摘 要:本文針對高職院校《酶工程》新形態教材的建設進行了深入探討,通過分析當前酶工程領域的發展趨勢和高職教育的實際需求,提出了新形態教材建設的必要性和緊迫性。本文從教材內容、教學結構、教學方法及資源配套等多個維度出發,設計了符合高職教育特點和學生認知規律的《酶工程》新形態教材框架。新教材注重理論與實踐相結合,強化案例教學和技能訓練,同時融合現代信息技術,旨在提升學生的專業素養和實踐能力。本文為高職院校《酶工程》新形態教材建設提供了新思路。
關鍵詞:新形態教材;數字賦能;酶工程;綠色生物技術;典型工作任務
2019年國務院印發了《國家職業教育改革實施方案》,倡導使用新型活頁式、工作手冊式教材并配套開發信息化資源。開發高質量教材,組建高水平、結構化的教師教育教學創新團隊是切實加強教師改革的重要手段;傳統的職業教育教材往往不能反映教學內容的時效性,也不能契合因材施教的特性,無法滿足學生個性化的需求。
酶作為一種生物催化劑,已廣泛應用于我國各個生產領域。隨著酶工程技術的突破,其在工業、農業、醫藥衛生、能源開發及環境工程等方面的應用越來越廣泛。酶工程技術將有助于從原料源頭降低碳排放、通過工業生物技術實現綠色清潔的生產工藝,是傳統產業轉型升級的“綠色動力”,是降低工業過程碳排放的新途徑。隨著綠色生物制造領域發展,活頁式教材可以方便地插入新內容或替換舊內容,保持教材的時效性和前沿性。因此,教師應與行業企業緊密合作,共同開發緊密結合生產實際的模塊化教材,確保教材內容的前瞻性和實用性。使用新型活頁式、工作手冊式教材,并配套開發信息化資源,以便滿足學生自主學習的需求。
隨著“教法”的改革,“酶工程”課程教學要以“行動導向教學法”為主,在真實或仿真的環境中進行教學,及時更新教學標準,將新技術、新工藝、新規范、典型生產案例及時納入教學內容,集聚優質資源,發揮輻射帶動作用。基于此,按照生產實際和崗位需求設計開發新形態教材,開發模塊化、系統化的教材及課程體系變得尤為迫切。新形態教材配套以在線開放課程為代表的數字課程,也需滿足“互聯網+職業教育”的新需求,把職業技能等級證書所體現的先進標準融入人才培養方案。
1 構建符合行業需求、具有特色的健康管理專業課程體系
深入省內外典型綠色生物制造用人單位、相關院校、研究機構等單位調研,由調研結果歸納出綠色生物生產過程中菌種選育、分子調控、發酵工程、生物轉化和產品精制五大崗位群及相應的典型工作任務。專業課程設置開發遵循超前性、多元性、基礎性、實踐性、靈活性的原則,以職業工作過程為導向的理實一體化項目化課程,內化真實生產崗位職責,根據專業人才培養目標和國家教學標準、行業標準,按照酶制劑制造中級工國家職業資格證書技能要求,將全國職業院校生物技術技能賽項標準融入課程標準,崗課賽證高度融合;以酶制劑典型應用領域為主線,將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體,按照生產實際和崗位需求設計開發課程,教材內化酶制劑制造工、微生物發酵工等崗位職責,在設計過程加強法治意識、職業道德和倫理、科學精神及工匠精神的培養,強化社會主義核心價值觀、職業精神、職業道德等價值引領;在典型生產任務的開展過程中,學生在發現問題和解決問題的過程中更加錘煉心志,磨煉意志和品行,激發學生的擔當意識和愛國情懷,引領學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。
基于《酶工程》新形態教材開發的前期調研工作,根據菌種選育等五大崗位群及對應的典型工作任務,凝練微生物生長過程、微生物發酵原理、生物分子篩原理等知識,以及菌種篩選、生物分離純化、生物發酵等技能要求。結合酶制劑發酵工中級工等職業技能的要求,以及全國職業院校技能大賽中的生物技術賽項(GZ023)等技能大賽的要求,將生物技術行業企業最新的高通量菌株篩選技術、3D打印制備固定化酶等新技術、固定化細胞發酵等新工藝以及相關企業培訓課程融入專業課程,將全國職業院校生物技術技能賽項標準融入課程標準,進行“典型工作任務分析”“學習情境設計”“學習任務開發”方面的研討[1]。設計教材編寫結構和教材內容崗課賽證高度融合,以綠色入心、求真創新、匠心鑄魂為思政主線,將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體,引領學生樹立正確的世界觀、人生觀、價值觀。
