工程教育認證背景下生物工程專業(yè)課程體系重構(gòu)

金黎明　權(quán)春善　張艷梅　姚子昂　許青松　侯熙彥

摘? 要：生物工程專業(yè)作為大連民族大學(xué)第一個申請工程教育認證并通過受理的專業(yè)，以2019版培養(yǎng)方案修訂為契機，基于培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，在對國內(nèi)外多所高校、專業(yè)教師、畢業(yè)生和行業(yè)企業(yè)專家進行調(diào)研的基礎(chǔ)上，重構(gòu)生物工程專業(yè)課程體系，并建立課程體系合理性評價機制，以期更好地符合工程教育認證的標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：工程教育認證；生物工程專業(yè)；課程體系；培養(yǎng)方案；評價機制

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）17-0107-04

Abstract： Bioengineering is the first major of applying for and passing the engineering education accreditation in Dalian Minzu University. In order to better meet the standard of engineering education accreditation， during the course of revision of 2019 edition training program， curriculum system of Bioengineering Major was reconstructed and the curriculum system rationality evaluation mechanism was established which were based on training target and graduation requirements， and the investigation of many universities at home and abroad， professional teachers， graduates， and experts of industry and enterprise.

Keywords： engineering education accreditation; Bioengineering major; curriculum system; culture program; evaluation mechanism

工程教育專業(yè)認證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，同時也是實現(xiàn)工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎(chǔ)。2016年6月2日，在馬來西亞吉隆坡舉行的國際工程聯(lián)盟2016年會議上，我國由《華盛頓協(xié)議》預(yù)備會員轉(zhuǎn)為該協(xié)議第18個正式成員。這是我國高等教育發(fā)展的一個里程碑，意味著我國工程教育質(zhì)量開始從國際高等教育發(fā)展趨勢的跟隨者向領(lǐng)跑者轉(zhuǎn)變[1-2]。

大連民族大學(xué)（以下簡稱“我?！保┦菄颐裎睂俑咝?，是唯一一所設(shè)在沿海城市的以理工科為主的年輕民族高校[3]。生物工程專業(yè)是我校最早設(shè)立的專業(yè)之一，經(jīng)過多年建設(shè)，取得了一定的成績，目前為國家一流本科專業(yè)建設(shè)點、教育部高等學(xué)校特色專業(yè)、遼寧省普通高校一流本科教育示范專業(yè)；生物工程學(xué)科為大連民族學(xué)院一流學(xué)科、遼寧省重點培育學(xué)科、國家民委一級重點學(xué)科，并獲得一級學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點。為了更好地保證我校工程教育專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量，提高工程教育對社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，著力為民族地區(qū)培養(yǎng)應(yīng)用型工程技術(shù)人才，學(xué)校于2018年動員并啟動了工程教育認證籌備工作。

我國各高校在啟動工程教育專業(yè)認證工作過程中，發(fā)現(xiàn)課程體系設(shè)置是否科學(xué)、合理，會直接影響到畢業(yè)生的工程實踐能力與創(chuàng)新能力，進而影響專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求的可達成度，可見課程體系的重要性。生物工程專業(yè)以2019版培養(yǎng)方案修訂為契機，基于培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求重構(gòu)生物工程專業(yè)課程體系，以期更好地符合工程認證的標(biāo)準(zhǔn)。

一? 課程體系的構(gòu)建原則

課程體系的構(gòu)建和設(shè)置嚴(yán)格遵循以下原則。

1）嚴(yán)格對標(biāo)《生物工程類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》《工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)》。尤其是2020年補發(fā)的《工程教育認證專業(yè)類補充標(biāo)準(zhǔn)》中，對生物工程類及相關(guān)專業(yè)課程體系的標(biāo)準(zhǔn)明確指出，“課程體系設(shè)置應(yīng)確保學(xué)生在畢業(yè)時能夠運用數(shù)學(xué)（含高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)等）、自然科學(xué)（含化學(xué)、物理、生物等）、工程科學(xué)原理（含信息、機械、控制）和實驗手段，表達和分析化學(xué)、物理和生物過程中的復(fù)雜工程問題；能夠研究、模擬和設(shè)計化學(xué)、物理和生物過程，具有系統(tǒng)優(yōu)化的知識和能力；能夠理解和分析在化學(xué)、物理和生物過程中存在的HSE風(fēng)險和危害，了解現(xiàn)代企業(yè)HSE管理體系”。

