高校工程类科研项目促进本科教学的应用研究
［摘要］以“超快速PCR仪器”项目开发为例，研究了高校工程类科研项目在本科教学中的促进作用。通过团队合作和实践操作，学生参与了超快速PCR仪器的设计和研发工作，锻炼了工程创新思维和实践能力。研究发现，通过该项目的实施，学生对学科知识的学习和应用能力得到提升，同时激发了创新意识，培养了学生分析和解决问题的能力。此外，项目的开展也提升了教师的教学能力。对于高校本科教学中工程创新思维的应用提供了借鉴，可为提高教学质量和培养学生的创新能力提供一定指导。
［关键词］科研项目；本科教学；工程创新思维；学科知识；PCR仪器
［基金项目］2023年度上海健康医学院师资人才百人库项目（A1-2601-23-311007-16）
［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］1674-9324（2025）10-0055-04［收稿日期］2023-09-21
高素质技术技能人才的培养是实现大学教育高质量发展的必然要求［1］。近年来，国家出台的相关文件将培养具有熟练操作能力、创新思维和良好综合素质的应用型人才提升到了国家战略的重要位置［2-3］。因此，大学教育需要在人才培养模式等多方面深入推进改革［4］。为提升学生综合素质，高校在本科生培养方面积极探索多维度育人模式，尤其是重视培养学生理论与实践相结合的能力，使得学生能够在学科专业领域中更好地理解和应用工程技术，进而提升本科生的综合素质，推动创新［5］。
一、工程类科研项目助力本科创新人才
本科生参与教师科研项目是促进学科专业知识学习的一个系统方法［6］。科研将理论知识与实际问题相结合，通过运用已掌握的知识解决新的未知问题，是一个创新的过程。通过参与科研项目，本科生可以深入了解学科领域的前沿知识和发展动态，提升对学科知识的理解和掌握能力。同时，科研为学生提供了锻炼自主思考、独立解决问题的机会，培养学生的工程创新意识和解决实际问题的能力。近几年，部分高校开展了类似的课程改革，例如咸阳职业技术学院组织学生研究探讨数字减影血管造影装置，以提高学生的学习积极性［7］；张掖医学高等专科学校通过“简易半导体收音机的制作”项目，贯彻落实集“教、学、做”于一体的理念［8］；南京中医药大学中医学院运用项目式教学，推进“灌输式”课堂向“研讨式”课堂转变［9］；成都医学院应用压力式传感器项目促进教师与学生双向交流［10］，这些方法为上海健康医学院培养学生养成工程创新思维提供了重要的借鉴。
（一）“超快速PCR仪器工程研发”项目融入本科人才培养
“超快速PCR仪器工程研发”项目融入本科生培养，是上海健康医学院应用型高校专业的一个非常成功的案例。通过参与这个科研项目，本科生有机会亲身参与应用型高校领域的工程研发工作，结合理论知识与实践技能，运用所学知识解决实际问题。
在项目开始前，学生经过深入学习相关理论知识，理解其内涵和外延，掌握基本概念和基本原理。在实际操作中，学生运用理论知识进行实验分析，尝试用理论模型解释实验结果，或提出理论方法来预测实际问题的解决方案。在实验过程中，不断验证和修正理论知识，检查理论模型的正确性和适用性，同时发现理论方法的局限性和不足之处。项目完成后，对理论知识进行总结和提炼，归纳实验结果，总结经验教训，并提出新的理论观点或方法。
这种将理论知识与实际问题相结合的方式，使得学生能够全面提高项目的科学性和实用性。同时，参与科研项目也培养了学生的科研能力、创新意识和团队合作精神，为他们今后从事与生物医学工程等相关专业工作打下了坚实的基础。这个成功案例值得其他应用型院校借鉴，以提升本科生的专业素养和创新能力。
（二）“超快速PCR仪器工程研发”项目蕴含多维度、跨学科的理论知识点
工科创新思维强调解决问题的能力、跨学科思考的能力以及对实际应用的思考。而新型PCR仪器的研发涉及多个专业领域的知识，包括生物学、化学、物理学、电子工程等，这些学科的知识与生物医学工程、光学工程等专业的特点紧密相连，因此，相关专业的本科生在参与PCR仪器研发项目时具备优势。
1.生物学知识对于理解PCR技术及其原理至关重要。以我们开发的超快速PCR仪为例，学生需要熟悉并运用PCR反应的扩增过程——变性、退火和延伸，参与研制的本科生在该阶段能将生物学中的DNA扩增具体运用到实践或实物开发中，运用所学的生物学知识解决实际问题。学生的生化基础较好，有严谨的逻辑思维和自信果敢的学习习惯，他们能够深入理解PCR技术的原理和应用，并将其转化为实践技能，为超快速PCR仪器的研发和应用做出贡献。
2.化学知识在PCR仪器研发中有着重要作用。在我们开发的超快速PCR仪器中，以牙周病原菌为主要研究对象，进行牙周病原菌引物序列及PCR反应液构成。我们从牙龈炎患者中提取病原菌，P.g、T.