生物醫學高素質創新型人才培養模式探索與實踐

胡祖權，曾 柱，王 赟

（貴州醫科大學 a.生物與工程學院；b.貴州省感染免疫與抗體工程重點實驗室/貴州省免疫細胞與抗體工程研究中心，貴州 貴陽 550025）

引言

生物醫學是綜合生物學和醫學的理論方法發展起來的交叉前沿學科，其目的是運用生物學的技術手段探究和解決醫學問題，對推動醫學診斷和治療技術發展起著關鍵作用。目前，部分高校招收生物醫學專業碩士研究生，以基礎醫學自主設置的二級學科形式存在，本科階段則主要包括生物技術、生物科學、生物工程和生物信息學等專業。這些本科專業學生的學習目的性沒有醫學相關專業學生那么明確，對自己的專業產生一種“無所不能、一無所能”的感覺，使得部分學生出現學習積極性不高、專業思想不穩定的現象。因此，通過改革專業課程教學模式提升學生的自主學習能力和專業認同感尤為重要。現在普遍認為，教學以學生為中心的導向是人才培養的出發點，“雙創”型、應用型人才是未來社會人才的基本要求［1］。近十年來，我們持續加強專業師資隊伍建設，打造優秀的教學團隊，對生物技術專業的“基因工程原理”“生物信息學”和“醫學生物物理學”等核心專業課程加強課程思政建設，開展“以學生發展為中心，培養學生專業興趣”為目標的教學改革，逐步建立了課程、訓練和競賽“三位一體”的專業教學體系，強化學生的創新能力和創業意識，培養學生的實踐能力和專業興趣，開展廣泛深入的創新創業訓練和競賽，從而達到提升學生綜合素養的目標。

一、建設教學科研平臺，打造優秀教學團隊

在高等教育中，教學和科研相輔相成、相互促進。教師通過科研工作不斷更新知識，并以言傳身教為學生樹立榜樣，因此，科研是創新教學的源頭活水，通過科研反哺教學能夠最大限度促進創新創業教育的發展。專業課程的教學可為教師的科研提供學生資源和科學問題，其追蹤前沿的要求也是科研的隱形動力，所以，教學能夠推動科研工作的開展。我們在已有教學實驗中心的基礎上，接連申請獲批學校生物與醫學工程重點實驗室、醫藥生物技術工程研究中心及貴州省普通高等學校免疫細胞與抗體工程研究中心等科研平臺，為學生的創新創業和實習實踐教育提供了硬件支撐。同時，我們加強本專業教師團隊建設以增強教學軟實力。2015年，筆者所在創新人才團隊被貴州省科技廳授予“貴州省科技創新人才團隊”，該團隊現有34名成員，其中32人具有博士學歷。以本創新人才團隊為支撐，通過自身培養與選派參加中青年骨干教師培訓相結合的方式提升教學團隊的綜合素質，現已增加省優秀青年科技人才、省優秀教師、省先進工作者、省五一勞動模范、全國萬名優秀創新創業導師和貴州省首批創新創業導師各1名，貴州省高校青年教師教學競賽獲獎3人次，校級教學競賽獲獎5人次，逐漸打造出一支優秀的專業教學團隊，并于2018年獲評為學校“黃大年式教師團隊”。通過教學科研平臺和教學團隊的持續建設，為培養生物醫學類高素質創新型人才提供了基礎保障。

二、建立學術班主任制度，加強專業課程思政建設

高校現有輔導員主要負責學生的行政管理和思想政治工作，學術缺位給大學生的學習和創新帶來負面影響，對學生的學業生涯未能起到良好的示范作用［2］。我們針對生物技術等本科專業，選派具有博士學歷的年輕教師擔任學術班主任。從學生入校開始，制訂循序漸進的專業教育方案，引導學生更全面地了解、認識自己的專業，并結合學生的個人實際情況制訂合理的學習計劃，使學生明確自己的專業定位及學習目標。同時，教學團隊深入挖掘教學內容中的思政育人元素，精準提煉育人點，將生物醫學倫理、道德與法律、責任與擔當、科學精神和人文精神巧妙融入授課內容，使學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，恪守科學倫理與道德，具有較高的科學精神及探究科技前沿的責任心和使命感。這樣，大學生的校園生活更加充實，學習的主觀能動性更強，并通過學習實踐等活動主動適應社會崗位的需求。

