校企合作模式下動(dòng)物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐探索

王 歡

(吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院，吉林 132101)

21世紀(jì)生物產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，其研究熱點(diǎn)逐漸從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)延伸至醫(yī)療、健康等產(chǎn)業(yè)。截至2020年12月，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(Food and drug administration,FDA)已批準(zhǔn)99種抗體藥物上市，2019年全球抗體藥物市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)1 400億美元，增幅超過(guò)15%，預(yù)計(jì)到2022年，生物藥市場(chǎng)份額可達(dá)到3 260億美元[1-2]。伴隨生物經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，生物醫(yī)藥企業(yè)需要大量既有創(chuàng)新能力又有實(shí)踐能力的畢業(yè)生，這就要求高等院校能培養(yǎng)出適應(yīng)市場(chǎng)需求的人才。

動(dòng)物細(xì)胞工程是以動(dòng)物細(xì)胞為載體，運(yùn)用生物學(xué)、工程學(xué)等相關(guān)理論和技術(shù)，挖掘、利用生物體潛在能力的一門學(xué)科，是生命科學(xué)研究及產(chǎn)業(yè)化的重要載體[3]。吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院于2014年開設(shè)動(dòng)物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生雖然可以熟練掌握動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)等理論知識(shí)，但實(shí)驗(yàn)技能掌握不足，工作后仍需要接受企業(yè)的長(zhǎng)期培訓(xùn)。為了適應(yīng)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為企業(yè)培養(yǎng)合格的人才，解決企業(yè)需求與高校人才培養(yǎng)不對(duì)接問(wèn)題，課程組與長(zhǎng)春生物制品研究所有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)春生物制品所)、吉林正業(yè)生物制品股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱正業(yè))等多家企業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革合作，將部分企業(yè)案例、工藝操作引入課堂，有效地將學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)目標(biāo)、企業(yè)目標(biāo)相結(jié)合，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新及實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

1 根據(jù)企業(yè)需求，設(shè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

改革前，動(dòng)物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)主要包括動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、雞紅細(xì)胞融合等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。上述實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目雖然能培養(yǎng)學(xué)生細(xì)胞操作技能，但實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置單一，系統(tǒng)性差，與企業(yè)生產(chǎn)差距較大。為了提高生物工程、生物技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生社會(huì)適應(yīng)性，課程組成員通過(guò)調(diào)研生物醫(yī)藥類企業(yè)的用人需求、回訪入職后的畢業(yè)生，與企業(yè)專家共同修訂動(dòng)物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。由于手足口、狂犬病等人用疫苗生產(chǎn)條件要求嚴(yán)格，如在毒株培養(yǎng)中發(fā)生錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致培養(yǎng)人員感染病毒，因此課程組決定以雞新城疫疫苗的生產(chǎn)流程為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容。改革后實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目如下：雞胚成纖維細(xì)胞(CEF)的復(fù)蘇、換液、傳代、新城疫病毒(Newcastle Disease Virus，NDV)的細(xì)胞培養(yǎng)、病毒的收集與鑒定。這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能真實(shí)模擬疫苗生產(chǎn)企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用的病毒培養(yǎng)方式。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，可以掌握細(xì)胞培養(yǎng)的基本操作技術(shù)，了解疫苗企業(yè)病毒細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程，將所學(xué)理論及實(shí)踐知識(shí)應(yīng)用到企業(yè)一線生產(chǎn)中，加強(qiáng)了學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，提高了畢業(yè)生入職企業(yè)后的適應(yīng)度，降低了企業(yè)員工培養(yǎng)成本。

2 實(shí)施以任務(wù)驅(qū)動(dòng)為主的教學(xué)過(guò)程

動(dòng)物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)以實(shí)操練習(xí)為主，改革前，教師在講授實(shí)驗(yàn)原理、目的、方法等教學(xué)內(nèi)容之后，學(xué)生再以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。上述教學(xué)過(guò)程，主要以教師講授、指導(dǎo)為主，學(xué)生被動(dòng)參與，未能做到以學(xué)生為中心，因此，學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作積極性差、主動(dòng)性低，教學(xué)效果不理想，學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能參差不齊。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，充分發(fā)揮學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力，提高學(xué)習(xí)效果，課程組成員采用以“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”為主的教學(xué)過(guò)程。教師不再下發(fā)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，不再具體講解實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。取而代之的是，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前，教師向?qū)W生下達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生以組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)(包括試劑、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)方法、注意事項(xiàng)等)、匯報(bào)實(shí)驗(yàn)方案。教師在下達(dá)任務(wù)后，不參與學(xué)生的設(shè)計(jì)和講解，只為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的審核，同時(shí)解答學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作中遇到的問(wèn)題。此外，改變過(guò)去的以教師講授、演示為主的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生自主學(xué)習(xí)、歸納、講授、討論、操作為主的教學(xué)方式。教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生與教師的主導(dǎo)地位發(fā)生改變[4]。

