基于產(chǎn)學(xué)研項目型的生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)模式研究

胡軍和 金晨鐘 曾智 賀愛蘭

摘要：生物技術(shù)是21世紀(jì)的朝陽產(chǎn)業(yè)，是世界經(jīng)濟發(fā)展的新引擎。近年來，很多高等院校設(shè)置生物技術(shù)專業(yè)以適應(yīng)社會發(fā)展對生物技術(shù)人才的需求，但是，在專業(yè)設(shè)置上存在著明顯的“生源需求導(dǎo)向”，沒有考慮社會和企業(yè)對于人才的要求，最終會制約生物技術(shù)專業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本文通過對生物技術(shù)專業(yè)傳統(tǒng)實驗教學(xué)現(xiàn)狀的分析，提出了一條基于產(chǎn)學(xué)研項目型開展實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新、實踐能力的新途徑。在實驗教學(xué)融入科研項目管理的理念，探索出了以企業(yè)需求為出發(fā)點選擇實驗項目（企業(yè)需求）—實踐實施（項目小組）—綜合考評（校企導(dǎo)師）的基于產(chǎn)學(xué)研項目型的實驗教學(xué)新模式。該模式突出應(yīng)用性項目驅(qū)動學(xué)生實踐能力培養(yǎng)，其實踐證明，產(chǎn)學(xué)研項目型實驗教學(xué)有利于激發(fā)學(xué)生主動性與創(chuàng)新性，為地方性本科院校生物技術(shù)專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展奠定了的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)學(xué)研；項目型；生物技術(shù)專業(yè)；實驗教學(xué)；教學(xué)模式

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）13-0158-03

生物技術(shù)是一門要求理論水平高、動手能力強的學(xué)科，要求學(xué)生全面掌握系統(tǒng)的生物技術(shù)理論與實驗技能，具有較強的創(chuàng)新意識與實踐能力，能從事與生物技術(shù)有關(guān)的應(yīng)用研究、技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)管理。為此，高校在培養(yǎng)生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生方面，尤其需要其實驗教學(xué)模式體現(xiàn)重點培養(yǎng)實踐動手能力的特點。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，科技發(fā)展日趨加快，要更加注重學(xué)生是否具有創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力以及實際操作能力[1，2]。最近，國家頒布了《關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》（國發(fā)[2014]19號）（以下簡稱《決定》），其中專列一條，即第六條“引導(dǎo)普通本科高等學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展”，強調(diào)“采取試點推動、示范引領(lǐng)等方式，引導(dǎo)一批普通本科高等學(xué)校向應(yīng)用技術(shù)類型高等學(xué)校轉(zhuǎn)型，重點舉辦本科職業(yè)教育”。要求的提出，促使本科高等院校進(jìn)行轉(zhuǎn)型發(fā)展，在其人才培養(yǎng)目標(biāo)和模式上，重視企業(yè)對于人才需求和要求，加強與企業(yè)的合作辦學(xué)，以產(chǎn)學(xué)研的方式驅(qū)動高校的人才培養(yǎng)模式的改革。

隨著對于學(xué)生動手實踐能力培養(yǎng)要求的提高，目前實驗教學(xué)模式的研究不斷深入，發(fā)展了很多的模式如開放式實驗教學(xué)、“討論—探究—實驗”的“三位一體”的實驗教學(xué)等模式，有力促進(jìn)了在教學(xué)環(huán)節(jié)中實驗教學(xué)模式的發(fā)展[2]。而生物技術(shù)專業(yè)的實驗教學(xué)有其專業(yè)的特點，其實驗項目多，對實驗內(nèi)容結(jié)果的影響因素比較多，存在很多不確定性。生物技術(shù)專業(yè)傳統(tǒng)的實驗教學(xué)主要以課程的實驗內(nèi)容為單位，按照教學(xué)計劃采用固定學(xué)時、以單個獨立的實驗單元為模塊、內(nèi)容以驗證性實驗教學(xué)內(nèi)容為主體的教學(xué)模式，其實驗內(nèi)容簡單，相互融合較少，尤其有些實驗項目和內(nèi)容已經(jīng)陳舊，不能跟上社會、企業(yè)的發(fā)展[1，3]。隨著教育觀念和實驗設(shè)備的更新、課程改革的需要，需要對實驗教學(xué)模式進(jìn)行改革，適應(yīng)新時代對于培養(yǎng)學(xué)生的要求。在注重企業(yè)需求為導(dǎo)向培養(yǎng)人才發(fā)展的今天，應(yīng)該打破了傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，不斷創(chuàng)新與實踐，適應(yīng)時代發(fā)展和社會發(fā)展對于應(yīng)用性人才的需要[1]。

