產學合作背景下生物醫用材料人才協同育人機制研究

摘" 要：產學合作背景下生物醫用材料協同育人機制對實現新時代高校育人目標，促進學生終身發展，培養新時代生物醫用材料行業發展需要的應用型人才至關重要。當前，產學合作背景下高校協同育人機制實踐面臨合作運行機制欠完善，人才培養目標有差異，人才培養方式不合理，師資力量較為薄弱的困境。該文從中國式教育現代化背景下新時代生物醫用材料卓越人才培養理念，聚焦職業素養培育體系，突出能力本位教育，增強學生的創新精神、創業意識和創業能力，開展“素養引領、項目驅動、五維融合”的產學合作協同育人機制研究。

關鍵詞：產學合作；生物醫用材料；協同育人機制；人才培養模式；應用型人才

中圖分類號：C961" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-000X（2024）25-0056-05

Abstract： Under the background of the industry-education integration， the collaborative education mechanism is very important to achieve the educational goal of universities in the new era， promote the lifelong growth of students， and cultivate the applied talents required by the development of enterprises in the new era. At present， under the background of the industry-education integration， the practice of collaborative education mechanism in universities faces the dilemma of imperfect cooperative operation mechanism， different talent training objectives， unreasonable talent training methods and weak teaching team under the background of the industry-education integration. For cultivation of outstanding talents in biomedical materials under the background of the modernization of Chinese education， this paper focused on the cultivation of talent's professional quality to highlight ability based education and enhance students' innovative spirit， entrepreneurial awareness and ability. The research on collaborative education mechanism of \"quality-oriented， project-driven， five-dimensional integration\" under the background of the industry-education integration was studied as well.

Keywords： industry-education integration; biomedical materials; collaborative education mechanism; talent training mode; applied talent

黨的二十大報告中提到，要把“推進健康中國建設……把保障人民健康放在優先發展的戰略位置”[1]。生物醫用材料作為一類用于對生物體進行診斷、治療、修復或替換其病損組織、器官或增進其功能的材料，與人類的健康息息相關；同時也是浙江理工大學（以下簡稱“我校”）材料科學與工程學科領域中未來重要的發展方向之一。作為承擔人才培養的高校在“面向生物醫用材料人才培養”過程中面臨一系列問題：①教學內容知識陳舊，所學的知識已與當前產業行業發展脫節；②教學與產業脫節，重理論輕實踐，人才培養缺乏前瞻性，學生對產業中實際存在的痛點難點問題知之甚少；③教學過程注重知識的傳授，學生缺乏主動的創新能力，產學合作缺乏深度和廣度。生物醫用材料人才涉及醫科、工科等多學科背景，單學科的人才培養設置已難以適應學科發展需要。想要解決這些問題僅靠加快教材更新速度是不夠的，關鍵是要在育人機制上更新理念，以產業需求為導向，推動面向中國式教育現代化背景下新時代的人才培養和發展。

反觀生物醫用材料行業雖近年來有快速的發展，同樣也存在若干問題：①我國的生物醫用材料產業的發展相對落后，科技成果轉化能力比較低，產業技術創新能力不強，缺乏自主的高端產品。②專業人才培養機制不完善，多數傾向于成熟技術的應用，輕視自主創新，缺乏創新技術產業化接軌機制，產業創新能力不足，尚未形成較為完整的生物醫用材料產業創新鏈。③雖生物醫用材料行業加強了科研院所的合作，但是沒有充分發揮科研院所和企業的各自優勢，產教融合程度不高，更多的是注重短期效益，研發成果轉化率低，融資渠道不暢通；沒有發揮市場主體、創新主體、政府機構等行為主體之間的多層級合作網絡關系。④管理部門產業謀劃缺乏精準性，全面規劃和管理機制尚不完善，不同地區存在項目重復立項，產品上市注冊周期長等問題。所以，為了形成高校與生物醫用材料產業需求的互補契合，整合產業與高校的優勢，充分利用市場導向的資源調配功能，打造生物醫用材料人才培養的創新教育體系，共同培養生物醫用材料行業需要的創新型人才已成為一種必然[2-3]。

基于此并結合以習近平新時代中國特色社會主義思想為指導，以立德樹人作為教育的根本任務，堅守為黨育人、為國育才的根本宗旨，圍繞生物醫用材料高素質人才培養為目標，秉承教育學生愛黨、愛國、愛社會主義、愛人民、愛集體的高素質人才發展理念，推進高層次創新型、復合型、應用型人才培養，開展“素養引領、項目驅動、五維融合”的產學合作協同育人機制研究和實踐，深化生物醫用材料人才培養的教育改革。從而為新時代生物醫用材料人才培養，探索實踐校企合作、產教融合、協同育人新模式，構建校企產學合作協同育人共同體提供理論基礎和實踐經驗。

