摘 要:隨著生物技術行業的快速發展,分子生物學教育正面臨如何與產業需求接軌的挑戰。本文從產教融合的視角出發,探討了分子生物學教育的創新與實踐路徑。首先,構建產教融合的課程體系,優化課程設置,融入企業和科研機構的深入合作,共建實習基地和實驗室共享機制;其次,提出定期更新教學內容與教材的建議,及時引入行業前沿技術和實際案例;最后,探索“項目制”教學模式,使學生在參與企業課題和科研項目中掌握知識,并通過多樣化的評價體系,全面提升學生的創新能力和實踐水平。本文的創新措施為分子生物學教育領域的改革與實踐提供了重要參考,推動了人才培養與產業需求的緊密結合。
關鍵詞:產教融合;分子生物學;教育創新;校企合作;實踐教學
Abstract:With the rapid development of the biotechnology industry,molecular biology education is facing the challenge of aligning with industry demands.This paper explores innovative approaches and practical pathways for molecular biology education from the perspective of industryeducation integration.First,it proposes the construction of an industryeducation integrated curriculum system,optimizing course design through indepth collaboration with enterprises and research institutions,and establishing shared internship bases and laboratory mechanisms.Additionally,it recommends regular updates to teaching content and materials to incorporate cuttingedge industry technologies and realworld case studies.Finally,it explores a \"projectbased\" teaching model,enabling students to acquire knowledge by participating in corporate projects and scientific research,while adopting a diversified evaluation system to comprehensively enhance students' innovation capabilities and practical skills.The innovative measures presented in this paper provide valuable references for the reform and practice of molecular biology education,promoting closer integration between talent cultivation and industry needs.
Keywords:Industryeducation integration;Molecular biology;Educational innovation;Universityenterprise collaboration;Practical teaching
“分子生物學”是廣東藥科大學生命科學與生物制藥學院的生物制藥、生物工程、生物科學、生物技術、海洋藥學以及醫藥信息工程學院的生物信息學等專業必修主干課程之一。課程開設旨在訓練學生具有較強的邏輯思維和科學實踐動手能力、分析和解決問題的能力及培養良好的科研素質,為以后獨立從事生命科學及相關學科領域的基礎研究、實踐研究和產品開發奠定基礎[1]。然而,當前高校“分子生物學”課程多以理論教學為主,缺乏與實際行業需求的緊密聯系,導致學生在畢業后面對實踐問題時常常顯得準備不足[2]。為解決這一問題,產教融合成為分子生物學教育改革的一個重要方向。
