地方性应用型本科院校生物健康实验教学示范中心建设与实践

李梅，谭贵良，李琳，黄增芳，吴国锋，李雪雁，谢果，刘文利

摘  要：实验教学示范中心在培养学生创新实践能力过程中发挥重要作用，通过分析中山市地方产业优势，结合学校招生专业特点，对生物健康实验教学示范中心实验室进行合理规划与改造升级，改善和提升实验室硬件;在示范中心的内涵式发展中，按照“一靶标、二课堂、三层次、四融合、五模块”的思路进行生物健康实验教学示范中心的建设。目前，生物健康实验教学示范中心已建设成为省级实验教学示范中心。

关键词：实验教学示范中心;生物健康;建设思路

中图分类号：G640      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2021）32-0105-04

Abstract： The experimental teaching demonstration center plays an important role in the process of cultivating students' innovative and practical ability. By analyzing the local industrial advantages of Zhongshan City and combining with the characteristics of school enrollment， we reasonably plan and upgrade the laboratory of the biological health experimental teaching demonstration center， so as to improve and enhance the hardware of the laboratory; in the connotative development of the demonstration center， the idea of "one target， two classes， three levels， four integration and five modules" is adopted to construct the biological health experimental teaching demonstration center. At present， the biological health experimental teaching demonstration center of our university has been built into a provincial experimental teaching center.

Keywords： experimental teaching demonstration center; biology health; construction ideas

生命健康和食品安全是全球持续关注的焦点，目前暴发的新冠肺炎疫情进一步凸显了生物医药与健康产业在保障人民生命健康中的重要价值。广东省生物医药发展水平在全国处于领先地位，现正推动打造万亿生物医药产业集群，但相关企业平均研发人员拥有量仅为 344人，产业人才储备大大落后[1]。中山市健康产业连续多年以超过30%的年增幅快速发展，2018年中山实现健康医药产业总产值超过900亿元，现已布局了国家健康产业基地、华南现代中医药城、中德（中山）生物医药产业园、翠亨新区医疗器械装备园区等高端产业平台，现急需大量的应用型人才[2]。从人才政策来看，广东省各市级奖励政策大多仅针对高层次人才和专家团队的引进，而对于生物医药应用型人才的吸引力相对不足[1]。珠三角地区生物医药类企业对生物人才需求的缺口仍然较大，处于企业多，适用人才少的状态[3]。

电子科技大学中山学院为地方性应用型本科院校，目前已开设与生物健康产业相关的专业有生物制药、食品质量与安全、环境工程等三个本科专业。人才培养定位是以中山市、珠三角、广东省生物健康产业人才需求为导向，培养知识结构合理，具有实践能力、学习能力、创新能力的高素质应用型人才。应用型人才的培养必然需要一定的实践场所及建设措施。实验教学示范中心在高校人才培养过程中发挥重要作用[4]。实验教学示范中心的建设和运行，是加强高等学校本科教学工作、提高教学质量的重要举措，在高素质人才的综合培养中起到举足轻重的作用[5]。近年来，我校通过对生物健康实验教学示范中心实验室进行合理规划与改造升级，同时在实验教学示范中心的内涵式发展中按照“一靶标、二课堂、三层次、四融合、五模块”的思路进行建设。通过多年的建设，我校生物健康实验教学示范中心已于2018年建设成为省级实验教学示范中心。

一、地方性应用型本科院校实验教学现状及存在的问题

地方性应用型本科院校特别是独立学院的办学定位是培养具有较强实践能力的应用型人才。应用型人才的培养必须具有相应实验教学平台。独立学院的办学性质决定了难以有充足的资金和场地投入到实践教学平台的建设中。电子科技大学中山学院是中山市政府与电子科技大学联合创办的地方应用型本科独立学院。我校生物健康相关专业有食品质量与安全、生物制药、环境工程等专业，这三个专业均是实践性较强的专业。从2002年到2015年期间，虽然生物健康实验教学场地有所改善，但平台建设和仪器设备的升级购置明显跟不上生物高科技发展的速度，近5年来，学校想方设法加强校政企行融合，以省市共建和学科建设为契机，着力解決生物健康实验教学场所稀少和水平提升问题，从硬件条件和内涵式发展两方面加强建设“生物健康实验教学示范中心”，为培养生物健康领域的高素质应用型人才创造良好条件。

