生物材料专业硕士生创新实践能力培养新模式

［摘 要］ 生物材料类硕士专业将化学、生物学、材料科学、医学和药学等学科于一身，是近年来国内各大高校材料类新设专业。通过对生物材料交叉学科基础知识和专业知识的系统讲授，培养能够在生物医学材料的设计、合成、改性、加工成型等领域从事基础研究、应用转化、技术开发和生产管理工作的综合型高端人才。但目前，该专业研究生教学普遍存在重课内教学、轻课外实践，重基础实验、轻应用转化等诸多问题，学生的创新意识和实践能力亟须提高。通过系统探索理论学习和实验教学，训练并提高学生的创新意识和创新思维能力，构建培养科研基本技能的创新实践平台，同时引入双导师制度，将理论与实践有机结合，放大高校和企业的优势，形成良好的协同效应。

［关键词］ 生物材料；创新实践；应用转化；人才培养

［基金项目］ 2021年度西南大学研究生教育高质量发展项目“先进材料类专业研究生的创新实践能力培养”（SWUYJS216209）

［作者简介］ 薛 鹏（1986—），男，黑龙江哈尔滨人，博士，西南大学材料与能源学院副教授，硕士生导师，主要从事生物医学材料和可穿戴器件研究；张 蕾（1988—），河北秦皇岛人，博士，西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室高级实验师，主要从事肿瘤干细胞生物学的相关机制研究；康跃军（1977—），湖北襄阳人，博士，西南大学材料与能源学院教授，博士生导师，主要从事微纳加工和生物传感技术研究。

［中图分类号］ G643.2 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）09-0000-04 ［收稿日期］ 2022-06-28

为全面贯彻习近平总书记在庆祝中国共产党成立100周年大会上的重要讲话精神，高校要以昂扬的姿态和饱满的热情，向史而新，开创未来，推进新时代学位与研究生教育全方位的高质量发展。特别要加强自主创新，努力创造具有世界影响力的中国研究生教育新模式；特别要注重“更加体验”，激发学生学习潜力，基于兴趣培养创新意识成为应用实践的重要动力；特别要注重“更强力量”，提升研究生的专业素质教育以支撑经济社会高质量发展潜力［1］。因此，在硕士研究生的培养过程中，应特别注重学生学习兴趣的培养，以“教好”带动“学好”，在培养过程中激发学生的科研潜力，培养学生的创新精神和实践能力［2］。从宏观上来说，要充分健全协同育人机制，加强创新创业教育，遴选创新创业导师，发挥中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛和全国大学生生物医学工程创新设计竞赛等大赛的引领优势，充分提升所在硕士点学科的“双创”教育水平，将基础理论向实际应用倾斜，全方位增强学生的综合素质和就业能力［3］。本文紧密围绕新工科背景下对研究生培养的更高要求，分别从科教融合及创新创业教育两个维度，详尽论述了产学研用全链条模式对研究生“双创”意识和工程实践能力提升的深刻影响，同时充分结合本单位在生物材料类硕士研究生培养过程中的典型案例，论证研究生创新实践能力培养的实施效果。

一、科教融合培养体系的构建

目前，生物材料类硕士研究生大多能够在实验室开展课题研究，但不少课题偏离生产生活，学生缺乏感性认识，容易降低对科研探索的积极性。因此，选题应在体现科技前沿进展的同时，充分与企业生产实践相结合。在新工科背景下，研究课题应主动解决国家或地方实际生产生活问题，着力构建高等院校、研究结构、生产企业三位一体的产学研用培养体系，打造协同创新型人才培养新机制［4］。这种多元化培养模式，将有效强化校企联合，提升科教融合的广度和深度，充分满足生物材料类硕士研究生的培养目标，具体可以从以下几个路径开展。

（一）做好调研，精选课题

硕士研究生首先要依托导师所在团队承担的国家级和省部级纵向研究项目，填补重点科技领域的研究空白和技术短板。例如，本课题组目前承担的具有生物传感功能的诊疗型微针的设计和加工，重点聚焦了如何将电化学传感器整合到聚合物微针器件中，这类研究将解决即时诊断中存在的成本高、操作复杂、功能单一等问题，也为数字化可穿戴诊疗器件的设计加工提供思路。课题组中的1名博士研究生和3名硕士研究生承担了该课题的研究任务，在子课题立项和设计过程中，充分查阅相关文献，明确国内外最新研究前沿及所要解决的“卡脖子”问题，并提出针对性的项目方案。

