夏觅真 吴琳梅 王怡 丁锐
摘 要:生物学是一门综合性较强的自然科学,需要学生掌握大量的基础知识和实验技能。实验类课程是连接高校和企业之间的桥梁,为提高实验教学质量,安徽医科大学以校企合作为背景对生物技术专业实验课程教学进行了改革。通过修订人才培养方案提高实验课程比重,增加医学特色实验课程,提高综合性和设计性实验比例,加强双师型师资队伍建设,建立校外实践基地等,使实验教学效果得到了提高,为医科院校生物技术专业实验课程改革提供参考。
关键词:校企合作;
医学生物技术;
实验教学;
实践基地
据统计,全国开设生物技术专业的院校有400多所,但目前培养出的生物技术专业毕业生很难符合企业的要求。生物技术专业是培养高等生物技术人才,学生的就业渠道主要是生物技术相关企业,不仅要求学生掌握生物学的理论知识,更要注重实验技能的培养。一些高校在生物技术专业的教学和实践环节中,过于注重理论知识的教学,忽视了学生的实践能力的培养,这使得一些毕业生在进入工作岗位后存在实际操作能力不强的问题。为了解决这一问题,许多学校开始尝试与企业进行合作,通过实验课程改革,使学生能够在实践中学习和成长。本文通过探讨校企合作与实验课程改革的措施,以及如何通过这种合作模式,为学生提供更优质的教育资源,为社会培养出更多应用型的生物技术人才。
1 开展校企合作教学模式的必要性
在“四新”建设背景下,不断强化产教协同、校企合作,促进第一课堂与第二课堂深度融合,构建协同育人新模式。校企合作是将学校与企业的优势资源相结合,为学生提供更加丰富和实用的学习机会。学校可以利用企业等社会资源建立校外实践基地,实践基地可以帮助学生更好地将课堂上学到的理论知识应用到实际工作中,提高他们的实践能力和解决问题的能力。
校企合作还可以促进教师的专业发展和教学水平的提高。通过与企业的合作,教师可以了解行业的最新动态和趋势,及时更新教学内容和方法。同时,企业专家也可以参与教学过程,为学生提供专业的指导和建议。这种互动交流不仅有助于提高教学质量,也促进了教师自身的专业成长。
2 校企合作背景下实验课程教学改革的探索与实践
2.1 修订人才培养方案 提高实践课时比重
实践教学是人才培养中不可缺少的重要环节,也是人才培养非常重要的手段。生物技术专业的人才培养更应重视实践教学。我校为了确保教学内容与企业需求保持紧密联系,让企业技术专家深入课堂中,共同评估教学质量。学校邀请企业技术专家参与人才培养方案的修订,根据企业需求、专家提出的建议和改进措施,对实验课程体系、教学内容和教学方式进行了改革[1]。
安徽医科大学人才培养方案规定专业实践教学学分不低于总学分的30%,实践教学包括课堂实验教学和集中实践(见习和毕业实习)环节,实验课程学分由原来的18学时计1学分,调整为32学时计1学分;
集中实践教学环节1周折算32学时计1学分。在新的培养方案中,提高了实验课程所占的比例,进一步增加了实践教学的学时数。
2.2 发挥学科优势 增加医科特色实验课程
医学院校的生物技术偏重于生物技术在医疗、制药等方面,我校生物技术毕业生大多服务于省内外医药公司,为了更好地与生物制药公司接轨,学院领导利用假期带领教师和学生代表到合肥、南京、苏州等相关制药公司参观学习,主动请用人单位共同参与制订与生产实践、社会发展需要紧密结合的专业人才培养方案。我校充分发挥医科院校的学科优势,在课程设置方面增加医学相关的课程,例如:“动物细胞培养技术”“医学免疫学”“药理学”“动物生理学”“人体解剖学”及“生物制品学”等医学特色的课程的理论及对应的实验课课程教学。
特色医学实验课程的开展在药物生产中发挥重大作用,例如单克隆抗体的生产,首先将免疫的B细胞与骨髓瘤细胞融合,用HAT培养基将融合的杂交瘤细胞筛选出来并纯化,然后通过细胞大培养技术生产高纯度的目标抗体,单克隆抗体可以作为治疗药物,用于治疗肿瘤、自身免疫性疾病等。疫苗的生产是将病毒感染动物细胞,将感染的细胞置于恒温孵育器中培养,感染的细胞大量繁殖,然后收集细胞培养液并灭活病毒,分离纯化培养液中的蛋白制作成疫苗。例如狂犬病疫苗是用鸡胚细胞或Vero细胞来生产的。除了生产治疗药物和预防疫苗以外,掌握医学特色实验技术还可以用于筛选抗肿瘤药物,并评价这些药物在体内的药效及其作用机制。这种特色课程的开设使得学生的学习目标更加明确,了解到生物技术不仅仅是一个抽象的概念,而是与我们身体健康息息相关的实践应用。
2.3 提升实验课程设置要求 提高综合性和设计性实验比例
