通过以项目设计为导向，培养学生构思、设计、实施和运行的能力，这些能力不仅包括个人的学术知识，而且包括学生的终生学习能力、团队交流能力、创新能力等综合能力[8]。
3.4 构建科学合理的人才考核评价体系 传统的人才考核形式单一，主要以考试的方法检测理论知识的掌握程度，不能反映学生的真实的素质。根据CDIO的理念，主要从实践能力、创新精神和综合素质几个方面进行考量，建立多元化的人才考核评价模式。学生的理论、实践能力、课外拓展能力、创新能力等都应制定相应的考核标准，综合考察学生整体素质，从而更好的培养出真正有本领、高素质的人才。每一次项目结束后，都要进行测评，对于取得创新成果的，如发表论文、申请专利等，可以授予相应的学分；对于在国家级、省级等各类竞赛中获得优异成绩的，可以颁发一定的奖励证书。这种考核方法，吸引学生的求知欲，引领他们全身心投入到实践活动中，不仅掌握了理论知识，还培养了创新意识、创新思维和创造能力。
4 结语
基于CDIO理念进行生物技术专业创新型人才的培养不是一朝一夕就能完成的，需要在实践中摸索、调整和完善，只有这样，才能按照市场的需求，培养出高素质的满足社会需要的应用型人才。
参考文献
[1]刘美.影响大学生创新能力的因素及创新能力培养途径[J].长沙大学学报，2011，25（2）：130-132.
[2]李培根，许晓东，陈国松.我国本科工程教育实践教学问题与原因探析[J].高等工程教育研究，2012，（3）：1-6.
[3]顾佩华，沈民奋，李升平，等.从CDIO到EIP-CDIO：汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）：12-20.
[4]陈兴文，刘燕，白日霞，等.基于CDIO的大学生创新创业训练培养体系研究与实践[J].中国电力教育，2014，309（14）：19-20.
[5]刘迷.基于CDIO的电子商务专业实践教学的改革[J].云南社会主义学院学报，2013（4）：208-209.
[6]庄哲民，沈民奋.基于CDIO理念的1级项目设计与实践[J].高等工程教育研究，2008（6）：19-22.
[7]孟文清，张亚鹏，崔邯龙.基于CDIO模式的土木工程施工课程QTIA教学方法研究[J].河北工程大学学报（社会科学版）. 2011，28（4）：98-100.
[8]杜磊.融入CDIO工程理念的大学英语教学实践探讨——以河北工程大学大学英语教学为例[J].河北工程大学学报（社会科学版），2014，31（3）：128-129.
（责编：张宏民）
关键词：CDIO理念；生物技术；创新能力
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）21-114-03
Application of CDIO Principle on the Innovative Talent Cultivation of Biotechnology Specialty
Huang Zhu
（School of Life Sciences，Anqing Normal University，Anqing 246011，China）
Abstract：Biological industry has become a strategic industry in international competition，and it is an increasingly urgent task for colleges and universities to develop biotechnology and cultivate qualified personnel. Taking the problems in the innovative talent cultivation of biotechnology specialty，based on CDIO principle，the measures to cultivate innovative ability of biotechnology are discussed from the aspects of professional curriculum system，practice teaching content，teaching method and talent evaluation system，to provide theoretical and practical reference for improving the students’innovative ability.
