基于产学研项目型的生物技术专业实验教学模式研究

胡军和 金晨钟 曾智 贺爱兰

摘要：生物技术是21世纪的朝阳产业，是世界经济发展的新引擎。近年来，很多高等院校设置生物技术专业以适应社会发展对生物技术人才的需求，但是，在专业设置上存在着明显的“生源需求导向”，没有考虑社会和企业对于人才的要求，最终会制约生物技术专业的可持续发展。本文通过对生物技术专业传统实验教学现状的分析，提出了一条基于产学研项目型开展实验教学培养学生创新、实践能力的新途径。在实验教学融入科研项目管理的理念，探索出了以企业需求为出发点选择实验项目（企业需求）—实践实施（项目小组）—综合考评（校企导师）的基于产学研项目型的实验教学新模式。该模式突出应用性项目驱动学生实践能力培养，其实践证明，产学研项目型实验教学有利于激发学生主动性与创新性，为地方性本科院校生物技术专业转型发展奠定了的基础。

关键词：产学研；项目型；生物技术专业；实验教学；教学模式

中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）13-0158-03

生物技术是一门要求理论水平高、动手能力强的学科，要求学生全面掌握系统的生物技术理论与实验技能，具有较强的创新意识与实践能力，能从事与生物技术有关的应用研究、技术开发、生产管理。为此，高校在培养生物技术专业学生方面，尤其需要其实验教学模式体现重点培养实践动手能力的特点。随着经济社会的发展，科技发展日趋加快，要更加注重学生是否具有创新能力、应用能力以及实际操作能力[1，2]。最近，国家颁布了《关于加快发展现代职业教育的决定》（国发[2014]19号）（以下简称《决定》），其中专列一条，即第六条“引导普通本科高等学校转型发展”，强调“采取试点推动、示范引领等方式，引导一批普通本科高等学校向应用技术类型高等学校转型，重点举办本科职业教育”。要求的提出，促使本科高等院校进行转型发展，在其人才培养目标和模式上，重视企业对于人才需求和要求，加强与企业的合作办学，以产学研的方式驱动高校的人才培养模式的改革。

随着对于学生动手实践能力培养要求的提高，目前实验教学模式的研究不断深入，发展了很多的模式如开放式实验教学、“讨论—探究—实验”的“三位一体”的实验教学等模式，有力促进了在教学环节中实验教学模式的发展[2]。而生物技术专业的实验教学有其专业的特点，其实验项目多，对实验内容结果的影响因素比较多，存在很多不确定性。生物技术专业传统的实验教学主要以课程的实验内容为单位，按照教学计划采用固定学时、以单个独立的实验单元为模块、内容以验证性实验教学内容为主体的教学模式，其实验内容简单，相互融合较少，尤其有些实验项目和内容已经陈旧，不能跟上社会、企业的发展[1，3]。随着教育观念和实验设备的更新、课程改革的需要，需要对实验教学模式进行改革，适应新时代对于培养学生的要求。在注重企业需求为导向培养人才发展的今天，应该打破了传统的实验教学模式，不断创新与实践，适应时代发展和社会发展对于应用性人才的需要[1]。

为此，本研究提出突破传统实验教学模式（如演示性试验和分组方式等），尝试引入基于产学研项目管理的理念融入生物技术专业的实验教学，以此为驱动力对那些课程实验内容设立相关的科研项目，组织学生以项目小组的方式主动承担项目进行实验教学，调动学生参与解决企业实际生产问题的兴趣，尝试以产学研项目型实验教学进行生物技术专业实验教学模式的探索与研究，为后续本专业在全校进行专业转型发展的实施奠定基础。

一、产学研人才培养模式的特点

产学研合作教育，是指通过学习和工作实践相结合，培养具有创新精神和实践能力的高素质人才的有效教育模式。它最早由美国辛辛那提大学赫尔曼·施耐德提出，主要强调学生在校期间的技能学习，以提高毕业后就业竞争力为目标，主要针对工科专业学生。美国职业教育学会后来正式界定产学研合作教育为“一种将理论学习与实际工作结合起来，使得课堂教学更加有效的理念”[4]。当前，构建“以企业为主体、产学研相结合技术创新体系”已经成为国家战略，产学研合作教育也在学习和摸索中，逐步形成了各具特色、有所偏重的产学研合作教育模式。产学研结合模式是从结合内容来划分的，产学研结合模式主要包括：技术受让、技术开发、共建研发机构或实验室、创办经济实体、联合培养人才（包括建立大学生实习基地）、科技资源的共享（包括利用文献、仪器设备等科技资源）、技术咨询或服务等。目前高校在注重人才培养方面主要选择联合培养人才的方式，提高学生实践能力，参与企业发展过程中需要解决的问题联合攻关，为后续就业奠定基础。

