基于校企合作的“生物工程下游技術(shù)”教學(xué)體系重構(gòu)與優(yōu)化

張奕婷 趙曉菊 胡敏

摘? ? 要：緊密結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念，依托校企合作，從多維度對(duì)“生物工程下游技術(shù)”教學(xué)體系進(jìn)行重構(gòu)與優(yōu)化。以如何提高學(xué)生“實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力”為根本出發(fā)點(diǎn)，優(yōu)化了課程內(nèi)容，構(gòu)建了課堂教學(xué)、工廠見(jiàn)習(xí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)各占三分之一的教學(xué)模式，工學(xué)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的無(wú)縫融合。實(shí)踐表明：新的教學(xué)模式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升了課程教學(xué)質(zhì)量，對(duì)地方本科高校應(yīng)用型課程建設(shè)有良好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：校企合作;人才培養(yǎng);生物工程下游技術(shù);教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1002-4107（2018）12-0028-02

“生物工程下游技術(shù)”課程作為大慶師范學(xué)院生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)課，在大四上學(xué)期開(kāi)設(shè)，主要闡述現(xiàn)有發(fā)酵工業(yè)和新興的正在發(fā)展中的生物技術(shù)產(chǎn)品的提取、分離、純化、精制加工等技術(shù)的科學(xué)本質(zhì)、原理、方法、規(guī)律及發(fā)展趨勢(shì)[1]，將學(xué)生在大一至大三期間所學(xué)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行綜合并應(yīng)用于實(shí)際，具有鮮明的應(yīng)用特色。結(jié)合生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)校企合作人才培養(yǎng)模式建設(shè)[2]，為更有效地提高學(xué)生的實(shí)踐技能，使學(xué)生畢業(yè)后能在生物發(fā)酵及生物制藥行業(yè)等企業(yè)中從事生產(chǎn)工藝流程操作、產(chǎn)品檢測(cè)、質(zhì)量控制和生產(chǎn)管理等工作，依托學(xué)院的省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心和校企合作企業(yè)平臺(tái)，從課程內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式等三個(gè)方面對(duì)“生物工程下游技術(shù)”課程教學(xué)體系進(jìn)行重構(gòu)與優(yōu)化，探索出一種新的專(zhuān)業(yè)課教學(xué)模式。

一、以卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃為指導(dǎo)，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念

教育部啟動(dòng)的卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃中明確提出“以強(qiáng)化工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力與工程創(chuàng)新能力為核心，重構(gòu)課程體系和教學(xué)內(nèi)容”。為擺脫傳統(tǒng)的課堂教學(xué)以教師講授為主，實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的模式，“生物工程下游技術(shù)”課程教學(xué)體系的重構(gòu)與優(yōu)化緊扣如何提高學(xué)生的“實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力”，以培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標(biāo)。

二、依托校企共建實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

（一）理論教學(xué)

將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，同時(shí)在課堂教學(xué)中重視真實(shí)工程案例演示[3-4]，引入14家校企共建實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)例，確定了大慶曉雪啤酒有限公司、大慶福瑞邦生物科技有限公司、內(nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司等5家企業(yè)為工廠見(jiàn)習(xí)企業(yè)，聘請(qǐng)企業(yè)技術(shù)人員將工廠車(chē)間作為第一授課地點(diǎn)。例如從第一章緒論開(kāi)始，安排對(duì)大慶曉雪啤酒有限公司參觀見(jiàn)習(xí)，通過(guò)工廠企業(yè)技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)講解和任課教師的課后引導(dǎo)，使學(xué)生對(duì)生物工程下游技術(shù)在整個(gè)生物產(chǎn)業(yè)中的重要性有清晰認(rèn)識(shí);第四到第十章細(xì)胞破碎、萃取分離、膜分離等章節(jié)，則通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)，先觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后結(jié)合啤酒生產(chǎn)、青霉素提取等實(shí)際案例進(jìn)行理論部分講解;第十一章《離子交換法》、第十四章《結(jié)晶技術(shù)》、第十五章《蒸發(fā)與干燥》，安排對(duì)內(nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司參觀見(jiàn)習(xí)，分組討論分離純化過(guò)程，并把生產(chǎn)工藝流程、主要原理等要點(diǎn)以見(jiàn)習(xí)報(bào)告的形式提交;第十二章色譜分離技術(shù)，安排對(duì)大慶福瑞邦生物科技有限公司參觀見(jiàn)習(xí)，通過(guò)分組討論色譜分離的原理、操作方法、選用原則等問(wèn)題，完成科技小論文的寫(xiě)作，鞏固所學(xué)知識(shí)。通過(guò)以上措施，在課堂教學(xué)中采用企業(yè)車(chē)間內(nèi)實(shí)地教學(xué)、學(xué)校課堂內(nèi)案例討論、課下行業(yè)調(diào)查分析相結(jié)合的教學(xué)方法，能有效提高學(xué)生課堂參與度，使學(xué)生了解掌握企業(yè)的新技術(shù)、新工藝，為畢業(yè)后迅速適應(yīng)企業(yè)崗位要求打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)

