地方高校生物工程专业实践课程体系建设研究.pdf

第 43 卷 第 2 期许昌学院学报Vol.43.No.2 2024 年 3 月JOURNAL OF XUCHANG UNIVERSITYMar.2024收稿日期:2023-04-22基金项目:2020 年度安徽省线上线下混合式课程(2020 xsxxkc289);2016 年亳州学院教学研究重点项目(2016ZDJY01)作者简介:张 宇(1982),女,黑龙江嫩江人,副教授,博士,研究方向:药用植物天然产物生物合成和抗癌机理研究.文章编号:1671-9824(2024)02-0088-04地方高校生物工程专业实践课程体系建设研究张 宇(亳州学院 生物与食品工程系,安徽 亳州 236800)摘 要:生物工程专业主要是培养具有一定理论知识和专业技能的应用型人才.实践课程是开展实践教学的基础.生物工程专业必须坚持目标导向原则、科学统筹原则和循序渐进原则,从基础实践课程、专业实践课程、综合实践课程和职业实践课程共 4 个模块构建实践课程体系,从而使地方高校的人才培养适应社会发展和地方建设需要.关键词:地方高校;生物工程专业;实践课程体系;建设中图分类号:G642.0 文献标识码:A 教育部提出应深化工程教育改革,为国家和社会培养适应和引领科技产业发展的卓越工程科技人才.而实践教学是高校教育中不可忽视的部分,对工程科技人才的培养具有重大意义.实践课程是开展实践教学的基础,以培养学生的创新意识和社会实践能力为目标1.生物工程专业是以生物学为基础,由多学科交叉融合的综合性专业,主要培养具有知识结构合理、专业能力过硬、综合素质高的应用型人才.目前地方高校生物工程专业的实践课程体系不完善,与学生的职业能力培养和社会需求相脱节,不具有较强的实践性和应用性.因此,生物工程专业的实践课程体系需要改革创新.康文怀等2提出课程建设分为通识、大类、专业(分类)、联合四个培养阶段,后两个阶段是实践课程.目前尚无专门针对实践课程改革方面的研究.为此,需要对地方高校生物工程专业的实践课程体系进行建设,并为相关课程的改革创新提供参考.1 生物工程专业实践课程体系建设的原则生物工程专业实践课程体系的建设必须以培养学生的实践能力为出发点,坚持目标导向原则、科学统筹原则和循序渐进原则.1.1 目标导向原则目标导向原则就是实践课程体系应以社会需求为导向加以建设.为此,高校应根据生物工程专业的人才培养目标,结合学科专业发展变化和社会对人才需求实际,以实践应用为中心,建设涵盖实验实训、专业见习、技能达标训练、毕业论文(设计)于一体的实践课程体系,以培养学生的创新精神和实践能力,从而为学生进入社会、增强生产实践的竞争实力打下良好基础.1.2 科学统筹原则科学统筹原则就是根据人才培养目标,对实践课程体系进行全面梳理和整体优化.为此,高校应以培养学生的实践能力为目标,坚持理论课程与实践课程相结合,校内实验与校外实践相结合,通过增加实践课程、提高实践课程学分(学时)、融入思政元素或创新创业内涵,不断优化理论课程设置,从而建立科学化、系统化和规范化的生物工程专业实践课程体系.1.3 循序渐进原则循序渐进原则就是实践课程体系建设应由浅入深、依次递进.为此,高校应以强实践、重创新为重点,依据实践课程的总体安排和学生的接受能力,将校内实验课程、校外实习实训及创新创业课程等实践课程第 43 卷第 2 期张 宇:地方高校生物工程专业实践课程体系建设研究遵循层层递进的原则来进行具体设定,从而构建阶梯化分层次的生物工程专业的实践课程体系,促使学生的实践能力实现逐步提升.2 生物工程专业实践课程体系的建设思路生物工程专业实践课程体系的建设是一个系统性工程.边名鸿等3提出构建“三融合多层次”实践教学体系,即校内外有机融合、教学科研相互渗透、不同专业互补融合,以及涵盖基础型实验、综合型实验、创新型实验、工程实训和生产实践的多层次实践教学体系.朱文优等4以产业需求为导向,以“实基础、强实践、能创新”为培养目标,设计了由“创新思维课程”+“通识基础课程、专业核心课程、应用创新课程”组成的“1+3”课程体系.