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[摘要]廣州市大力提倡發展“IAB”產業,產業的發展必須要有大量的人才支撐,如何更高效的培養出緊缺的“IAB”產業人才是本文探討的重點。文章中提出利用當前豐富的互聯網教育資源,根據作者累積多年的課程體系構建知識,以生物制藥項目為例,構建出完整的課程體系、學習評價體系,利用項目驅動學習的方法極大的激發了學生的學習積極性及主動性,并也為學生進一步創新創業埋下伏筆。這種創新型專業教育模式可以形成從學習起點到終端直至實現成功創業的閉環。
[關鍵詞]IAB;項目驅動;人才培育;課程體系;互聯網教育
《廣州市加快IAB產業發展五年行動計劃(2018~2022)》提出廣州要實施“IBA”,加快廣州成為國際科技創新樞紐的步伐。IAB產業包括新一代信息技術、人工智能、生物醫藥,這些產業均是熱點行業,社會需求極大[1]。而行業發展離不開人才的支撐,真正的人力資源不可能僅僅通過短期的培訓實現,需要系統的課程體系進行專業教育,使學生對所學專業形成完整的知識體系,才能在實際工作中綜合應用各種知識解決疑難點,在工作上實現創新。因而作為醫藥類院校在這樣的發展趨勢下應該如何把握機遇,培養相關專業人才,解決熱點行業人才匱乏的痛點是本文探討的重點。全球經濟一體化,知識經濟成為時代主題,創新型人才是國際公認的重要資源。據報道,發達國家擁有90%的專利和知識產權,與之形成鮮明對比的是發展中國家對科技投入的忽視流失了很多科技資源,導致最后嚴重依賴發達國家發展自己的經濟。因而,我國對創新人才培養越來越重視[2-3]。發達國家創新教育發展時間較久,相對成熟,且各有特色。如“產學研一體化”的斯坦福大學的創新教育模式為硅谷的發展提供了人才的保障[4-5];麻省理工學院的本科生創新研究能力培養項目MIT以“實踐中學習”為策略,發展學生的創新能力[6]。在我國創新教育主要有三種模式,第一種,通過培養學生的創新素質提升其個人能力,為以后高質量就業打下基礎。具體實施方式是通過創業方式指導學生走入社會,靈活就業;第二種,在校培養學生創新精神,同時通過提供資金及技術咨詢服務,扶持學生就業創業。第三種,通過一系列的創新教育講座、大賽、等活動做鋪墊,融合創業項目鼓勵學生投入社會實踐[7-12]。綜合以上的創新教育方式,我們發現創新教育體系比較局限于根據創業來促進創新,具體指導方式需要與學校所有的教學資源相匹配,這兩點很大程度上會將學生的知識體系及創新能力的培養局限于特定范圍內,授人以魚不如授人以漁,因此本項目提出基于行業發展亟需的知識體系,從市場調研出發選擇熱點項目,利用互聯網構建出行業發展所需知識體系對應的課程體系,整合互聯網教育資源,將教學融入課程體系中,以項目為驅動,引導學生在掌握知識的同時學會如何從底層構筑學習途徑,一步一步解決項目所需的知識點,最后以完成特定IAB相關項目為考核指標,驅動學生真正掌握所有課程,學會解決問題的方法。因此,本項目提出的在推動項目執行的過程中構建出完整的知識體系,同時利用互聯網教學資源,融入教學環節,整合專業基礎課、專業課課程體系內容,完善項目所需各門課程知識,從而形成新的人才培養模式,如圖1。如此,可形成從起點到終端最后出口實現成功創業的閉環。從而實現專業教育與創新教育互動發展的包容了課程體系及人才培養模式的新型教育理念及模式。這種課程體系集理論與實踐為一體,又有市場需求,因此為大學生畢業后實現高質量就業打下堅實的基礎。在這種模式中老師不僅是知識的傳播者,還是以行業發展趨勢為基礎整合互聯網教育資源的“配方師”,通過整合網絡上教學資源彌補現在學校缺乏的課程,將網絡教育資源與學?,F有課程整合,形成完整的課程體系,從而指導學生如何學習掌握一門專業知識,進而提升其畢業后的市場競爭力,解決高校固化的課程設置不能靈活應對變化的行業發展對不同知識體系人才需求的矛盾,從而培養出符合行業發展需求的創新型人才。以解決并實施熱點方向相關項目為驅動,學生在解決項目的過程中主動學習,培養學生小組合作能力及解決問題的能力,整合專業基礎課、專業課及創新創業教育課程體系內容,從而形成新的人才培養模式,最終以項目完成情況構建學生學習效果評價系統。