開(kāi)發(fā)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將下游分離提取單元技術(shù)有機(jī)融合，提高學(xué)生的實(shí)踐、設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。例如綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“紅霉素的萃取與效價(jià)測(cè)定”，通過(guò)改變萃取劑的種類(lèi)和萃取次數(shù)，比較不同條件下紅霉素萃取率和效價(jià)的變化情況;設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“常見(jiàn)中草藥水溶性粗多糖提取條件的優(yōu)化”和“常見(jiàn)中草藥水溶性抑菌物質(zhì)提取條件的優(yōu)化”，將超聲、微波等提取方法及離心、過(guò)濾等分離技術(shù)應(yīng)用于粗多糖的提取，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中僅限定實(shí)驗(yàn)材料范圍和提取目的物種類(lèi)，其余完全交由學(xué)生，激勵(lì)學(xué)生自行查找相關(guān)資料，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，在方案實(shí)施前與指導(dǎo)教師面對(duì)面討論實(shí)驗(yàn)流程及相關(guān)參數(shù)，由指導(dǎo)教師把控方案的完整性、可行性，最終通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的驗(yàn)證，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性進(jìn)行分析，提出可改進(jìn)之處。

三、以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為主旨，重構(gòu)教學(xué)模式

將“生物工程下游技術(shù)”課程內(nèi)容教授方法進(jìn)行多樣化設(shè)計(jì)，形成課堂教學(xué)、工廠見(jiàn)習(xí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)各占三分之一的教學(xué)模式。

（一）課堂教學(xué)

按總學(xué)時(shí)“三分之一”比例設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，通過(guò)提前布置學(xué)習(xí)內(nèi)容，在課堂上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論互動(dòng)并利用多媒體輔助教學(xué)，加入圖例講解、討論學(xué)習(xí)、直觀加深、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、融合記憶、綜合考核等方式促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握和理解，注重知識(shí)體系的完整性、應(yīng)用性。

（二）工廠見(jiàn)習(xí)

按總學(xué)時(shí)“三分之一”比例設(shè)計(jì)工廠見(jiàn)習(xí)，組織學(xué)生到相關(guān)工廠企業(yè)見(jiàn)習(xí)參觀。最大化地將理論內(nèi)容融入見(jiàn)習(xí)過(guò)程中，將萃取分離、結(jié)晶提純等不易理解的知識(shí)點(diǎn)在工廠見(jiàn)習(xí)過(guò)程中現(xiàn)場(chǎng)講解，通過(guò)見(jiàn)習(xí)前布置任務(wù)、見(jiàn)習(xí)后總結(jié)車(chē)間生產(chǎn)流程、撰寫(xiě)見(jiàn)習(xí)報(bào)告等多種形式加深學(xué)生們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。結(jié)合人才培養(yǎng)方案，將工廠見(jiàn)習(xí)與實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)相結(jié)合，讓學(xué)生真正深入到工廠中去，切實(shí)增強(qiáng)實(shí)踐能力，最大限度防止見(jiàn)習(xí)流于形式。

（三）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

按總學(xué)時(shí)“三分之一”比例設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分分為綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，教學(xué)過(guò)程中主要體現(xiàn)一個(gè)“動(dòng)”字，每個(gè)小組的學(xué)生數(shù)量3人，操作分工要合理，避免出現(xiàn)只靠組長(zhǎng)就能完成實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，讓每個(gè)學(xué)生都在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中受益，要讓學(xué)生利用有限的課時(shí)，動(dòng)手又動(dòng)腦，掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，提高獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作能力。

（四）實(shí)施一課多樣的教學(xué)方法

結(jié)合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)使用多種教學(xué)方法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。針對(duì)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)和知識(shí)掌握程度，分別制訂指導(dǎo)計(jì)劃，進(jìn)行因材施教，強(qiáng)調(diào)個(gè)性發(fā)展，注重分流培養(yǎng)，按一個(gè)學(xué)生一項(xiàng)內(nèi)容分別布置小論文等形式的作業(yè)，要求學(xué)生通過(guò)文獻(xiàn)查閱、參考書(shū)閱讀等方式完成，以提高學(xué)生獨(dú)立思考和文字綜合表達(dá)能力。

