基于產教融合的生物工程專業課程實踐創新研究

摘" " 要：文章立足基于產教融合的生物工程專業課程實踐創新研究，堅持“實先理助、專素融合、產教閉環”的教學方法與理念，構建了“強化實踐、潤化素質、聚力固果”的教學思路，依據多元立體評價綜合考查學生，持續改進教學與實踐，使學生的知識、能力、素質得到提升，實現理論與實踐的閉環。課程在教學理念上堅持成果導向，持續改進教學，集成教學成果，育人效果良好，可供同類高校參考。

關鍵詞：產教融合；生物工程專業；專業課程；實踐創新；課程思政

中圖分類號：G641" " " 文獻標識碼：A" " " 文章編號：1002-4107（2024）09-0074-04

一、引言

習近平總書記在主持二十屆中共中央政治局第三次集體學習時指出，“要走好人才自主培養之路”[1]。為貫徹習近平總書記關于構建產教融合高質量人才培養的重要指示精神，江蘇省教育廳制定和發布《省教育廳關于推進一流應用型本科高校建設的實施意見》和《省教育廳辦公室關于做好2023年省級產教融合重點基地申報工作的通知》，堅持立足江蘇、面向全國行業產業發展需求，進一步推進產教融合、科教融合，對接現實工程，提高學生的實踐能力和綜合素質，努力培養“厚基礎、善實踐、能創新、高素質”的應用型專門人才。

生物工程技術作為當今技術領域發展最快的技術之一，已經成為我國戰略性新興產業的重要組成部分。為了促進生物工程產業的高質量發展，高水平的人才不可或缺。因此，高校只有與生物工程產業密切合作，深化協同育人模式，才能培養出具備創新創業能力的人才。但當前生物工程專業人才培養卻呈現出同質化特征。例如，對工程實踐能力培養相關課程和創新創業等能力訓練環節的重視不足；一些專業課程的實踐類內容數量有限，課程內容設置存在偏離行業標準的問題。基于以上因素，生物工程專業自身特色尚未得到有效展現，未能滿足學生個性化的培養需求，也未能充分滿足行業企業對實際人才的需求。因此，探索基于產教融合的生物工程專業育人模式與實踐創新路徑，培養面向行業產業發展需求的卓越工程師勢在必行。文章結合應用型本科高校開展的產教融合型一流課程建設情況，以徐州工程學院生物工程專業為例，探究基于產教融合的生物工程專業課程改革的提升路徑，以期為其他高等院校提供科學、有價值的借鑒和參考。

二、基于產教融合的生物工程專業課程定位與目標

基于產教融合的生物工程專業課程定位與目標是將產業需求與教育培養相結合，培養具備生物工程領域專業知識和實踐能力的人才。專業課程注重理論與實踐相結合。通過實際項目、實驗操作和企業實習等方式，學生能夠掌握生物工程技術和應用知識，并具備解決實際問題的能力[2]。以產教融合課程“發酵工程”為例，課程教授的大三學生具備微生物學等基礎知識和能力，能夠理解微生物的發酵生產在發酵工程中的作用及模式。根據高素質應用型工程人才的培養要求制定課程目標，緊扣產業技術發展，及時將科學研究新進展、實踐應用新經驗、社會需求新變化融入課程教學內容，充分挖掘和運用課程所蘊含的工程倫理教育等思政元素（圖1）。

基于產教融合的生物工程專業課程目標分為以下3個部分。首先，通過課程學習，學生能認識生物工業原料的種類和成分、發酵培養基的滅菌，識別和判斷染菌對發酵的影響、雜菌污染的途徑和防止染菌措施之間的聯系。其次，學生能培養良好的工業生產邏輯思維能力，從工程師角度，運用工程原理和方法，判斷、分析、解決現代工業生物制品生產中的復雜問題。最后，在深入理解課程思政要義的背景下，通過校企合作開展的產教融合項目，將真實研發成果轉化為課程教學項目或案例，使學生具備良好的職業素養和專業素質，能運用發酵工程原理和方法，設計和開發相關生物產品。通過基于產教融合的生物工程專業課程的學習，學生能自覺弘揚和踐行社會主義核心價值觀，能把愛國主義、民族情懷貫穿滲透到生活與工作中；能運用專業知識解決發酵工程等生物工程領域的復雜問題，熟悉生物工程及相關領域的國內外行業標準、政策和法律法規，綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康等方面的影響因素，貫徹可持續發展理念，確保公眾利益優先；能在工程實踐中誠信守則，遵循職業操守和工程倫理道德；能通過繼續教育和終身學習適應職業發展，在工程實踐應用及管理一線具有較強的競爭力。