二、生物健康实验教学示范中心功能定位

近年来，电子科技大学中山学院以人才培养为中心，凸显“实践+创新”的应用型人才培养特色，主要招生和培养对象为本科生，现在校生规模约2万人。电子科技大学中山学院性质为独立学院，具有独立法人资格，但没有硕士学位授予资格。从2012年起，学校与电子科技大学联合培养研究生，已累计招收研究生213人，129人顺利毕业。在生物健康领域，学院与电子科技大学、广东药科大学、华南农业大学、广东中医大学联合培养研究生。生物健康实验教学示范中心是生物健康相关专业本科生及药学、生化与分子生物学等专业研究生基本技能训练的共用基地，是高年级本科生、研究生创新能力、实践能力培养、综合素质提升的开放基地和创新课题训练基地，同时也是国家级、省级、校级等各级大学生的学生竞赛集训基地。

三、实验室硬件建设

实验室硬件条件是培养应用型人才的必备场所，我校生物健康实验教学示范中心近3年来对实验室进行了资源整合及规划，实验室建设按照对应功能规划为：科研实践平台、基础实验室和专业实验室。在科研实践平台方面，实验室已按照功能进行合理设计、场地改造、仪器设备的配置和购买，搭建实验室信息化管理平台，积极申报省、市政府部门科研实践平台。

四、实验教学示范中心内涵式发展建设思路与实践

我校生物健康实验教学示范中心依托1个省级工程技术研究中心、3个市级实践平台和材料与食品学院教学实验室，以生物健康产业人才需求为出发点，与材料与食品学院“大健康”产业人才培养目标相符合，融入现代实验教学技术和教学方法，按照“一靶标、二课堂、三层次、四融合、五模块”的建设思路（见图1）强力推进生物健康实验教学示范中心的建设。

（一）一靶标

整个实验教学示范中心以培养和提升学生能力作为健康医药应用型人才的导向靶标。结合珠三角地区健康医药产业企业的需求，通过建设教学团队、开发教学资源、共建实践平台、指导课题研究、精准教研教改等“五维协同”育人模式提升学生的核心能力（实践能力、创新能力）。

（二）二课堂

二课堂是指第一课堂与第二课堂。第一课堂是指培养方案中安排的实验课。近年来，中心针对生物健康企事业单位对生物医药相关专业人才需求现状和学生个人发展要求，对理论和实验课教学内容进行优化：通过精选课内基础实验，让学生掌握必备技能;通过增设应用型实验，激发学生的学习兴趣;通过开设综合性、设计性实验，提高学生的综合应用能力[6]。

第二课堂指在课余时间生物健康实验教学示范中心对学有余力的学生开放，依托省工程技术中心、3个市级实践平台进行国家级、省级创新创业课题训练，参与教师科研课题，参与全国生命科学创新创业竞赛、“互联网+”创新创业大赛、广东省大学生“挑战杯”、众创杯等各级各类竞赛进行创新能力、实践能力、协作精神的培养。同时，结合实验项目将实验内容制作成规范的实验教学视频， 开发教学资源。

（三）三层次

生物健康实验教学示范中心的课内实验分为三个层次：基础实验、专业实验、综合实验。在基础实验中注重培养学生实验操作的规范性，良好卫生习惯的養成等。专业实验注意结合生物健康产业需求开设实验内容，紧跟产业发展的需求，将学科最新技术等引入实验过程中。综合实验注重培养学生的综合应用能力，分析问题和解决问题的能力。各门课程实验室在教学功能上相对独立，但是又统一为不同专业学生的各类课程服务，为学生的多层次训练及综合能力培养提供了实验场所。统一管理、统一规划、资源共享的运行模式保障了实验教学的有序开展。

（四）四融合

生物健康实验教学示范中心着力推进校政企行四融合。加大学校与政府的融合，特别是火炬区国家健康产业基地、翠亨新区中德生物医药产业园、中瑞生物医药产业园、华南现代中医药城的联系，与生物健康相关企业共建实践基地，开拓珠三角地区及其他地区医院资源，充分发挥地方高校人才、学科、技术、平台等优势，发挥政府的引导、政策支持优势，发挥企业的成果转化、人才需求、市场敏锐力、硬件条件等优势，发挥医院临床、技术推广、产品应用等优势，建立创新价值链，完善生物健康产业链，提升企业自主创新能力，更好地促进地方经济发展及服务地方经济。

