產學研深度融合背景下“生物工程專業綜合實驗”課程改革與實踐

盛燁泉，葛 飛，李艷賓

（安徽工程大學生物與食品工程學院 安徽 蕪湖 241000）

為了培養應用型、產業型生物工程人才，更好推動生物工程技術的發展，在生物科學和生物技術專業發展的基礎之上，生物工程專業應運而生[1]。近二十年來，我國的生物工程專業教育取得了長足的進展，為生物工程相關企業輸送和儲備了大量人才。但隨著生物工程技術的不斷發展和我國國力的不斷增強，生物工程實驗教學也需要進一步改革創新，為我國高新技術行業輸送更多有尖端技術的實踐型人才，這才能符合我國科技強國的發展目標[2]。安徽工程大學是一所以工科為主的省屬多科性高等院校和安徽省重點建設院校，其生物工程專業以培養在生物技術與工程等相關領域從事生物工程產品生產、工藝設計、生產管理、新技術研究和新產品開發的學科交叉應用型人才為目標。因此，誕生了以產學研深度融合為目標，以培養出高素質創新型應用型生物工程人才為目標的“生物工程專業綜合實驗”課程[3-4]。

1 產學研融合背景下生物工程專業綜合實驗中的問題

以“生物工程專業綜合實驗”課程的深化改革為目標，結合產學研融合背景，目前本課程主要存在實驗選題更新不及時、學生創新思維培養不足和學生探究興趣缺乏等問題。

首先，生物工程專業都設置有“生物工程專業綜合實驗”課程，但是實驗選題往往還停留在課本或落后于時代的過時選題，而生物信息學、組織工程、生物相容性、酶學性質、胚胎干細胞和運動想象等生物工程領域的熱點技術都未出現在綜合實驗的選題當中。學生在實驗中所接觸的訓練項目無法跟上產業發展的速度，導致學生在實際應用中缺乏經驗，難以融入產業生產實際需求中[5]。因此，將產業實際需求中要解決的問題引入專業綜合實驗的選題中，是生物工程產業型人才培養的重要環節。

其次，與其他傳統基礎學科相比，生物相關學科尤其是生物工程技術的發展日新月異，創新思維的培養對于生物工程專業的學生來說顯得尤為重要。目前，生物工程專業綜合實驗多采用重復了多年的可預見性實驗，導致學生的創新思維和創新能力難以得到有效提升。專任教師的產學研項目通常具有顯著的探索性質，能有效促進學生創新思維的培養，但當前實驗設計中很少選擇此類探索性課題。

在生物工程專業綜合實驗的教學方案中，通常是學生通過執行教師制訂好的實驗方案，進行標準化的實驗操作步驟，鑒定是否達到目標成果，以確定實驗是否完成。這種實驗教學方式有利于教師對課程過程的管理，但是不利于學生真正理解與掌握知識，反而會使學生喪失了對于實驗設計和實驗意義的思考，學生不了解實驗課程對于生物工程專業的重要性，也無法從實驗中取得創新性成果。

2 產學研融合背景下生物工程專業綜合實驗的改革路徑

根據安徽工程大學生物工程專業培養方案，“生物工程專業綜合實驗”課程旨在以生物工程大實驗為指導，讓學生了解本專業的內涵、研究領域、發展現狀及發展方向，啟迪學生對生物工程系統知識的學習意識和提高學習興趣，以下是結合產學研背景提出的“生物工程專業綜合實驗”課程改革建議。

2.1 完善學生實驗、教師科研項目和企業生產需求的產學研培養模式

教師在設計生物工程專業綜合實驗時需要重點關注其應用型專業的本質，將近年來企業的熱點生產項目轉化為專業綜合實驗的選題，實現學生實驗與企業生產的同頻。生物工程專業綜合實驗是提高學生實踐能力的核心課程，能幫助學生掌握實際操作技能，了解實驗設計和數據分析方法，并學習如何將理論知識應用于實際生產問題[6]。在專業綜合實驗中融合專任教師與產學研項目相關的選題，有助于學生更深刻地了解企業需求，提升學生的專業能力和職業能力。將學生實驗、教師科研項目和企業生產需求深入融合，建立健全的產學研培養模式，將為學生未來的職業規劃打下堅實基礎。