在企事业单位委托合作项目方面，重点关注生物医学关键技术对企业提出的问题需求是否匹配，评估该技术可否有效解决企业实际生产过程中存在的技术难题。例如，本课题组针对成都高新区某医药企业在经皮给药器件开发过程中存在的给药创面大、细胞毒性强、药物递送可控性差等实际问题，安排了2名专业硕士研究生针对性地开展科研工作。学生在项目执行过程中对企业生产现场进行了深入调研，有效地将基础研究成果用于实际生产问题的解决，充分强化了学生理论联系实际的能力，对学生就业后相关工作的开展起到至关重要的作用。此外，在研究生课题开题环节，由专业指导委员会成员对课题拟解决的关键问题和创新性进行评估，经表决后形成决议，在保留有重要研究价值课题的同时，淘汰科学性和实用性较差的选题，这对学生培养目标的达成起到至关重要的作用［5］。

（二）聘任校外导师，增设实践环节

我国的生物材料特别是生物医药产业，在发展过程中面临全球竞争日趋激烈、产业结构不合理、自主创新能力薄弱等诸多挑战，因此，选拔该领域应用型、复合型、创新型人才以破解该领域面临的巨大挑战极为关键，校外导师在培养此类工程技术和工程管理人才中扮演着重要角色［6］。在建设初期，要确保统一、规范、完善的政策护航，在导师遴选、职责划分、过程监管、设施保障、成果分配等方面建立相关协议文件。以西南大学材料与能源学院为例，学院定期召开生物材料类硕士研究生实践工作会，听取各课题组在产学研用方面开展院企合作的情况，并由课题组推荐校外合作导师，由专业指导委员会进行严格的遴选和考察后，将拟聘任人选补充进入导师库，经一年的试用期通过考察后，向其颁发正式的聘任证书。在研究生培养阶段，将邀请校外导师全程参与学生的开题、中期检查和毕业答辩等环节，并由校外导师定期提交学生的专业实践规划和目标达成情况，同时由校内导师提出意见并交由培养单位审核，校内外导师对课题的阶段完成情况按期进行会议讨论，并不断强化指导过程。此外，学院不定期邀请校外导师做生物材料工程应用领域的专题报告，并组织师生对相关企业进行参观调研，以便深入沟通交流合作。例如，本课题组近期邀请了重庆两江新区某医药企业来校对医疗器械分类管理政策进行讲解，有助于学生对自己所开发生物材料的商业定位和应用领域有更加清晰的认识，提升课题研究的主观能动性。在成果归属方面，例如发表论文和授权专利，则会根据投入和贡献对校内外人员进行排序，实现成果共享、互利共赢。

（三）建立实训基地，加强校企合作

在硕士研究生培养过程中，校企合作是将校内的理论学习与企业的实践训练相结合的有效途径，而建立实训基地可以使实践环节常态化，在提高研究生培养质量的同时，为企业直接输送急需的专业化人才。例如，西南大学材料与能源学院与重庆市两江新区某生物医药高新企业联合建立了生物材料类专业研究生实训基地，双方进行了多次会谈，充分表达了各自诉求。重庆市两江新区某生物医药高新企业对即时诊断和检测用生物材料修饰电极有迫切需求，希望能够在相关基础研究领域投入技术开发；西南大学材料与能源学院拥有大量从事相关领域研究的师生，能够充分契合企业发展的需要。该基地的建立将有助于师生了解生物材料行业发展现状，加深对专业的理解。同时，通过前沿技术转化，将有效降低企业研发成本，依托定向培养，为企业输送大量高水平专业人才。另外，创设生物材料类课程的“创业园区”，可容许学生提出项目申请方案，方案通过后开办校内公司以实现校内经商。这类虚拟公司有助于促使学生将专业技能与实践能力相结合，为学生提供就业体验平台。院系可成立由承担企事业单位委托项目的经验丰富的校内导师及市场创业投资专家组成的就业指导小组，为学生的就业实践提供建议和指导，充分提升学生的行业竞争力。

