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        產(chǎn)教融合視域下職業(yè)本科“合成生物技術(shù)”課程教學(xué)實踐

        2023-10-30 14:34:08吳麗雙
        科教導(dǎo)刊 2023年26期
        關(guān)鍵詞:產(chǎn)教實訓(xùn)生物

        吳麗雙,田 健

        (1.浙江藥科職業(yè)大學(xué) 浙江 寧波 315100 2.寧波希諾亞海洋生物科技有限公司 浙江 寧波 315100)

        2021 年習(xí)近平總書記強調(diào)“穩(wěn)步發(fā)展職業(yè)本科教育,建設(shè)一批高水平職業(yè)院校和專業(yè)”。發(fā)展本科層次職業(yè)教育成為我國時代之需。浙江藥科職業(yè)大學(xué)(以下簡稱“我?!保┳鳛槠渲械囊凰究茖哟温殬I(yè)院校,成功申報了合成生物技術(shù)專業(yè)。合成生物學(xué)是生物科學(xué)在21 世紀(jì)發(fā)展出的一門分支學(xué)科,集成了傳統(tǒng)生物學(xué)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)的知識體系和研究方法來設(shè)計新的生物系統(tǒng)和工廠,在生物醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、食品及環(huán)境等各個領(lǐng)域不斷取得突破[1-3]。因此,作為我校職業(yè)本科合成生物技術(shù)專業(yè)的核心專業(yè)課程,“合成生物技術(shù)”如何進(jìn)行施教是當(dāng)前亟待解決的實際問題。本科層次職業(yè)教育區(qū)別于其他教育的一個最大的特色和亮點是深度的產(chǎn)教融合以及一體化的產(chǎn)學(xué)研人才培養(yǎng)模式。因此,“合成生物技術(shù)”課程的建設(shè)過程中加強學(xué)校與企業(yè)的深度融合、提高校企合作雙元育人質(zhì)量,是教學(xué)模式探索中的重要一環(huán)。

        本研究根據(jù)對合成生物學(xué)相關(guān)企業(yè)的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)一線崗位用人需求的調(diào)研,依托寧波希諾亞海洋生物科技有限公司,結(jié)合學(xué)生的學(xué)情分析,從教學(xué)內(nèi)容選擇與模塊化重構(gòu)、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合、產(chǎn)教融合實訓(xùn)教學(xué)設(shè)計等方面,深入探索并實踐產(chǎn)教融合視域下“合成生物技術(shù)”課程的教學(xué)模式,以期在培養(yǎng)該專業(yè)職業(yè)本科高層次技術(shù)技能人才中取得更好的成效。

        1 產(chǎn)教融合研究現(xiàn)狀

        從《本科層次職業(yè)教育專業(yè)設(shè)置管理辦法(試行)》可知,職業(yè)本科教育的目標(biāo)是培養(yǎng)“高層次的技術(shù)技能”人才[4]。職業(yè)本科教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)定位:面向行業(yè)產(chǎn)業(yè)的高端領(lǐng)域,培養(yǎng)能從事產(chǎn)品生產(chǎn)和服務(wù)、科技成果轉(zhuǎn)化、解決復(fù)雜問題和進(jìn)行復(fù)雜操作,具有較強專業(yè)能力、創(chuàng)新能力、方法能力、組織領(lǐng)導(dǎo)能力、可持續(xù)發(fā)展能力和綜合職業(yè)素養(yǎng)的高層次技術(shù)技能人才??偟膩碚f,職業(yè)本科教育要實踐“產(chǎn)”“科”“教”深度融合的培養(yǎng)模式,要注重專業(yè)理論知識、專業(yè)技術(shù)技能以及人文素養(yǎng)的結(jié)合等[5]。

        2019 年《國家職業(yè)教育改革實施方案》明確指出,高校培養(yǎng)技術(shù)技能型人才的關(guān)鍵方式是深化產(chǎn)教融合、校企“雙元”育人[6]。對高等教育法和職業(yè)教育法進(jìn)行文本分析,基于高職院校人才培養(yǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)對本科層次職業(yè)高等學(xué)校和普通高等院校設(shè)置指標(biāo)進(jìn)行比對,就已有本科層次職業(yè)高等學(xué)校辦學(xué)條件進(jìn)行梳理剖析,結(jié)果均顯示,產(chǎn)教融合度是本科層次職業(yè)高等學(xué)校設(shè)置的主要壁壘,也是優(yōu)化職業(yè)教育類型定位之主要表征[7]。設(shè)置、興辦和評估本科層次職業(yè)高等學(xué)校,均應(yīng)將產(chǎn)教融合視為重要突破口和關(guān)鍵績點。