而张辰露等5对实践课程体系结构进行了优化,共设置了 11 个专业实习实践环节,分为5 个能力培养层次.在构建生物工程专业应用型实践课程体系时,李慧等6将实践课程体系分为基本技能训练、工艺和工程实训、综合专项与创新性实践共三个模块.伍国强等7则从实验教学、实习实训、设计教学和创新创业教育四个方面来构建.因此,生物工程专业应以培养应用型人才为目标,以“知识技能素质”为主线,按照“基础、综合、创新”功能分类和“模块化”课程建设思路对实践课程进行重构.然后对各个实践课程内容进行重新整合和编排,从而建设完善的实践课程体系.实践课程体系应按照循序渐进原则,打破原有的实践课程体系,将其分为基础实践课程、专业实践课程、综合实践课程和职业实践课程共 4 个阶段.然后遵循“模块化”课程建设思路,将不同阶段的实践课程进行模块化分工.其中,校内实践课程包括基础实验、专业实验、工程实训、课程设计、创新创业训练、科研训练等多个模块,校外实践课程涵盖认知实习、车间实训、毕业实习、毕业设计、暑期专业实践等模块.不同模块之间都存在一定的内在联系,贯穿于实践教学的全过程.为了提升课程教学效果,学校应将虚拟现实(VR)和增强现实(AR)技术相结合,创建虚拟实验室,使学生能够在无法进行实地操作时获得实践经验.学校应积极与生物工程行业的公司建立合作关系,开设定制实践课程,引导学生参与自主设计实验和项目,在提高学生自主学习和问题解决能力的同时,使学生的实践学习与企业的实际需求更好对接.在建设生物工程专业实践课程体系中,在优化调整时应采取如下策略:(1)加大实践课程比重.在实践课程体系建设中,在保证基础理论知识的前提下,适当增删理论课程内容,增加实践课时,并合理安排实践课程设置的顺序和比例.具体来讲,就是减少验证性实践课程,加大综合性和设计性实践课程比例,可以将验证性实践课程减至 30%,综合性实践课程提高到 40%,设计性实验项目提高到 30%,实践课程学分比例提高到 25%.另外也可以直接增加核心实践课程的学时数.(2)重构实践课程.以培养特色能力为目标,打破原有的课程体系,根据专业培养方向来开发实践课程.为了消除课程内容的割裂或重叠问题,使学科知识链条更加连续,也可以对系列课程内容进行优化、调整、重建,将部分理论课程改造成应用性课程,或者在实践课程中增加新内容.(3)优化课程设置.为了更加符合学生的成长成才规律和市场需求,可以优化实践课程设置,适当增加技能课程或实践选修课程.如将理论课在 3 年完成,第 4 年集中开展生产实习、毕业实习、课程设计和毕业设计(论文)等实践课程教学.也可以增设创新创业课程、设计类课程,或参加学科技能大赛、参与教学科研项目,或增加实习实训课程和以普及专业知识、产业技能为主的专业选修课程.(4)细化实践课程模块.如实验课程体系包括生物工程基础实验生物工程综合实验生物工程创新实验毕业论文,实训课程体系涵盖金工实习生产实习生物工程设计实训毕业实习毕业设计等,高阶实践课程有生物工程综合实验、生物工程创新实验生物工程设计实训等.3 生物工程专业实践课程体系的建设路径生物工程专业实践教学体系分为基础实践、专业实践、综合实践三个阶段8,同时应考虑培养学生的职业能力和就业能力,适当增加职业实践课程.因此,生物工程专业实践课程体系应根据循序渐进和模块化原则加以构建,分为基础实践课程、专业实践课程、综合实践课程和职业实践课程 4 个阶段.3.1 基础实践课程模块基础实践课程模块包括课内实验课和专业基础实验课两部分,目标是培养学生的基本操作能力和组织实验能力等,是生物工程专业实践课程体系的初级阶段,为后面更高层次的实践课程环节积累基础.实98许昌学院学报2024 年 3 月验类型主要分为验证性、综合性和设计性实验6.具体情况见表 1.基础实践课程模块的课程设置坚持实验课程从简单到复杂、从基础到专业的原则.其中,课内实验一般都是课堂验证性实验,主要是通过认真观察,使学生进一步理解所学理论知识,而且让学生掌握基本的实验方法和建立分析处理实验数据的能力.