以服务产业升级为要求,以提升师生实践操作技能为目标,以深化实践教学改革为手段,本着创新引领,研教结合、研学结合、研训结合的原则,通过产教深度融合,实现产训一体、产用一体,构建了“产学研用一体”的实践教学模式,形成了“以科研创新为引领,构建产学研用一体化实践教学模式”教学成果。该模式结合政校企研四方资源共建集“科研创新+学生实训+社会服务”为一体的校内生产性实训基地,本着职业教育为社会服务的基本功能,紧紧围绕行业产业技术需求,不断开发新工艺、新技术、新标准,完成专业群50%以上的实践教学任务,实现以研促教,以研养训,产教融合的职业教育新模式。
一、成果产生背景和条件
(一)产生背景
高等职业教育以培养高素质复合型技术技能人才为目标,为国家各类产业高质量发展提供人才保障。产教融合、校企合作是培养行业产业高素质技术技能人才的必由之路。在教学实施过程中,须深化产教融合,积极探索适应先进职业教育理念的教学模式,实现教学过程双对接,满足以产业需求为导向的人才培养模式。
药品生物技术专业群主要服务自治区生物制药产业链的生产、检测、销售等环节的人才需求。增强实践技能一直是企业对于毕业生的强烈要求,而在教学中往往存在没有良好的实践技能培养模式而导致学生的技能呈碎片化、脱离化现象,在实际教学中也存在许多困难和问题。
1.校企合作不够深入,生产性实训开展困难
技能型人才的培养是职业教育的根本特点,而学生技术技能提高的主要途径就是实践训练。高职学生在校阶段的实践训练通过校内专业性的实训场所完成,接近真实生产过程的生产性实践只能在企业完成。我国职业教育的主体是学校,企业没有无偿提供学生进行生产性实践的社会义务,当前校企合作过程中普遍存在“一头热一头冷”现象,企业参与职业教育发展的动力不足。学校如何实现深度产教融合,把学校和企业的优势资源充分利用起来,促进资源互补和校企共赢是一个重要问题。
2.校内实训项目不能对接产业链新技术和工艺要求
校内实训内容主要以课程教学标准的要求为依据来完成,尽管课程标准的制定结合企业职业岗位的能力要求,但是校内实训设施、实训经费投入的局限性,远远跟不上产业链工艺的更新速度,导致学生的技能训练与企业要求脱节,实践训练起不到相应的作用,出现学生技能水平滞后于行业发展,更谈不上对接产业链的新工艺、新技术、新标准的要求。
3.科教融合深度不够,学生创新意识和创新能力培养不足
科研课题的研究对于培养学生的独立思维与创新能力至关重要。但传统高职教育中科研与教学存在脱节,老师重视教学,轻科研,将教育活动局限于课堂教学与教材上,老师的科研时间少以及教学任务重,学生也不能很好地融入老师的科研活动中,极大地阻碍了“教研相长,科教相融”的发展,不能有效培养学生的创新意识,也不利于学生创新能力的培养。
(二)产生的条件
本成果团队成员中有4位博士,3位教授,近年来完成10余项科研项目,团队主持的呼和浩特市重大科研项目,投资200万元建立紫薯花青素中试生产线,累计投资600多万元新建和完善3个校内生产性实训基地。基地对接专业群产业链,以新工艺、新技术、新标准来装配生产线,为内蒙古薯元康生物科技有限公司、内蒙古华测质检技术服务有限公司等企业解决多项技术难题,同时也吸引企业投资横向课题。通过科研项目和企业横向课题的投入解决了企业的技术难题,提高了教学团队的创新能力,也有效解决了学生生产性实训问题。
二、成果内容

本成果以科研创新为引领,构建产学研用一体实践教学模式,围绕如下图三个主循环:①根据行业产业出现的技术需求进行科研立项,教师和学生在研发过程中提升实践能力并且学习到行业新技术,形成新的专业人才实践教学模式应用于学生,有利于学生基本技能、核心技能和综合能力的提高;②依托科研项目建立的生产性实训车间为学生提供接近生产的实训场所,提升学生实践能力,也为专业群提供实训场所,增大实践教学的覆盖面,形成优质教学资源,利于专业人才实践技能培养,服务于产业行业对技术的需求;③研发成果进行转化,生产出有价值的产品满足行业产业需求,在此过程中,出现新的技术问题,衍生出新的科研项目,整个过程出现良性循环。