        一直以來,我校與寧波希諾亞海洋生物科技有限公司有著緊密的產(chǎn)學(xué)研合作,因此,教學(xué)團(tuán)隊就產(chǎn)教融合視域下的“合成生物技術(shù)”課程的建設(shè)與該企業(yè)進(jìn)行深入的合作,對基于產(chǎn)教融合的教學(xué)模式進(jìn)行了探索與實踐。

        2 教學(xué)內(nèi)容的選擇與模塊化重構(gòu)

        我校職業(yè)本科教育定位于培養(yǎng)“厚藥德、明藥規(guī)、強藥技、懂智造、接國際”的高層次技術(shù)技能人才?!昂铣缮锛夹g(shù)”課程必須基于行業(yè)工作體系,構(gòu)建基于綜合職業(yè)能力培養(yǎng)的實踐導(dǎo)向課程體系;在課程內(nèi)容方面需要注重技術(shù)技能理論知識的學(xué)習(xí)、技術(shù)技能創(chuàng)新能力培養(yǎng)和研發(fā)實踐能力訓(xùn)練。本研究中該課程教學(xué)內(nèi)容的選擇與模塊化重構(gòu)是基于職業(yè)崗位工作調(diào)研、崗位典型工作任務(wù)分析、崗位職業(yè)能力分析、課程知識體系重構(gòu)、設(shè)計并確定學(xué)習(xí)內(nèi)容等系列過程。

        教學(xué)團(tuán)隊將該課程理論知識的授課內(nèi)容分為8 個章節(jié),系統(tǒng)地闡述了合成生物技術(shù)的概念、原理和應(yīng)用,合成生物系統(tǒng)的基因線路和設(shè)計組裝以及無細(xì)胞合成生物系統(tǒng),此外介紹了常見的合成生物技術(shù)。表1 描述了每一章節(jié)授課的主要內(nèi)容。該課程先從合成生物技術(shù)相關(guān)的理論基礎(chǔ)知識開始介紹,在此基礎(chǔ)上繼而講述其常用的一些技術(shù),最后說明其應(yīng)用范圍,特別是在藥物領(lǐng)域的應(yīng)用。此外,還通過項目化作業(yè)的形式,介紹學(xué)生自主學(xué)習(xí)國際基因工程機器大賽(iGEM)和國內(nèi)合成生物學(xué)競賽相關(guān)案例,并進(jìn)行PPT 展示,有助于鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力、信息搜集能力和提煉總結(jié)能力等。

        表1 課程章節(jié)及主要授課內(nèi)容

        授課實踐環(huán)節(jié)特別注重前沿技術(shù),根據(jù)合成生物技術(shù)的發(fā)展動態(tài),將最新前沿研究成果融入課程。在課前,教師從雜志期刊、微信公眾號、新聞網(wǎng)站等渠道及時獲取該領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展,以案例形式進(jìn)入教學(xué)內(nèi)容,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時,在備課期間錄制一些合成生物領(lǐng)域相關(guān)的會議講座,在課堂上供學(xué)生觀看學(xué)習(xí),以便跟進(jìn)最新合成生物技術(shù)的發(fā)展。因為該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展迅猛,書籍更新周期較長,故該課程通過互聯(lián)網(wǎng)資源可以使學(xué)生掌握最新的合成生物學(xué)使能技術(shù),有助于學(xué)生掌握前沿的職業(yè)崗位技能。

        3 產(chǎn)教融合實訓(xùn)教學(xué)設(shè)計

        產(chǎn)教融合的實訓(xùn)教學(xué)是基于校企合作項目,通過搭建一個簡單的合成生物學(xué)系統(tǒng),幫助學(xué)生融會貫通合成生物系統(tǒng)中元件、裝置、系統(tǒng)、底盤細(xì)胞等層級結(jié)構(gòu),掌握常用的合成生物技術(shù)、簡單合成生物系統(tǒng)的設(shè)計及實驗實施。該實訓(xùn)的整體設(shè)計充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。

        通過前期理論教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí),學(xué)生掌握了常見的生物元件如啟動子、核糖體結(jié)合位點、蛋白質(zhì)編碼序列、終止子等。以大腸桿菌為底盤細(xì)胞,每組提供不同的元件,讓學(xué)生參照相應(yīng)的實驗流程進(jìn)行實驗,構(gòu)建一個簡單的生物系統(tǒng),并進(jìn)行后續(xù)的產(chǎn)物發(fā)酵生產(chǎn)以及產(chǎn)物分離純化。該實訓(xùn)內(nèi)容不僅包含上游的菌株構(gòu)建技術(shù),還包含下游的分離純化等技術(shù),有助于拓寬學(xué)生對相關(guān)產(chǎn)業(yè)的認(rèn)知。

