校企共建国内高职院校首个NGS实训室的探索与实践

摘  要： NGS可以同时对几百万条DNA分子进行序列测定，强大的功能推动其从科研迈向商用。以NGS为引领的基因测序产业迅猛发展，对新技能人才需求越来越紧迫。高职院校承担着培养高端技能人才的重任，实训室作为高职院校教学主阵地，其建设和管理水平直接决定着人才培养质量。文章对校企合作共建国内高职院校首个NGS实训室的意义、实训室设计及功能定位进行了探索和分析，希望为其他高职院校推进实训室建设提供一些思路和借鉴。

关键词： 高职院校 校企合作 NGS 实训室建设

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NGS即下一代测序技术(Next Generation Sequencing)，也称为高通量测序技术，可以同时对几十万到几百万条核酸分子进行序列测定，是基因检测行业的一个热门细分领域。高通量性、高灵敏度、高特异性等使NGS在无创产前诊断、靶向治疗、体检早筛、药物研发、流行病、突发性传染病监测及防控^[1-5]等领域得到广泛应用。国家基因产业政策叠加、二孩政策、社会老龄化以及肿瘤高发等奠定了基因测序巨大的市场需求^[6]。基因测序效率提高以及基因测序成本降低加快产业化进程，深圳已经形成了以华大基因为头部企业的基因测序产业链。伴随粤港澳大湾区和中国特色社会主义先行示范区“双区”建设推进和深入，深圳吸引着越来越多的基因科技创新企业不断落户，产业迅猛发展，对技能人才要求越来越高，需求也越来越紧迫。

2019年，国务院印发《国家职业教育改革实施方案》，文件明确职业教育要服务建设现代化经济体系，要着力培养高素质劳动者和技术技能人才。我校地处深圳市南山区，开设药品生物技术专业群对接基因测序产业链。依托深圳基因测序产业资源优势，学校主动与企业对接，积极探索校企合作新模式，整合各方资源，建成了国内高职院校首个NGS实训室，共同打造基因测序高技能人才培养平台。

1 NGS实训室建设的必要性及重要意义

1.1 提升药品生物技术专业人才培养质量

2015年教育部印发《普通高等学校高等职业教育（专科）专业设置管理办法》和《普通高等学校高等职业教育（专科）专业目录（2015年）》，将原生物技术及应用专业与其它专业合并，派生出现在的药品生物技术专业^[7]。相比其他专业，药品生物技术专业属于新兴专业，它融合了化学、数学、遗传学、生物学、分子生物学技术、细胞工程、基因工程等课程，面向生物医药行业培养从事生产、检验、管理等一线的技能型人才。对接基因测序产业发展趋势和人才需求，提升药品生物技术专业人才培养质量，需要加大专业建设投入，改善教学条件，提高教学设施设备水平。校企合作建设NGS实训室，是满足药品生物技术专业工学结合教学需求，提升人才培养质量的必要条件。

1.2 精准对接地方产业，打造技能人才培养高地

2005年深圳被国家发改委批准认定首批国家生物产业基地之一，生物医药成为深圳战略新兴产业，产业发展加速。当前深圳基因测序能力、生物信息计算分析能力位居世界前列，拥有全国唯一的国家基因库。在无创产前基因诊断、重大疾病筛查、健康管理等领域聚集了一批高科技创新企业，部分领域处于国际领先地位。形成了以华大基因为头部企业的基因测序产业链。《关于促进生物医药创新发展的若干政策措施》粤科社字〔2020〕86号文明确提出支持深圳市做精做深高性能医疗器械、细胞治疗、基因测序和生物信息分析等产业。2025年，深圳基因检测数据产出能力将达到全球第一。建设NGS实训室，是精准对接深圳高端产业，培养基因测序高端技能人才的必然需求。

1.3 “双高计划”背景下搭建高职院校社会服务技术平台

2019年教育部、财政部印发《关于实施中国高水平高职学校和专业建设计划的意见》（简称“双高计划”），文中明确高职院校社会服务能力将作为高水平高职院校建设的重要指标。“双高计划”核心目标在于塑造技能技术类人才培养高地以及技能技术类创新服务平台，引导职业教育为区域经济产业转型升级提供人才、技术和智力上的支持和保障。高职院校提高社会服务能力要充分对接区域经济发展要求，立足区域高端产业与产业核心技术，搭建开放的技术服务平台，开展面向职业的技能提升培训，也可以借助横向科研项目接受研发委托以及开展中小企业技术服务等。校企合作建设集教学、培训、职业技能鉴定和社会服务等为一体的开放式合作型NGS实训室是学校开展社会服务的前提和保障。

2 NGS实训室建设模式

高职院校建设实训室，根据投入主体的不同，主要有企业投入、学校投入、校企共建等建设模式。NGS是一种前沿的新型的基因检测技术，技术门槛高，配套仪器设备多，价格昂贵，使用和维护成本高。迄今全球可以量产基因测序仪的企业总共有3家，深圳华大智是国内唯一的一家。深圳市猛犸公益基金会以“向善同行，让基因科技HUI及人人”为使命，以恤病助医、、跨界交流、科普教育等为主要业务的公益基金会。我校与猛犸基金会和华大智造从2019年开始合作，采用“学校-基金会-企业”三方联合共建模式建设NGS实训室，形成“平台+资金+技术”合作模式，有效解决高校高水平实训室建设的的资金、技术问题等。

3 NGS实训室建设

3.1 NGS实训室设计依据

依据GB19489-2008《实验室生物安全通用要求》、WS233-2017《病原微生物实验室生物安全通用准则》、GB50346-2011《生物安全实验室建筑技术规范》、《临床基因扩增实验室管理暂行办法》等相关实验室建设文件精神^[7-10]，遵照各区独立、单一流向、因地制宜、方便工作的原则，按照教学环境职业化的要求，对NGS实训室进行设计，如图1所示。