三、基于產教融合的生物工程專業課程建設內容

（一）課程內容的先進性

產教融合課程教學團隊在教學中發現存在以下“痛點”問題。學生雖已具備前修課程的基礎知識和能力，但沒有實際接觸和操作生物工程設備，未實現真實場景下的真學真做，導致其綜合素質偏弱、主動學習動力不足。“發酵工程”產教融合課程基于發酵產品生產全過程進行建設，不是簡單地堆砌生產案例，而是在遵循生產邏輯和認知規律的基礎上重組發酵工程專業知識，是一個由發酵產品到發酵工程原理的逆向分析與解構的過程。課程以“實先理助、專素融合、產教閉環”為教學方法與理念，以“強化實踐、潤化素質、聚力固果”為教學思路，實施了科學素質教育、實踐能力培養和工程知識傳授交融并重的教學舉措，以解決上述“痛點”問題。

（二）課程思政建設

產教融合課程將思政元素的核心環節即“思政預習、專題討論、案例分析”有機融入課前、課中、課后3段式教學設計中。在不弱化專業知識和技能培養的前提下，充分挖掘課程中的思政元素，并著力打造融合思政元素的核心知識點，同時有機融合課程知識點、歷史故事、社會熱點、實驗實訓等，培養具有探索未知、追求真理、勇攀科學高峰的責任感和使命感，以及具有精益求精大國工匠精神的德才兼備的綜合優秀人才，實現立德樹人的培養目標[3]。

（三）創新創業教育建設

徐州工程學院食品與生物工程學院根據高素質應用型工程人才的培養要求制定課程目標，面向區域和行業，以產業需求為導向，與維維集團股份有限公司、徐州恒順萬通食品釀造有限公司、江蘇萬邦生化醫藥集團有限責任公司、江蘇金斯瑞生物科技有限公司、徐州綠健乳業有限責任公司等龍頭企業開展產學研合作，建立創新創業實踐基地，共同打造學生的專業核心技能，將一線工程案例引入教學內容，同時融入職業素養教育，突出工程倫理，結合我國生物發酵產業在產業升級和產能提升方面取得的成績，樹立大食物觀，串聯各章節知識點，在創新內容、增強內容區分度的同時，充分調動學生學習的積極性、主動性和創造性，培養學生的創新精神、創業意識與創業能力[4]。

（四）勞動教育建設

產教融合課程全面落實立德樹人根本任務，以“五育”（德、智、體、美、勞）融合為目標，以勞動教育為切入點，利用合作企業這一“第二課堂”，將工程倫理教育、文化知識教育、社會實踐教育貫穿教學各環節。產教融合課程教學團隊圍繞此目標來教，學生圍繞此目標來學。同時，推進信息化教學、研討式教學，注重培養學生的自學能力、創新能力[5]，不斷探索以勞樹德、以勞增智、以勞強體、以勞育美、以勞育能的具有產教融合特色的教學模式。

（五）專業教育建設

針對通識教育與專業教育融合的問題，產教融合課程教學團隊構建專業教育與素質教育融合的教學內容體系，培養學生的綜合素質。專業內容強調實踐與應用，突出與“基因工程”“酶工程”“生物工程設備”等專業課程的聯系。同時，融入科學素養，突出工程倫理，閱讀與知識點匹配、可讀性強的文獻資料，串聯工業發酵菌種、培養基原材料、滅菌、發酵參數控制、發酵產品工藝技術過程與設計等重要知識點，提升通識課程與專業課程的融合度、親和力和有效性，使學生更容易掌握知識技能。