一" 當前生物醫用材料人才培養的挑戰與困境

（一）" 生物醫用材料產業是國家戰略發展重大需求

生物醫用材料（Biomedical Materials），也稱為生物材料（Biomaterials），是指“能作為一個系統的整體或者部分使用一段時間，通過與生命系統的組成部分的相互作用，達到診斷、治療、增加或替換身體的一些組織、器官并恢復其功能為目的的任何物質或物質組合，它可以是天然或人工合成的材料”（美國國家衛生研究所NIHCDC）[4]。生物醫用材料的理論基礎在于人體與生命體細胞、血液、組織、器官等再生性能及其可修復性能，這與材料科學、醫學、化學、納米技術和生物技術的快速發展密切關聯。生物醫用材料主要研究內容涉及材料與組織、血液的生物相容性以及材料對病變組織或器官的修復或再生效果及其降解性和安全性等，其未來研究方向主要包括：①人體組織和器官的再生生物材料；②智能仿生生物材料；③生物智能制造材料；④生物智能控制材料。生物醫用材料已被廣泛應用于臨床醫學、組織工程、新型制造、納米技術和生物技術等領域，具有知識、技術密集和多學科交叉的特點，已成為當代材料學科的重要分支。

習近平總書記在2016年出席全國科技創新大會、兩院院士大會以及中國科協第九次全國代表大會時指出，“一些重大顛覆性技術創新正在創造新產業新業態，……生物技術、制造技術、新材料技術……廣泛滲透到幾乎所有領域，帶動了以綠色、智能、泛在為特征的群體性重大技術變革”[5]。《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》的第八章“高端新材料”中把“生物基和生物醫用材料研發應用”、“高端醫療裝備和創新藥”中把“人體植入介入產品、惡行腫瘤和心腦血管疾病特效藥物”列為深入實施制造強國戰略的內容；第九章中把“生物材料”列為戰略性新興產業[6]。2017年2月，國家發展和改革委員會公布的《戰略性新興產業重點產品和服務指導目錄》2016版共涉及5大領域8個產業，其中對生物醫學工程產業劃定了4個重點產業方向，其中之一為生物醫用材料。2018年3月22日，時任美國總統特朗普簽署對華貿易備忘錄，正式打響中美貿易戰第一槍；2018年11月19日，美國商務部工業安全署（BIS）出臺了一份針對關鍵技術和相關產品的出口管制框架，列出了14個進行管制的領域， 其中包括“先進材料，如生物材料”。生物醫用材料已成為我國重點打造的戰略性新興產業。

近年來，浙江省委省政府提出并著力打造“互聯網+”、生命健康、新材料三大科創高地建設，同時在《浙江省重大建設項目“十四五”規劃》中對新材料、生命健康、高端制造領域均有大篇幅提及，對生物醫用材料和醫療器械發展予以重點發展[7]。杭州、溫州、寧波、嘉興、紹興和金華等均把生物醫用材料列為重點發展方向，杭州市的錢塘區、余杭區、臨平區、濱江區，嘉興的海寧市、桐鄉市等均把生物醫用材料和醫療器械列為優先產業發展領域，其中我校所在的錢塘區政府內已有300余家涉及生物醫用材料和醫療器械研發的企業。

因此，生物醫用材料產業發展契合了國家、浙江省、杭州市和我校周邊區域經濟發展的重大需求，該學科發展對于推動新醫科背景下產學研互動合作具有重要意義。經濟和產業發展基礎是學科發展的重要推動力，依托生物醫用材料人才多維度協同育人機制，可以串聯我校材料、紡織、物理、化學、生物、數學、信息電子、機械制造、能源動力、設計和區域經濟等相關專業建設發展。

（二）" 高素質人才培養是突圍全球產業競爭的關鍵

生物醫用材料產業的發展依賴于擁有一批高素質的生物醫用材料人才。目前，全球生物醫用材料占醫療器械產品市場份額為40%～50%。在全球醫療器械生產和消費方面，美國約占40%，處于領先地位。世界排名前10位的跨國公司（美敦力-愛爾蘭、雅培-美國、強生-美國、西門子醫療-德國、碧迪醫療-美國、羅氏診斷-瑞士、GE醫療-美國、史賽克-美國、飛利浦-荷蘭、波士頓科學-美國）中，美國有6個。歐盟為全球第二大醫療器械市場，占比約為30%。亞太地區是全球第3大市場，占有28%的市場份額。在美國商務部工業安全署出臺了一份針對關鍵技術和相關產品的出口管制框架后，未來植介入類的III類生物材料類高端醫療器械會面臨原材料和技術斷供、“卡脖子”等難題。

