基于產學研項目型的生物技術專業實驗教學模式研究

胡軍和 金晨鐘 曾智 賀愛蘭

摘要：生物技術是21世紀的朝陽產業，是世界經濟發展的新引擎。近年來，很多高等院校設置生物技術專業以適應社會發展對生物技術人才的需求，但是，在專業設置上存在著明顯的“生源需求導向”，沒有考慮社會和企業對于人才的要求，最終會制約生物技術專業的可持續發展。本文通過對生物技術專業傳統實驗教學現狀的分析，提出了一條基于產學研項目型開展實驗教學培養學生創新、實踐能力的新途徑。在實驗教學融入科研項目管理的理念，探索出了以企業需求為出發點選擇實驗項目（企業需求）—實踐實施（項目小組）—綜合考評（校企導師）的基于產學研項目型的實驗教學新模式。該模式突出應用性項目驅動學生實踐能力培養，其實踐證明，產學研項目型實驗教學有利于激發學生主動性與創新性，為地方性本科院校生物技術專業轉型發展奠定了的基礎。

關鍵詞：產學研；項目型；生物技術專業；實驗教學；教學模式

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）13-0158-03

生物技術是一門要求理論水平高、動手能力強的學科，要求學生全面掌握系統的生物技術理論與實驗技能，具有較強的創新意識與實踐能力，能從事與生物技術有關的應用研究、技術開發、生產管理。為此，高校在培養生物技術專業學生方面，尤其需要其實驗教學模式體現重點培養實踐動手能力的特點。隨著經濟社會的發展，科技發展日趨加快，要更加注重學生是否具有創新能力、應用能力以及實際操作能力[1，2]。最近，國家頒布了《關于加快發展現代職業教育的決定》（國發[2014]19號）（以下簡稱《決定》），其中專列一條，即第六條“引導普通本科高等學校轉型發展”，強調“采取試點推動、示范引領等方式，引導一批普通本科高等學校向應用技術類型高等學校轉型，重點舉辦本科職業教育”。要求的提出，促使本科高等院校進行轉型發展，在其人才培養目標和模式上，重視企業對于人才需求和要求，加強與企業的合作辦學，以產學研的方式驅動高校的人才培養模式的改革。

隨著對于學生動手實踐能力培養要求的提高，目前實驗教學模式的研究不斷深入，發展了很多的模式如開放式實驗教學、“討論—探究—實驗”的“三位一體”的實驗教學等模式，有力促進了在教學環節中實驗教學模式的發展[2]。而生物技術專業的實驗教學有其專業的特點，其實驗項目多，對實驗內容結果的影響因素比較多，存在很多不確定性。生物技術專業傳統的實驗教學主要以課程的實驗內容為單位，按照教學計劃采用固定學時、以單個獨立的實驗單元為模塊、內容以驗證性實驗教學內容為主體的教學模式，其實驗內容簡單，相互融合較少，尤其有些實驗項目和內容已經陳舊，不能跟上社會、企業的發展[1，3]。隨著教育觀念和實驗設備的更新、課程改革的需要，需要對實驗教學模式進行改革，適應新時代對于培養學生的要求。在注重企業需求為導向培養人才發展的今天，應該打破了傳統的實驗教學模式，不斷創新與實踐，適應時代發展和社會發展對于應用性人才的需要[1]。

為此，本研究提出突破傳統實驗教學模式（如演示性試驗和分組方式等），嘗試引入基于產學研項目管理的理念融入生物技術專業的實驗教學，以此為驅動力對那些課程實驗內容設立相關的科研項目，組織學生以項目小組的方式主動承擔項目進行實驗教學，調動學生參與解決企業實際生產問題的興趣，嘗試以產學研項目型實驗教學進行生物技術專業實驗教學模式的探索與研究，為后續本專業在全校進行專業轉型發展的實施奠定基礎。