四、基于產教融合的生物工程專業課程資源建設

“發酵工程”是一門實踐性強的課程。課程理論與實踐教學并重，讓學生在實踐中驗證和探索知識，促進其加深對理論知識的認識和理解。校企教師通過實際案例的引入和理論知識的傳授，讓學生提出問題、分析問題，使得教學效果明顯提高。同時，配合學習通線上教學資源，設計了基于實踐與理論項目課程的學習任務單、導學圖、測驗與作業等環節，以及蘊含科學發現的討論題、典型例題、復雜問題與前沿進展等。近2年，生物工程專業的260多名學生在線上學習了課程（圖2）。“現代黃酒釀造技術虛擬仿真實驗”課程已獲批首批省級一流本科課程，該虛擬仿真課程中的項目設計是基于企業真實工藝。學生通過在網絡平臺上的操作練習，系統學習把握黃酒釀造的原理、工藝流程、關鍵控制點、設備與故障識別等內容，增強了分析和解決問題的能力。

五、產教融合“發酵工程”課程教學改革與評價

（一）產教融合“發酵工程”課程改革

產教融合“發酵工程”課程包括2大項目、4個模塊、15個內容板塊，分為理論和實踐項目。理論課由高校教師負責，實踐課由企業導師教授。基于產教融合，提升學生高階思維和實踐能力。首先，針對學生專業背景不強的特點，開展“實踐先行，理論助推”教學活動，強化學生實踐能力。理論教學結合生產案例，依據桑代克理論（聯結主義學習理論），利用發酵產品感官體驗和虛擬仿真實驗，解析復雜工程問題，培養學生的解決問題能力、創新精神和創業意識。在具體案例問題的共同探討中，培養學生解決相關的生物發酵問題能力、創新精神、創業意識與創新創業能力[6]。其次，針對學生綜合素質偏弱的特點，構建了專素融合的教學內容體系，培養學生綜合素質。專業內容強調實踐與應用，突出與其他生物專業課程的聯系。融入科學素養和通識知識，緊扣科學研究新進展，提高課程的親和力和有效性。最后，針對學生主動學習能力不足，欠缺深度實踐的問題，構建了產教閉環教學方法，利用工程問題引導學生分析問題并提出解決方案。課堂上側重基礎知識內容，指導學生預習和復習，涵蓋數十個核心知識點的設備視頻、課件、測驗、作業，按照B.布魯姆（B. Bloom）教學目標分類設置線下討論題和典型例題。生產線旁側重實踐內容，指導學生實踐學習，將實踐中的新方法和新經驗融入對發酵過程中有關工藝問題的新思考，并重新構建自身知識體系，提出解決復雜問題的方案。最終踐行方案，讓學生在真題、真景、真用中學到真本領。

（二）產教融合“發酵工程”課程教學多元化評價

課程教學采用多元化評價體系，融入預習、專題討論、案例分析等核心環節，打造涉及生產案例的數十個核心知識點，結合多種評價方式，實現立德樹人的培養目標[7]。例如，學生在企業學習階段，進行面向產出的考核與評價，由企業導師和高校教師共同制定評價體系并協作完成，全面考查學生的能力和素質。堅持過程性評價，學生和校企雙方教師為評價主體，定量和定性評價為評價方法，學生自評、互評和教師點評為評價方式。如開展課堂匯報、成果展示、討論參與等形成性評價與組內自評、組間互評和校企雙方教師點評的過程性評價相結合的評價方式。定量評價包括平時考核和期末考核，每個評價有3個維度。期末考核為結果性評價，綜合評定學生的能力。定性評價為學生問卷調查表。除自動判分外，還采用量規表進行團隊式評分。校企雙方教師設立評定小組，進行過程性評價，給出每名學生成績。同時，逐步建立個性化的涵蓋“發酵工程”課成績、相關專業課成績、獲獎、文章、專利、考研、就業等內容的學生發展檔案，持續跟蹤學生成果，過程化評價學生發展結果，以此進一步提高產教融合課程考核的科學性和有效性[8]。