為此，本研究提出突破傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式（如演示性試驗和分組方式等），嘗試引入基于產(chǎn)學(xué)研項目管理的理念融入生物技術(shù)專業(yè)的實驗教學(xué)，以此為驅(qū)動力對那些課程實驗內(nèi)容設(shè)立相關(guān)的科研項目，組織學(xué)生以項目小組的方式主動承擔(dān)項目進(jìn)行實驗教學(xué)，調(diào)動學(xué)生參與解決企業(yè)實際生產(chǎn)問題的興趣，嘗試以產(chǎn)學(xué)研項目型實驗教學(xué)進(jìn)行生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)模式的探索與研究，為后續(xù)本專業(yè)在全校進(jìn)行專業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的實施奠定基礎(chǔ)。

一、產(chǎn)學(xué)研人才培養(yǎng)模式的特點

產(chǎn)學(xué)研合作教育，是指通過學(xué)習(xí)和工作實踐相結(jié)合，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)人才的有效教育模式。它最早由美國辛辛那提大學(xué)赫爾曼·施耐德提出，主要強調(diào)學(xué)生在校期間的技能學(xué)習(xí)，以提高畢業(yè)后就業(yè)競爭力為目標(biāo)，主要針對工科專業(yè)學(xué)生。美國職業(yè)教育學(xué)會后來正式界定產(chǎn)學(xué)研合作教育為“一種將理論學(xué)習(xí)與實際工作結(jié)合起來，使得課堂教學(xué)更加有效的理念”[4]。當(dāng)前，構(gòu)建“以企業(yè)為主體、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新體系”已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略，產(chǎn)學(xué)研合作教育也在學(xué)習(xí)和摸索中，逐步形成了各具特色、有所偏重的產(chǎn)學(xué)研合作教育模式。產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式是從結(jié)合內(nèi)容來劃分的，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合模式主要包括：技術(shù)受讓、技術(shù)開發(fā)、共建研發(fā)機構(gòu)或?qū)嶒炇摇?chuàng)辦經(jīng)濟實體、聯(lián)合培養(yǎng)人才（包括建立大學(xué)生實習(xí)基地）、科技資源的共享（包括利用文獻(xiàn)、儀器設(shè)備等科技資源）、技術(shù)咨詢或服務(wù)等。目前高校在注重人才培養(yǎng)方面主要選擇聯(lián)合培養(yǎng)人才的方式，提高學(xué)生實踐能力，參與企業(yè)發(fā)展過程中需要解決的問題聯(lián)合攻關(guān)，為后續(xù)就業(yè)奠定基礎(chǔ)。

總之，產(chǎn)學(xué)研教學(xué)模式強調(diào)以任務(wù)驅(qū)動開展項目化教學(xué)，實現(xiàn)了工學(xué)交替、“教、學(xué)、做一體化”，采取了新的管理和教學(xué)運行方式，保證了培訓(xùn)質(zhì)量，提高了學(xué)生素質(zhì)，增強了就業(yè)能力。對企業(yè)而言，短期內(nèi)可以解決企業(yè)的人力資源不足的問題，從長期來看可為企業(yè)儲備專業(yè)技術(shù)人才；對高校、科研機構(gòu)而言，有利于學(xué)生（大學(xué)生、研究生）理論聯(lián)系實踐，使高校、科研機構(gòu)的研究更貼近實際、貼近市場需求。因此，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合發(fā)展到一定階段，必然在企業(yè)、高校、科研機構(gòu)之間形成人才交流和人才培養(yǎng)的機制，建立人才訓(xùn)練基地，包括企業(yè)高級技術(shù)人員到高校擔(dān)任兼職導(dǎo)師。

二、產(chǎn)學(xué)研項目型生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)培養(yǎng)模式

