湖南科技学院构建“三链协同”育人体系 助力生物与化工类应用型人才培养

发布时间:2025-02-25 15:00:38  |  来源:中国网  |  作者:  |  责任编辑:李汀
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要用好学科交叉融合的“催化剂”,加强基础学科培养能力,打破学科专业壁垒,对现有学科专业体系进行调整升级,瞄准科技前沿和关键领域,推进新工科、新医科、新农科、新文科建设,加快培养紧缺人才。跨学科复合型人才培养是新时代社会和学科发展对高校人才培养提出的更高要求,是当今高等教育改革和发展的重要趋势。

近年来,湖南科技学院化学与生物工程学院聚焦生物与医药、材料与化工产业发展需求,积极探索地方高校应用型人才培养新模式,构建了“三链协同”育人体系,取得了显著成效。

“三链协同”破解人才培养难题

湖南科技学院化学与生物工程学院院长覃佐东介绍,传统的生物与化工类人才培养模式存在课程体系僵化、难以支撑学科交叉能力培养,实践教学与产业需求脱节、工程能力培养弱化,创新能力培养碎片化、科研与教学“双循环”机制缺失等问题,难以满足产业转型升级对高素质应用型复合人才的需求。为此,学院以“学科链、产业链、创新链”三链协同为突破口,构建了交叉·融合·创新:生物与化工类应用型人才“三链协同”培养体系。

“三链协同”人才培养体系的具体实践

生物与化工类应用型人才“三链协同”培养模式,以湖南科技学院生物工程、制药工程、食品质量与安全、材料化学四个工科本科专业为试点,坚持立德树人统领人才培养全过程,通过融合思维培养、多学科工程教育和个性化专业教育,塑造学生的人格和核心价值观,培养学生专业素质和能力,实现全人教育和全面培养。内容主要包括:学科链交叉重构、产业链深度对接和创新链贯通驱动三部分。

1. 学科链交叉重构:打破学科壁垒,构建复合知识体系。开展跨学科课程体系设计,在2016、2020和2024版专业人才培养方案中进行模块化整合,将生物工程、制药工程、食品质量与安全、材料化学等专业的课程分为“基础理论→交叉应用→前沿技术”三级模块,开设国家一流课程《生物化学》基础课程,《生物化工大实验》《化工原理与实验》等交叉课程,新增《科技前沿导论》等前沿技术课程。推进数字化赋能,采用人工智能工具将Python数据分析、3D建模技术融入课程,强化数字化设计与分析能力,建成省级虚拟仿真实验项目2项、在线开放课程4门。

打造跨学科师资团队,组建“生物+化工+信息”复合型教学团队,实施跨学科集体备课与联合授课,开发融合性教学案例库。根据产业技术迭代动态更新机制,每年更新30%课程内容,确保教学内容与前沿技术同步成效,学生跨学科知识应用能力提升50%,跨领域毕业设计选题占比达65%。新增《仪器分析与实验》等产业需求课程;设计20+跨学科综合项目,如:生物化工大实验等。在教学过程中,特别注重将思政元素与课程全面融合,实现了知识传授中的价值塑造。

2. 产业链深度对接:重塑实践场景,强化工程应用能力。依据生物与化工类专业特点和办学定位,构建“四层”产教融合实践教学链,即基础技能层(大一)、工程实践层(大二)、综合应用层(大三)、创新突破层(大四),通过四个层次学习,学生实践能力、创新和创业能力大大提升。建设数字孪生实验室、校企联合创新工坊,升级实践平台,强化“产学研”实践融合平台。在校内跨界平台建设方面,建成生物化工数字孪生实验室,设立“生物基材料”“酶工程智造”等跨学科创新工坊等。在校外协同网络建设方面,与12家企业共建产业学院,如:永州市油茶产业研究院、双牌县药食同源大健康产业研究院、常德市茶叶生化工程技术研究中心等;与企业联合开发真实项目,如:迷迭香酸提取分离纯化、蛇油护手霜的制备等;与地方企业合作建立实习基地(永州华茂生物科技有限公司、湖南时代阳光药业股份有限公司等),为学生提供生产实习、毕业设计等实践机会。

此外,对接产业前沿,实行“订单式”人才培养,确保理论教学与实践教学相融相促;选派专任教师到江永县挂职科技副县长,选派湖南省“三区”科技人才、科技特派员到企业挂职;同时,从企业选派产业博士来学校兼职任教,建立“企业出题-师生解题-成果转化”闭环,开展大一、大二学生到企业见习,大三、大四学生到企业实习活动,实现教育与产业同频共振。增设开放性实验项目,学生可自主设计实验方案,在教师指导下完成创新性实验;牵头承办了第十三届湖南省大学生化学化工实验竞赛暨教学研讨会,来自全省各高校1000多名师生参赛,生物与化工类企业20余家开展协同育人;依托学院实验室、工程技术中心开展创新项目;鼓励学生结合专业优势参与创新创业大赛,且部分项目实现成果转化。