为了强化实践教学,构建独立于理论教学的实验课程模块,培养方案规定课时达到32学时的实验课作为一门独立课程单独开课。传统的基础实验课如普通生物学实验、微生物实验等大多数为验证性、重复性实验,主要目的为巩固理论知识、掌握基本技能,难以将不同实验的知识和技能进行整合,从而束缚了学生的创新思维能力的发展。
生物技术专业是为企业培养一线具有现代科学思维方式的实用型技术人才,必须增强学生实践操作和对多学科知识的综合运用能力。在新的实验课程体系中,增加了综合性和设计性实验课的比例,达到了实验课程总时数的80%。例如,学生通过微生物学实验的学习掌握了无菌操作和微生物培养技术,通过生化实验掌握了蛋白质的分离纯化技术,通过分子生物学实验掌握了基因克隆技术,在这几门实验课程的基础上,将原培养方案中的发酵工程实验、酶与蛋白质工程实验、基因工程实验整合为生物工程综合实验。生物工程综合实验涵盖了微生物学、生化、分子生物学等多个领域的知识,使学生能够在一门实验课中体验到多种实验技术和方法的应用。在普通生物学实验、细胞生物学实验、遗传学实验的基础上,设立了非编码RNA与肿瘤细胞表型分析实验和酵母基因组编辑实验这两门综合性和设计性实验课程。非编码RNA与肿瘤细胞表型分析实验是研究非编码RNA在肿瘤细胞中的作用及其对肿瘤表型的影响,学生学习如何通过实验手段检测和分析非编码RNA的表达水平,以及它们如何影响肿瘤细胞的生长、分化和侵袭等表型特征。酵母基因组编辑实验是利用基因编辑技术对酵母菌进行基因组改造,学生学习如何使用CRISPR/Cas9等基因编辑工具,对酵母菌的基因组进行精确的添加、删除或替换操作,以实现对其生长特性、代谢途径和功能等方面的调控。综合性和设计实验将不同实验环节和方法相结合,学生可以对所学的知识和技能进行全方位的运用和巩固,提高自主学习能力、分析能力和解决问题的综合能力。
2.4 改革实验课教学模式 提高学生的参与度
传统的实验课教学模式是学生根据实验指导,按照教师制定好的实验步骤和准备的试剂进行实验,学生只是机械性地重复教师的操作步骤,对实验目的和原理不完全理解,特别是对实验过程中出现的问题无所适从。传统的实验教学模式不仅影响了学生的学习效果,也限制了他们的创新能力的发展。
改革实验课教学模式,采取引导式教学。充分发挥教师的主导作用,教师承担实验课的组织实施、技术指导和安全监督等任务。保障学生在实验课堂中的“主体地位”,采用以学生自我训练和实验实践为主的教学方法,引导学生在实验课中积极主动地参与到实验活动中,包括实验前的实验设计、实验准备、实验操作、实验过程的注意事项、实验结果记录及实验结果分析等,而不是被动地接受教师的指导[2]。这种实验教学模式激发了学生学习的积极性,提高了参与实验的主动性,有利于培养学生的团队精神和自主分析解决问题的能力。
2.5 校企合作 加强双师型师资队伍建设
师资队伍建设在提高实验类课程教学效果中起着关键作用。“双导师”制作为校企合作协同育人的重要手段,有助于培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。一方面,目前我国高校的师资队伍多来自高校及科研院所的应届硕、博士毕业生,他们具有丰富的理论知识,但实践经验相对缺乏,无法有效地将理论知识与实际应用相结合,从而影响教学质量。另一方面,由于高校评聘机制过分强调科研能力,而对教师实践能力要求低,这样使得青年教师将精力主要投入科研工作中,忽视自身的实践能力的提升,这样导致高校教师普遍缺少行业从业经验[3]。企业技术骨干是校外导师的重要来源,然而,他们在岗位上需要承担大量的工作任务,这使得他们在时间和精力上难以兼顾教学工作。同时,学校和企业之间缺乏奖励机制,这进一步削弱了企业技术骨干加入师资队伍的积极性。
为了建设优良的“双导师”教学团队,学校和企业应建立完善激励机制,对参与合作的教师和企业技术人员给予适当的奖励和支持,激发他们积极参与合作的热情,让更多的优秀教师和企业技术骨干加入校企合作“双导师”教学团队中。我校出台了相关政策,鼓励学院与企业合作,定期派遣青年教师到企业的研发、生产、检测等岗位进行锻炼,提升专业教师的实践操作技能和实践教学能力,并将掌握的新技术、新理念、新方法、新工艺融入课堂[4];
改革考核机制,建立多元化的评价体系。评聘机制结合教师的教学水平、科研成果和实际工作经验等多方面因素,避免过分追求学术成果而忽视教师实践教学工作能力的提升。对校外导师,应该给予一定的奖励和认可,这种奖励可以是物质的,也可以是精神的,比如奖金、荣誉证书、表彰等。在完善的机制下下,校企双方进行深度合作,以“双师”教学团队为核心,企业将生产中遇到的问题设立成研究课题,并给予一定的经费资助,鼓励双师教师团队申报,校内教师也可以将他们的科研成果转化为实际应用,实现产学研融合,促进校企“双师”教学团队建设。
