地方性應用型本科院校生物健康實驗教學示范中心建設與實踐

李梅，譚貴良，李琳，黃增芳，吳國鋒，李雪雁，謝果，劉文利

摘? 要：實驗教學示范中心在培養學生創新實踐能力過程中發揮重要作用，通過分析中山市地方產業優勢，結合學校招生專業特點，對生物健康實驗教學示范中心實驗室進行合理規劃與改造升級，改善和提升實驗室硬件;在示范中心的內涵式發展中，按照“一靶標、二課堂、三層次、四融合、五模塊”的思路進行生物健康實驗教學示范中心的建設。目前，生物健康實驗教學示范中心已建設成為省級實驗教學示范中心。

關鍵詞：實驗教學示范中心;生物健康;建設思路

中圖分類號：G640? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）32-0105-04

Abstract： The experimental teaching demonstration center plays an important role in the process of cultivating students' innovative and practical ability. By analyzing the local industrial advantages of Zhongshan City and combining with the characteristics of school enrollment， we reasonably plan and upgrade the laboratory of the biological health experimental teaching demonstration center， so as to improve and enhance the hardware of the laboratory; in the connotative development of the demonstration center， the idea of "one target， two classes， three levels， four integration and five modules" is adopted to construct the biological health experimental teaching demonstration center. At present， the biological health experimental teaching demonstration center of our university has been built into a provincial experimental teaching center.

Keywords： experimental teaching demonstration center; biology health; construction ideas

生命健康和食品安全是全球持續關注的焦點，目前暴發的新冠肺炎疫情進一步凸顯了生物醫藥與健康產業在保障人民生命健康中的重要價值。廣東省生物醫藥發展水平在全國處于領先地位，現正推動打造萬億生物醫藥產業集群，但相關企業平均研發人員擁有量僅為 344人，產業人才儲備大大落后[1]。中山市健康產業連續多年以超過30%的年增幅快速發展，2018年中山實現健康醫藥產業總產值超過900億元，現已布局了國家健康產業基地、華南現代中醫藥城、中德（中山）生物醫藥產業園、翠亨新區醫療器械裝備園區等高端產業平臺，現急需大量的應用型人才[2]。從人才政策來看，廣東省各市級獎勵政策大多僅針對高層次人才和專家團隊的引進，而對于生物醫藥應用型人才的吸引力相對不足[1]。珠三角地區生物醫藥類企業對生物人才需求的缺口仍然較大，處于企業多，適用人才少的狀態[3]。

電子科技大學中山學院為地方性應用型本科院校，目前已開設與生物健康產業相關的專業有生物制藥、食品質量與安全、環境工程等三個本科專業。人才培養定位是以中山市、珠三角、廣東省生物健康產業人才需求為導向，培養知識結構合理，具有實踐能力、學習能力、創新能力的高素質應用型人才。應用型人才的培養必然需要一定的實踐場所及建設措施。實驗教學示范中心在高校人才培養過程中發揮重要作用[4]。實驗教學示范中心的建設和運行，是加強高等學校本科教學工作、提高教學質量的重要舉措，在高素質人才的綜合培養中起到舉足輕重的作用[5]。近年來，我校通過對生物健康實驗教學示范中心實驗室進行合理規劃與改造升級，同時在實驗教學示范中心的內涵式發展中按照“一靶標、二課堂、三層次、四融合、五模塊”的思路進行建設。通過多年的建設，我校生物健康實驗教學示范中心已于2018年建設成為省級實驗教學示范中心。

一、地方性應用型本科院校實驗教學現狀及存在的問題

地方性應用型本科院校特別是獨立學院的辦學定位是培養具有較強實踐能力的應用型人才。應用型人才的培養必須具有相應實驗教學平臺。獨立學院的辦學性質決定了難以有充足的資金和場地投入到實踐教學平臺的建設中。電子科技大學中山學院是中山市政府與電子科技大學聯合創辦的地方應用型本科獨立學院。我校生物健康相關專業有食品質量與安全、生物制藥、環境工程等專業，這三個專業均是實踐性較強的專業。從2002年到2015年期間，雖然生物健康實驗教學場地有所改善，但平臺建設和儀器設備的升級購置明顯跟不上生物高科技發展的速度，近5年來，學校想方設法加強校政企行融合，以省市共建和學科建設為契機，著力解決生物健康實驗教學場所稀少和水平提升問題，從硬件條件和內涵式發展兩方面加強建設“生物健康實驗教學示范中心”，為培養生物健康領域的高素質應用型人才創造良好條件。