通過(guò)改革，使每名同學(xué)都能參與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和操作，從過(guò)去的“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時(shí)，學(xué)生為了獲得良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，需要定時(shí)觀察細(xì)胞狀態(tài)，在最佳狀態(tài)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作。小組同學(xué)分工協(xié)作，分時(shí)段觀察，減少了全員觀察時(shí)間，提高了實(shí)驗(yàn)效率，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神，為日后入職工作崗位提供了基礎(chǔ)。

3 聘請(qǐng)企業(yè)專家進(jìn)行教學(xué)

動(dòng)物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)課程組任課教師教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，但缺乏企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)。改革前，教師只能根據(jù)教材或網(wǎng)絡(luò)資源了解企業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)行模式，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置與生物醫(yī)藥類企業(yè)需求不對(duì)接。為了解決上述問(wèn)題，生物與制藥工程學(xué)院聘請(qǐng)長(zhǎng)春生物制品所、正業(yè)等企業(yè)生產(chǎn)一線工程師進(jìn)行實(shí)踐課教學(xué)。

通過(guò)聘請(qǐng)企業(yè)專家，優(yōu)化了師資結(jié)構(gòu)，完善了師資隊(duì)伍，解決了課程組教師企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)欠缺的問(wèn)題。此外，企業(yè)專家不但能指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，而且可以向?qū)W生講授各工藝的擴(kuò)大生產(chǎn)流程，企業(yè)生產(chǎn)時(shí)的注意事項(xiàng)，最新的產(chǎn)品市場(chǎng)需求。使學(xué)生能了解一線生產(chǎn)工藝、各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要的技能，明確實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和企業(yè)生產(chǎn)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)自身不足并加以提高。

4 培養(yǎng)“雙師型”教師

為了解決教師缺少企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題，生物與制藥工程學(xué)院采取“下場(chǎng)鍛煉”的方式，為教師提供企業(yè)學(xué)習(xí)、實(shí)踐、交流的機(jī)會(huì)。教師每年需要到校企合作單位實(shí)踐1～2個(gè)月。經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐，“雙師型”教師比例達(dá)75%。通過(guò)“下場(chǎng)鍛煉”，教師可以深入了解企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程，提高實(shí)踐技能，擴(kuò)大教師職業(yè)認(rèn)知度，為指導(dǎo)學(xué)生教學(xué)實(shí)踐奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，教師在企業(yè)實(shí)踐時(shí)，可以與企業(yè)開展科研合作，利用專業(yè)特長(zhǎng)為企業(yè)解決生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，真正做到學(xué)以致用。

5 完善考核方式

吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院為應(yīng)用型本科大學(xué)，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為辦學(xué)目標(biāo)。動(dòng)物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)是一門操作性強(qiáng)的課程，以卷面考試為主的考核方式無(wú)法考察出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)掌握情況。因此，課程組對(duì)課程考核方式進(jìn)行改革，加大平時(shí)成績(jī)的比例，平時(shí)成績(jī)占70%，考核成績(jī)占30%。在考核部分中，筆試基本理論、實(shí)驗(yàn)原理、核心工藝、操作要點(diǎn)等內(nèi)容；操作考核中，學(xué)生以抽簽的方式選擇實(shí)操考核項(xiàng)目。

學(xué)生為了取得好的成績(jī)，積極參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備(方案設(shè)計(jì)、討論)、實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果好的小組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分成績(jī)高，小組間同學(xué)為了取得良好成績(jī)，需進(jìn)行分工合作，進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作精神。同時(shí)取消實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生以組為單位，按照小組設(shè)計(jì)并在全班討論后的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，全部實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，進(jìn)行項(xiàng)目總結(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生的歸納總結(jié)及文字處理能力。通過(guò)考核方式的改革，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手、協(xié)作能力，提高了實(shí)驗(yàn)效果。

6 改革成效

經(jīng)過(guò)多年教學(xué)改革，動(dòng)物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果、學(xué)生成績(jī)顯著提升(見表1)。學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、解決問(wèn)題能力均得到提高。近三年，吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院生物工程與生物技術(shù)專業(yè)在校生先后立項(xiàng)國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目5項(xiàng)，獲全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，獲吉林省互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)4項(xiàng)。

表1 2017-2019級(jí)學(xué)生成績(jī) %

校企合作模式下，動(dòng)物細(xì)胞工程實(shí)驗(yàn)課程改革雖然取得了一定的成果，但還存在一些問(wèn)題，例如合作單位少，只有省內(nèi)疫苗生產(chǎn)企業(yè)，企業(yè)專家指導(dǎo)學(xué)生時(shí)間較少，學(xué)生課后實(shí)驗(yàn)練習(xí)不方便。為了解決上述問(wèn)題，課程組計(jì)劃以生物與制藥工程學(xué)院牽頭，擴(kuò)大校企合作企業(yè)范圍，聯(lián)系省外優(yōu)秀企業(yè)與我院合作。加強(qiáng)校企合作，邀請(qǐng)企業(yè)專家定期為學(xué)生做報(bào)告，使學(xué)生第一時(shí)間了解最新的生產(chǎn)工藝及研究進(jìn)展。建立校外導(dǎo)師制，指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))、大學(xué)生科技創(chuàng)新。進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)技能需求設(shè)置虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生能不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，隨時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)，提高學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。