2.2 產學研融合背景下創新思維的培養

教師在設計專業綜合實驗的選題時，可以廣泛引入行業的相關熱點課題并將專任教師獲批的產學研項目適當融入實驗課程當中，為本科生提供一個了解生物工程領域前沿技術和切合實際生產的機會。學生在實驗過程中，也可充分發散思維，提出創新性想法，設計實驗路線并通過實驗進行驗證，并在專任教師的指導下完成部分產學研課題。不同于以往可預見性的實驗結果，這種思維培養模式能夠充分激發學生的創新思維，學習到如何與其他人合作，與其他專業的教師和學生交流專業知識，在跨學科領域提出新的想法和解決方案，并共同完成專業綜合實驗。創新思維的提升，能夠為學生開展后續學術基礎研究或者工程技術研發提供強大的助力。

2.3 培養學生自主探究學習的能力與興趣

在題目自選和產學研項目融合的基礎上，教師應提供對該選題的解讀，引導學生在實驗過程中提高自主探究學習能力與興趣，建立系統思考能力，提升對本專業的興趣。對于具體實驗方案的確定，要求學生分組展示實驗方案的設計思路，教師針對性地給予引導和調整，通過這樣的方式讓學生自主設計、調整、整合自己的實驗方案，加深對生物工程專業實驗的理解，調動學生的主觀能動性，實現更有效、更全面的實驗技能訓練。

2.4 新媒體教學和線上線下教學的融入

對于具體的實驗操作步驟的教學，以往的教學過程中以紙質教材與講義為主，而在新媒體傳播時代，可以結合高質量的實驗操作視頻對學生進行實驗操作步驟的教學。線上線下混合教學更加符合新時代學生的學習方式，更能夠激發學生的學習興趣。

3 生物工程專業綜合實驗考核方式的改革建議

生物工程專業綜合實驗的考核應以提高學生的創新思維，激發學生的學習主動性為目標，提高學生對于實驗基本原理、技術、方法以及實際應用領域的理解和綜合運用能力，具體建議如下。

3.1 強調實驗設計能力

讓學生自主進行文獻檢索和實驗方案設計，并提出建議進行調整，并將其納入考核。生物工程實驗設計是體現學生對課題的理解、獨立思考能力和創新思維的重要過程，因此考核體系應該注重對學生實驗設計能力的評估，鼓勵學生設計出合理、可行的實驗方案，有助于提高學生獨立解決工程設計問題的能力。

3.2 注重對課堂教學成果的抽查

教師應當加強對學生實驗過程的觀察，增設課程參與評分的占比，通過隨堂提問完成，抽查學生對實驗技術的操作和理解，增進學生課堂的融入性，鼓勵學生動手實驗，提高其實踐操作能力。

3.3 側重實驗報告撰寫中的數據分析和討論

生物工程實驗操作復雜，并非所有的實驗都能得到一樣的實驗結果，因此對生物工程實驗數據的分析能力很重要。在實驗結束后能夠獨立自主地對實驗數據進行處理和分析，相比于抄寫同質化的實驗步驟以及簡單追求完全一致的實驗結果更能鍛煉到學生，更有利于培養學生獨立分析和解決問題的能力，使其專業能力和實踐能力真正得到提升。

3.4 引入開放性問題考核

生物工程專業綜合實驗的設計和考核除了常規的實驗報告外，考核體系還可以引入一些開放性問題考核，引導學生在實驗操作過程中，主動思考新興的生物工程問題和未來研究方向，培養其創新思維和學習新知識的能力。

總的來說，改革之后的生物工程專業綜合實驗考核應該更注重實驗的過程、思考、評估和修正的過程，而非一個特定的實驗結果，以此來修正本專業學生“唯結果論”的思維慣性，以更合理的考核方式提高學生對專業的認知，使其成為與產業需求接軌的生物工程人才。

4 結語

產學研深度融合是深化生物工程專業綜合實驗改革的重要導向，能深入促進學生的交叉學科能力、創新意識的培養，高校應通過產學研機制的建立提高學生與實際應用接軌的能力。生物工程專業綜合實驗是生物工程專業教學的重中之重，用于綜合評價本科生通過四年學習對理論知識、實驗技能、專業認知和產業需求等的理解。通過改革實驗選題設置、設計思路、考核體制，培養出有解決實際問題能力的生物工程產業型人才。未來，生物工程教學改革需要進一步深化，流水不腐，戶樞不蠹，只有順應時代潮流不斷調整自身的教學內容，應用新技術改變既定的教學方式，建立靈活且系統的考核體系，在教學過程中不斷激發學生的積極主動性和培養學生勇于探索的精神，才能為學生打下更堅實、更牢固的科研基礎，提高生物工程教學的成果，為我國生物工程科學的發展輸送更多有實操能力的人才。