总之，产学研教学模式强调以任务驱动开展项目化教学，实现了工学交替、“教、学、做一体化”，采取了新的管理和教学运行方式，保证了培训质量，提高了学生素质，增强了就业能力。对企业而言，短期内可以解决企业的人力资源不足的问题，从长期来看可为企业储备专业技术人才；对高校、科研机构而言，有利于学生（大学生、研究生）理论联系实践，使高校、科研机构的研究更贴近实际、贴近市场需求。因此，产学研结合发展到一定阶段，必然在企业、高校、科研机构之间形成人才交流和人才培养的机制，建立人才训练基地，包括企业高级技术人员到高校担任兼职导师。

二、产学研项目型生物技术专业实验教学培养模式

项目型实验教学内容的选择宗旨，是达到预期实验教学目标的关键，其选择内容的全过程要注重综合项目型实验教学的科学性和可行性。产学研项目性实验教学，是在此基础上强调以企业需求为导向，结合本专业的实践教学，确定结题的项目性实验内容，然后分解成几个不同实验小项目，以实验小组承担项目的形式组织实施课程实验教学[6，7]。由于生物技术专业的专业课的实验大部分是应用性比较强的实验项目，可以很好地与企业的生产实践环节进行对接。比如本地一家生产硫酸软骨素的企业，其根本方法是采取碱和酶结合的方法分离硫酸软骨素，那么在《生物化学》和《酶学》等课程的实践教学中就可以融入“增加酶的活性提高硫酸软骨素产率和纯度的研究”的项目性课题，然后进行分解成“如何保证酶的PH值”和“保证酶的温度”等不同的小项目，让有3-4人组成的实验小组以科研团队的方式，利用企业和学校实验室的资源进行攻关，最终以该项目完成过程撰写实验报告，以该项目的效果评定学生的课程实验成绩[5]。

概括起来，产学研项目性生技专业实实验教学其流程如下：首先与企业对接制定融合实验项目的科学问题形成科研项目→学生组成小组进行科研项目的选择和签订计划书→实验小组具体实施（实验材料和器材准备）→实验小组具体实施（实验项目实施和实验数据和实验现象记录与分析）→总结和撰写实验汇报书→实验成绩评定和企业效果评价。由此可见，这种产学研项目性的实验教学模式可以调动学生实验实践的兴趣，参与解决企业生产实际问题的过程可以培养学生的实践操作能力，为后续的就业奠定坚实的基础，也为学校赢得了较好的社会反响，从而体现高校服务于社会的基本功能。

三、产学研项目型生物技术专业实验教学培养的实践

为了确保产学研项目型实验教学模式有效实施，应该将实验教学过程进行精细化管理，尤其是注重对参与解决企业实际生产问题能力的训练培养，注重校企指导老师的共同管理与培养。一般以课程班级为单位分成不同的实验项目小组（3～5人为一小组），从中选出组长，担当项目小组的负责人，负责具体项目的实施。以科研小组团对承担科研项目的方式进行，充分体现学生的主动性，进行项目的自我管理、自我完善，保证项目完成的质量。产学研项目型实验教学有别于传统实验教学，其教学的组织方式一般可采取学校与企业共同组织的形式进行，在企业中形成需要解决的科学问题，可以利用企业与学校的实验科研条件进行研究实施，所以其教学模式需要学生灵活的安排时间，可以考虑周末去企业，平时在学校进行实验，充分利用学生的碎片时间进行实验。

这样的项目性实验教学模式类似于引入研究生培养的一些理念，使学生由知识的被动灌输者成为知识的主动建构者，主动参与科研项目实施全过程。可以使得学生在实验实施中从项目立题（企业生产实际问题），文献资料查询（开题），准备实验（材料与设备准备等），具体实施，结果分析，总结性报告撰写一系列过程，这样就类似于研究生进行科学研究的全过程。让学生在一个较长时间段内处于一种专业科研的氛围之中，在学生满怀兴趣的探索过程中，学习了科研的方法，经历了科研的训练，培养了科学的精神，具备了基本的科研实验能力，解决实际生产中的问题。