在生物醫用材料領域，依靠自主研發，突破關鍵核心技術、探索前沿科學問題，是實現中國在全球生物醫用材料產業中突圍的關鍵；未來，新醫科背景下，生物醫用材料人才培養需要進一步整合力量，整合產業鏈條合作，積極促進產學研合作，這對加快生物醫用材料產業發展，解決我國醫療領域高端產品長期依賴進口的格局具有重大社會現實意義[8]。

（三）" 生物醫用材料人才培育機制難以適應國家戰略和產業發展需求

20世紀80年代初期我國生物醫用材料產業才開始起步，經過了幾十年的飛速發展，該領域的研究已達到國際先進水平，為世界第二大生物醫用材料市場。目前，生物醫用材料產業現已成為我國經濟的重要支柱產業之一，但也面臨著行業專業技術人才缺失的問題。盡管每年有大量畢業生進入生物醫用材料產業，但是真正能適應行業快速發展要求的人才遠遠不夠，跟不上需求。這種需求不僅是數量上的需求，更是高質量人才的需求。

人才是第一資源，科技人才在大國綜合國力較量與全球科技競爭中的作用愈發凸顯。習近平總書記在黨的二十大報告中指出要“深入實施人才強國戰略”。基于上述背景，我們圍繞生物醫用材料高素質人才培養為目標，秉承“創新化、紅色化、數智化、實踐化、國際化”的高素質人才發展理念，立足“科教融合、產教融合、線上線下融合、國內國外融合、思政德育融合”的多維育人途徑，開展“素養引領、項目驅動、多維融合”的產學合作協同育人機制研究和實踐，深化生物醫用材料人才培養的教育改革。

二" 產學合作背景下生物醫用材料人才協同育人機制的構建

為有效應對新時代生物醫用材料產業的快速發展，首先打造了職業素養培育體系，構建了“素養引領、項目驅動、多維融合”的產學合作協同育人機制，深化生物醫用材料人才培養的教育改革與實踐，致力于解決新時代生物醫用材料人才復合型技術技能人才的培養問題，具體如下所述。

（一）" 打造“全程導向”的職業素養培育體系

職業素養教育是一種養成教育，旨在全面提高學生的綜合素質。我們根據培養目標，整合課堂教學、基地培訓、企業實踐等校內校外的教學資源，將過去分散的資源素養教育內容整合成為一個完整的體系，從人格特質、價值觀、通用能力和專業能力四個層面構建職業素養模型，從自我管理、職業精神和職業能力三個維度提煉出生物醫用材料人才職業素養能力指標。使學生適應社會的發展，達到素養、精神和能力的協調發展（如圖1所示）。

（二）" 構建“項目驅動”的產學合作協同育人培養模式

打造產學合作協同育人共同體，實施產學合作協同育人工程，攜手行業企業成立產學合作協同育人聯盟，開展方案共訂、平臺共建、基地共享、成果共育、人才共培的“五共”合作，深化“共建、共管、共享、共育、共贏”的育人理念，發揮各自在學科、專業、人才、市場、資金、研發及轉化等方面的優勢和經驗，構建新型產學合作協同育人培養模式（如圖2所示）。

（三）" 設計“四層次模塊”的專業群分方向課程模塊體系

依據專業群面向的崗位群人才技術細分崗位多、專業基礎相通的特點，設計四層次的模塊課程體系建設，即“基礎培育模塊、自選培養模塊、個性定制模塊、產學合作協同模塊”，突出能力本位教育，尊重學生個體差異，為學生發展提供個性化培養服務。

（四）" 建立“五維融合”的人才培養機制

引導學生自主制訂個性化的專業學習方案，實現多路徑成才，開展“線上線下融合、思政德育融合、國內國外融合、科教融合、產教融合”協同育人的五維融合。建設產學合作協同育人平臺系統，構建數字化教學資源庫。

三" 產學合作背景下生物醫用材料人才協同育人機制的組織實施

（一）" 建設“雙師型”導師隊伍

優化教師隊伍建設，提高創新應用型人才培養質量，建設“學校導師+企業導師”的“雙師型”導師隊伍，共同負責學生指導，架構協同育人培養導師團隊。同時，一方面，鼓勵教師到企業參與技術服務和崗位管理工作；另一方面，聘請行業專家到學校擔任兼職導師，外引內培，建設一支高水平的導師隊伍。滿足人才培養過程中技能實踐、科研能力提升、社會培訓服務等育人功能的需要。

