產教融合視域下職業本科“合成生物技術”課程教學實踐

吳麗雙，田 健

（1.浙江藥科職業大學 浙江 寧波 315100 2.寧波希諾亞海洋生物科技有限公司 浙江 寧波 315100）

2021 年習近平總書記強調“穩步發展職業本科教育，建設一批高水平職業院校和專業”。發展本科層次職業教育成為我國時代之需。浙江藥科職業大學（以下簡稱“我校”）作為其中的一所本科層次職業院校，成功申報了合成生物技術專業。合成生物學是生物科學在21 世紀發展出的一門分支學科，集成了傳統生物學、工程學和數學的知識體系和研究方法來設計新的生物系統和工廠，在生物醫藥、農業、食品及環境等各個領域不斷取得突破[1-3]。因此，作為我校職業本科合成生物技術專業的核心專業課程，“合成生物技術”如何進行施教是當前亟待解決的實際問題。本科層次職業教育區別于其他教育的一個最大的特色和亮點是深度的產教融合以及一體化的產學研人才培養模式。因此，“合成生物技術”課程的建設過程中加強學校與企業的深度融合、提高校企合作雙元育人質量，是教學模式探索中的重要一環。

本研究根據對合成生物學相關企業的職業標準和企業一線崗位用人需求的調研，依托寧波希諾亞海洋生物科技有限公司，結合學生的學情分析，從教學內容選擇與模塊化重構、產學研結合、產教融合實訓教學設計等方面，深入探索并實踐產教融合視域下“合成生物技術”課程的教學模式，以期在培養該專業職業本科高層次技術技能人才中取得更好的成效。

1 產教融合研究現狀

從《本科層次職業教育專業設置管理辦法（試行）》可知，職業本科教育的目標是培養“高層次的技術技能”人才[4]。職業本科教育的人才培養目標定位：面向行業產業的高端領域，培養能從事產品生產和服務、科技成果轉化、解決復雜問題和進行復雜操作，具有較強專業能力、創新能力、方法能力、組織領導能力、可持續發展能力和綜合職業素養的高層次技術技能人才。總的來說，職業本科教育要實踐“產”“科”“教”深度融合的培養模式，要注重專業理論知識、專業技術技能以及人文素養的結合等[5]。

2019 年《國家職業教育改革實施方案》明確指出，高校培養技術技能型人才的關鍵方式是深化產教融合、校企“雙元”育人[6]。對高等教育法和職業教育法進行文本分析，基于高職院校人才培養狀態數據對本科層次職業高等學校和普通高等院校設置指標進行比對，就已有本科層次職業高等學校辦學條件進行梳理剖析，結果均顯示，產教融合度是本科層次職業高等學校設置的主要壁壘，也是優化職業教育類型定位之主要表征[7]。設置、興辦和評估本科層次職業高等學校，均應將產教融合視為重要突破口和關鍵績點。

一直以來，我校與寧波希諾亞海洋生物科技有限公司有著緊密的產學研合作，因此，教學團隊就產教融合視域下的“合成生物技術”課程的建設與該企業進行深入的合作，對基于產教融合的教學模式進行了探索與實踐。

2 教學內容的選擇與模塊化重構

我校職業本科教育定位于培養“厚藥德、明藥規、強藥技、懂智造、接國際”的高層次技術技能人才。“合成生物技術”課程必須基于行業工作體系，構建基于綜合職業能力培養的實踐導向課程體系；在課程內容方面需要注重技術技能理論知識的學習、技術技能創新能力培養和研發實踐能力訓練。本研究中該課程教學內容的選擇與模塊化重構是基于職業崗位工作調研、崗位典型工作任務分析、崗位職業能力分析、課程知識體系重構、設計并確定學習內容等系列過程。

教學團隊將該課程理論知識的授課內容分為8 個章節，系統地闡述了合成生物技術的概念、原理和應用，合成生物系統的基因線路和設計組裝以及無細胞合成生物系統，此外介紹了常見的合成生物技術。表1 描述了每一章節授課的主要內容。該課程先從合成生物技術相關的理論基礎知識開始介紹，在此基礎上繼而講述其常用的一些技術，最后說明其應用范圍，特別是在藥物領域的應用。此外，還通過項目化作業的形式，介紹學生自主學習國際基因工程機器大賽（iGEM）和國內合成生物學競賽相關案例，并進行PPT 展示，有助于鍛煉學生的邏輯思維能力、信息搜集能力和提煉總結能力等。