一、產學研人才培養模式的特點

產學研合作教育，是指通過學習和工作實踐相結合，培養具有創新精神和實踐能力的高素質人才的有效教育模式。它最早由美國辛辛那提大學赫爾曼·施耐德提出，主要強調學生在校期間的技能學習，以提高畢業后就業競爭力為目標，主要針對工科專業學生。美國職業教育學會后來正式界定產學研合作教育為“一種將理論學習與實際工作結合起來，使得課堂教學更加有效的理念”[4]。當前，構建“以企業為主體、產學研相結合技術創新體系”已經成為國家戰略，產學研合作教育也在學習和摸索中，逐步形成了各具特色、有所偏重的產學研合作教育模式。產學研結合模式是從結合內容來劃分的，產學研結合模式主要包括：技術受讓、技術開發、共建研發機構或實驗室、創辦經濟實體、聯合培養人才（包括建立大學生實習基地）、科技資源的共享（包括利用文獻、儀器設備等科技資源）、技術咨詢或服務等。目前高校在注重人才培養方面主要選擇聯合培養人才的方式，提高學生實踐能力，參與企業發展過程中需要解決的問題聯合攻關，為后續就業奠定基礎。

總之，產學研教學模式強調以任務驅動開展項目化教學，實現了工學交替、“教、學、做一體化”，采取了新的管理和教學運行方式，保證了培訓質量，提高了學生素質，增強了就業能力。對企業而言，短期內可以解決企業的人力資源不足的問題，從長期來看可為企業儲備專業技術人才；對高校、科研機構而言，有利于學生（大學生、研究生）理論聯系實踐，使高校、科研機構的研究更貼近實際、貼近市場需求。因此，產學研結合發展到一定階段，必然在企業、高校、科研機構之間形成人才交流和人才培養的機制，建立人才訓練基地，包括企業高級技術人員到高校擔任兼職導師。

二、產學研項目型生物技術專業實驗教學培養模式

項目型實驗教學內容的選擇宗旨，是達到預期實驗教學目標的關鍵，其選擇內容的全過程要注重綜合項目型實驗教學的科學性和可行性。產學研項目性實驗教學，是在此基礎上強調以企業需求為導向，結合本專業的實踐教學，確定結題的項目性實驗內容，然后分解成幾個不同實驗小項目，以實驗小組承擔項目的形式組織實施課程實驗教學[6，7]。由于生物技術專業的專業課的實驗大部分是應用性比較強的實驗項目，可以很好地與企業的生產實踐環節進行對接。比如本地一家生產硫酸軟骨素的企業，其根本方法是采取堿和酶結合的方法分離硫酸軟骨素，那么在《生物化學》和《酶學》等課程的實踐教學中就可以融入“增加酶的活性提高硫酸軟骨素產率和純度的研究”的項目性課題，然后進行分解成“如何保證酶的PH值”和“保證酶的溫度”等不同的小項目，讓有3-4人組成的實驗小組以科研團隊的方式，利用企業和學校實驗室的資源進行攻關，最終以該項目完成過程撰寫實驗報告，以該項目的效果評定學生的課程實驗成績[5]。

概括起來，產學研項目性生技專業實實驗教學其流程如下：首先與企業對接制定融合實驗項目的科學問題形成科研項目→學生組成小組進行科研項目的選擇和簽訂計劃書→實驗小組具體實施（實驗材料和器材準備）→實驗小組具體實施（實驗項目實施和實驗數據和實驗現象記錄與分析）→總結和撰寫實驗匯報書→實驗成績評定和企業效果評價。由此可見，這種產學研項目性的實驗教學模式可以調動學生實驗實踐的興趣，參與解決企業生產實際問題的過程可以培養學生的實踐操作能力，為后續的就業奠定堅實的基礎，也為學校贏得了較好的社會反響，從而體現高校服務于社會的基本功能。

三、產學研項目型生物技術專業實驗教學培養的實踐

為了確保產學研項目型實驗教學模式有效實施，應該將實驗教學過程進行精細化管理，尤其是注重對參與解決企業實際生產問題能力的訓練培養，注重校企指導老師的共同管理與培養。一般以課程班級為單位分成不同的實驗項目小組（3～5人為一小組），從中選出組長，擔當項目小組的負責人，負責具體項目的實施。以科研小組團對承擔科研項目的方式進行，充分體現學生的主動性，進行項目的自我管理、自我完善，保證項目完成的質量。產學研項目型實驗教學有別于傳統實驗教學，其教學的組織方式一般可采取學校與企業共同組織的形式進行，在企業中形成需要解決的科學問題，可以利用企業與學校的實驗科研條件進行研究實施，所以其教學模式需要學生靈活的安排時間，可以考慮周末去企業，平時在學校進行實驗，充分利用學生的碎片時間進行實驗。