2）要符合國家、社會、行業(yè)發(fā)展需要，并充分體現(xiàn)學(xué)校和專業(yè)特色。具體來說，即要符合專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，我校生物工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為“本專業(yè)立足沿海，面向民族地區(qū)和東北區(qū)域，培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展和國家生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)建設(shè)需要，具有良好的人文社會科學(xué)素養(yǎng)、工程職業(yè)道德和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神，掌握生物工程及相關(guān)學(xué)科的基本理論和專業(yè)知識，融合生物特色資源利用及生物工程下游分離技術(shù)等專業(yè)特色，具備分析、研究和解決工程問題的能力，能夠在生物工程及其相關(guān)領(lǐng)域從事工程與工藝設(shè)計、產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)和質(zhì)量管理等工作的應(yīng)用型工程技術(shù)人才和管理人才，培養(yǎng)”德、智、體、美、勞“全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人”。

二? 對原課程體系的評價和結(jié)果

（一）? 對原課程體系的評價

在重新構(gòu)建新的課程體系之前，專業(yè)對原課程體系進行了評價，并做了一系列充分的調(diào)研工作。

1）通過與國內(nèi)、國際院校聯(lián)系，先后獲得16所院校生物工程專業(yè)的培養(yǎng)方案，其中國內(nèi)院校12所、國際院校4所，對各高校的生物工程專業(yè)課程體系設(shè)置進行了學(xué)習(xí)、參考和借鑒。

2）成立了生物工程專業(yè)課程體系合理性評價小組。參考課程教學(xué)大綱、2015級學(xué)生的課程目標(biāo)達成情況報告（年度報告），形成了畢業(yè)要求達成情況評價報告（年度報告）。重點對課程對觀測點的支撐強度是否足夠、各門課程的支撐強度設(shè)計（權(quán)重）是否合理、課程目標(biāo)與觀測點的對應(yīng)是否合理、課程主要內(nèi)容設(shè)置是否形成了對觀測點的支撐及課程設(shè)置是否能夠保證畢業(yè)要求的能力達成進行了評價。

3）組織2015級學(xué)生進行問卷調(diào)查，針對課程設(shè)置等問題進行調(diào)研。

4）組織行業(yè)、企業(yè)專家座談會，針對課程安排是否有利于學(xué)生能力的形成，課程設(shè)置是否能夠保證畢業(yè)要求的能力達成，先修后修關(guān)系是否明確、銜接是否合理等問題進行了研討和調(diào)研。

（二）? 評價結(jié)果

1? 專業(yè)課程體系合理性評價小組意見

生物工程專業(yè)課程體系合理性評價小組一致認為，2015版培養(yǎng)方案中，課程基本能夠支撐對應(yīng)的觀測點、各門課程的支撐強度設(shè)計（權(quán)重）比較合理、課程目標(biāo)與觀測點的對應(yīng)比較合理、課程主要內(nèi)容設(shè)置能夠支撐對應(yīng)觀測點、課程設(shè)置基本能夠保證畢業(yè)要求的能力達成。但是，在課程設(shè)置中還存在著一些問題，在2019版培養(yǎng)方案中進行了修訂。

2? 學(xué)生意見

2019年，生物工程專業(yè)聯(lián)合學(xué)工辦對2015級生物工程專業(yè)52名應(yīng)屆畢業(yè)生進行了問卷調(diào)查。從圖1（a）可以看出，學(xué)生對生物工程專業(yè)的課程設(shè)置很滿意、滿意、基本滿意的分別占67.31%、26.92%、5.77%，不滿意的為0。從圖1（b）可以看出，學(xué)生認為實踐類課程、專業(yè)課、外語類、工程類、經(jīng)濟管理類（經(jīng)管類）、人文類、數(shù)理類需要進一步加強的分別有70.65%、44.23%、35.87%、31.52%、29.89%、27.72%、11.10%，說明實踐類課程需要大幅度加強。