二、创新创业能力培养及其对策

研究生必修课程中常存在教学内容与前沿技术脱节、基础研究与市场需求错配等问题，这种“格式化”的教育会导致学生缺乏创新意识和能力。另外，研究生普遍只专心科研，不熟悉公司的运作模式和政策法规，而社会资源的匮乏将导致学生无法进行有效的市场开拓和商业洽谈，盲目创业常导致创业停滞在初期阶段，令人惋惜。在国家“双一流”学科建设过程中，研究生的创新创业能力和团队协作意识是重要的发展要素。当前，中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛及全国大学生生物医学工程创新设计竞赛等科技竞赛为生物材料类专业研究生的创新创业教育搭建了重要平台。学生在参赛过程中常需要跨学院、跨学科合作并与地方企业对接，有助于培养学生的科技创新、团队合作和组织协作等方面的能力。例如，本课题组研究生参加了2021年的中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛，设计并构建了一类治疗阿尔茨海默病的经皮给药系统。在实施过程中，学生独自组建团队，团队成员来自材料科学、生物学、药学及市场管理类相关专业，并在团队负责人的领导和协调下，团队成员通力合作，充分发挥各自优势，从概念提出、设计加工到批量生产、产品营销，完成了一款生物材料类产品研发的全生命周期管理。西南大学创新创业学院在赛事培训和组织方面做了大量准备工作，从项目初期培育到项目全程指导，再到赛后总结和激励制度，帮助该项目顺利获得中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛重庆赛区金奖。在日常培养过程中，创新创业学院举办了多种创新创业类讲座或论坛，包括创业沙龙、与老总面对面、大师讲座等，以让学生对创新创业有更深的认识，并结合自身定位转变观念，增强创新创业信心，提升创新创业实践能力。另外，构建和完善创业教育课程体系，通过该类课程培养生物材料类硕士生的创业理论和实践能力，在课堂上运用经典的创业案例进行教学，向学生生动、形象地展示当代成功企业家的创业精神、创业方法和创业过程，激发学生的创业热情，培养学生的自主创业意识，树立迎合当代的就业观。此外，通过建立模拟创业研讨小组启发学生的创业思路，拓宽学生的行业视野，全方位提高学生的创业能力和意志品质。西南大学创新创业学院打造了专业的创新创业教育课程师资队伍，聘请国家级创新创业大赛获奖指导教师作为师资专家库成员，针对性地为不同专业背景的学生进行课程安排和设计。同时，西南大学材料与能源学院为生物材料类专业研究生聘请了多位医药企业市场部门的运营专家作为创业类专题课讲师，为学生在创业政策、财税法务、战略规划、运营管理、市场销售及投融资等方面提供创业实战指导。

结语

笔者根据生物材料类专业硕士研究生的培养特点，结合新工科背景下对学生创新实践能力的要求，从产学研用融合和创新创业教育等方面深入探索了该专业研究生的培养模式，并提出了校企产教合作、实训基地建立、“双创”竞赛组织的新途径和新思路。总体来说，应落实以学生为主体的培养机制，充分尊重学生的个性化发展，加强校内外导师队伍建设，逐步实现学生创新有指导、创业有服务的校园氛围。相信随着国家对创新实践政策的引导，以及各大高校对创新创业经费投入的加大，将更加有效激发学生的创新创业热情，为达成科技自立自强的国家发展战略助力。

参考文献

［1］郑承军.以创新驱动研究生教育改革发展［J］.北京教育（高教），2021（8）：23-24.

［2］陈远晟，韦文东，郑雷董，等.基于兴趣导向的工科硕士研究生指导策略研究［J］.科技视界，2022（2）：47-48.

［3］周延军，宋克兴，皇涛，等.科教融合和创新创业结合的研究生培养探讨［J］.教育教学论坛，2021（52）：177-180.

［4］胡光.基于产教融合构建产学研用合力平台：评《产学研合作教育的探索与实践》［J］.中国高校科技，2021（12）：98.

［5］李晓荣.硕士研究生毕业论文选题探究［J］.教书育人（高教论坛），2019（36）：10-11.

［6］段春莉，张潇予.“校外导师制”协同育人模式构建与实践［J］.西部素质教育，2022，8（9）：28-31.

A New Mode of Cultivating Innovative Practical Ability of Master Students Majoring in Biology

XUE Penga， ZHANG Leib， KANG Yue-juna

（a. School of Materials and Energy，b. State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology， Southwest University， Chongqing 400715， China）