四、产学研项目型生物技术专业实验教学模式的效果评价

由于实验教学模式发生改变，理所当然其成绩评定考核的方式也应该发生相应的变化，才能真正评价通过教学促进学生培养能力的提高[8]。本文倡导的产学研项目型实验教学方法主要是进行项目实验小组式实验实践操作，按照学生兴趣和实际能力水平分为不同的项目小组，然后进行难易程度不同分别与合适的实验小组进行对接，给出几个实验方案让学生们进行讨论，找到合适自己小组的实验，然后进行具体实施。这样在项目具体实施过程中学生们各抒己见，随意的进行创新性实验，也可以和其他小组进行实验竞赛，这样不仅使学生们的学习兴趣大大提高，而且在讨论过程中也能取长补短，完善自己所学知识的不足，也对个人实践能力以及团队配和能力有相应的提高。具体考核方式主要从以下几个方面予以考核：其一是创新思维能力，具体表现在如何找到解决遇到具体问题的思路和制定实施项目的计划，这就要学生具有文献查阅、总结和归纳等能力；其二是实施项目能力，这是重点考察的地方和环节，要求项目小组的学生具有较强的思维、动手及合作等能力，在企业的具体实践中解决具体的问题；其三是要考虑学生的协作能力，不同的小组可以相互取长补短，首先在进行成绩评定时要求学生进行自评和互评相结合的方式，最后综合老师的成绩予以评定学生的实验成绩；其四是，企业方的有关技术人员进行现场学生小组的考评，对于具体实践操作进行评分。最后，由参与项目实施管理的学校和企业组成的指导教师综合每个项目小组学生的以上情况，结合项目实施的最终效果进行评定学生的成绩。

从130份调查问卷统计结果中看出，90.85%的学生认为有必要进行生物技术专业实验教学模式的改革；97.63%的学生认为实施的产学研项目性实验教学模式培养了其科研项目思维能力，尤其是实施过程中的文献资料的查阅与分析，项目的选题与分析，参与企业生产实践，都大大调动了学习的兴趣和积极性，同时也提高了解决科学问题的能力和提出意见的信心；96.28%的学生认为提高了理论知识的实践转化效率，93.22%的学生认为通过自己主动设计项目与实施增强了学习主动性；86.87%的学生认为通过项目实施增强了所学知识的理论与实践联系的能力；98.56%的学生认为通过项目性试验教学增强了和同学之间交流，提高了项目实施与解决具体时间问题的综合能力。

总之，培养具有创新能力的高素质人才是高等院校的主要任务，也是目前高校转型发展的初衷。对于生物技术专业实验教学的改革将不断进行，我们会认真总结这次教学改革的成果，吸取教训，采纳学生的中肯意见，更好地培养学生解决实际问题的创新能力，促进学生知识、能力、思维和素质全面发展。

参考文献：

[1]胡军和，金晨钟，曾智，贺爱兰.基于项目型的生物技术专业实验教学模式研究[J].教育教学论坛，2015，（02）：249-250.

[2]吴倩，滕刚.基于产学研的“研究性项目”教学模式探究与实践[J].中国西部科技，2009，（03）：73-74，80.

[3]吕岫华，刘伟，谭京敏，王明连，马雪梅，闫红.工科院校生物技术专业人才培养模式的改革与实践[J].高校生物学教学研究（电子版），2014，（01）：43-45.

[4]赵亮，高贵珍，曹稳根，刘小阳.生物技术专业产学研合作人才培养模式创新试验区建设探索与实践[J].宿州学院学报，2010，（05）：71-74.

[5]韩新才，户业丽，王存文，吕中，龚明生，程波.高校生物技术专业应用型人才培养机制创新[J].武汉工程大学学报，2010，（10）：39-43.

[6]王业社，向文江，王放银，秦波莲，余有贵，马文银，谢兵.基于应用型人才培养的“课内课外结合·产学研联盟”实践教学模式研究-以邵阳学院为例[J].安徽农业科学，2013，（08）：3745-3747，3749.

[7]赵宝华，刘伟，齐志广，周春江，郭毅.生物技术专业学生创新能力培养的探索与实践[J].实验室科学，2013，（06）：131-135.

[8]胡晓倩，张赛，黄松.生物技术专业地方性应用型转型建设研究[J].黄山学院学报，2013，（05）：135-137.