3? 行業(yè)、企業(yè)專家意見

行業(yè)、企業(yè)專家提出了許多有針對性的意見和建議，對課程體系的修訂發(fā)揮了很好的作用。

1）將原來的發(fā)酵工程與設(shè)備課程分解為兩門課發(fā)酵工程、生物工程設(shè)備兩門課程。

2）專業(yè)基礎(chǔ)課程中生物學(xué)基礎(chǔ)課程門類較多，課程內(nèi)容有不少重復(fù)的部分，因此將原來的分子生物學(xué)和基因工程合并，學(xué)分由6學(xué)分調(diào)整為4學(xué)分。

3）企業(yè)專家和同行專家認為應(yīng)加強學(xué)生生物倫理、職業(yè)道德等方面的素質(zhì)，建議增設(shè)生物倫理學(xué)課程，可設(shè)為選修課。

4）專家建議電工電子學(xué)、金工實習(xí)應(yīng)設(shè)為必修課。

5）為提高學(xué)生的環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的意識，加強生物工程安全方面的知識和能力，增設(shè)生物工程安全與環(huán)境保護課程。

三? 課程體系的重構(gòu)

新課程體系的設(shè)置，以《生物工程類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》《工程教育認證標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)，制訂專業(yè)主干學(xué)科；在此基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)校、學(xué)院和專業(yè)特色，設(shè)置延伸拓展課，與專業(yè)主干學(xué)科相互支撐，形成生物工程專業(yè)課程的基本框架[4]。課程的設(shè)置主要圍繞學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)培養(yǎng)、能力培養(yǎng)和素質(zhì)培養(yǎng)三大方面，從而實現(xiàn)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。

最后，在2015版人才培養(yǎng)方案的基礎(chǔ)上，對照工程教育專業(yè)認證通用標(biāo)準(zhǔn)要求，參考行業(yè)、企業(yè)專家、學(xué)生問卷調(diào)查結(jié)果和專業(yè)教師的意見，形成了新的課程體系。新課程體系由通識教育平臺、專業(yè)類（專業(yè)基礎(chǔ)）教育平臺、專業(yè)教育平臺和集中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)等構(gòu)成，各類課程設(shè)置情況如下（表1）。

通識教育平臺課程：包括思想政治理論課程、民族理論與民族政策、大學(xué)外語、計算機類課程、體育訓(xùn)練、職業(yè)發(fā)展與創(chuàng)業(yè)就業(yè)指導(dǎo)課程、大學(xué)生身心健康、中國傳統(tǒng)文化（大學(xué)語文）、通識教育選修課程和跨專業(yè)選修課程及第二課堂教育等課程，其中通識教育必修課程達到8學(xué)分，拓展教育類選修課程達到7學(xué)分。

專業(yè)類（專業(yè)基礎(chǔ)）教育平臺課程：包括自然科學(xué)基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)必修課程和專業(yè)基礎(chǔ)選修課程，其中專業(yè)基礎(chǔ)教育必修課達到43.5學(xué)分，選修課達到4.5學(xué)分。

專業(yè)教育平臺課程：包括專業(yè)核心課程和專業(yè)選修課程，專業(yè)核心課程主要體現(xiàn)本專業(yè)的優(yōu)勢和特色課程。專業(yè)選修課分為專業(yè)特色類課程，包括海洋生物學(xué)、海洋生化工程、生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、天然產(chǎn)物化學(xué)、生物制品現(xiàn)代生化分析技術(shù)和免疫學(xué)；專業(yè)拓展性課程，包括植物病原微生物學(xué)、高級生化、生物信息學(xué)、GMP與新藥申報、藥用植物學(xué)、細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和遺傳學(xué)；專業(yè)技能性課程，包括微生物育種學(xué)、微生物檢測技術(shù)、發(fā)酵工廠設(shè)計概論、釀酒工藝學(xué)、動物細胞培養(yǎng)技術(shù)、科技文獻檢索與寫作和現(xiàn)代生物技術(shù)。突出分類指導(dǎo)，按學(xué)生發(fā)展方向分模塊設(shè)置。

相關(guān)要求明確指出，與本專業(yè)畢業(yè)要求相適應(yīng)的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)類課程至少占總學(xué)分的15%；符合本專業(yè)畢業(yè)要求的工程基礎(chǔ)類課程、專業(yè)基礎(chǔ)類課程與專業(yè)類課程至少占總學(xué)分的30%；工程實踐與畢業(yè)設(shè)計（論文）至少占總學(xué)分的20%；人文社會科學(xué)類通識教育課程至少占總學(xué)分的15%。從表2中可以看出，新課程體系中課程學(xué)分比例完全符合工程教育專業(yè)認證的標(biāo)準(zhǔn)。