（二）" 制定個性化培養課程模塊體系

校企雙方根據學科建設發展和產業發展需求，共同為生物醫用材料人才培養制定個性化課程模塊體系，在人才培養過程中，除通用能力培養方面有共同的基礎培養課程模塊外，在專項技能培養、綜合技能培養和職業能力培養方面，設定多個自選模塊，學生根據個人發展目標和規劃，可自行組織和選擇個性化的課程培養體系。

（三）" 構建以項目為載體驅動產學合作協同育人

以創新思維能力提升和職業素養能力訓練為目標，通過學校和企業創新合作模式與組織保障、基地建設平臺化運營、資源共享與合作交流、探索實踐科研交流和人才培養平臺多樣化建設，服務復合型專業技能人才培養[9]。以項目驅動為導向，設計層次遞進的項目庫，按照能力發展階段不同設計課程模塊，通過基礎培養課程穿插調研課題，培養通用能力；自選培育課程串聯實驗設計項目，培養專業能力；創設真實工作情境貫穿創新設計項目，培養綜合能力；將教育教學內容與生產實際相融合，促進學生在技術技能方面的學習、掌握，提升和遷移，提高人才培養質量[10]。

（四）" 建立“五維融合”的育人新機制

堅持服務國家和區域發展，探索“科教融合、產教融合、線上線下融合、國內國外融合、思政德育融合”的“五維融合”育人機制，促進人才培養過程中創新與實踐能力深度融合，學校教育與產業發展同向同行、雙向發力，推動研究生教育高質量發展。

（五）" 完善產學合作協同育人評價機制

產學合作協同育人是一種學校與企業資源信息共享的“雙贏”模式。產學合作協同育人評價的主體除學校外，還要發揮出企業和相關部門的優勢，通過有效的多元化評價，產學合作協同育人才能達到預期的成效。構建了政府、社會、企業、學校和學生等共同參與的“多元”人才培養評價體系，實現評價主體多元化、評價手段多元化和評價內容多元化，多元參與人才培養質量監控體系，對學生的德育作出客觀、合理、全面和科學的評價。探索實施過程化評價模式，構建了基于“政府認可評價、社會匹配評價、學校培養評價、企業用人評價和學生自我評價”的多元參與人才培養質量監控體系，促使人才質量保障體系成為循環往復的閉合環，進而促進高校自身發展，完善人才培養方案（如圖3所示）。

四" 結束語

總而言之，針對當前產學合作背景下高校協同育人機制實踐面臨合作運行機制欠完善，人才培養目標有差異，人才培養方式不合理，師資力量較為薄弱的困境。應從重視產學合作協同育人模式的應用，對現有的優勢資源進行整合，著眼于學生未來發展和產業發展需求，聚焦新一代生物醫用材料人才職業素養、職業能力、創新能力培養，合理調整教學內容和教學模式，尊重學生個體差異，把準人才培養規律，構建新型的“素養引領、項目驅動、五維融合”的產學合作協同育人機制研究，挖掘學生的潛能和優勢，充分發揮出產學合作協作育人的價值，深化生物醫用材料人才培養的教育改革與實踐。

參考文獻：

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[6] 中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要[EB/OL].http：//www.xinhuanet.com/politics/2021lh/2021-03/13/c_1127205564_2.htm.

[7] 浙江省人民政府辦公廳關于印發浙江省重大建設項目“十四五”規劃的通知[EB/OL].https：//www.zj.gov.cn/art/2021/5/17/art_1229 019365_2284570.html.

[8] 殷敬華，張華威，湯飛.走產學研相結合道路發展中國特色高端醫療產業[J].新材料產業，2010（7）：6-9.

[9] 徐義晗，郭艾華，王志勃.素養引領項目驅動多維融合：軟件技術專業群人才培養模式創新與實踐[J].中國教育技術裝備，2021（19）：60-63.

[10] 付博，李松偉，趙銘欽.產學協同育人背景下煙草類專業創新教學體系探索[J].教育教學論壇，2021（28）：96-99.

基金項目：浙江省“十四五”研究生教學改革項目“生物醫用材料人才產學合作協同育人機制的研究與實踐”（2023JG140）

第一作者簡介：江國華（1975-），男，漢族，浙江建德人，博士，教授，副院長，博士研究生導師。研究方向為生物高分子材料的教學。