基于互聯(lián)網(wǎng)+云班課平臺(tái)重塑生物工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

張言周　沈敏　劉方方　朱德偉

摘 要

生物工程綜合實(shí)驗(yàn)是生物工程專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)必修課程。教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)許多制約提升教學(xué)效果的因素，如實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系不夠緊密，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新及設(shè)計(jì)空間，實(shí)驗(yàn)技能不能及時(shí)跟蹤技術(shù)發(fā)展前沿等。而互聯(lián)網(wǎng)+移動(dòng)云班課平臺(tái)在教學(xué)中的應(yīng)用將有助于突破這些制約因素。鑒于此，作者在教學(xué)實(shí)踐中，構(gòu)建并應(yīng)用了基于互聯(lián)網(wǎng)+云班課平臺(tái)的校企協(xié)同教學(xué)模式，有利提升了學(xué)生的實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞

生物工程綜合實(shí)驗(yàn);互聯(lián)網(wǎng)+;云班課

中圖分類號(hào)： G642.423;TQ920-4? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.03.002

目前，許多大學(xué)院校均開(kāi)設(shè)了生物工程綜合實(shí)驗(yàn)課程，并構(gòu)建了多種形式的教學(xué)體系或模式，其中以“問(wèn)題導(dǎo)向”、“項(xiàng)目化教學(xué)”、“校企協(xié)同培養(yǎng)”的教學(xué)效果較為突出[1]。但是，教學(xué)實(shí)踐中仍存在制約提高學(xué)生實(shí)踐能力的因素，如實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系不夠緊密，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新及設(shè)計(jì)空間，實(shí)驗(yàn)技能不能及時(shí)跟蹤技術(shù)發(fā)展前沿等[2]。因此，作者結(jié)合自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并借助互聯(lián)網(wǎng)+移動(dòng)云班課平臺(tái)探索構(gòu)建新的生物工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，以切實(shí)解決上述影響教學(xué)質(zhì)量提升的不利因素。

1 生物工程綜合實(shí)驗(yàn)的課程性質(zhì)與地位

生物工程綜合實(shí)驗(yàn)是在基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課結(jié)束后，通過(guò)開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)形式的實(shí)踐課使學(xué)生能夠掌握生物工程行業(yè)科研和生產(chǎn)的發(fā)展現(xiàn)狀和前沿趨勢(shì)，了解生物工程領(lǐng)域的新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)、新產(chǎn)品;能夠綜合、靈活地利用發(fā)酵工程、基因工程、酶工程、細(xì)胞工程、生物分離工程及生物信息學(xué)等學(xué)科核心理論、方法與技能，發(fā)現(xiàn)、分析和解決生物工程生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題，設(shè)計(jì)和實(shí)施生物工程實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)信息分析和處理得到科學(xué)、合理、有效的生物工程技術(shù)或工藝設(shè)計(jì)方案。通過(guò)以上實(shí)踐內(nèi)容的開(kāi)展，提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力，最終使學(xué)生獲得初步進(jìn)行生物工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)與管理的能力。

2 生物工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問(wèn)題

2.1 教學(xué)資源建設(shè)持續(xù)更新不足，與生產(chǎn)實(shí)際仍存在一定差距

學(xué)校配置的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備相比于生產(chǎn)性的企業(yè)而言，以小型研究性設(shè)備為主，缺乏生產(chǎn)規(guī)模的設(shè)備;而相對(duì)于研發(fā)性的企業(yè)而言，學(xué)校的設(shè)備又不夠先進(jìn)、全面，這就導(dǎo)致依托學(xué)?，F(xiàn)有儀器設(shè)備開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)固化，也不能很好地契合生產(chǎn)實(shí)際或反映學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)。而且，學(xué)校因?yàn)榻ㄔO(shè)經(jīng)費(fèi)的問(wèn)題，相關(guān)教學(xué)資源和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)缺乏持續(xù)更新能力。

2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新與設(shè)計(jì)空間，無(wú)法反映行業(yè)發(fā)展前沿與趨勢(shì)

由于受到教學(xué)資源的限制，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容依然主要是教師主導(dǎo)的示范性實(shí)驗(yàn)為主，僅有一小部分的設(shè)計(jì)性環(huán)節(jié)，遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需求。由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的單一性，缺乏設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，老師學(xué)生互動(dòng)少，導(dǎo)致無(wú)法有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。此外，多數(shù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容取材于教材或教師的科研項(xiàng)目，內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際存在一定的脫節(jié)，無(wú)法反映行業(yè)發(fā)展前沿與趨勢(shì)。

2.3 實(shí)踐技能無(wú)法及時(shí)跟蹤技術(shù)發(fā)展前沿，與企業(yè)需求存在差距

由于教學(xué)資源和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容建設(shè)的持續(xù)更新不足，學(xué)生學(xué)習(xí)掌握的實(shí)踐技能往往是生產(chǎn)中已經(jīng)非常成熟或已經(jīng)面臨淘汰的技能，而創(chuàng)新型企業(yè)的發(fā)展壯大主要依托先進(jìn)技術(shù)，這就導(dǎo)致學(xué)生進(jìn)入企業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)，需要重新進(jìn)行培訓(xùn)才能適應(yīng)崗位要求，與企業(yè)對(duì)人才的能力需求存在差距。