項目型實驗教學(xué)內(nèi)容的選擇宗旨，是達(dá)到預(yù)期實驗教學(xué)目標(biāo)的關(guān)鍵，其選擇內(nèi)容的全過程要注重綜合項目型實驗教學(xué)的科學(xué)性和可行性。產(chǎn)學(xué)研項目性實驗教學(xué)，是在此基礎(chǔ)上強調(diào)以企業(yè)需求為導(dǎo)向，結(jié)合本專業(yè)的實踐教學(xué)，確定結(jié)題的項目性實驗內(nèi)容，然后分解成幾個不同實驗小項目，以實驗小組承擔(dān)項目的形式組織實施課程實驗教學(xué)[6，7]。由于生物技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課的實驗大部分是應(yīng)用性比較強的實驗項目，可以很好地與企業(yè)的生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行對接。比如本地一家生產(chǎn)硫酸軟骨素的企業(yè)，其根本方法是采取堿和酶結(jié)合的方法分離硫酸軟骨素，那么在《生物化學(xué)》和《酶學(xué)》等課程的實踐教學(xué)中就可以融入“增加酶的活性提高硫酸軟骨素產(chǎn)率和純度的研究”的項目性課題，然后進(jìn)行分解成“如何保證酶的PH值”和“保證酶的溫度”等不同的小項目，讓有3-4人組成的實驗小組以科研團隊的方式，利用企業(yè)和學(xué)校實驗室的資源進(jìn)行攻關(guān)，最終以該項目完成過程撰寫實驗報告，以該項目的效果評定學(xué)生的課程實驗成績[5]。

概括起來，產(chǎn)學(xué)研項目性生技專業(yè)實實驗教學(xué)其流程如下：首先與企業(yè)對接制定融合實驗項目的科學(xué)問題形成科研項目→學(xué)生組成小組進(jìn)行科研項目的選擇和簽訂計劃書→實驗小組具體實施（實驗材料和器材準(zhǔn)備）→實驗小組具體實施（實驗項目實施和實驗數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象記錄與分析）→總結(jié)和撰寫實驗匯報書→實驗成績評定和企業(yè)效果評價。由此可見，這種產(chǎn)學(xué)研項目性的實驗教學(xué)模式可以調(diào)動學(xué)生實驗實踐的興趣，參與解決企業(yè)生產(chǎn)實際問題的過程可以培養(yǎng)學(xué)生的實踐操作能力，為后續(xù)的就業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)，也為學(xué)校贏得了較好的社會反響，從而體現(xiàn)高校服務(wù)于社會的基本功能。

三、產(chǎn)學(xué)研項目型生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)培養(yǎng)的實踐

為了確保產(chǎn)學(xué)研項目型實驗教學(xué)模式有效實施，應(yīng)該將實驗教學(xué)過程進(jìn)行精細(xì)化管理，尤其是注重對參與解決企業(yè)實際生產(chǎn)問題能力的訓(xùn)練培養(yǎng)，注重校企指導(dǎo)老師的共同管理與培養(yǎng)。一般以課程班級為單位分成不同的實驗項目小組（3～5人為一小組），從中選出組長，擔(dān)當(dāng)項目小組的負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)具體項目的實施。以科研小組團對承擔(dān)科研項目的方式進(jìn)行，充分體現(xiàn)學(xué)生的主動性，進(jìn)行項目的自我管理、自我完善，保證項目完成的質(zhì)量。產(chǎn)學(xué)研項目型實驗教學(xué)有別于傳統(tǒng)實驗教學(xué)，其教學(xué)的組織方式一般可采取學(xué)校與企業(yè)共同組織的形式進(jìn)行，在企業(yè)中形成需要解決的科學(xué)問題，可以利用企業(yè)與學(xué)校的實驗科研條件進(jìn)行研究實施，所以其教學(xué)模式需要學(xué)生靈活的安排時間，可以考慮周末去企業(yè)，平時在學(xué)校進(jìn)行實驗，充分利用學(xué)生的碎片時間進(jìn)行實驗。

這樣的項目性實驗教學(xué)模式類似于引入研究生培養(yǎng)的一些理念，使學(xué)生由知識的被動灌輸者成為知識的主動建構(gòu)者，主動參與科研項目實施全過程?？梢允沟脤W(xué)生在實驗實施中從項目立題（企業(yè)生產(chǎn)實際問題），文獻(xiàn)資料查詢（開題），準(zhǔn)備實驗（材料與設(shè)備準(zhǔn)備等），具體實施，結(jié)果分析，總結(jié)性報告撰寫一系列過程，這樣就類似于研究生進(jìn)行科學(xué)研究的全過程。讓學(xué)生在一個較長時間段內(nèi)處于一種專業(yè)科研的氛圍之中，在學(xué)生滿懷興趣的探索過程中，學(xué)習(xí)了科研的方法，經(jīng)歷了科研的訓(xùn)練，培養(yǎng)了科學(xué)的精神，具備了基本的科研實驗?zāi)芰?，解決實際生產(chǎn)中的問題。