二、生物健康實驗教學示范中心功能定位

近年來，電子科技大學中山學院以人才培養為中心，凸顯“實踐+創新”的應用型人才培養特色，主要招生和培養對象為本科生，現在校生規模約2萬人。電子科技大學中山學院性質為獨立學院，具有獨立法人資格，但沒有碩士學位授予資格。從2012年起，學校與電子科技大學聯合培養研究生，已累計招收研究生213人，129人順利畢業。在生物健康領域，學院與電子科技大學、廣東藥科大學、華南農業大學、廣東中醫大學聯合培養研究生。生物健康實驗教學示范中心是生物健康相關專業本科生及藥學、生化與分子生物學等專業研究生基本技能訓練的共用基地，是高年級本科生、研究生創新能力、實踐能力培養、綜合素質提升的開放基地和創新課題訓練基地，同時也是國家級、省級、校級等各級大學生的學生競賽集訓基地。

三、實驗室硬件建設

實驗室硬件條件是培養應用型人才的必備場所，我校生物健康實驗教學示范中心近3年來對實驗室進行了資源整合及規劃，實驗室建設按照對應功能規劃為：科研實踐平臺、基礎實驗室和專業實驗室。在科研實踐平臺方面，實驗室已按照功能進行合理設計、場地改造、儀器設備的配置和購買，搭建實驗室信息化管理平臺，積極申報省、市政府部門科研實踐平臺。

四、實驗教學示范中心內涵式發展建設思路與實踐

我校生物健康實驗教學示范中心依托1個省級工程技術研究中心、3個市級實踐平臺和材料與食品學院教學實驗室，以生物健康產業人才需求為出發點，與材料與食品學院“大健康”產業人才培養目標相符合，融入現代實驗教學技術和教學方法，按照“一靶標、二課堂、三層次、四融合、五模塊”的建設思路（見圖1）強力推進生物健康實驗教學示范中心的建設。

（一）一靶標

整個實驗教學示范中心以培養和提升學生能力作為健康醫藥應用型人才的導向靶標。結合珠三角地區健康醫藥產業企業的需求，通過建設教學團隊、開發教學資源、共建實踐平臺、指導課題研究、精準教研教改等“五維協同”育人模式提升學生的核心能力（實踐能力、創新能力）。

（二）二課堂

二課堂是指第一課堂與第二課堂。第一課堂是指培養方案中安排的實驗課。近年來，中心針對生物健康企事業單位對生物醫藥相關專業人才需求現狀和學生個人發展要求，對理論和實驗課教學內容進行優化：通過精選課內基礎實驗，讓學生掌握必備技能;通過增設應用型實驗，激發學生的學習興趣;通過開設綜合性、設計性實驗，提高學生的綜合應用能力[6]。

第二課堂指在課余時間生物健康實驗教學示范中心對學有余力的學生開放，依托省工程技術中心、3個市級實踐平臺進行國家級、省級創新創業課題訓練，參與教師科研課題，參與全國生命科學創新創業競賽、“互聯網+”創新創業大賽、廣東省大學生“挑戰杯”、眾創杯等各級各類競賽進行創新能力、實踐能力、協作精神的培養。同時，結合實驗項目將實驗內容制作成規范的實驗教學視頻， 開發教學資源。

（三）三層次

生物健康實驗教學示范中心的課內實驗分為三個層次：基礎實驗、專業實驗、綜合實驗。在基礎實驗中注重培養學生實驗操作的規范性，良好衛生習慣的養成等。專業實驗注意結合生物健康產業需求開設實驗內容，緊跟產業發展的需求，將學科最新技術等引入實驗過程中。綜合實驗注重培養學生的綜合應用能力，分析問題和解決問題的能力。各門課程實驗室在教學功能上相對獨立，但是又統一為不同專業學生的各類課程服務，為學生的多層次訓練及綜合能力培養提供了實驗場所。統一管理、統一規劃、資源共享的運行模式保障了實驗教學的有序開展。

（四）四融合

生物健康實驗教學示范中心著力推進校政企行四融合。加大學校與政府的融合，特別是火炬區國家健康產業基地、翠亨新區中德生物醫藥產業園、中瑞生物醫藥產業園、華南現代中醫藥城的聯系，與生物健康相關企業共建實踐基地，開拓珠三角地區及其他地區醫院資源，充分發揮地方高校人才、學科、技術、平臺等優勢，發揮政府的引導、政策支持優勢，發揮企業的成果轉化、人才需求、市場敏銳力、硬件條件等優勢，發揮醫院臨床、技術推廣、產品應用等優勢，建立創新價值鏈，完善生物健康產業鏈，提升企業自主創新能力，更好地促進地方經濟發展及服務地方經濟。