Key words：CDIO principle；Biotechnology；Innovation ability
随着生物技术的发展，生物产业已成为战略性新兴产业，大力发展生物技术已成为中国在国际竞争中迎头赶上的战略选择。为迎接这一新兴产业，20世纪末我国许多高校都开展了生物技术这门专业，但综合来看，各高校的办学效果、学科定位及人才培养目标差距较大，而且生物技术专业学生就业压力大，创业人数少，使得人才培养的效果达不到既定目标。那么，如何改变目前的现状，促使生物技术专业培养合格的人才，以适应社会市场的需要，以及如何处理好学科发展与社会对人才的需求，就成为高校教学改革中面临的重大问题。
1 生物技术专业学生创新能力培养中的问题
生物技术专业作为一门应用性强、创业机会多的专业，要求学生具有创新精神和创新能力。创新能力是要求创造者能够综合运用已有知识、信息、技能和方法，提出新问题、新观点的思维能力[1]，以及解决问题的能力。但综合我校生物技术专业现状来看，大学生的创新精神和能力有待提高，创新积极性不足，究其原因，笔者认为主要有以下几个因素：
1.1 教学理念片面化 目前的教学理念仍以注重知识灌输为主，教学形式主要是讲授法，教师是教学中的主体，学生被动的接受知识。学生的考评考察也是以理论知识的掌握程度来衡量的，片面追求考试分值，这就导致学生习惯“死记硬背”的学习方法来应对考试。长此以往，传统的教学理念容易制造出学生思维模式的统一，习惯于追求既定的、唯一的正确答案。这种教学理念，忽视了学生的主体性、积极性和创造性，不利于学生创新思维和能力的培养。
1.2 实践教学薄弱，重视程度不够 实践是创造性应用和发展理论的过程，是综合能力培养的过程。目前本科生的实践教学主要包括实验教学（实验课程）、实践教学（毕业论文）、科技活动、社会实践活动和教师科研项目等，其中主要以实验教学和实践教学为主。实践教学的目标仍是以验证理论知识和掌握实验技能为主，对责任感、表达能力、创新能力和协作精神没有硬性要求[2]。而实验课程课时相对偏少，教学实习单位较少，学生缺乏实战性训练机会。有些实习单位管理较松，不能保证学生实习的质量。此外，能够参与教师的研究课题的学生人数有限，对于大多数学生而言，大学期间没有参加过科研项目。
1.3 学生学习热情不够，被动学习，缺乏创新创造的能力 学生学习主动性不高的原因主要有以下2个方面：一方面是传统的教育模式容易培养出统一思维模式的学生，使学生缺乏学习的主动性、失去学习的兴趣，缺乏主动创造的动力；另一方面，很多学生不知道如何学好生物技术相关的课程，对生物技术市场的就业情景感到迷茫，导致学习的热情不高。
2 CDIO理念的内涵
CDIO是近年来国际工程教育改革的最新成果，是一种先进的教育理念。CDIO中的C代表构思（Conceive），D代表设计（Design），I代表实施（Implement），O代表运行（Operate）[3]。它以产品研发到产品运行的生命周期作为载体，使学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习理论知识、实践经验和各种能力等。CDIO理念是“基于项目教育和学习”以及“做中学”，它将学生的能力分为基础知识、个人能力、团队能力和系统调控能力4个方面，并要以综合的培养方式使学生获得这4项能力。CDIO理念也提出了能力培养、实施指导和结果检测的标准，这些标准的重点是考核学生的综合创新能力，目前CDIO理念已在多种专业中进行运用和探索[4-5]。CDIO理念与提高生物技术专业学生创新能力之间存在着高度契合性，可以为生物技术专业教学改革提供一个很好的借鉴途径。 3 CDIO理念在生物技术专业中的应用
3.1 生物技术专业课程体系渐进改革 CDIO模式实行的是集成化课程设置，要求发展建立课程之间的联系，使多门课共同支持专业目标，便于学生掌握多门课程知识之间的联系，用于解决综合问题。以生物技术中工程性较强的4大工程科目《酶工程》、《细胞工程》、《基因工程》和《发酵工程》为改革目标，按照CDIO标准要求，把相互联系的这几门课程建立课程群模块，制定合理的教学大纲，以项目工程为纽带，设计和研发整个过程。根据CDIO的标准，生物技术专业课程体系主要包含3级项目：1级项目贯穿于整个本科教学阶段，使学生系统的获得构思、设计、实施和运行的整体训练；2级项目包含核心课程群及能力要求的项目，是相关课程群的综合，用来增强本专业核心课程的学习和应用；3级项目由任课教师自己确定，为单门课程内增强该门课程能力和理解而设的实践项目[6]。在课程讲授过程中注重理论知识与实际应用之间的协调，让学生在学校学习基础知识同时，参与具体项目的实施，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