這一模式既能實現專業教育與創新教育互動發展,同時又實現了人才知識體系跟市場和企業的需求直接對接,疏通了人才培養從學校到社會的通路。根據前期的市場調研,以及疫情的現實情況,我們將藥學類專業跟IAB產業結合初步篩選出三大項目:生物技術制藥項目、醫藥行業大數據分析、人工智能驅動的藥物研發。形成三大方向:生物制藥方向、生物信息學方向、人工智能藥物研發方向,作為我們此次創新教育模式構建的三大主題。這三大方向涉及的課程有相同也有不同,如何跟學?,F有的課程有效結合均是需要解決的難點。下面我們以生物制藥方向為例講一講如何構建生物制藥方向課程體系、如何選擇生物制藥行業熱點項目、如何構建學生學習效果評價體系。
1生物制藥方向課程體系的構建
生物制藥是應用生物學、化學和工程技術等方法,根據人們需求通過利用、改造和設計生物體的結構與功能,從而經濟、有效、規模化地制造生物藥物,是以生物技術研究成果為基礎、借助工程技術實現產業化為基本任務的工學學科[7]。因而在知識體系領域應該包括生命的化學基礎,細胞的結構、功能及重要生命活動,生物體的結構、功能及生物多樣性,微生物的特征及代謝,生物與環境,化工原理,生物工程的原理與應用[13]。這些知識如何轉化成各門課,并根據學習的先后次序層層遞進安排學習進度是我們需要思考的問題。生命的化學基礎知識對應《生物化學與分子生物學》,細胞的結構、功能及重要生命活動知識對應《細胞生物學》;生物體的結構、功能及生物多樣性知識對應《普通生物學》;微生物的特征及代謝知識對應《微生物學》;生物與環境知識對應《普通生物學》;化工原理知識對應《化工原理》;生物工程的原理與應用知識對應《發酵工程》、《基因工程》、《生物反應工程》、《生物分離工程》;《生物工程設備》。而以上這些課沒有《無機化學》、《分析化學》、《有機化學》、《物理化學》的基礎會很難理解,后四門課程一般在藥學本科專業均會開設,因而沒有必要在建設網絡課程。根據學習的規律我們將以上課程的學習次序安排如下:《無機化學》一般高校會安排在第一學期,《分析化學》、《有機化學》一般高校會安排在第二學期,這些屬于第一階段?!段锢砘瘜W》是《化工原理》的基礎,高校一般會安排在第三學期,屬于第二階段?!镀胀ㄉ飳W》、《生物化學與分子生物學》、《細胞生物學》、《物理化學》安排在第二階段?!痘ぴ怼?、《微生物學》、安排在第三階段、《基因工程》、《生物反應工程》安排在第四階段?!栋l酵工程》、《生物分離工程》、《生物工程設備》安排在第五階段。通過這五個階段的學習,學生們將系統掌握生物工程的相關知識,形成系統的生物工程知識體系,但是對于藥學來說,還應融入藥學的專業課程才能形成系統的生物制藥知識體系,因而,我們在第三階段還加入了《藥理學》、《生物技術制藥》;第四階段加入《藥用植物學與生藥學》、《藥物化學》、《藥劑學》;第五階段加入《生物藥劑學與藥物動力學》、《天然藥物化學》、《藥物分析》、《新藥研究與開發應用》、《藥事管理學》等藥學專業必修的專業課。自此,完整的生物制藥課程體系就構建出來了。
2行業熱點項目的選擇
生物制藥的基礎是基因工程,因而構建過表達質粒,轉染大腸桿菌,過表達生產出目標蛋白是生物制藥的基本過程。對于生物制藥專業的學生來說,這個過程能應用到大部分所學課程,對學習效果起到很好的檢驗作用。因而,生物制藥方向可以選擇質粒的構建及產物的提取分離作為學生的項目。5~6人為一組,一起構建過表達質粒,提取分離過表達后的產物。具體的過表達基因需要同學們查找相關資料,確定熱點蛋白,嘗試構建,不同組構建的基因也不同。
3學生學習效果評價體系的構建
網絡的課程體系有學習的評價機制,我們通過整合同學們網絡學習的得分及項目進行的過程記錄,再加上項目最后的結果形成綜合的得分如圖3。該專業教育創新型模式通過構建課程體系,以方便的網絡方式免費提供學習視頻給學生學習,讓學生掌握IAB相關行業的知識體系;以項目為驅動,激發學生們學習的熱情,增強同學們學習的積極性,成功的完成項目也為同學們下一步走向創業提供基礎,從而形成從起點到終端最后實現成功創業的閉環,因而是一種值得推廣的專業教育模式。
作者:汪園 張建業 余細勇 單位:廣州醫科大學