（五）五模塊

五模塊是指課內實驗模塊、創新創業模塊、學科競賽模塊、企業實踐模塊、研究生培養模塊。不同的實驗教學模塊采取不同的教學方法。

1. 課內實驗模塊

主要教學目的是培養學生掌握基本實驗操作技能和現代的實驗技術。實驗中心采取的是：以教師為主導，教師講解示范與學生的自主訓練相結合，在學生預習實驗的基礎上，教師對實驗原理和操作技術要領進行詳細講解。對于學生第一次接觸的實驗操作，教師進行認真規范的演示，并在實驗過程中適時指導。每個學生在實驗室獨立完成實際操作訓練和數據測量，課后再撰寫實驗報告。確保每個學生都能夠規范、正確地掌握和熟練地進行基本實驗操作。對課內實驗中的設計性、綜合性實驗項目，則注重培訓學生的自我設計，自我訓練的能力。

2. 創新創業訓練模塊

重點訓練學生實踐能力和創新能力，在教學方法上以學生為主導，學生和教師雙方均提出創新訓練課題，經雙方達成一致意見后，在教師的引導下，以學生自主訓練為主。同時鼓勵學生申報國家、廣東省、學校等各級創新創業課題，爭取項目立項。在創新創業課題實施過程中，學生須自行完成查閱文獻、設計實驗方案、配置溶液、組裝和調試實驗裝置、測量數據、數據分析、結果討論等，最后撰寫創新課題論文。

3. 學科競賽模塊

結合每年生物健康相關學科競賽，鼓勵和動員學生參與學科競賽。針對積極性較高的學生進行專業性指導，教學重在科研能力的訓練和創新思維的培養，每組學生為3～5人，既能培養學生的獨立工作能力，又能培養團隊協作精神。

4. 企業實踐模塊

積極拓展生物健康產業企業實踐基地，特別是和中山市火炬區國家健康產業基地、翠亨新區中德生物醫藥產業園、中瑞生物醫藥產業園、華南現代中醫藥城的聯系，每年暑假提前聯系布局，讓希望進入企業實踐的學生進入到企業，跟著企業家、一線企業工作人員進行技術性實習，實現學以致用的無縫對接。

5. 研究生培養模塊

根據教師科研課題和所招研究生專業和研究方向，給研究生指出大致的研究方向，由研究生自己設計研究課題方案，查閱資料，每周向導師匯報進展及提出下周工作計劃。整個培養過程均由學生自己負責，教師適時給予問題解答及方向指引，學生自己撰寫科研論文并投稿，且按要求自己修改論文。

五、實驗教學示范中心建設成效顯著

（一）科研與實驗教學平臺條件得以改善

近3年，改造實驗室面積約800平方米，總面積約2000余平方米。實驗中心補充、更新了部分實驗儀器設備，新增儀器設備價值約600余萬元，全部儀器設備總價值2000余萬元。示范中心按功能將實驗室劃分為：科研實踐平臺、基礎實驗室和專業實驗室。

1. 科研實踐平臺

生物健康實驗教學示范中心已通過由市級以上政府部門認定的實踐平臺有4個：（1）與企業聯合共建的“廣東省基因與蛋白質工程技術研究中心”，通過了廣東省科技廳認定。（2）由中山市發展與改革局立項的“中山市戰略性新興產業創新平臺建設專項項目”廣東省蛋白質工程與抗體新藥開發實驗室中山市分實驗室。（3）由中山市科技局認定的“中山市基因與生物信息（中山學院）工程技術研究中心”。（4）由中山市科技局認定的“中山市食品安全（中山學院）工程技術研究中心”。近3年，這些平臺經過全面裝修改造，裝配了標準實驗臺，實驗室寬敞明亮，通風設施良好，如基因與生物信息工程技術研究中心已按照P2生物安全進行設計和改造。這些科研實踐平臺主要承擔教師的科學研究及研究生的課題研究，在教師科研中吸納了對科研感興趣的本科生參與到項目中，同時承擔了學生創新創業課題、攀登計劃等項目的實施工作，培養學生實踐與創新能力。

2. 基礎實驗室和專業實驗室

主要承擔相應基礎實驗和專業實驗課程教學任務，同時把基本實驗、綜合實驗、學科競賽、畢業論文、科學研究等進行有機結合，打造多功能實驗室，每個實驗室分別由各實驗員專人負責與協調，確保基礎實驗課的有序進行。