2.6 以校企合作模式为背景 建立专业性实践教育基地
校内的实验课程通常是理论与实践相结合的课程,学生在教师的指导下亲手操作和实践,这种教学方式有助于提高学生的动手能力。但由于受到校内场地、设备等的限制,实验教学只能局限于实验室的规模[5]。通过校企合作,利用企业的资源,建设校外实践基地,学生不仅可以通过实践活动提高自己的实践能力,还可以通过与同伴的合作、与教师的交流等方式提高自己的沟通能力、团队协作能力、解决问题的能力等,从而提升自己的综合素质,这种学习方式使他们走上工作岗位后能快速适应角色的转变。
学院与通用生物(安徽)股份有限公司(以下简称通用生物)、安徽伊普诺康生物技术股份有限公司(以下简称伊普诺康)等企业于2019年合作建立了校外实习基地。通用生物拥有雄厚的科研技术力量和先进的仪器设备,包括DNA、RNA、多肽合成平台,完善高效的蛋白表达平台及抗体制备平台。通用生物业务范围包括如细胞培养、基因合成、载体构建、菌种鉴定、蛋白质纯化、重组抗体制备、诊断试剂生产等。伊普诺康的业务范围主要是体外诊断试剂的生产和销售,涵盖肝功能、肾功能、心肌标志物、血脂、糖代谢、特种蛋白、肿瘤等品类。这两家制药企业每年需要大量的生物技术人员,岗位需求与我院生物技术专业的就业方向高度吻合,我院与这些企业建立了稳定的合作关系。
我院生物技术专业的学生参与企业实践活动包括两个阶段,即见习和毕业实习。见习是在大一课程结束后到多家制药企业进行参观学习,时间为1周。通过见习,学生可以了解行业的发展趋势和工作要求,为自己的职业生涯做好规划。毕业实习是大学生在完成学业之前必须经历的重要环节。生科院每年招生150人(生物技术专业90人、生物科学专业60人)。生物技术和生物科学专业毕业实习均为实验课题研究,由于校内师资力量和实验场地相对不足,一名教师需要指导多名学生才能完成实习任务。指导教师只能选择一些工作量小、难度不大,甚至是和往年雷同的课题,不利于学生创新能力的培养,也严重影响毕业论文的质量。校外实习基地建立后,学院在充分征求学生意愿的基础上选送部分学生去企业实习,企业指导教师选择企业生产中碰到的难题或从企业拟开发的产品中凝练出课题作为学生的实习项目[6]。除了一些必要的实验在学校完成外,大部分的实验内容安排在企业完成,学生可以得到很强的专业指导和理论结合实践的学习机会,不仅解决了师资和场地问题,也提高了学生的积极性,保障了实习的顺利进行,还有助于学生从在校生向企业员工的角色转变,为以后尽快适应企业工作环境打下基础。
结语
医科院校生物技术专业的培养目标是培养医药生物技术人才,学生实验技能和实践能力的提升在人才培养中起着关键作用。校企合作下的实验课程改革应注重实验课程设置的实用性和实践性,通过修订人才培养方案、优化实验教学内容、改进教学方法、提高综合性和设计性课时比例,进一步提升了学生实验实践能力。通过校企合作,建立校外实践基地,增加学生实习和实践的机会,提高学生理论知识在生产实践中的应用能力,校企合作也为校内实验课程提供丰富的实践素材和案例,企业也可借助高校科研实力为其解决生产实践中遇到的一些瓶颈问题,实现校企双赢。
参考文献:
[1]李华,程沁园.探讨校企合作视角下高职生物制药实训基地建设[J].科技风,2021(4):171172.
[2]赵自国,赵凤娟,王君,等.校企合作下应用型高校生物技术专业实验课程教学改革探索[J].绿色科技,2022,24(1):249250.
[3]佟春玉,宋博翠,陈晶,等.应用型本科高校校企合作培养生物专业人才中“双导师”教学团队建设研究[J].农产品加工,2021,538(10):9799.
[4]刘颖,齐贺,黄竹青,等.校企合作双主体育人的实践探索[J].辽宁高职学报,2022,24(11):7076.
[5]王宇晖,谢伟全.以产业学院为平台 推进校企深度协同培养生物医药人才的探索与实践[J].科技风,2023(4):8687.
[6]苏龙,郑金存,詹萍.基于校企合作人才培养模式的生物技术专业本科毕业论文教学改革与实践[J].教育教学论坛,2018(1):101102.
基金项目:安徽省省级质量工程项目(编号2021xqh zsjjd038)
作者简介:夏觅真(1968— ),女,汉族,安徽安庆人,博士,安徽医科大学生命科学学院副教授,研究方向:微生物代谢产物及应用。
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