（三）產教融合“發酵工程”課程實施成效

“發酵工程”課程以現代化發酵生產過程為主線，其他發酵產品輔助，在遵循生產邏輯和認知規律的基礎上，由校企雙方教師共同對課程相關核心知識進行重組構建。課程在徐州地區生物類應用型高校中具有一定影響力，得到了合作企業領導和學校學院教師的積極評價與肯定。近年來，課程達成度合格標準為0.65，且目標總體平均達成度在0.83；2021年度學生問卷調查反饋，對課程滿意度評價評分在90分以上。通過持續改進教學與實踐，學生的知識、能力、素質等方面得到顯著提升。同時，學生參加江蘇省學科競賽分別榮獲三等獎2項、二等獎1項；在市級青年創新創業大賽決賽中獲得三等獎；在食品、生物類市級以上競賽獲獎，發表論文，申請專利等方面的數量均大幅提高，有平均20%畢業生選考發酵工程相關碩士研究生。

（四）產教融合“發酵工程”課程的特色與創新

產教融合“發酵工程”是基于發酵產品生產全過程進行建設的一門課程，并非簡單堆砌生產案例，而是以現代化發酵生產為主線，在遵循生產邏輯和認知規律的基礎上，由校企雙方教師共同完成課程內容知識的重組。校企雙方教師通過逆向分析與解構過程，即從發酵產品案例到用學術原理分析和提出解決方案，引導學生在此過程中發現不足，激發學習主動性，提出解決方案并積極踐行。課程實現了知識和能力“從理論中來，回實踐中去”。課程堅持“實先理助、專素融合、產教閉環”的教學方法與理念，強化實踐，綜合考查學生，不斷改進教學方法，促進學生在知識、能力和素質上的提升。

五、結束語

基于產教融合的生物工程專業課程實踐創新是以全面落實立德樹人為根本，面向區域、面向行業，以產業需求為導向，以“生物化學”“微生物”“生物工程設備”等課程為基礎，融入思政元素，促進校企雙方共同打造學生的專業核心技能，培養跨界交叉應用型創新人才的全過程。這一過程堅持以“實先理助、專素融合、產教閉環”為教學方法與理念，構建了“強化實踐、潤化素質、聚力固果”的教學思路，憑借多元立體評價綜合考查學生，持續改進教學與實踐，使學生在知識、能力、素質等方面都得以顯著提升，實現能力與知識、理論與實踐、教與學的閉環，讓學生在真題、真景、真用中學到真本領。課程按照應用型本科高校人才培養的要求，育人效果良好，在教學理念上堅持成果導向，持續改進教學，集成教學成果，可供同類高校學習并推廣參考。

參考文獻：

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[2]" 井緒芹，林俊武.應用型地方高校新工科人才培養模式探索與實踐[J].中國現代教育裝備，2023（21）：105-107，113.

[3]" 張偉，常春.新時代高校課程思政評價體系構建：價值導向、評價原則及路徑選擇[J].教育探索，2023（11）：38-43.

[4]" 程德慧.產教融合視域下高職院校“課程思政”改革的探索與實踐[J].教育與職業，2019（3）：72-76.

[5]" 王艷平.高校“三全育人”的特征及其實施路徑[J].思想理論教育，2019（9）：103-106.

[6]" 牟延林，李克軍，李俊杰.應用型本科高校如何以產教融合引領專業集群建設[J].高等教育研究，2020，41（3）：42-50.

[7]" 沈利民，熊集兵，林億超.產教融合協同育人機制下高校實習實踐模式探索[J].黑龍江教育（理論與實踐），2023，77（3）：6-8.

[8]" 董彬，王君，吳濤等.應用型人才培養視角下的生物工程類專業“生產實習”課程教學改革與實踐[J].生物工程學報，2023，39（2）：755-768.

■ 編輯∕王力