這樣的項目性實驗教學模式類似于引入研究生培養的一些理念，使學生由知識的被動灌輸者成為知識的主動建構者，主動參與科研項目實施全過程?？梢允沟脤W生在實驗實施中從項目立題（企業生產實際問題），文獻資料查詢（開題），準備實驗（材料與設備準備等），具體實施，結果分析，總結性報告撰寫一系列過程，這樣就類似于研究生進行科學研究的全過程。讓學生在一個較長時間段內處于一種專業科研的氛圍之中，在學生滿懷興趣的探索過程中，學習了科研的方法，經歷了科研的訓練，培養了科學的精神，具備了基本的科研實驗能力，解決實際生產中的問題。

四、產學研項目型生物技術專業實驗教學模式的效果評價

由于實驗教學模式發生改變，理所當然其成績評定考核的方式也應該發生相應的變化，才能真正評價通過教學促進學生培養能力的提高[8]。本文倡導的產學研項目型實驗教學方法主要是進行項目實驗小組式實驗實踐操作，按照學生興趣和實際能力水平分為不同的項目小組，然后進行難易程度不同分別與合適的實驗小組進行對接，給出幾個實驗方案讓學生們進行討論，找到合適自己小組的實驗，然后進行具體實施。這樣在項目具體實施過程中學生們各抒己見，隨意的進行創新性實驗，也可以和其他小組進行實驗競賽，這樣不僅使學生們的學習興趣大大提高，而且在討論過程中也能取長補短，完善自己所學知識的不足，也對個人實踐能力以及團隊配和能力有相應的提高。具體考核方式主要從以下幾個方面予以考核：其一是創新思維能力，具體表現在如何找到解決遇到具體問題的思路和制定實施項目的計劃，這就要學生具有文獻查閱、總結和歸納等能力；其二是實施項目能力，這是重點考察的地方和環節，要求項目小組的學生具有較強的思維、動手及合作等能力，在企業的具體實踐中解決具體的問題；其三是要考慮學生的協作能力，不同的小組可以相互取長補短，首先在進行成績評定時要求學生進行自評和互評相結合的方式，最后綜合老師的成績予以評定學生的實驗成績；其四是，企業方的有關技術人員進行現場學生小組的考評，對于具體實踐操作進行評分。最后，由參與項目實施管理的學校和企業組成的指導教師綜合每個項目小組學生的以上情況，結合項目實施的最終效果進行評定學生的成績。

從130份調查問卷統計結果中看出，90.85%的學生認為有必要進行生物技術專業實驗教學模式的改革；97.63%的學生認為實施的產學研項目性實驗教學模式培養了其科研項目思維能力，尤其是實施過程中的文獻資料的查閱與分析，項目的選題與分析，參與企業生產實踐，都大大調動了學習的興趣和積極性，同時也提高了解決科學問題的能力和提出意見的信心；96.28%的學生認為提高了理論知識的實踐轉化效率，93.22%的學生認為通過自己主動設計項目與實施增強了學習主動性；86.87%的學生認為通過項目實施增強了所學知識的理論與實踐聯系的能力；98.56%的學生認為通過項目性試驗教學增強了和同學之間交流，提高了項目實施與解決具體時間問題的綜合能力。

總之，培養具有創新能力的高素質人才是高等院校的主要任務，也是目前高校轉型發展的初衷。對于生物技術專業實驗教學的改革將不斷進行，我們會認真總結這次教學改革的成果，吸取教訓，采納學生的中肯意見，更好地培養學生解決實際問題的創新能力，促進學生知識、能力、思維和素質全面發展。

參考文獻：

[1]胡軍和，金晨鐘，曾智，賀愛蘭.基于項目型的生物技術專業實驗教學模式研究[J].教育教學論壇，2015，（02）：249-250.

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[8]胡曉倩，張賽，黃松.生物技術專業地方性應用型轉型建設研究[J].黃山學院學報，2013，（05）：135-137.