根據綠色生物專業技術領域和職業崗位(群)的任職要求,以素質為核心、技能為本位、知識為基礎,構建基于職業崗位能力的課程體系,設置專業技術核心課程。根據綠色生物制造崗位職責,遵循最新國家行業標準、2024全國職業院校生物技術技能大賽標準,將企業最新生產工藝有機融入課程教學目標,綜合運用不同的教學方法表現在以下幾個方面。
1.1 項目教學法
項目教學法是指每個情境均以一個工程項目為載體,每個學習情境均設定一個素質培養目標。在教學組織時,將大任務分解成小的工作任務,再針對每個小任務列出相應的知識點和技能點,最后以學習者為主體、教師為主導的形式共同完成各個小任務,最終完成項目總任務。通過這些有針對性的工作任務的完成,培養學習者的綜合能力,特別是獨立工作能力、自主學習能力和創新能力;深入把握學習者需求,優化學習者體驗,滿足不同年齡層次、不同文化程度學習者對“美好生活”追求的心理期待。
1.2 引導文教學法
引導文教學法強調學生的主體地位,以問題為導向,教師在每次課前以引導文及任務書的形式布置下一次工作任務的主要內容、完成工作任務的思路,促進學生主動獲取知識。諸如,針對現有的商業蛋白酶酶切效果較差,某公司為降低生產成本,擬將自己開發的蛋白酶應用于玉米多肽的生產中,請檢驗自主研發的蛋白酶成品的活力和純度。學習者從大量技術資料中獨立獲取所需要的專業信息,獨立制訂完成工作任務的計劃,從而獲得解決新的、未知問題的能力,開闊視野,適應社會的需要。
1.3 案例教學法
案例教學法通過實際案例引入新知識,通過提問引導學習者深入思考、自主學習、探索發現,最終完成課堂任務單。這種層層深入、層疊式提升的教學方法,體現了以學習者為主體,教師為主導的啟發式教學特點。教師將企業的真實案例或角色引入教學,在教學中讓學習者模擬企業員工完成這些案例。比如,某公司在生產過程中發現脂肪游離酶的拆分效果好,但酶的回收困難,重復使用性差,實驗室研發團隊擬制定脂肪酶的固定化技術,以脂肪酶生產銅綠假單胞菌為基礎,制訂脂肪酶固定化計劃。完成脂肪酶制備和不同固定化載體的選擇,優化脂肪酶固定化工藝。通過這些真實的案例,學習者真切地感受到,在新時代背景下,作為一名技術技能型人才,擔負著更重要的職責和使命。這不僅能夠提升課程的教學質量和效果,還能推動教育模式的創新與發展,滿足學習者個性化、多元化的學習需求。
2 “崗課賽證”融合,開發新形態教材
教育部辦公廳印發的《“十四五”職業教育規劃教材建設實施方案》中提出了“開發新形態教材、開展‘崗課賽證’融通教材建設、推動教材配套資源和數字教材建設及探索紙質教材的數字化改造”[2]。在“崗課賽證”融合的理念下,開發新形態教材是職業教育改革與發展的重要方向。
在開發新形態教材的過程中,以綠色生物制造產業鏈的崗位需求和生產過程為依據,以綜合職業能力培養為目標,以典型工作任務為載體,以學生為中心,以職業能力清單為基礎,根據典型工作任務和工作過程設計一系列模塊化的學習任務,以活頁式形式體現。同時,借助信息技術,拓展教學資源,深入挖掘與思政教育相關的元素,如歷史背景、文化傳承、社會責任等,并將其融入教材中。結合案例分析、情景模擬、角色扮演等多種教學方法,設計豐富多樣的教學活動,提高學生的參與度和學習興趣。
“酶工程”教學也迫切需要配套新形態教材加強數字化網絡教學資源建設,通過課程線上教學資源管理和各類線上學習活動(自測、答疑、互動),將教材內容與企業實踐崗位能力要求融合統一。教學場景應充分利用合作企業的優勢資源和實訓設備進行教學[3],在大數據、智能化技術背景下進行工學轉化、教學內容更新,做到課程教學內容和綠色生物產業需求協調、對接。把職業技能等級證書所體現的先進標準融入人才培養方案,完善“崗課賽證”綜合育人機制,按照生產實際和崗位需求設計開發課程,開發模塊化、系統化的實訓課程體系,通過“學練賽考”促進德技并修、理實并重、手腦并用的示范性教學,保障優質教學環境、教學氛圍、實踐教學條件等建設,提升學生實踐能力。