3.2 实践教学内容体系渐进改革 在CDIO理念指导下，实践教学本着培养学生实践能力、创新能力和综合素质的目标，进行实践教学内容改革。可以将实践教学分为4个层次：基础实践、综合实践、创新实践和社会实践。将实验、毕业设计、社会实践、实习等各个实践教学环节合理配置，实现以培养基本技能为主体，兼顾综合性实验和创新性实验的实验培养体系；以实验为主体，兼顾实训和实习的实践锻炼体系；以学习为主体，兼顾能力和提高素质的人才培养模式。
3.3 教学方法的更新 以CDIO理念中的构思、设计、实施和运行为指导思想，实行教学方法的更新，即授课教师带领学生围绕设计好的某一个实际问题展开讨论，以团队的组织形式确定解决问题的具体方案，以亲自动手实践的手段实施拟定的方案，从而获取知识的教学方法[7]。结合我校的实际情况，鼓励“产-学-研”合作办学模式，促进教学与生产行业结合，一方面学校应鼓励教师走进企业，提高教师的生产实践水平，教师进入企业指导生产实践，同时将生产实践中的问题带回课堂，传授给学生；另一方面，教师也应鼓励学生参与自己的课题和科研活动。在实践活动中，加强工程应用环节的培养和训练力度。学生学研互动，做中学，培养学生的实践能力和实际动手能力。构建创新实验室，加强学生创新能力的培养。通过以项目设计为导向，培养学生构思、设计、实施和运行的能力，这些能力不仅包括个人的学术知识，而且包括学生的终生学习能力、团队交流能力、创新能力等综合能力[8]。
3.4 构建科学合理的人才考核评价体系 传统的人才考核形式单一，主要以考试的方法检测理论知识的掌握程度，不能反映学生的真实的素质。根据CDIO的理念，主要从实践能力、创新精神和综合素质几个方面进行考量，建立多元化的人才考核评价模式。学生的理论、实践能力、课外拓展能力、创新能力等都应制定相应的考核标准，综合考察学生整体素质，从而更好的培养出真正有本领、高素质的人才。每一次项目结束后，都要进行测评，对于取得创新成果的，如发表论文、申请专利等，可以授予相应的学分；对于在国家级、省级等各类竞赛中获得优异成绩的，可以颁发一定的奖励证书。这种考核方法，吸引学生的求知欲，引领他们全身心投入到实践活动中，不仅掌握了理论知识，还培养了创新意识、创新思维和创造能力。
4 结语
基于CDIO理念进行生物技术专业创新型人才的培养不是一朝一夕就能完成的，需要在实践中摸索、调整和完善，只有这样，才能按照市场的需求，培养出高素质的满足社会需要的应用型人才。
参考文献
[1]刘美.影响大学生创新能力的因素及创新能力培养途径[J].长沙大学学报，2011，25（2）：130-132.
[2]李培根，许晓东，陈国松.我国本科工程教育实践教学问题与原因探析[J].高等工程教育研究，2012，（3）：1-6.
[3]顾佩华，沈民奋，李升平，等.从CDIO到EIP-CDIO：汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）：12-20.
[4]陈兴文，刘燕，白日霞，等.基于CDIO的大学生创新创业训练培养体系研究与实践[J].中国电力教育，2014，309（14）：19-20.
[5]刘迷.基于CDIO的电子商务专业实践教学的改革[J].云南社会主义学院学报，2013（4）：208-209.
[6]庄哲民，沈民奋.基于CDIO理念的1级项目设计与实践[J].高等工程教育研究，2008（6）：19-22.
[7]孟文清，张亚鹏，崔邯龙.基于CDIO模式的土木工程施工课程QTIA教学方法研究[J].河北工程大学学报（社会科学版）. 2011，28（4）：98-100.
[8]杜磊.融入CDIO工程理念的大学英语教学实践探讨——以河北工程大学大学英语教学为例[J].河北工程大学学报（社会科学版），2014，31（3）：128-129.
（责编：张宏民）