图1 教学成果内容
通过科研项目与教学的有效融合,借助教学为科研项目的开展打好基础,再利用科研项目检验教学成果,促成教研转化,通过二者的互相促进将教育教学的品质与水平推向了一个全新高度。
(一)以科研为引领,促进校内生产性实训
本模式设计之初,就秉持高水平的教学需要有科研支撑的理念,坚持科研创新引领教学实践活动,把教学、科研双肩挑作为提高教师学术水平、突出专业特色和提升人才培养质量的重要举措。团队成员近年来完成10余项科研项目,依托政校企建起3个校内生产性实训基地。生产性实训的日常运行投资较大,依靠政府和学校投入远远不够,我们通过科研项目和企业横向课题投入,即解决了企业的技术难题,更重要的是解决了学生生产性实训的问题,能较好地体现实践教学过程的职业性。

图2 校内实训基地进行紫薯花青素的提取
团队结合地区经济发展实际——内蒙古为重要的马铃薯产区,利用生物技术方法引进花青素含量高的品种紫色马铃薯;建立紫色马铃薯种薯繁育基地。申请呼和浩特市重大科学技术项目“紫薯花青素提取工艺技术研究与产业化开发”,建成一条具有独立知识产权分离提纯花青素工艺(发明专利号:ZL 201410807534.5),集教学、科研、生产为一体中试生产线。年处理紫薯能力200吨,生产提取高纯度花青素10公斤,产值超210万元。在此基础上,围绕紫色马铃薯花青素提取、作用研究,结合校政企研四方资源共建集“科研创新+社会服务+学生实训”为一体的校内生产性实训基地,可以满足药品生物技术专业学生从原材料处理、生物活性物质分离提取、产品质量检测等岗位的职业技能学习和训练,形成完整的实践教学体系。
(二)以科研为引领,提升实践教学质量
1 提升学生实践能力
科研项目立足于解决行业企业对新技术的需求,将科研项目的实施过程拆解为一些学生可操作的具体的实训任务融入学生的实践教学,企业工程师和教师共同开发新工艺,对接最新的行业工艺技术标准,教学过程就是新工艺开发、成果转化的过程,大大提高实践教学的前沿性和实用性,比如学生参与“彩色马铃薯中花青素抑菌性能评价”的科研项目,教师设计好实验流程,学生上微生物实训课的时候,分组设计实验方案、进行培养基配制、菌种活化、紫色马铃薯花青素溶液配制、接种、培养、记录实验数据、对实验数据进行分析,这些实验本来就是实训项目,只是将其融入科研项目中,由于有项目目标驱动,他们更加认真,并自主进行资料的收集,提出可行性的实验方案,在获得教师的认可后开展实验,分析实验结果,而后得出结论。在此过程中,学生参与的是严谨的科研活动,与行业产业技术需求密切相关,受到的是正规的实践操作训练,教师结合自己多年在科研领域的研究体会和对科学问题的独特视角,向学生传授前沿性知识,重点把科学研究的方法系统地传授给学生,也为教师的科研提供基础数据,节省了科研时间。

图3 学生参与科研子课题实训操作
2 丰富教学内容
教师以科研为支撑,创新教学内容,便于教师及时将国内外新知识、新技术以及自己的科研成果充实到课堂教学活动中去,并形成相关的课程资源库,提高教学质量。另外以教师的科研内容和项目为基础,对学生在实训基地完成的教学内容进行教学开发和重新设计,使学生的实践性教学环节与社会的生产实际相结合,可提高教学质量和人才培养质量。
例如药品生物技术专业开设的专业课《生物制品生产技术》、《生物分离与检测技术》实训部分都依托花青素分离提取生产线展开,所以我们开发了以花青素分离提取及后处理工艺为典型案例的《生物制品生产技术》一体化教材。在企业、学校的共同参与下,根据药品生产岗位的典型工作任务和校企双方制定的课程标准,将源于现实工作任务和工作过程的课程内容经过科学地分析、整理、归纳,按照高职学生的认知规律,结合本校本专业的实际教学条件,重构《生物制品生产技术》课程各项目的教学内容:共设置原料生产、原料预处理、萃取、固液分离、离子交换层析、浓缩和干燥六大项目,每个项目由多个子任务组成。不仅可以满足学生课内实训的需要,以花青素分离提取的全过程为例,对生物产品生产的上下游工艺有了全面的认识;而且学到的最新工艺也是药品生产企业急需的关键技术,为学生今后走上工作岗位奠定良好的实践基础。
