工程教育認證背景下生物工程專業課程體系重構

金黎明　權春善　張艷梅　姚子昂　許青松　侯熙彥

摘? 要：生物工程專業作為大連民族大學第一個申請工程教育認證并通過受理的專業，以2019版培養方案修訂為契機，基于培養目標和畢業要求，在對國內外多所高校、專業教師、畢業生和行業企業專家進行調研的基礎上，重構生物工程專業課程體系，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準。

關鍵詞：工程教育認證；生物工程專業；課程體系；培養方案；評價機制

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：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

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

大連民族大學（以下簡稱“我校”）是國家民委直屬高校，是唯一一所設在沿海城市的以理工科為主的年輕民族高校[3]。生物工程專業是我校最早設立的專業之一，經過多年建設，取得了一定的成績，目前為國家一流本科專業建設點、教育部高等學校特色專業、遼寧省普通高校一流本科教育示范專業；生物工程學科為大連民族學院一流學科、遼寧省重點培育學科、國家民委一級重點學科，并獲得一級學科碩士學位授權點。為了更好地保證我校工程教育專業人才培養質量，提高工程教育對社會產業發展的適應性，著力為民族地區培養應用型工程技術人才，學校于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認證工作過程中，發現課程體系設置是否科學、合理，會直接影響到畢業生的工程實踐能力與創新能力，進而影響專業培養目標、畢業要求的可達成度，可見課程體系的重要性。生物工程專業以2019版培養方案修訂為契機，基于培養目標和畢業要求重構生物工程專業課程體系，以期更好地符合工程認證的標準。

一? 課程體系的構建原則

課程體系的構建和設置嚴格遵循以下原則。

1）嚴格對標《生物工程類教學質量國家標準》《工程教育認證標準》。尤其是2020年補發的《工程教育認證專業類補充標準》中，對生物工程類及相關專業課程體系的標準明確指出，“課程體系設置應確保學生在畢業時能夠運用數學（含高等數學、線性代數等）、自然科學（含化學、物理、生物等）、工程科學原理（含信息、機械、控制）和實驗手段，表達和分析化學、物理和生物過程中的復雜工程問題；能夠研究、模擬和設計化學、物理和生物過程，具有系統優化的知識和能力；能夠理解和分析在化學、物理和生物過程中存在的HSE風險和危害，了解現代企業HSE管理體系”。

2）要符合國家、社會、行業發展需要，并充分體現學校和專業特色。具體來說，即要符合專業的培養目標，我校生物工程專業的培養目標為“本專業立足沿海，面向民族地區和東北區域，培養適應現代生命科學發展和國家生物技術產業建設需要，具有良好的人文社會科學素養、工程職業道德和創新創業精神，掌握生物工程及相關學科的基本理論和專業知識，融合生物特色資源利用及生物工程下游分離技術等專業特色，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領域從事工程與工藝設計、產品和技術開發、生產和質量管理等工作的應用型工程技術人才和管理人才，培養”德、智、體、美、勞“全面發展的社會主義建設者和接班人”。

二? 對原課程體系的評價和結果

（一）? 對原課程體系的評價

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

1）通過與國內、國際院校聯系，先后獲得16所院校生物工程專業的培養方案，其中國內院校12所、國際院校4所，對各高校的生物工程專業課程體系設置進行了學習、參考和借鑒。

2）成立了生物工程專業課程體系合理性評價小組。參考課程教學大綱、2015級學生的課程目標達成情況報告（年度報告），形成了畢業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計（權重）是否合理、課程目標與觀測點的對應是否合理、課程主要內容設置是否形成了對觀測點的支撐及課程設置是否能夠保證畢業要求的能力達成進行了評價。

3）組織2015級學生進行問卷調查，針對課程設置等問題進行調研。

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

（二）? 評價結果

1? 專業課程體系合理性評價小組意見

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

2? 學生意見

2019年，生物工程專業聯合學工辦對2015級生物工程專業52名應屆畢業生進行了問卷調查。從圖1（a）可以看出，學生對生物工程專業的課程設置很滿意、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，學生認為實踐類課程、專業課、外語類、工程類、經濟管理類（經管類）、人文類、數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、企業專家意見

行業、企業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揮了很好的作用。

1）將原來的發酵工程與設備課程分解為兩門課發酵工程、生物工程設備兩門課程。

2）專業基礎課程中生物學基礎課程門類較多，課程內容有不少重復的部分，因此將原來的分子生物學和基因工程合并，學分由6學分調整為4學分。

3）企業專家和同行專家認為應加強學生生物倫理、職業道德等方面的素質，建議增設生物倫理學課程，可設為選修課。

4）專家建議電工電子學、金工實習應設為必修課。

5）為提高學生的環境和可持續發展的意識，加強生物工程安全方面的知識和能力，增設生物工程安全與環境保護課程。

三? 課程體系的重構

新課程體系的設置，以《生物工程類教學質量國家標準》《工程教育認證標準》為依據，制訂專業主干學科；在此基礎上，結合學校、學院和專業特色，設置延伸拓展課，與專業主干學科相互支撐，形成生物工程專業課程的基本框架[4]。課程的設置主要圍繞學生的知識結構培養、能力培養和素質培養三大方面，從而實現專業的培養目標。

