产学研深度融合背景下“生物工程专业综合实验”课程改革与实践

盛烨泉，葛 飞，李艳宾

（安徽工程大学生物与食品工程学院 安徽 芜湖 241000）

为了培养应用型、产业型生物工程人才，更好推动生物工程技术的发展，在生物科学和生物技术专业发展的基础之上，生物工程专业应运而生[1]。近二十年来，我国的生物工程专业教育取得了长足的进展，为生物工程相关企业输送和储备了大量人才。但随着生物工程技术的不断发展和我国国力的不断增强，生物工程实验教学也需要进一步改革创新，为我国高新技术行业输送更多有尖端技术的实践型人才，这才能符合我国科技强国的发展目标[2]。安徽工程大学是一所以工科为主的省属多科性高等院校和安徽省重点建设院校，其生物工程专业以培养在生物技术与工程等相关领域从事生物工程产品生产、工艺设计、生产管理、新技术研究和新产品开发的学科交叉应用型人才为目标。因此，诞生了以产学研深度融合为目标，以培养出高素质创新型应用型生物工程人才为目标的“生物工程专业综合实验”课程[3-4]。

1 产学研融合背景下生物工程专业综合实验中的问题

以“生物工程专业综合实验”课程的深化改革为目标，结合产学研融合背景，目前本课程主要存在实验选题更新不及时、学生创新思维培养不足和学生探究兴趣缺乏等问题。

首先，生物工程专业都设置有“生物工程专业综合实验”课程，但是实验选题往往还停留在课本或落后于时代的过时选题，而生物信息学、组织工程、生物相容性、酶学性质、胚胎干细胞和运动想象等生物工程领域的热点技术都未出现在综合实验的选题当中。学生在实验中所接触的训练项目无法跟上产业发展的速度，导致学生在实际应用中缺乏经验，难以融入产业生产实际需求中[5]。因此，将产业实际需求中要解决的问题引入专业综合实验的选题中，是生物工程产业型人才培养的重要环节。

其次，与其他传统基础学科相比，生物相关学科尤其是生物工程技术的发展日新月异，创新思维的培养对于生物工程专业的学生来说显得尤为重要。目前，生物工程专业综合实验多采用重复了多年的可预见性实验，导致学生的创新思维和创新能力难以得到有效提升。专任教师的产学研项目通常具有显著的探索性质，能有效促进学生创新思维的培养，但当前实验设计中很少选择此类探索性课题。

在生物工程专业综合实验的教学方案中，通常是学生通过执行教师制订好的实验方案，进行标准化的实验操作步骤，鉴定是否达到目标成果，以确定实验是否完成。这种实验教学方式有利于教师对课程过程的管理，但是不利于学生真正理解与掌握知识，反而会使学生丧失了对于实验设计和实验意义的思考，学生不了解实验课程对于生物工程专业的重要性，也无法从实验中取得创新性成果。

2 产学研融合背景下生物工程专业综合实验的改革路径

根据安徽工程大学生物工程专业培养方案，“生物工程专业综合实验”课程旨在以生物工程大实验为指导，让学生了解本专业的内涵、研究领域、发展现状及发展方向，启迪学生对生物工程系统知识的学习意识和提高学习兴趣，以下是结合产学研背景提出的“生物工程专业综合实验”课程改革建议。

2.1 完善学生实验、教师科研项目和企业生产需求的产学研培养模式

教师在设计生物工程专业综合实验时需要重点关注其应用型专业的本质，将近年来企业的热点生产项目转化为专业综合实验的选题，实现学生实验与企业生产的同频。生物工程专业综合实验是提高学生实践能力的核心课程，能帮助学生掌握实际操作技能，了解实验设计和数据分析方法，并学习如何将理论知识应用于实际生产问题[6]。在专业综合实验中融合专任教师与产学研项目相关的选题，有助于学生更深刻地了解企业需求，提升学生的专业能力和职业能力。将学生实验、教师科研项目和企业生产需求深入融合，建立健全的产学研培养模式，将为学生未来的职业规划打下坚实基础。