（二）學生創新實踐能力顯著提升

近3年來，學生在本校生物健康實驗教學示范中心完成國家、省、校級立項的創新創業課題項目46項，其中國家項目立項4項，省級項目立項8項，這些創新創業課題均在示范中心完成。通過創新創業課題的訓練，學生團隊合作、創新能力、專業技能均顯著提升。近5年來，學生參加“互聯網+”、“挑戰杯”、“生化技能”、課外學術科技作品等競賽獲國家級、省級、校級獎項25項，其中國家級3項，省級7項。在實驗教學示范中心，教師積極吸納學生參與到教師科研中，既訓練了學生的科研素質和創新能力，又是對教師科研力量的有益補充，每年約有100余位生物制藥及食品質量與安全專業本科生在實驗中心順利完成畢業設計。通過創新創業課題的完成、學科競賽等實踐訓練，學生創新能力得到顯著提升，在畢業就業時得到用人單位的充分肯定和歡迎。

（三）實踐教學隊伍教科研水平得以提升

生物健康實驗教學示范中心教師將自身科研融入到實驗教學中，通過指導學生創新創業課題、“互聯網+”、“挑戰杯”、“生化技能”、“生命科學競賽”等活動的開展，自身的科研水平也得到提升。教師通過科研項目的申報和實施、科研論文的撰寫和發表跟蹤學科發展動態、促進自身成長，并將科研與教學結合，促進教學質量提升，同時通過科研與地方經濟結合，服務地方經濟。近3年，中心獲各級科研項目立項51項，到賬經費899萬元。在教研教改方面，實驗教學示范中心教師教研教改項目立項21項，其中省級立項7項。近3年中心晉升教授1人（材料與食品學院，1人）、副教授4人。

（四）實驗教學數字資源日漸豐富

生物健康相關實驗課程多，既有基礎實驗課程，又有專業基礎實驗課程，還有專業實驗課。其中專業基礎實驗課程發揮重要的作用，起到承上（基礎實驗課）啟下（專業實驗課）的作用，相關實驗項目繁多，實驗過程中隨機性和機遇性較強，因此對實驗過程的規范性要求較高。近年來，示范中心針對生物健康教學資源缺乏問題，以微生物學實驗、分子生物學實驗課程為對象，通過師生合作，在現有資源的基礎上加強教學資源的建設，組織教師和學生合作制作開發微生物學、分子生物學實驗視頻，現已開發技術視頻20個，部分視頻已上傳到生物健康實驗教學示范中心網站或泛雅平臺，可供學生對實驗技術進行觀摩與學習，同時也可為生物健康相關從業人員提供借鑒與參考。

六、結束語

我們通過對生物健康實驗教學示范中心的實驗室進行合理規劃與改造升級，改善和提升實驗室硬件，取得了一些成績。實驗教學示范中心建設是一項復雜的系統工程，是實驗室建設目標與特色、實驗教學內容、實驗教學方法與手段、實驗教師隊伍建設等全面的改革與實踐[7]。在生物健康相關專業學生培養過程中，必須將理論與實踐結合。開展實踐教學活動是一種有效的學習方法[8]，而實踐教學活動的開展離不開實驗室。實驗教學示范中心的建設任重而道遠，在今后的工作中，我們將繼續按照“一靶標、二課堂、三層次、四融合、五模塊”的思路進行生物健康實驗教學示范中心的建設，努力培養符合社會需求的生物健康領域高素質應用型人才。

參考文獻：

[1]劉玲玉，嚴帥.粵蘇生物醫藥產業發展對比研究及對廣東的啟示[J].科技管理研究，2020（6）：107-113.

[2]熊晶，占足平，譚聰.粵港澳大灣區建設背景下中山健康產業發展策略研究[J].廣東省社會主義學院學報，2020，78（1）：39-43.

[3]吳國鋒，陳永強，潘子強，等.珠三角地區生物醫藥企業人才需求的調查與分析[J].化學教育，2016，37（18）：68-71.

[4]劉玉嵐，詹杰民，黃建亮，等.中山大學力學實驗教學示范中心建設研究與實踐[J].實驗技術與管理，2019，36（8）：203-205.

[5]崔喜艷，李海燕.實驗教學示范中心在人才培養模式體系中的作用與教學改革實踐[J].高校生物學教學研究，2020，10（5）：37-42.

[6]李梅，陳永強，潘子強，等.多元有機結合模式下應用型院校微生物學人才實踐能力的培養[J].安徽農業科學，2013，41（3）：1342-1344+1358.

[7]李目，歐青立，吳新開，等.地方院校國家級實驗教學示范中心建設的探索[J].實驗技術與管理，2017，34（4）：207-211.

[8]VELOSO S G， PEREIRA G S， VASCONCELOS N N， et al. Learning by teaching basic life support： a non-randomized controlled trial with medical students [J]. BMC Med Educ， 2019，19（1）：67.