四? 對新版課程體系的評價和結(jié)果

經(jīng)過正式運行后，2022年1月，生物工程專業(yè)面向2019級生物工程專業(yè)學(xué)生和專業(yè)教師做了一個問卷調(diào)查，對新版（即2019版）培養(yǎng)方案中的課程體系的合理性進行評價。評價結(jié)果表明，專業(yè)教師一致認為2019版課程體系合理，能夠滿足工程認證的要求。2019級生物工程專業(yè)65名學(xué)生中，對2019版課程體系中數(shù)學(xué)與自然科學(xué)、工程及專業(yè)相關(guān)、工程實踐與畢業(yè)論文、人文社會科學(xué)類課程設(shè)置滿意的比例分別為92.31%、98.46%、96.92%、95.38%，從這組數(shù)據(jù)可以看出，學(xué)生的滿意率是非常高的，說明新版的課程體系設(shè)置比較科學(xué)、合理（圖2）。

五? 課程體系合理性評價機制的建立

如前文所述，作為培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求達成的重要支撐，課程體系設(shè)置至關(guān)重要，故定期評價課程體系設(shè)置是否合理對畢業(yè)要求達成和培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)意義重大。

生物工程專業(yè)在參照《大連民族大學(xué)課程體系合理性評價機制（試行）》的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了本專業(yè)課程體系評價機制，簡述為：成立了以學(xué)院院長為組長，教學(xué)副院長為副組長，專業(yè)負責(zé)人（系主任）、教學(xué)督導(dǎo)、專業(yè)教授代表和校外專家為成員的課程體系設(shè)置評價工作小組，以工程教育專業(yè)認證人才培養(yǎng)通用標(biāo)準(zhǔn)及專家、畢業(yè)生反饋信息為評價依據(jù)，對開設(shè)課程性質(zhì)（必修課或選修課）、學(xué)分、先行后繼關(guān)系、課程結(jié)構(gòu)及所占比例進行合理性評價，重點評價課程體系是否支撐畢業(yè)要求達成情況（表3）。評價周期原則上與培養(yǎng)方案評價周期一致，一般為4年，執(zhí)行過程中當(dāng)年可以申請微調(diào)，確保開設(shè)的課程有利于培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，滿足專業(yè)持續(xù)發(fā)展的需求，符合用人單位的要求。根據(jù)評價結(jié)果，進行下一次課程體系的調(diào)整。

六? 新版課程體系執(zhí)行過程中需要注意的問題

我國現(xiàn)有310多所高校設(shè)有生物工程專業(yè)，生物工程專業(yè)2016年才開始開展工程教育認證，截至2020年，設(shè)有通過專業(yè)認證的生物工程專業(yè)的高校有13個（北京化工大學(xué)、華東理工大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、昆明理工大學(xué)、大連工業(yè)大學(xué)、江南大學(xué)、常熟理工學(xué)院、浙江科技學(xué)院、陜西科技大學(xué)、天津大學(xué)、福建師范大學(xué)和四川大學(xué)）。我校生物工程專業(yè)提交的申報書于2019年底已被成功受理，2021年迎來專家進校，評價良好，做好后續(xù)工作。目前，新版課程體系執(zhí)行過程中需要注意以下問題。

1）需要使所有專業(yè)教師充分理解工程教育認證理念。專業(yè)教師充分把握“反向設(shè)計、正向?qū)嵤苯虒W(xué)設(shè)計理念，才能以人才培養(yǎng)目標(biāo)為起點，反向進行課程體系及教學(xué)內(nèi)容、環(huán)節(jié)等的設(shè)計，創(chuàng)新性的組織開展教學(xué)活動，將學(xué)生中心的理念充分體現(xiàn)在實際教學(xué)中[5]。

2）充分發(fā)揮學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)對課程教學(xué)質(zhì)量的監(jiān)督作用，把關(guān)教學(xué)質(zhì)量，對教學(xué)效果進行評估，督促教師在教學(xué)形式、組織、評價等方面持續(xù)改進。在完成課程目標(biāo)的同時，實現(xiàn)畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標(biāo)的達成。

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