(三)以科研为引领,培养学生创新能力
科研项目立足实际,目的是解决实际生产中存在的一些问题,所以科研项目没有标准答案,学生参与科研项目会增强学生积极探索的欲望怀抱着强烈的求知欲开展科研课题的研究,会让学生打开创新的阀门,从学生参与“紫色马铃薯花青素提取”项目来看,就很好地调动起了学生的研究欲望。学生通过花青素的提取过程,了解到花青素具有抗氧化、改善血液循环、抑制炎症与过敏、抗癌等生理功能和其他一些特殊保健功能,激发了学生对花青素应用性的思考和探索,在啤酒生产实训中,学生具有了创新意识,将花青素添加在啤酒生产中,这一项目《紫色马铃薯花青素抗氧化保健啤酒的生产工艺研究》,获得第十二届“挑战杯”全区大学生课外学术科技作品一等奖。在这种实践教学模式影响下,从2015年到2021年20人次学生参加比赛,多次获奖。


图4 技能比赛部分获奖情况
这就说明为了解决问题,学生利用所学知识在进行积极的思考,拓展思维。所以借助科研这个手段,一方面可以帮助学生将自己所学理论转化为实践的能力,加深对本学科各类知识的理解、整合和应用能力;另一方面可以借助科研课题的实践和训练,启发学生的创新思维,实现对学生创新能力的培养。这种效果是普通实践教学模式所不能企及的。
(四)产学研用一体,促进成果转化
随着市场经济的深入发展,企业的市场竞争日益激烈,对科技创新的要求不断提高,但一些中小型企业在技术研发面的能力还比较薄弱,甚至没有自己的研发部门。本成果立足行业产业技术需求的科研创新项目,经过师生共同参与研发,研发成果可以解决企业生产中出现的一些技术难题、生产出有经济效益的产品,又服务于行业产业发展;另一方面成果转化过程中,我们结合企业的需求建设生产性实训车间,学生在生产线上实习,实现操作技能与企业岗位无缝对接,也为专业群提供了相关实践教学基地,促进实践教学改革。
如内蒙古薯元康生物有限公司是一家主要生产马铃薯淀粉的企业,为了开拓产品种类,有意开发马铃薯功能饮料,但其缺乏必备的研发团队,我们的老师根据其要求,在校内进行研发获得了紫色马铃薯花青素功能饮料配方。这样的合作给学生提供了实践机会,解决了企业的技术要求,达到了校企共赢的良好局面。

图5 协助企业进行马铃薯功能饮料开发
通过这种产学研用一体化教学模式,高职院校的知识、人才优势得到发挥,又让企业的市场优势得到发挥,有利于促进科技成果转化。高职院校的科研成果依托企业载体,得到市场的检验,发挥科技成果的价值,企业收集市场信息能推动进一步开展科研项目,形成良性循环。
三、成果的创新点
1 以研促教,提升实践教学水平,培养学生创新能力
借助科研这个手段,一方面可以帮助学生将自己所学理论转化为实践的能力,加深对本学科和本研究领域各类知识的理解、整合和应用能力;另一方面可以借助科研课题的实践和训练,启发学生的创新思维,开启学生全新的视野,激发学生的创新意识和创新能力的培养。
(2)以研养训,减少实训成本,开展生产性实训
科研项目主要以应用性的研发为主,解决行业企业的实际问题,同时带动企业横向课题投入,最终实现成果转化。校内生产性实训的日常运行投资较大,将实训内容融入项目的实施过程,即解决了企业的问题,更重要的是解决了学生生产性实训的问题。可让学生在真实岗位上边训练边工作,提升专业技能和就业竞争力;同时通过学生实训行为的生产性,向市场提供合格的产品或服务,获取一定的经济效益,减少学院实训成本,形成“教学做一体,产学研用相结合”的良好局面。
(3)以研促用,提升社会服务能力