        首先,學(xué)生進(jìn)行分組,每組團(tuán)隊進(jìn)行實驗設(shè)計,包括實驗?zāi)康摹⒃?、試劑、儀器、方法、預(yù)期結(jié)果等,以及實驗試劑的選擇與采購。每組需提交一份方案,教師進(jìn)行點評,每組方案經(jīng)過修改至后期能順利完成實驗為止。其次,每組學(xué)生按照各自的實驗方案進(jìn)行實驗操作,教師實時跟進(jìn),以便解決學(xué)生實驗過程中遇到的問題。在實踐教學(xué)過程中,學(xué)生設(shè)計的實驗方案在實驗過程中可能遇到各種各樣的難題,教師給予及時的點撥,共同討論分析可能的原因,使得學(xué)生學(xué)習(xí)的興致高昂,也提高了學(xué)習(xí)的自信心。最后是復(fù)盤,學(xué)生撰寫總結(jié)實驗報告,內(nèi)容包括實驗試劑的選擇與采購、實驗方案設(shè)計、實驗原始數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果討論分析,分析實驗過程中遇到問題的可能原因及解決方法,從而加深理解。圖1 所示是學(xué)生分離純化出來的表達(dá)產(chǎn)物。

        圖1 學(xué)生分離純化出來的表達(dá)產(chǎn)物

        4 課程考核方式與教學(xué)成效

        課程的考核方式采用平時常規(guī)評價(40%)、過程與結(jié)果評價(20%)以及期末考試(40%)相結(jié)合的考核方式。平時常規(guī)評價由考勤、回答問題、課后練習(xí)、隨堂測試、主題討論組成。過程與結(jié)果評價主要是項目化作業(yè),由4―6 個學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組,制作PPT,進(jìn)行案例講解,全體參與提問、討論,教師點評。為了考查學(xué)生對本課程相關(guān)職業(yè)技能的掌握情況,期末考試題目設(shè)置了關(guān)于常用合成生物技術(shù)的使用場景的考題,以及關(guān)于簡單合成生物系統(tǒng)的設(shè)計的題型。結(jié)果顯示,78.4%的同學(xué)的成績在80 分以上,可見大部分同學(xué)較好地掌握了課程所傳遞的知識。此外,通過問卷調(diào)研了同學(xué)們對本課程的滿意度,同學(xué)們對教學(xué)效果的滿意度較高,特別是實訓(xùn)教學(xué)部分,同學(xué)們紛紛表示該實訓(xùn)內(nèi)容對他們的職業(yè)技能的掌握起到了很大的幫助,培養(yǎng)了其提出問題、分析問題與解決問題的能力,其中項目性質(zhì)的實訓(xùn)內(nèi)容訓(xùn)練了其對知識的融會貫通能力,了解了就業(yè)崗位典型工作任務(wù)、崗位職業(yè)技能,培養(yǎng)了創(chuàng)新能力。

        5 結(jié)語

        教學(xué)團(tuán)隊以行業(yè)需求為導(dǎo)向,從理論教學(xué)內(nèi)容的選擇與模塊化重構(gòu)、產(chǎn)教融合實訓(xùn)教學(xué)設(shè)計、實訓(xùn)室建設(shè)等方面對“合成生物技術(shù)”課程產(chǎn)教深度融合進(jìn)行了探索和實踐。本課程基于產(chǎn)學(xué)研的教學(xué)、實訓(xùn)內(nèi)容極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,拓寬了學(xué)生對本專業(yè)的視角,提高了學(xué)生的崗位職業(yè)技術(shù)能力,訓(xùn)練了學(xué)生的思維設(shè)計能力。職業(yè)本科教育要踐行“產(chǎn)”“科”“教”深度融合的培養(yǎng)模式,產(chǎn)教融合度是本科層次職業(yè)高等學(xué)校設(shè)置的主要壁壘,本研究基于產(chǎn)教融合的“合成生物技術(shù)”課程教學(xué)模式取得了較好的教學(xué)效果,同時基于校企合作項目的實訓(xùn)內(nèi)容,也反哺企業(yè)??偟膩碚f,該教學(xué)實踐成果有望在后期通過多輪的教學(xué)實踐,不斷調(diào)整優(yōu)化課程內(nèi)容;加深校企合作與交流,緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢,提升畢業(yè)生適應(yīng)崗位的能力。

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