四、產(chǎn)學(xué)研項目型生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)模式的效果評價

由于實驗教學(xué)模式發(fā)生改變，理所當(dāng)然其成績評定考核的方式也應(yīng)該發(fā)生相應(yīng)的變化，才能真正評價通過教學(xué)促進(jìn)學(xué)生培養(yǎng)能力的提高[8]。本文倡導(dǎo)的產(chǎn)學(xué)研項目型實驗教學(xué)方法主要是進(jìn)行項目實驗小組式實驗實踐操作，按照學(xué)生興趣和實際能力水平分為不同的項目小組，然后進(jìn)行難易程度不同分別與合適的實驗小組進(jìn)行對接，給出幾個實驗方案讓學(xué)生們進(jìn)行討論，找到合適自己小組的實驗，然后進(jìn)行具體實施。這樣在項目具體實施過程中學(xué)生們各抒己見，隨意的進(jìn)行創(chuàng)新性實驗，也可以和其他小組進(jìn)行實驗競賽，這樣不僅使學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣大大提高，而且在討論過程中也能取長補短，完善自己所學(xué)知識的不足，也對個人實踐能力以及團隊配和能力有相應(yīng)的提高。具體考核方式主要從以下幾個方面予以考核：其一是創(chuàng)新思維能力，具體表現(xiàn)在如何找到解決遇到具體問題的思路和制定實施項目的計劃，這就要學(xué)生具有文獻(xiàn)查閱、總結(jié)和歸納等能力；其二是實施項目能力，這是重點考察的地方和環(huán)節(jié)，要求項目小組的學(xué)生具有較強的思維、動手及合作等能力，在企業(yè)的具體實踐中解決具體的問題；其三是要考慮學(xué)生的協(xié)作能力，不同的小組可以相互取長補短，首先在進(jìn)行成績評定時要求學(xué)生進(jìn)行自評和互評相結(jié)合的方式，最后綜合老師的成績予以評定學(xué)生的實驗成績；其四是，企業(yè)方的有關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場學(xué)生小組的考評，對于具體實踐操作進(jìn)行評分。最后，由參與項目實施管理的學(xué)校和企業(yè)組成的指導(dǎo)教師綜合每個項目小組學(xué)生的以上情況，結(jié)合項目實施的最終效果進(jìn)行評定學(xué)生的成績。

從130份調(diào)查問卷統(tǒng)計結(jié)果中看出，90.85%的學(xué)生認(rèn)為有必要進(jìn)行生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)模式的改革；97.63%的學(xué)生認(rèn)為實施的產(chǎn)學(xué)研項目性實驗教學(xué)模式培養(yǎng)了其科研項目思維能力，尤其是實施過程中的文獻(xiàn)資料的查閱與分析，項目的選題與分析，參與企業(yè)生產(chǎn)實踐，都大大調(diào)動了學(xué)習(xí)的興趣和積極性，同時也提高了解決科學(xué)問題的能力和提出意見的信心；96.28%的學(xué)生認(rèn)為提高了理論知識的實踐轉(zhuǎn)化效率，93.22%的學(xué)生認(rèn)為通過自己主動設(shè)計項目與實施增強了學(xué)習(xí)主動性；86.87%的學(xué)生認(rèn)為通過項目實施增強了所學(xué)知識的理論與實踐聯(lián)系的能力；98.56%的學(xué)生認(rèn)為通過項目性試驗教學(xué)增強了和同學(xué)之間交流，提高了項目實施與解決具體時間問題的綜合能力。

總之，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才是高等院校的主要任務(wù)，也是目前高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的初衷。對于生物技術(shù)專業(yè)實驗教學(xué)的改革將不斷進(jìn)行，我們會認(rèn)真總結(jié)這次教學(xué)改革的成果，吸取教訓(xùn)，采納學(xué)生的中肯意見，更好地培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的創(chuàng)新能力，促進(jìn)學(xué)生知識、能力、思維和素質(zhì)全面發(fā)展。

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