将教师团队的科研特色和职业教育的实践教学体系通过成果转化结合起来。以科研创新引领的学校与企业之间的技术合作,有效开发了校内实训项目,培养出技术好、素质高的职业型人才,为学校在实习、实训、招生、就业等方面提供更大空间;同时,也为企业未来的可持续发展储备优秀人才,实现学校、企业、学生三方共赢。
四、成果的推广应用效果
该成果以科研创新为引领,产教融合,深化教学改革,经过10年的实践,教学理念不断更新,实践教学模式不断完善,构建了满足产业技术需求、教师实践教学需要、学生技能学习要求、社会服务需求的产学研用一体化实践教学模式。该成果的应用,大大提升了专业实践教学效果,提高了学生的实践操作能力,促进了专业群内的项目化教学改革,整合了课程资源,提高了专业人才培养水平。同时,提高了教师的科研创新能力、社会服务能力以及师生的创新意识和创新能力。就业率和就业质量也稳居自治区同类院校前列,专业建设成果显著,毕业生的社会认可度提高。
(一)成果推广应用情况
该成果自在药品生物技术专业内实施完成后,经过连续4年应用,完成药品生物技术《生物制品生产技术》、《生物分离与检测技术》等专业课程的实践项目10项/年,学生通过参与项目研究、生产实训、技能竞赛等实践环节,完成了实训学习、生物制品生产、结果分析、技术应用等实践教学环节,实现了学生技术技能的提升和创新能力的培养,达到了实践教学的要求和产业岗位要求,技能考核合格率100%。
借鉴该成果实践教学模式的构建原理,先后开展了“啤酒发酵工艺产学研用一体化实践教学模式”、“饮品配方开发产学研用一体化实践教学模式”两个项目,累计完成实践教学项目12项/年,完成教学课时400学时/年。带动专业群内相关专业完成实训教学课时100学时。
该成果为自治区内生物技术专业的生产性实训教学提供了基地。内蒙古师范大学生命科学院每年派出40名生物技术专业学生进行实践技能学习,累计完成实践教学课时300学时,大大提高了学生的实操技能,受到内蒙古师范大学师生的好评。
(二)推广应用效果
1.实践教学过程和产业生产过程高效对接
依托科研项目、政府、企业多方资源共建集“科研创新+社会服务+学生实训”为一体的校内生产性实训基地,依据服务企业岗位要求,将对接行业产业链的新工艺进行实时更新,学生可以紧跟新技术的标准进行训练,技术技能和企业用人要求实现无缝衔接。基地每年为专业群开出累计300学时的生产性实训课程,完成专业群50%以上的实践教学任务。
2.学生实践能力和创新能力显著提高
在教师浓厚科研氛围的熏陶下,学生组建科研兴趣小组,积极参与科研项目的实施,即训练了基本技能,同时对学生创新思维的培养至关重要。科研兴趣小组的学生参加各种创新能力大赛,在自治区“挑战杯”科技作品中获得一等奖2次,二等奖5次,三等奖8次的优异成绩。
3.教师实践教学水平和研发能力大幅提升
团队近几年形成了良好的科研氛围,以行业企业需求为着力点,积极申报各种科研项目,近几年共完成市厅级以上科研项目10余项,到校经费200多万元,申请专利10多项,发表包括SCI收录和国内核心期刊收录学术论文30余篇,2017年,荣获内蒙古首届科技工作者创新创业大赛银奖。
4.教学改革和专业建设成效显著
教学团队先后参与《高等职业教育创新发展行动计划(2015-2018年)》、《职业教育提质培优行动计划2020-2023》多项任务的建设,完成自治区品牌专业、自治区示范重点专业、国家级骨干专业的建设任务,具有丰富的教学创新能力和专业建设能力、专业品牌效益在自治区名列前茅。
5.依托成果的社会化服务能力进一步提高
团队成员积极开展社会化服务,将专业知识与生产实际结合起来,为地区经济服务。为呼和浩特薯多多农业技术公司进行新品种培育,为内蒙古薯元康生物科技有限公司进行新产品开发,为武川地区进行农业技术人员培训和农村精准扶贫等工作。
产学研用实践教学体系的构建,锻炼了教师的研发能力、双师素质和社会服务能力,促进了专业群品牌效益的提高,培养了学生创新性思维能力,大大提高了技术技能型人才的培养质量,为创新性人才培养模式的探索实践提供了示范和推广应用的科学依据。