最后，在2015版人才培養方案的基礎上，對照工程教育專業認證通用標準要求，參考行業、企業專家、學生問卷調查結果和專業教師的意見，形成了新的課程體系。新課程體系由通識教育平臺、專業類（專業基礎）教育平臺、專業教育平臺和集中實踐教學環節等構成，各類課程設置情況如下（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、大學外語、計算機類課程、體育訓練、職業發展與創業就業指導課程、大學生身心健康、中國傳統文化（大學語文）、通識教育選修課程和跨專業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學分，拓展教育類選修課程達到7學分。

專業類（專業基礎）教育平臺課程：包括自然科學基礎課、專業基礎必修課程和專業基礎選修課程，其中專業基礎教育必修課達到43.5學分，選修課達到4.5學分。

專業教育平臺課程：包括專業核心課程和專業選修課程，專業核心課程主要體現本專業的優勢和特色課程。專業選修課分為專業特色類課程，包括海洋生物學、海洋生化工程、生物技術產業化、天然產物化學、生物制品現代生化分析技術和免疫學；專業拓展性課程，包括植物病原微生物學、高級生化、生物信息學、GMP與新藥申報、藥用植物學、細胞信號轉導和遺傳學；專業技能性課程，包括微生物育種學、微生物檢測技術、發酵工廠設計概論、釀酒工藝學、動物細胞培養技術、科技文獻檢索與寫作和現代生物技術。突出分類指導，按學生發展方向分模塊設置。

相關要求明確指出，與本專業畢業要求相適應的數學與自然科學類課程至少占總學分的15%；符合本專業畢業要求的工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程至少占總學分的30%；工程實踐與畢業設計（論文）至少占總學分的20%；人文社會科學類通識教育課程至少占總學分的15%。從表2中可以看出，新課程體系中課程學分比例完全符合工程教育專業認證的標準。

四? 對新版課程體系的評價和結果

經過正式運行后，2022年1月，生物工程專業面向2019級生物工程專業學生和專業教師做了一個問卷調查，對新版（即2019版）培養方案中的課程體系的合理性進行評價。評價結果表明，專業教師一致認為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65名學生中，對2019版課程體系中數學與自然科學、工程及專業相關、工程實踐與畢業論文、人文社會科學類課程設置滿意的比例分別為92.31%、98.46%、96.92%、95.38%，從這組數據可以看出，學生的滿意率是非常高的，說明新版的課程體系設置比較科學、合理（圖2）。

五? 課程體系合理性評價機制的建立

如前文所述，作為培養目標和畢業要求達成的重要支撐，課程體系設置至關重要，故定期評價課程體系設置是否合理對畢業要求達成和培養目標的實現意義重大。

生物工程專業在參照《大連民族大學課程體系合理性評價機制（試行）》的基礎上，構建了本專業課程體系評價機制，簡述為：成立了以學院院長為組長，教學副院長為副組長，專業負責人（系主任）、教學督導、專業教授代表和校外專家為成員的課程體系設置評價工作小組，以工程教育專業認證人才培養通用標準及專家、畢業生反饋信息為評價依據，對開設課程性質（必修課或選修課）、學分、先行后繼關系、課程結構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要求達成情況（表3）。評價周期原則上與培養方案評價周期一致，一般為4年，執行過程中當年可以申請微調，確保開設的課程有利于培養學生解決復雜工程問題的能力，滿足專業持續發展的需求，符合用人單位的要求。根據評價結果，進行下一次課程體系的調整。

六? 新版課程體系執行過程中需要注意的問題

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

1）需要使所有專業教師充分理解工程教育認證理念。專業教師充分把握“反向設計、正向實施”教學設計理念，才能以人才培養目標為起點，反向進行課程體系及教學內容、環節等的設計，創新性的組織開展教學活動，將學生中心的理念充分體現在實際教學中[5]。

2）充分發揮學院教學督導對課程教學質量的監督作用，把關教學質量，對教學效果進行評估，督促教師在教學形式、組織、評價等方面持續改進。在完成課程目標的同時，實現畢業要求和培養目標的達成。

參考文獻：

[1] 姚韜，王紅，佘元冠.我國高等工程教育專業認證問題的探究——基于《華盛頓協議》的視角[J].大學教育科學，2014，4（4）：28-32.

[2] 劉秋華，馮奕.基于認證范式下的專業創新與實踐[J].中國大學教學，2017（8）：64-67.

[3] 金黎明，侯熙彥，門磊，等.面向應用型人才培養的“藥物分析”教學改革與實踐[J].大連民族大學學報，2020，22（3）：277-280.

[4] 張玉，斯日古楞，芒來，等.民族地區卓越農林人才動物科學專業課程設置的研究與實踐[J].黑龍江畜牧獸醫，2018（1）：238-242.

[5] 施曉秋.遵循專業認證OBE理念的課程教學設計與實施[J].高等工程教育研究，2018（5）：154-160.