专业基础实验课一般都是在验证性实验的基础上,引入综合性,培养学生综合运用知识的能力.表 1 基础实践课程模块课程名称学分学期类型课程名称学分学期类型无机及分析化学实验 12验证性基因工程原理实验14验证性物理化学实验1.53 验证性仪器分析实验 14验证性化工原理实验 1 3验证性生物化工原理实验1.54验证性大学物理实验1.53验证性发酵工程实验1.55验证性、综合性微生物学实验 14验证性生物分离工程实验1.55验证性、综合性3.2 专业实践课程模块专业实践课程模块是以培养学生的基本技能为目标包括综合实验、课程设计、金工实习、认识实习、见习和实训等环节,是生物工程专业实践课程体系的较高阶段.如表 2 所示.其中,综合实验主要在 5、6 学期开设,在基础实践课程基础上,让学生运用理论知识从整体上分析解决实际问题.课程设计一般在学校专业实验室进行,由专业教师指导,主要培养学生的创新能力,主要在 5、6 学期开设.而金工实习、认识实习、见习和实训开设在第 3、4 学期,通过参观校内实训基地和生产企业,使学生初步了解生产设备、企业概况,以及产品的实验、设计、生产和检测,从而培养学生的工程素养和工程实践能力,为进一步学习奠定基础.表 2 专业实践课程模块类型课程名称学期课程名称学期课程名称学期综合实验生物工程综合实验4有机化学综合实验4 生物化学综合实验5微生物学综合实验6发酵工程综合实验6生物工程创新实验7课程设计工程制图课程设计5生物化工原理课程设计6 认识实习校内实训基地考察3实习基地考察4生产企业考察6见习普通生物学教学见习3微生物制药教学见习4发酵食品教学见习5实训基因工程综合实训4发酵工程综合实训5生物工厂设计综合实训6工程训练6专业核心技能达标实训6、7生物工程设计实训73.3 综合实践课程模块综合实践课程模块的教学目标是培养学生的综合能力,主要包括生产实习、生物工程工厂设计、毕业实习、毕业设计等几个环节,如表 3 所示.这是生物工程专业实践课程体系的高级阶段.其中,生产实习开设在第 6 学期,学生通过对企业生产的各个环节进行亲身体验,提高学生的生产工艺基本技能和实践动手能力.生物工程工厂设计是利用工艺设计和辅助工程设计手段,学习工程图纸的设计和表达规范,掌握工厂工程设计的流程和工艺设计的全过程.毕业实习通过生产企业实践,培养学生从事某种实际工作的能力和综合设计能力.毕业设计(论文)是对学生 4 年专业学习的总结和评价.表 3 综合实践课程模块课程名称学期课程名称学期课程名称学期课程名称学期生产实习6生物工程工程设计7毕业实习7毕业设计(论文)83.4 职业课程模块职业课程模块是将专业知识、工程素质和应用能力融为一体,是生物工程专业实践课程体系的终极阶段,是学生实现从学习岗位到工作岗位过渡,为毕业后从事相关工作岗位奠定坚实的职业基础.该模块包括思想政治教育实践、第二课堂、社会实践、创新创业、科研创新、技能大赛、考研、职业教育等多个环节.如表 4 所示.其中,思想政治教育拓展、第二课堂、社会实践、创新创业是必修课,重在培养学生是思想素养、道德品质和创新创业能力9.而科研创新、技能大赛、考研、职业教育为选修课,重在全方位培养学生的创新思维、科研素养和职业能力,为学生提升个人能力和做好职业规划做好准备.09第 43 卷第 2 期张 宇:地方高校生物工程专业实践课程体系建设研究表 4 职业课程模块类型课程名称学期 思政教育实践思想政治教育拓展1-8第二课堂军训、美育素质拓展、劳动教育实践、工程训练1-8社会实践公益活动、文体科技活动、展演假期创新创业创新创业项目、创新创业实践拓展2-7科研创新(选修)科研项目、科技发明、文献检索、科技论文写作4-7技能大赛(选修)企业行业竞赛、PPT 专业认知大赛5-8考研(选修)生物工程专业课程、大学英语、思想政治、高等数学3-7职业教育(选修)职业生涯规划、职业发展与就业指导、职业技能训练、职业实践、技能证书1-84 结语生物工程专业主要是培养适应国家和社会需要的应用型人才.实践课程是开展实践教学的基础.