图1 NGS实训室分区示意图 

3.2 实训室区域设置及专业设施配置

NGS实训室总建设面积约为140m²，按照基因测序操作流程建设试剂准备区、样本与文库制备区、文库扩增与检测区、测序分析区4个独立分区。不同分区根据功能不同所占面积比例不同，配置必备的专业化仪器设备，如图2所示。

（1）试剂准备区

功能：试剂的配制、分装和存储等操作区。主要仪器配置：冰箱、生物安全柜、纯水仪、高速冷冻离心机、涡旋振荡器、微量移液器等。

（2） 样本与文库制备区

功能：主要开展核酸的提取、浓度测定和文库的构建等岗位项目。主要仪器配置：冰箱、生物安全柜、核酸自动提取仪、核酸定量仪、PCR仪、磁力架、高速冷冻离心机、涡旋振荡器、微量移液器等。

图2 NGS实训室实景图 

（3）文库扩增与检测区

功能：主要进行杂交捕获产物PCR扩增富集和文库片段分析。主要仪器配置：冰箱、核酸定量仪、PCR仪、磁力架、电泳仪、高速冷冻离心机、涡旋振荡器、微量移液器等。

（4）测序分析区

功能：主要进行文库的上机测序，分析高通量测序仪得出的数据并出具报告。主要仪器配置：MGISEQ-200基因测序仪、电脑及数据服务器等。

3.3企业文化氛围营造

整个NGS实训室按照企业真实工作环境和职业氛围进行布置，例如各分区配备不同颜色的工作服；张贴企业安全标语、基因测序流程、安全操作规程、岗位职责、仪器设备管理条例等；悬挂体现企业精神、专业精神的标语等，最大化重现企业真实工作环境，营造实训室的企业文化氛围，引导学生职业素养的养成。

4 NGS实训室功能定位

校企共建NGS实训室，服务药品生物技术品牌专业及专业群建设，打造集实践教学、产学研服务、职业培训、和科学普及于一体的开放式合作型平台，主要功能如图3所示。

图3 NGS实训室功能规划 

（1）基因测序高技能人才培养基地

    靶向对接深圳基因测序领头企业，NGS实训室开展的教学内容来自合作企业的真实项目。教学团队是由学校教师和企业技术骨干组成的双师型队伍，负责工学一体化课程开发和教学过程实施。课程内容与岗位要求对接，紧贴职业标准、行业标准和岗位规范。 教学过程依据生产过程设计，按照“准员工”的标准，培养学生的实践技能和岗位工作能力，提高人才培养质量，满足区域高端产业对高技能人才的培养要求，服务基因测序产业发展。

（2）对外产学研服务平台

NGS实训室配置了核酸全自动提取仪、核酸定量仪、qPCR仪、MGISEQ-200基因测序仪等先进的仪器设备，除了为学生提供教学服务，还可以在非教学时间面向企业提供社会化服务，包括科学技术支持、精密仪器共享、企业员工培训等。既可以获得一定的仪器使用费、场地费和人员培训费等用于实训室养护和维护，实现实训室自身的造血机能，教师和学生也可以获得参与企业科研项目的机会，有效培养教师和学生的创新能力和实践能力。

（3）职业培训和技能鉴定工作站

2020年人社部公布了新的职业—核酸检测员，主要的岗位技能包括核酸提取、纯化核；对提取后的核酸进行PCR检测；文库构建及质量的检测与鉴定；上机测序使；测序数据的分析和解读、出具报告；常用仪器日常清洁、维护和管理；使用试剂的配制、存放和管理等。对接核酸检测员，NGS实训室可发挥平台优势，对标基因检测职业技能领域的职业技能等级标准，搭建1+X技能实践平台，开展职业培训和技能鉴定工作。

（4）基因科学技术科普平台

二十一世纪生命科学逐渐成为最活跃的科学领域，特别在后基因组时代，基因科学和生物技术深刻影响着社会方方面面，但基因科普工作相对滞后。国务院印发的《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035年）》指出，科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置，要组织高校、科研机构、医疗卫生机构、企业等开发开放优质科学教育活动和资源。NGS实训室可以面向周边社区和中小学开展基因科普活动，提升周边居民的科学素质。

5 结束语

NGS实训室是药品生物技术专业(群)培养基因测序高技能人才培养的有效支撑，建设投入大，专业性强，管理要求高。在建设规划上，NGS实训室建设要与课程建设、专业建设、科研服务和社会服务统筹考虑，体现了建设的先进性和前瞻性；在建设过程中，遵循各区独立、单一流向、因地制宜、方便工作的设计原则和行业标准，体现了建设的科学性和职业性；在上，打造集实践教学、产学研服务、职业培训、科学普及于一体的开放式合作型平台，提升NGS实训室的社会服务功能。

为充分发挥NGS实训室的功能，在实训室管理和运行时还需深入做好如下几方面的工作:一是加强实训室双师队伍梯队建设。加大人员培训，提升人员的业务素质，确保实训室日常管理和正常运行；二是做好实训室制度建设。做好企业对接服务，紧跟行业技术发展动态，优化产学研技术服务流程，扩大实训室开放性，不断提升实训室的社会服务功能；三是加强立体化的实训教学资源建设，积极推进教学方法的改革和创新，满足不能层次人员的学习和技能培训需求；四是创新校企共建实训室的管理，成立相应的组织领导机构，制定符合市场经济规律管理方案，明确校企的责、权、利，真正实现校企合作价值的最大化和实训室管理的长效机制。

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