（五）五模块

五模块是指课内实验模块、创新创业模块、学科竞赛模块、企业实践模块、研究生培养模块。不同的实验教学模块采取不同的教学方法。

1. 课内实验模块

主要教学目的是培养学生掌握基本实验操作技能和现代的实验技术。实验中心采取的是：以教师为主导，教师讲解示范与学生的自主训练相结合，在学生预习实验的基础上，教师对实验原理和操作技术要领进行详细讲解。对于学生第一次接触的实验操作，教师进行认真规范的演示，并在实验过程中适时指导。每个学生在实验室独立完成实际操作训练和数据测量，课后再撰写实验报告。确保每个学生都能够规范、正确地掌握和熟练地进行基本实验操作。对课内实验中的设计性、综合性实验项目，则注重培训学生的自我设计，自我训练的能力。

2. 创新创业训练模块

重点训练学生实践能力和创新能力，在教学方法上以学生为主导，学生和教师双方均提出创新训练课题，经双方达成一致意见后，在教师的引导下，以学生自主训练为主。同时鼓励学生申报国家、广东省、学校等各级创新创业课题，争取项目立项。在创新创业课题实施过程中，学生须自行完成查阅文献、设计实验方案、配置溶液、组装和调试实验装置、测量数据、数据分析、结果讨论等，最后撰写创新课题论文。

3. 学科竞赛模块

结合每年生物健康相关学科竞赛，鼓励和动员学生参与学科竞赛。针对积极性较高的学生进行专业性指导，教学重在科研能力的训练和创新思维的培养，每组学生为3～5人，既能培养学生的独立工作能力，又能培养团队协作精神。

4. 企业实践模块

积极拓展生物健康产业企业实践基地，特别是和中山市火炬区国家健康产业基地、翠亨新区中德生物医药产业园、中瑞生物医药产业园、华南现代中医药城的联系，每年暑假提前联系布局，让希望进入企业实践的学生进入到企业，跟着企业家、一线企业工作人员进行技术性实习，实现学以致用的无缝对接。

5. 研究生培养模块

根据教师科研课题和所招研究生专业和研究方向，给研究生指出大致的研究方向，由研究生自己设计研究课题方案，查阅资料，每周向导师汇报进展及提出下周工作计划。整个培养过程均由学生自己负责，教师适时给予问题解答及方向指引，学生自己撰写科研论文并投稿，且按要求自己修改论文。

五、实验教学示范中心建设成效显著

（一）科研与实验教学平台条件得以改善

近3年，改造实验室面积约800平方米，总面积约2000余平方米。实验中心补充、更新了部分实验仪器设备，新增仪器设备价值约600余万元，全部仪器设备总价值2000余万元。示范中心按功能将实验室划分为：科研实践平台、基础实验室和专业实验室。

1. 科研实践平台

生物健康实验教学示范中心已通过由市级以上政府部门认定的实践平台有4个：（1）与企业联合共建的“广东省基因与蛋白质工程技术研究中心”，通过了广东省科技厅认定。（2）由中山市发展与改革局立项的“中山市战略性新兴产业创新平台建设专项项目”广东省蛋白质工程与抗体新药开发实验室中山市分实验室。（3）由中山市科技局认定的“中山市基因与生物信息（中山学院）工程技术研究中心”。（4）由中山市科技局认定的“中山市食品安全（中山学院）工程技术研究中心”。近3年，这些平台经过全面装修改造，装配了标准实验台，实验室宽敞明亮，通风设施良好，如基因与生物信息工程技术研究中心已按照P2生物安全进行设计和改造。这些科研实践平台主要承担教师的科学研究及研究生的课题研究，在教师科研中吸纳了对科研感兴趣的本科生参与到项目中，同时承担了学生创新创业课题、攀登计划等项目的实施工作，培养学生实践与创新能力。

2. 基础实验室和专业实验室

主要承担相应基础实验和专业实验课程教学任务，同时把基本实验、综合实验、学科竞赛、毕业论文、科学研究等进行有机结合，打造多功能实验室，每个实验室分别由各实验员专人负责与协调，确保基础实验课的有序进行。