生物工程专业应坚持目标导向原则、科学统筹原则和循序渐进原则,遵循学生成长成才规律和模块化思路,从基础实践课程、专业实践课程、综合实践课程和职业实践课程共 4 个模块构建实践课程体系.实践课程体系的建设不仅是对传统课程体系的优化,而且能够为相关课程的改革创新提供参考.不过在实施时,可以采用案例教学法、项目导向学习、社会服务项目、创业导向教育等途径来逐步提升实践课程的教学效果.参考文献:1 李 申,汤雪萍.环境设计专业课程体系建设研究:以阜阳师范大学为例J.许昌学院学报,2023,42(2):45-48.2 康文怀,王英泽,郝建雄,等.基于应用型人才培养的生物工程专业课程体系研究J.教育教学论坛,2018(46):152-153.3 边名鸿,罗惠波,邹 伟.基于“卓越计划”的生物工程专业实践教学体系改革与实践J.当代教育实践与教学研究,2018(2):157-158.4 朱文优,陈文浩,张 超,等.生物工程专业创新型应用人才培养方案与运行模式的设计与实践J.食品与发酵工业,2020,46(9):295-300.5 张辰露,张 涛,霍科科,等.面向区域生物产业发展需求的工科实践体系改革与实践J.大学教育,2020(11):20-22.6 李 慧,张弘弛.大同大学生物工程专业“三层次”应用型实践教学体系的构建J.山东化工,2018(10):165-167.7 伍国强,李善家,巩慧玲,等.生物工程专业实践教学体系的构建与实践J.大学教育,2018(6):31-33.8 范志华,孙 溪,王步江,等.生物工程专业实践课程教学体系建设探索J.现代农业科技,2016(11):329-330.9 葛 飞,陶玉贵,朱龙宝,等.工科院校创新创业人才培养实践教学体系探究:以生物工程专业为例J.生物学杂志,2018,35(2):113-115.Research on the Construction of Practical Curriculum System for Bioengineering Major in Local UniversitiesZHANG Yu(Department of Biology and Food Engineering,Bozhou University,Bozhou 236800,China)Abstract:The major of biological engineering is mainly to cultivate applied talents with certain theoretical knowledge and professional skills.Practice course is the basis of practice teaching.The compulsory courses for biological engineering majors must adhere to the principle of goal orientation,scientific overall planning and gradual progress.And a practical course system from four modules should be built:basic practical course,pro-fessional practical course,comprehensive practical course and vocational practical course,so as to make the tal-ent training of local colleges and universities meet the needs of social development and local construction.Key words:local universities;bioengineering major;practical curriculum system;construction责任编辑:卫世乾19