2.2 产学研融合背景下创新思维的培养

教师在设计专业综合实验的选题时，可以广泛引入行业的相关热点课题并将专任教师获批的产学研项目适当融入实验课程当中，为本科生提供一个了解生物工程领域前沿技术和切合实际生产的机会。学生在实验过程中，也可充分发散思维，提出创新性想法，设计实验路线并通过实验进行验证，并在专任教师的指导下完成部分产学研课题。不同于以往可预见性的实验结果，这种思维培养模式能够充分激发学生的创新思维，学习到如何与其他人合作，与其他专业的教师和学生交流专业知识，在跨学科领域提出新的想法和解决方案，并共同完成专业综合实验。创新思维的提升，能够为学生开展后续学术基础研究或者工程技术研发提供强大的助力。

2.3 培养学生自主探究学习的能力与兴趣

在题目自选和产学研项目融合的基础上，教师应提供对该选题的解读，引导学生在实验过程中提高自主探究学习能力与兴趣，建立系统思考能力，提升对本专业的兴趣。对于具体实验方案的确定，要求学生分组展示实验方案的设计思路，教师针对性地给予引导和调整，通过这样的方式让学生自主设计、调整、整合自己的实验方案，加深对生物工程专业实验的理解，调动学生的主观能动性，实现更有效、更全面的实验技能训练。

2.4 新媒体教学和线上线下教学的融入

对于具体的实验操作步骤的教学，以往的教学过程中以纸质教材与讲义为主，而在新媒体传播时代，可以结合高质量的实验操作视频对学生进行实验操作步骤的教学。线上线下混合教学更加符合新时代学生的学习方式，更能够激发学生的学习兴趣。

3 生物工程专业综合实验考核方式的改革建议

生物工程专业综合实验的考核应以提高学生的创新思维，激发学生的学习主动性为目标，提高学生对于实验基本原理、技术、方法以及实际应用领域的理解和综合运用能力，具体建议如下。

3.1 强调实验设计能力

让学生自主进行文献检索和实验方案设计，并提出建议进行调整，并将其纳入考核。生物工程实验设计是体现学生对课题的理解、独立思考能力和创新思维的重要过程，因此考核体系应该注重对学生实验设计能力的评估，鼓励学生设计出合理、可行的实验方案，有助于提高学生独立解决工程设计问题的能力。

3.2 注重对课堂教学成果的抽查

教师应当加强对学生实验过程的观察，增设课程参与评分的占比，通过随堂提问完成，抽查学生对实验技术的操作和理解，增进学生课堂的融入性，鼓励学生动手实验，提高其实践操作能力。

3.3 侧重实验报告撰写中的数据分析和讨论

生物工程实验操作复杂，并非所有的实验都能得到一样的实验结果，因此对生物工程实验数据的分析能力很重要。在实验结束后能够独立自主地对实验数据进行处理和分析，相比于抄写同质化的实验步骤以及简单追求完全一致的实验结果更能锻炼到学生，更有利于培养学生独立分析和解决问题的能力，使其专业能力和实践能力真正得到提升。

3.4 引入开放性问题考核

生物工程专业综合实验的设计和考核除了常规的实验报告外，考核体系还可以引入一些开放性问题考核，引导学生在实验操作过程中，主动思考新兴的生物工程问题和未来研究方向，培养其创新思维和学习新知识的能力。

总的来说，改革之后的生物工程专业综合实验考核应该更注重实验的过程、思考、评估和修正的过程，而非一个特定的实验结果，以此来修正本专业学生“唯结果论”的思维惯性，以更合理的考核方式提高学生对专业的认知，使其成为与产业需求接轨的生物工程人才。

4 结语

产学研深度融合是深化生物工程专业综合实验改革的重要导向，能深入促进学生的交叉学科能力、创新意识的培养，高校应通过产学研机制的建立提高学生与实际应用接轨的能力。生物工程专业综合实验是生物工程专业教学的重中之重，用于综合评价本科生通过四年学习对理论知识、实验技能、专业认知和产业需求等的理解。通过改革实验选题设置、设计思路、考核体制，培养出有解决实际问题能力的生物工程产业型人才。未来，生物工程教学改革需要进一步深化，流水不腐，户枢不蠹，只有顺应时代潮流不断调整自身的教学内容，应用新技术改变既定的教学方式，建立灵活且系统的考核体系，在教学过程中不断激发学生的积极主动性和培养学生勇于探索的精神，才能为学生打下更坚实、更牢固的科研基础，提高生物工程教学的成果，为我国生物工程科学的发展输送更多有实操能力的人才。