產教融合指的是教育與產業的深度合作,將企業需求與教育資源相結合,引入真實的生產和科研項目到教學中,定期開展行業專家講座和技術交流,安排學生在企業實訓基地進行實踐,并且與企業共同開發行業案例教學資源,將實際的生產和科研項目融入課程中,使學生掌握真實工作情境中的問題解決能力,旨在培養符合產業要求的應用型人才[35]。通過產教融合,學生可以更早地接觸實際工作環境,了解行業動態和技術要求,從而更好地將所學知識應用于實踐中。
在此背景下,本文從產教融合的視角出發,探討分子生物學教育改革的創新途徑及其實踐應用,將通過校企合作、引入企業資源和實踐項目等方式,構建出既能傳授學科基礎理論,又能滿足行業需求的教學模式。期望為高等教育中“分子生物學”課程的改革提供新的思路和可行的實施策略,以培養具備創新能力和實踐技能的高素質生物學專業人才。
一、“分子生物學”教學現狀與問題分析
(一)傳統分子生物學教學模式的問題
(1)理論與實踐脫節。理論講授為主,實驗教學輔助且課時不足。導致學生應用能力薄弱。實驗內容基礎重復,難以培養創新能力和科研技能。
(2)教學內容滯后于學科發展。教材更新緩慢,缺乏CRISPR/Cas9、表觀組學等前沿技術內容,學生難以適應行業新動態。
(3)科研實踐機會匱乏。科研實踐是分子生物學學習中不可或缺的一部分,學生通過科研實踐可以深入理解和掌握前沿技術,培養創新思維和實驗設計能力[6]。科研資源集中,多數學生缺乏參與真實科研項目的機會,畢業時仍不熟悉科研流程。
(二)教學內容與產業需求的脫節
首先,學術導向偏離產業需求。課程側重學術理論,與企業對應用型人才需求不匹配,學生實踐能力不足。課程側重學術理論,與企業對應用型人才需求不匹配,學生實踐能力不足。其次,分子生物學作為一門實驗性很強的學科,對實驗設備和教學資源的要求較高[7]。實驗資源制約產教融合。目前高校存在設備陳舊、實驗室開放不足,學生無法接觸行業新技術工具,導致技能提升受限。
二、分子生物學教育創新與實踐的具體措施
為了有效解決當前分子生物學教育中的不足,進一步提升教學質量,促進學生實驗能力與產業需求的緊密銜接,教學改革應著重從課程體系、實踐平臺、教學內容以及教學模式等方面著手,構建一個產教融合的全新教育體系,以下是具體的改革措施。
(一)構建產教融合的課程體系
課程設置增加企業與科研單位的深度參與,引入實際的項目或任務模塊。例如,可以與生物技術公司合作,如國內的百濟神州等生物公司,由企業提供實際問題或研發需求,讓學生通過項目制學習(Problem Based Learning,PBL)方式,參與到企業項目中,完成從理論學習到實踐操作的閉環教育。這種PBL方式不僅能提升學生的理論知識應用能力,還能幫助他們理解如何在實際中運用科學技術解決問題。
在實驗課程中,增加與行業發展和產業技術應用密切相關的案例和實驗項目是提升學生實踐能力的重要途徑,通過引入生物技術領域,如藥物研發、基因編輯、精準醫療等領域的技術難題,或介紹最新的諾貝爾獎,如2024年度諾貝爾獎生理學或醫學獎微小RNA等。通過實際案例,讓學生分析和解決這些實際問題,幫助他們了解產業需求,提升解決實際問題的能力。與此同時,實驗課程的設計應加強與產業技術的銜接,更新實驗設備和工具,如激光共聚焦顯微鏡、掃描電鏡等,并確保學生掌握前沿技術的操作技能,如CRISPR/Cas9基因編輯、單細胞測序等。
(二)建立校企合作的實踐平臺
校企合作是產教融合的核心環節,通過與生物技術企業及科研機構的緊密合作,可以為學生提供更多的實踐機會,幫助他們積累科研和產業經驗[8]。高校應積極與生物技術公司、制藥企業、科研院所等單位合作,共同建立實習基地和共享實驗室。這些平臺可以為學生提供長期實習機會,讓他們深入參與企業的研發項目,了解行業動態,并掌握實際操作技能。例如,可以設立校外聯合實驗室,企業提供先進的實驗設備和項目機會,學生通過這些平臺,在企業導師的指導下,完成實際的科研或技術開發任務。
校企合作不僅限于學生的實習,還可以通過邀請企業專家授課、聯合開展科研項目等方式,將企業的資源引入學生課堂。通過邀請企業的高級技術人員和科研人員擔任兼職教師或導師,企業導師可以將前沿技術和產業實踐帶入課堂,為學生提供更加貼近實際需求的教學內容。這種合作形式不僅能提高學生的職業素養和技術水平,還能幫助學生建立與行業專家的聯系,拓展未來的職業發展空間。
(三)更新教學內容與教材
教學內容和教材的更新是教學改革的重要環節。為了確保學生掌握最新的技術和行業動態,教材和教學內容必須與生物技術的最新進展保持同步。可以通過與行業專家和學術界共同合作,編寫符合現代生物技術行業發展需求的教材,確保學生在校期間學習到當前最為實用和創新的知識。