表1 課程章節及主要授課內容

授課實踐環節特別注重前沿技術，根據合成生物技術的發展動態，將最新前沿研究成果融入課程。在課前，教師從雜志期刊、微信公眾號、新聞網站等渠道及時獲取該領域的最新研究進展，以案例形式進入教學內容，提高學生的學習興趣。同時，在備課期間錄制一些合成生物領域相關的會議講座，在課堂上供學生觀看學習，以便跟進最新合成生物技術的發展。因為該領域的技術發展迅猛，書籍更新周期較長，故該課程通過互聯網資源可以使學生掌握最新的合成生物學使能技術，有助于學生掌握前沿的職業崗位技能。

3 產教融合實訓教學設計

產教融合的實訓教學是基于校企合作項目，通過搭建一個簡單的合成生物學系統，幫助學生融會貫通合成生物系統中元件、裝置、系統、底盤細胞等層級結構，掌握常用的合成生物技術、簡單合成生物系統的設計及實驗實施。該實訓的整體設計充分調動了學生學習的主動性和積極性。

通過前期理論教學內容的學習，學生掌握了常見的生物元件如啟動子、核糖體結合位點、蛋白質編碼序列、終止子等。以大腸桿菌為底盤細胞，每組提供不同的元件，讓學生參照相應的實驗流程進行實驗，構建一個簡單的生物系統，并進行后續的產物發酵生產以及產物分離純化。該實訓內容不僅包含上游的菌株構建技術，還包含下游的分離純化等技術，有助于拓寬學生對相關產業的認知。

首先，學生進行分組，每組團隊進行實驗設計，包括實驗目的、原理、試劑、儀器、方法、預期結果等，以及實驗試劑的選擇與采購。每組需提交一份方案，教師進行點評，每組方案經過修改至后期能順利完成實驗為止。其次，每組學生按照各自的實驗方案進行實驗操作，教師實時跟進，以便解決學生實驗過程中遇到的問題。在實踐教學過程中，學生設計的實驗方案在實驗過程中可能遇到各種各樣的難題，教師給予及時的點撥，共同討論分析可能的原因，使得學生學習的興致高昂，也提高了學習的自信心。最后是復盤，學生撰寫總結實驗報告，內容包括實驗試劑的選擇與采購、實驗方案設計、實驗原始數據記錄及結果討論分析，分析實驗過程中遇到問題的可能原因及解決方法，從而加深理解。圖1 所示是學生分離純化出來的表達產物。

圖1 學生分離純化出來的表達產物

4 課程考核方式與教學成效

課程的考核方式采用平時常規評價（40%）、過程與結果評價（20%）以及期末考試（40%）相結合的考核方式。平時常規評價由考勤、回答問題、課后練習、隨堂測試、主題討論組成。過程與結果評價主要是項目化作業，由4―6 個學生組成學習小組，制作PPT，進行案例講解，全體參與提問、討論，教師點評。為了考查學生對本課程相關職業技能的掌握情況，期末考試題目設置了關于常用合成生物技術的使用場景的考題，以及關于簡單合成生物系統的設計的題型。結果顯示，78.4%的同學的成績在80 分以上，可見大部分同學較好地掌握了課程所傳遞的知識。此外，通過問卷調研了同學們對本課程的滿意度，同學們對教學效果的滿意度較高，特別是實訓教學部分，同學們紛紛表示該實訓內容對他們的職業技能的掌握起到了很大的幫助，培養了其提出問題、分析問題與解決問題的能力，其中項目性質的實訓內容訓練了其對知識的融會貫通能力，了解了就業崗位典型工作任務、崗位職業技能，培養了創新能力。

5 結語

教學團隊以行業需求為導向，從理論教學內容的選擇與模塊化重構、產教融合實訓教學設計、實訓室建設等方面對“合成生物技術”課程產教深度融合進行了探索和實踐。本課程基于產學研的教學、實訓內容極大地激發了學生的學習熱情，拓寬了學生對本專業的視角，提高了學生的崗位職業技術能力，訓練了學生的思維設計能力。職業本科教育要踐行“產”“科”“教”深度融合的培養模式，產教融合度是本科層次職業高等學校設置的主要壁壘，本研究基于產教融合的“合成生物技術”課程教學模式取得了較好的教學效果，同時基于校企合作項目的實訓內容，也反哺企業。總的來說，該教學實踐成果有望在后期通過多輪的教學實踐，不斷調整優化課程內容；加深校企合作與交流，緊跟行業發展趨勢，提升畢業生適應崗位的能力。