因此，針對(duì)上述制約提高生物工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的因素，亟須進(jìn)一步完善實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式，以更好地將企業(yè)的平臺(tái)資源與工程師等人才資源納入教學(xué)過(guò)程，以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐技能。而互聯(lián)網(wǎng)+移動(dòng)云班課技術(shù)的出現(xiàn)，為重塑生物工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式提供了有力的技術(shù)支撐。

3基于互聯(lián)網(wǎng)+云班課平臺(tái)的校企協(xié)同教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐

結(jié)合前期“以問(wèn)題為導(dǎo)向的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革和實(shí)踐”項(xiàng)目的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，并吸收先進(jìn)教學(xué)理念，運(yùn)用信息技術(shù)、數(shù)字資源和信息化教學(xué)手段，構(gòu)建以互聯(lián)網(wǎng)+藍(lán)墨云班課應(yīng)用為基礎(chǔ)的校企協(xié)同教學(xué)模式。

3.1 設(shè)計(jì)理念與思路

目前微生物發(fā)酵是生物工程綜合實(shí)驗(yàn)課程的主要內(nèi)容形式，也是企業(yè)生產(chǎn)中最常用的技術(shù)手段和生產(chǎn)方式?；谶@一背景，確定了“問(wèn)題導(dǎo)向-工藝開(kāi)發(fā)-工程實(shí)踐”的教學(xué)模式設(shè)計(jì)理念?！皢?wèn)題導(dǎo)向”是從產(chǎn)業(yè)或行業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐及科研前沿中尋找問(wèn)題，確定實(shí)驗(yàn)主題;“工藝開(kāi)發(fā)”是指通過(guò)對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，綜合利用生物工程原理與技術(shù)設(shè)計(jì)能有效解決問(wèn)題的新工藝;“工程實(shí)踐”是指將新設(shè)計(jì)的工藝應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，在實(shí)踐中對(duì)新工藝進(jìn)行檢驗(yàn)，并總結(jié)存在的問(wèn)題，持續(xù)改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)，提出解決問(wèn)題的創(chuàng)新性方案。

3.2 關(guān)鍵能力的培養(yǎng)

基于上述設(shè)計(jì)理念與思路，實(shí)現(xiàn)如下關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，主要包括發(fā)現(xiàn)與分析問(wèn)題能力、項(xiàng)目設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)能力和工程實(shí)踐能力。這些關(guān)鍵能力的培養(yǎng)層層遞進(jìn)，最終是要提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力。而每個(gè)關(guān)鍵能力的實(shí)現(xiàn)需要滿足圖中所示的具體能力指標(biāo)或要求。

3.3 教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)

主要通過(guò)建設(shè)選題列表和案例庫(kù)來(lái)保證教學(xué)內(nèi)容的完整與持續(xù)更新。選題列表素材由教師根據(jù)經(jīng)典教學(xué)案例或最新科研成果進(jìn)行擬定，約占50%;也可由學(xué)生根據(jù)行業(yè)見(jiàn)習(xí)所得成果自擬，約占20%;余下30%的選題由學(xué)校實(shí)訓(xùn)或?qū)嵙?xí)基地的企業(yè)工程師擬定。案例庫(kù)的建設(shè)，主要是從教學(xué)案例、企業(yè)生產(chǎn)案例以及以往課程中比較有代表性的案例三個(gè)方面進(jìn)行選材。同時(shí)，部分案例制作成視頻，便于學(xué)生更直觀的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練。

3.4 互聯(lián)網(wǎng)+云班課平臺(tái)的支撐作用

以上選題列表和案例庫(kù)均置于云班課上，學(xué)生可以隨時(shí)隨地的學(xué)習(xí)，而不只能局限于課堂。同時(shí)，云班課中專門設(shè)立交流專區(qū)，將科研人員、企業(yè)工程師、教師、學(xué)生納入同一個(gè)交流平臺(tái)，便于交流，獲得與生產(chǎn)或科研實(shí)際緊密契合的經(jīng)驗(yàn)，有利于提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)近兩年的教學(xué)實(shí)踐，生物工程綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果明顯提升，基于互聯(lián)網(wǎng)+云班課平臺(tái)的校企協(xié)同教學(xué)模式具有如下優(yōu)勢(shì)：第一，能夠利用互聯(lián)網(wǎng)+信息技術(shù)，將最新科研成果或企業(yè)平臺(tái)資源納入教學(xué)資源的建設(shè)中來(lái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源建設(shè)的持續(xù)更新，并與生產(chǎn)實(shí)際緊密契合;第二，由教師、企業(yè)工程師、科研人員共同討論交流建立選題列表和案例庫(kù)，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有足夠的創(chuàng)新與設(shè)計(jì)空間，能及時(shí)反映行業(yè)發(fā)展前沿與趨勢(shì);第三，借助案例庫(kù)中與生產(chǎn)實(shí)際緊密契合的案例，以及交流專區(qū)學(xué)生能與工程師、科研人員直接交流的便捷性，使得學(xué)生獲得的實(shí)踐技能能緊跟技術(shù)發(fā)展前沿，并與企業(yè)需求有效銜接。

參考文獻(xiàn)

[1]普燕， 樊永紅. 淺談生物工程發(fā)酵綜合實(shí)驗(yàn)的改革建議[J]. 教育教學(xué)論壇， 2018（20）： 266-267.

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