至2019屆生物技術專業學生畢業時，考研錄取率達到33.8%，3人獲貴州省優秀畢業生稱號，參與發表多篇學術論文，多人次在國家和省級創新創業比賽中獲獎，2人還憑借創新創業的出色表現被評為學校“十佳學子”，并榮獲“中國大學生自強之星”獎學金。部分畢業留校深造的研究生依舊表現出色，2016屆本科畢業生1人保送本學院攻讀研究生，獲得國家獎學金、鐘南山一等獎學金，在2019年研究生畢業時榮獲貴州省三好學生、貴州省優秀畢業生、貴州醫科大學優秀畢業論文二等獎。當前，學術班主任制度已在我校其他專業全面推廣，極大地促進了我校高質量本科教育的發展。

三、“三位一體”專業教學體系的建立

（一）改革教學模式，打牢學生的專業基礎知識，培養學生的自主學習能力和專業興趣

醫學院校生物醫學相關專業的學生既需要掌握化學和生物學的基礎知識，又要了解大量的生物學和醫學前沿科學進展，專業課學習難度大，理論課內容的學習相對枯燥，使得專業教學具有特殊性［3］。專業課程的教學內容中包括大量難懂的技術原理，這些知識點過于專業化、抽象化，平面化的多媒體設計在教學過程中讓教師無法講解透徹，讓學生感覺枯燥乏味，無法激發學生學習的主動性和積極性，甚至影響學生的專業興趣［4］。因此，我們開展基于多媒體課件過程演示設計的課堂教學方式改革，將一些抽象的實驗原理和過程變得具體化、形象化，學生不再因為個體差異而出現不一樣的理解，加深了學生對知識點的印象，達到教師易教、學生易學的良好教學效果，從而提高了課堂的教學效率。因此，我們在專業課程的教學改革過程中，緊扣“學生愿意聽、學生能聽懂、學生樂意參與”的教學理念，設計簡潔而不簡單的多媒體課件，增加教師教學的藝術性，不斷提高學生的學習興趣，打牢學生的專業基礎知識。

接著，我們通過文獻閱讀研討課等教學模式的改變，注重學生的學習過程和科研能力培養，實現以學生為主、教師引導的專業基礎知識教學。該類教學活動圍繞生物醫學領域專業文獻的檢索、閱讀、總結和討論來開展，訓練學生的學術思想和科研技巧，提升學生發現、提出和解決科學問題的能力，增強學生的創新意識和批判性思維，為以后的創新創業和科研實踐奠定基礎［5］。最后，基于互聯網環境開展網絡課程、微課和雨課堂等教學課程建設和教學模式改革，豐富了教學形式，進一步提高了學生的課堂學習興趣和教學效果。

同時，我們將科研成果取得的授權發明專利應用于實驗教學，設計生物技術大綜合實驗并自主編撰實驗教材，將“生物信息學”“基因工程原理”“發酵工程”“蛋白質與酶工程”“生化分離與分析技術”“食品安全檢測”等專業課程的知識串聯開設綜合實驗，從根本上解決專業課程“分塊”教學過程中存在的分散、重復等問題，形成了特色鮮明、技術前沿、創新實踐相結合的綜合實驗教學體系，使學生熟悉生物工程上中下游的操作過程，清楚生物醫學在生產生活中的應用價值，從而培養學生的科研思維和綜合運用專業知識分析解決實際問題的能力。

（二）訓練學生的科研素養，培養學生的創新能力和創業意識

本團隊積極響應國家“大眾創業，萬眾創新”的號召，積極開展聯動第一課堂和第二課堂的校園“雙創”教育和實踐工作。在大一結束時，選拔對科研有濃厚興趣的學生進入“卓越科研人才培養計劃”，由導師和研究生共同指導學習科研方法和實驗操作；在大二和大三期間，鼓勵學生跨專業、跨年級組建團隊申報大學生創新創業項目；在大四階段，則開展畢業實習和論文撰寫的實踐訓練。通過分年級分層次的專業指導，近5年共獲批國家級和省級大學生創新創業訓練計劃20余項，培養了學生的科研素養和綜合解決問題的能力，進一步提高了學生的專業興趣。