依托校內(nèi)教學(xué)資源和校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，結(jié)合教學(xué)大綱，進(jìn)行泛雅平臺(tái)建設(shè)，在平臺(tái)中建立習(xí)題庫(kù)、討論區(qū)、資料庫(kù)等與“生物工程下游技術(shù)”課程相關(guān)的課程資源，通過(guò)布置作業(yè)、討論區(qū)發(fā)帖、檢查點(diǎn)擊情況等方式引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí);并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況分別對(duì)理論部分、實(shí)驗(yàn)部分和實(shí)踐部分的考核量身定制試題庫(kù)，以綜合評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。

四、以提升學(xué)生綜合能力為目標(biāo)，考核方式

多樣化

充分利用教學(xué)督導(dǎo)聽(tīng)課、同行聽(tīng)課、為學(xué)生提供開(kāi)放性調(diào)查問(wèn)卷等方法及時(shí)反饋信息，將考試方式向多樣化轉(zhuǎn)變，將考試內(nèi)容向綜合能力的考核進(jìn)行轉(zhuǎn)變，根據(jù)課程內(nèi)容實(shí)行多種形式、多個(gè)階段、多種評(píng)定方法的考試制度。進(jìn)行考試大綱的制定，明確成績(jī)構(gòu)成，將理論部分的課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)部分的過(guò)程考核、實(shí)踐部分的工廠實(shí)習(xí)三套考核方法進(jìn)行整合，綜合評(píng)定學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況及掌握程度。

適當(dāng)減少傳統(tǒng)的解題式作業(yè)和期末試卷考試所占的考核比例，從總成績(jī)的70%降至總成績(jī)的40%;授課過(guò)程中，針對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的分離提取設(shè)備存在的問(wèn)題，提取工廠數(shù)據(jù)，讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行改進(jìn)，以加深對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決能力，以研究報(bào)告的形式提交，占總成績(jī)的15%;增加實(shí)驗(yàn)操作等過(guò)程性考核，所占的比例為總成績(jī)的15%;課堂外，增加研究型和課題調(diào)研型的大型作業(yè)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)探索創(chuàng)新，以小論文的形式提交，占總成績(jī)的20%;增加工廠見(jiàn)習(xí)參觀前的作業(yè)考核和通過(guò)口試等方式對(duì)見(jiàn)習(xí)參觀后的知識(shí)掌握考核，占總成績(jī)的10%。

五、“雙師型”教師隊(duì)伍能力需求及教學(xué)體系

重構(gòu)后的主要成果

教師是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，既要?jiǎng)偃卫碚摻虒W(xué)，又能指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐，為此項(xiàng)目組成員每年至少有1個(gè)月的時(shí)間參加實(shí)踐鍛煉，到相關(guān)企業(yè)或行業(yè)頂崗工作，參加生產(chǎn)或科研實(shí)踐工作，了解企業(yè)的生產(chǎn)組織方式、工藝流程、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)等基本情況，熟悉企業(yè)相關(guān)崗位職責(zé)、操作規(guī)范、用人標(biāo)準(zhǔn)及管理制度等具體內(nèi)容，學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的新知識(shí)、新技能、新工藝、新方法。使教師由“單一型”向“雙師型”轉(zhuǎn)變，不斷保持知識(shí)活力。

為鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)，以項(xiàng)目為載體，促進(jìn)課程內(nèi)容與應(yīng)用的集成[5]，積極鼓勵(lì)學(xué)生申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目，與畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)相銜接。截至目前，項(xiàng)目組成員已累計(jì)獲批省級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目5項(xiàng)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行與課程知識(shí)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放17項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)性畢業(yè)論文48篇。

通過(guò)對(duì)“生物工程下游技術(shù)”課程教學(xué)模式的重構(gòu)與優(yōu)化，學(xué)生融入到實(shí)際生產(chǎn)中，工學(xué)結(jié)合，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生能夠主動(dòng)地去探索、去求證，極大地提升了課堂教學(xué)效果，為生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)在校企合作的人才培養(yǎng)模式探索中積累了經(jīng)驗(yàn)，對(duì)地方本科高校應(yīng)用型課程建設(shè)有良好的借鑒意義。

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