（二）学生创新实践能力显著提升

近3年来，学生在本校生物健康实验教学示范中心完成国家、省、校级立项的创新创业课题项目46项，其中国家项目立项4项，省级项目立项8项，这些创新创业课题均在示范中心完成。通过创新创业课题的训练，学生团队合作、创新能力、专业技能均显著提升。近5年来，学生参加“互联网+”、“挑战杯”、“生化技能”、课外学术科技作品等竞赛获国家级、省级、校级奖项25项，其中国家级3项，省级7项。在实验教学示范中心，教师积极吸纳学生参与到教师科研中，既训练了学生的科研素质和创新能力，又是对教师科研力量的有益补充，每年约有100余位生物制药及食品质量与安全专业本科生在实验中心顺利完成毕业设计。通过创新创业课题的完成、学科竞赛等实践训练，学生创新能力得到显著提升，在毕业就业时得到用人单位的充分肯定和欢迎。

（三）实践教学队伍教科研水平得以提升

生物健康实验教学示范中心教师将自身科研融入到实验教学中，通过指导学生创新创业课题、“互联网+”、“挑战杯”、“生化技能”、“生命科学竞赛”等活动的开展，自身的科研水平也得到提升。教师通过科研项目的申报和实施、科研论文的撰写和发表跟踪学科发展动态、促进自身成长，并将科研与教学结合，促进教学质量提升，同时通过科研与地方经济结合，服务地方经济。近3年，中心获各级科研项目立项51项，到账经费899万元。在教研教改方面，实验教学示范中心教师教研教改项目立项21项，其中省级立项7项。近3年中心晋升教授1人（材料与食品学院，1人）、副教授4人。

（四）实验教学数字资源日渐丰富

生物健康相关实验课程多，既有基础实验课程，又有专业基础实验课程，还有专业实验课。其中专业基础实验课程发挥重要的作用，起到承上（基础实验课）启下（专业实验课）的作用，相关实验项目繁多，实验过程中随机性和机遇性较强，因此对实验过程的规范性要求较高。近年来，示范中心针对生物健康教学资源缺乏问题，以微生物学实验、分子生物学实验课程为对象，通过师生合作，在现有资源的基础上加强教学资源的建设，组织教师和学生合作制作开发微生物学、分子生物学实验视频，现已开发技术视频20个，部分视频已上传到生物健康實验教学示范中心网站或泛雅平台，可供学生对实验技术进行观摩与学习，同时也可为生物健康相关从业人员提供借鉴与参考。

六、结束语

我们通过对生物健康实验教学示范中心的实验室进行合理规划与改造升级，改善和提升实验室硬件，取得了一些成绩。实验教学示范中心建设是一项复杂的系统工程，是实验室建设目标与特色、实验教学内容、实验教学方法与手段、实验教师队伍建设等全面的改革与实践[7]。在生物健康相关专业学生培养过程中，必须将理论与实践结合。开展实践教学活动是一种有效的学习方法[8]，而实践教学活动的开展离不开实验室。实验教学示范中心的建设任重而道远，在今后的工作中，我们将继续按照“一靶标、二课堂、三层次、四融合、五模块”的思路进行生物健康实验教学示范中心的建设，努力培养符合社会需求的生物健康领域高素质应用型人才。

参考文献：

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[3]吴国锋，陈永强，潘子强，等.珠三角地区生物医药企业人才需求的调查与分析[J].化学教育，2016，37（18）：68-71.

[4]刘玉岚，詹杰民，黄建亮，等.中山大学力学实验教学示范中心建设研究与实践[J].实验技术与管理，2019，36（8）：203-205.

[5]崔喜艳，李海燕.实验教学示范中心在人才培养模式体系中的作用与教学改革实践[J].高校生物学教学研究，2020，10（5）：37-42.

[6]李梅，陈永强，潘子强，等.多元有机结合模式下应用型院校微生物学人才实践能力的培养[J].安徽农业科学，2013，41（3）：1342-1344+1358.

[7]李目，欧青立，吴新开，等.地方院校国家级实验教学示范中心建设的探索[J].实验技术与管理，2017，34（4）：207-211.

[8]VELOSO S G， PEREIRA G S， VASCONCELOS N N， et al. Learning by teaching basic life support： a non-randomized controlled trial with medical students [J]. BMC Med Educ， 2019，19（1）：67.