3. 创新链贯通驱动:激活研创转化,培养持续发展能力。通过内外联动、产教融合,打造一支实力雄厚、符合行业需求的“双师双能型”队伍;推进实施“双导师制”,校内教师与企业工程师联合指导学生实践项目,学生以真实项目驱动学习,训练复杂问题解决能力;学生毕业设计真题真做,选题来源于企业实际需求或教师科研项目,强调解决实际问题,强化技术应用创新能力。构建阶梯式创新能力培养模式,低年级通过“生物化工创新工作坊”培养基础创新能力,高年级实施“企业命题-团队攻关-成果转化”进阶式项目训练,建立“课程成绩+项目贡献+企业认证”三维评价体系。打造三级创新培养路径:即基础层通过开放实验室、学科竞赛激发兴趣;应用层依托省级重点实验室、省级工程中心与省大学生创新创业基地开展“生物基材料合成”等科研项目,学生参与率达100%;产业层对接企业技术攻关需求,推动学生成果转化,如:专利授权、工艺包交付。

创建科研反哺教学机制,教师科研成果(如新型生物催化剂、低碳工艺)转化为教学案例或实验项目,实现“科研进课堂、论文变教材”。搭建“省级大学生创新创业教育基地”,鼓励大学生参加国家级、省级创新创业项目及全国“互联网+”大学生创新创业比赛,提供专利申报、创投对接、中试基地等双创生态支持平台,形成“创意→原型→产品”完整链条。

“三链协同”人才培养体系成效显著

1. 人才培养质量全面提升。一是思想品质显著提升,生物与化工类学生1人获“中国大学生自强之星”,6名毕业生支援边疆建设;二是跨界能力显著增强,学生跨学科毕业设计选题占比从35%提升至75%,参与交叉学科课题的比例达80%;三是工程实践能力达标率创新高,企业联合认证的工程实践能力达标率从52%提升至90%;四是创新成果爆发式增长,学生主持国家级、省级等大学生创新创业训练计划项目50余项,年均获省级以上“双创”竞赛奖项60余项,申请发明专利40余项;本科生以第一作者发表SCI论文35篇,开发的“烟杆生物质育苗盘”获全国创青春竞赛银奖;就业与深造质量逐年提升,五是就业与深造质量逐年提升,68名毕业生进入楚天科技等龙头企业技术岗,对口就业率提升至89%;考研录取率提高至30%。

2. 产教融合生态深度构建。首先,校企合作规模与质量双突破,合作企业从20家扩展至100余家,覆盖生物医药、绿色化工、新材料等领域,完成企业横向课题23项;开发产教融合课程30门、实践案例库520项。其次,产业反哺教学机制成熟,聘期了中南大学国家杰青邹应萍教授为学科发展顾问,聘请21名企业的博士/高级工程师为学校产业兼职教师,35名老师以科技特派员身份赴企业开展技术攻关与人才培养,联合出版教材7部。第三,区域产业服务能力跃升,为地方企业解决技术难题130余项,参与永州特色资源(银杏、茶油)地方企业技术攻关部分天然产物提取、环保材料开发等科研成果实现产业化,助力乡村振兴;牵头成立木本油料资源利用国家重点实验室永州生物炼制创新中心、湖南省化学化工学会生物化工专业委员会,湖南省生物化工科技创新团队;与湖南时代阳光药业股份有限公司建成了“中药大品种培育创新联合体”;与永州市人民政府建成了永州中古生物技术国际联合创新中心;与企业联合开发了新产品穇子酒、黄精玉竹固体饮料、双牌果饮、紫金新材料、新疆葡萄籽发酵原浆等新产品。

3. 教学改革范式广泛辐射。一方面,跨区域推广应用成效显著,成果在30余所高校复制推广,尤其是长沙学院、湖南工程学院等5所高校引入该人才培养方案。另一方面,教学资源开放共享,1门课程被认定为国家级一流本科课程,4门课程被认定为省级一流本科课程,2门课程被认定为省级课程思政示范课程;1门课程被认定为省级精品在线开放课程。此外,政策与行业高度认可,获教育部“产学合作协同育人”优秀案例,获在《中国生物工程学报》等高质量期刊发表教改论文39篇。教师教学能力显著提升,4名教师入选湖南省芙蓉特聘教授、芙蓉青年学者、省芙蓉教学名师、省课程思政教学名师,2个课程团队入选省级课程思政名师教学团队;教师获湖南省课堂教学竞赛一等奖、省数字化教学竞赛一等奖等省级教学竞赛奖励10余项。

湖南科技学院化学与生物工程学院党总支书记刘国华表示,“三链协同”人才培养体系的实施,有效提升了人才培养质量,为区域生物与化工产业发展提供了强有力的人才支撑。学院将继续深化“三链协同”人才培养体系改革,不断创新人才培养模式,为服务地方经济社会发展做出更大贡献。

(作者:骆鹰、李尊华、廖云辉,单位:湖南科技学院)

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