（三）積極組織創新創業競賽和成果孵化，提升學生的自信心和專業認同感

對于在科研活動中有成果產出的學生，我們及時指導學生整理成果發表科研論文或申請專利，積極組織學生參加全國大學生創新創業年會和各類競賽活動。近5年本科生以第一作者發表北圖核心期刊論文3篇，參與發表論文9篇；獲得國家創新創業比賽一等獎2項、二等獎3項、三等獎2項；獲得貴州省創新創業比賽特等獎1項、一等獎8項、二等獎8項、三等獎和優勝獎16項；獲得校級獎勵17 項。其中，2016 年學生參加“互聯網+”創新創業大賽，獲得貴州省創意組銅獎及最具商業價值獎，隨后成立了創業公司，并于2018年參加“互聯網+”創新創業大賽，再次獲得貴州省初創組銀獎；2020年“黔農助手”獲第十屆全國大學生電子商務“創新、創意及創業”挑戰賽貴州省特等獎。這些活動培養了學生的創新創業能力和組織表達能力，形成了良好的團隊合作和創新創業氛圍，提升了學生的自信心和專業認同感。

四、人才培養模式的應用成效

在高素質專業人才培養過程中，平臺和教師團隊是第一要素，通過人才引進和平臺投入建設可快速提升人才培養的基礎條件。選拔優秀的青年教師擔任學術班主任可以在一定程度上幫助生物醫學相關專業學生穩定自己的專業思想。更重要的工作則是通過專業課程教學及實習實踐提升學生的專業興趣和認同感。為此，我們初步建立了成效顯著的“三位一體”教學體系。第一層次為面向全體學生的課程教學和專業講座，傳授專業基礎知識，培養學生的主動學習能力和實驗操作能力，拓寬學生的視野，激發學生的專業興趣；第二層次為面向對科研有濃厚興趣的學生開展科研素養訓練，培養學生獨立思考、分析和解決問題的能力，增強學生的創新思維、創業意識和實踐能力；第三層次為面向具有初步成果的學生開展競賽和成果孵化，幫助學生整理成果發表科研論文或參加創新創業競賽，培養學生的創新創業能力，提升學生的專業認同感。

從2011年開始實施“以學生發展為中心”的專業課程改革，2013年開始拓展到專業課程為大學生的創新創業服務，培養學生的自主學習能力和專業興趣。2014年，基于專業課程改革的創新創業教育與實踐顯露出其在生物技術專業教學方面的新活力，指導的2名本科生榮獲2014屆優秀畢業論文一等獎。隨后，我們建設教學科研平臺，打造優秀教學團隊，建立學術班主任制度，開展更多專業課程的改革，“基因工程原理”和“細胞工程”2門課程獲一流課程項目建設，“基因工程原理”“生物信息學”“微生物學”和“生物防治技術”等課程獲優秀示范性網絡課程項目建設，學生的課堂滿意度和課程教學效果顯著提升［3］。學生參與創新創業活動的積極性大增，于2015年獲得第十四屆“挑戰杯”貴州省大學生課外學術科技作品競賽一等獎，并在第八屆全國大學生創新創業年會上進行學術交流。至此，我校生物醫學高素質創新人才的培養工作開始取得突破。通過進一步加強對科研有濃厚興趣學生的科研培養，訓練學生的創新思維、創業意識和實踐能力，培養了更高質量的適應社會發展需求的專業學生。

通過專業課程教學和人才培養模式的改革，達到了教學相長、課堂教學效果顯著提高的目標，實現了“以學生發展為中心，培養學生專業興趣”的教學理念，順應了國家“大眾創業、萬眾創新”的潮流，為貴州省生物醫藥新興產業的發展輸送了一批有較強創新創業意識和崗位適應能力的專業人才。當然，還有許多方面需要我們努力改進，一是不斷完善專業基礎課程的教學體系，使其與專業課程更好地銜接；二是更加突出生物醫學相關專業在醫學院校的重要性，爭取學校更多的關注和支持，包括從制度上和績效獎勵上加大對學術班主任的支持力度；三是進一步加強師資培訓，提升教師在創新創業指導方面的能力，并加強與企業合作，促進創新成果的轉化。