為了讓課程內容更具實踐性和應用價值,教材中可以增加由企業技術專家編寫的實際案例。這些案例應結合企業在研發和生產中的實際需求,幫助學生在學習過程中接觸到行業中的技術難題和解決方案。此外,課程任務的設計也應與企業需求相結合,讓學生在完成課程任務的過程中,不僅掌握基本的理論和實驗技能,還能夠解決類似企業中的實際問題。
(四)探索“項目制”教學模式
PBL是一種以學生為中心的教學方式,學生通過完成具體項目任務,學習知識并培養技能,這種教學模式非常適合分子生物學這樣實踐性較強的學科。在PBL教學中,課程設計圍繞實際的科研課題或產業項目展開,學生需要通過分組協作,完成從項目調研、實驗設計到結果分析的全過程。這樣的項目可以與企業合作,采用真實的企業研發需求或科研機構的課題作為項目內容。例如,學生可以通過解決一個基因編輯應用問題,掌握CRISPR/Cas9技術的操作流程,或通過設計一項生物醫藥研究,掌握新藥研發的基礎流程。這種教學方式能夠有效提升學生的創新能力和實際操作能力,讓他們在解決實際問題的過程中不斷成長。
PBL不僅在內容上需要創新,評價體系的多樣化也至關重要。傳統的單一考試模式難以全面衡量學生在項目中的實際表現,因此需要通過過程性評價和實踐能力評價相結合的方式進行綜合考核。過程性評價注重學生在項目中的參與度、團隊合作能力、問題解決能力等多方面表現,而實踐能力評價則關注學生在實驗設計、操作、數據分析等環節的技能水平。通過這種多元評價體系,能夠更全面、公正地衡量學生的綜合素質與實際能力,鼓勵他們在項目中積極創新和實踐。圖1為產教融合視角下的“分子生物學”教學改革圖。
圖1 產教融合視角下的“分子生物學”教學改革圖
三、結論與展望
通過本研究對產教融合模式在分子生物學教育中的應用實踐有以下方面內容。(1)產教融合有效解決了傳統“分子生物學”教學中理論與實踐脫節的問題。通過引入產教融合模式,將企業的實際需求與教學內容相結合,使學生不僅能夠掌握基礎理論,更能夠應用這些理論解決現實中的問題。實踐教學與企業項目相結合,為學生提供了更真實的實驗操作和課題研究機會,提升了學生的實踐能力和創新思維。(2)校企合作的教學模式促進了課程內容的更新和多樣化。通過與生物科技企業和科研機構的緊密合作,課程內容得以持續更新,將行業最新的技術成果、工具方法引入課堂。這不僅使學生能夠接觸到前沿知識,還使他們在畢業后能夠快速適應行業需求。此外,企業專家參與課程設計和教學,增強了課程的實用性和時效性。(3)產教融合模式通過校企聯合培養,使學生在學習過程中就能夠積累實踐知識和項目經驗,了解行業內的運作流程和技術標準。通過真實企業項目的訓練,學生的動手能力、團隊合作能力和項目管理能力得到顯著提升,這使他們在求職時更具競爭優勢。同時,企業導師的參與也為學生提供了直接接觸行業的機會,企業在了解學生的能力和潛力后,也增加了招聘的可能性。
為進一步推進產教融合在分子生物學教育中的應用,未來的教育改革需要從以下幾個方面進行深化和創新。首先,建立更為穩定和長效的校企合作機制。學校可以與企業共同簽署長期合作協議,明確雙方在人才培養、科研合作等方面的責任和權益,并建立定期的溝通機制,確保企業在課程設計、項目開發和教學實施中的深度參與。其次,完善實踐教學的評價體系。可以通過多元化的評價方式,例如引入企業導師的評價、同行評審、交叉評審等,確保學生在實踐中的能力提升得以全面評估。最后,推動跨學科的產教融合創新。通過與計算機科學、材料科學等領域的合作,培養具有跨學科思維和技能的復合型人才,使他們能夠應對未來生命科學產業更加復雜的技術和需求。
綜上所述,隨著生物技術行業的不斷發展和教育改革的深入,產教融合模式將在分子生物學教育中發揮越來越重要的作用。通過深化校企合作、提升教師素養、優化評價機制和推動跨學科融合,可以培養出更加符合社會和產業需求的創新型人才,為生物科學領域的進步提供重要支持。
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基金項目:2024年廣東省高等教育教學研究和改革項目——基于生物信息技術環境下《分子生物學》教學改革探討;粵港澳大灣區高校在線開放課程聯盟2025年教育教學研究和改革項目(WGKM2025I065);2023年廣東省線上線下混合式一流課程——分子生物學
作者簡介:吳文梅(1991— ),男,漢族,安徽安慶人,博士研究生,講師,碩士研究生導師,研究方向為分子生物學與生物化學。
*通信作者:胡麗莉(1979— ),女,漢族,湖北咸寧人,博士研究生,副教授,碩士研究生導師,研究方向為分子生物學。