邀請專業造詣高、教學經驗豐富的專家和具有豐富實踐經驗的企業技能大師、產業教授參與新形態教材的規劃、編寫和修訂。例如,在教材建設內容中融入企業大師、產業教授授課,企業人力資源介紹對崗位的技能需求等碎片化資源,使課程教學緊隨產業發展。在模塊化教學過程中,系統分析酶制劑制造工崗位職責,制定一體化、活頁式和工作手冊式等新形態教材的編寫標準,采用活頁式、工單式的表現形式,通過顏色區分不同載體,為教學載體賦予多重標簽,以便于活頁內容的選用、重組、拆卸和更新,補充最新的工藝、技術、規范與標準,保證教學內容與企業實際需求緊密銜接。
3 數字化技術賦能塑造新形態教材
隨著《中國教育現代化2035》等政策文件的出臺,加快信息化時代教育變革成為國家戰略。教育數字化轉型要求構建智能學習、交互式學習的新型教育體系,開發基于大數據和AI技術的在線教育平臺,推動教育資源的共建共享和教學模式的創新。教材的數字化轉型必須實現新形態教材的動態性、針對性、多元性和交互性。教材的數字化轉型與數字教學資源、數字教學工具和數字教學平臺建設相輔相成,并具有理念先進、規范性強、實用性好的示范性教材。
在數字賦能背景下,推廣以配套在線開放課程為代表的數字化新形態教材,以滿足“互聯網+職業教育”的新需求。數字化教材能夠真正滿足學生的數字化需求是檢驗教材適用度的標準。作為專業骨干教師,聚焦立德樹人根本任務,依托大數據技術,通過數字賦能兼顧教材的生動性與邏輯性,充分利用現代技術手段拓展知識傳授的方式,開發教學資源和典型案例,注重在線課程、紙質教材、配套數字資源建設和應用一體,實現教材使用者的精準畫像,掌握教材的使用現狀。
《酶工程》新形態教材建設過程中,對接綠色生物制造技術人才需求,系統分析生物制造企業生物酶轉化應用等崗位職責,立足典型工作任務,遵循行業標準,按照酶制劑制造工(中級工)國家職業資格證書技能要求,同時將全國職業院校技能大賽生物技術合理化改造融入課程考核標準。以酶制劑生產及應用工藝流程為主線,以典型性酶為研究對象,以新興技術為方向,將課程重構為4個項目、15個任務,共32個學時(見圖1)。
圖1 “酶工程”課程內容重構
在教材的知識拓展欄目或項目引導欄目中,可以添加豐富多樣的案例分析、互動實踐環節以及設置賽證聚焦、隨堂練習、案例思考等欄目,使教材變得更加生動。具體為設置微課視頻、思政課堂、3D動畫、測試題庫、在線討論,確保內容完整、編號規范、內容新穎、富有情節,符合職業院校學生的認知規律。
4 服務于學習者終身學習的需要
新形態教材配套的課程學習網站或平臺,如智慧職教MOOC、愛課程、SPOC等,可針對學習者的基礎差異,借助信息技術,拓展教學資源,為線上線下教學提供了方便。新形態教材通過視頻講解、在線測試、互動討論、案例分享等多種形式,激發學習者的持續學習興趣,促進知識技能的深度內化與長期記憶。通過移動設備或網絡平臺,學習者可以輕松地獲取學習資源,實現碎片化學習,掌握最前沿的知識與技能,為構建終身學習的學習型社會提供了強有力的支撐;根據學習者需求,還可以開展“在線學習”“半工半讀”等多樣化教學組織形式;應注重理論與實踐的結合,通過案例分析、項目實踐、模擬操作等方式,幫助學習者增強學習者的實踐能力和問題解決能力,提高其在職場中的競爭力;通過靈活調整教學內容和方法,新形態教材具有持續更新和升級的特點,能夠隨著知識的更新和技術的進步而不斷完善;開展“導師制”,將具有創新能力的學員納入教師科研團隊,進行技術技能拔尖型人才培養;以橫向融通為核心,將學歷教育與非學歷式培訓、技能證書有效融合,建立全生命周期的學習成果認定制度,開展學習成果的認定、積累與轉換,服務終身教育體系;建設類型多樣的數字資源,深入把握學習者需求,內容生動有趣,貼近生活,優化學習者體驗,滿足不同文化程度學習者對“美好生活”“綠色低碳”追求的心理期待。
結語
隨著時代的發展,新形態教材建設是適應教育現代化和終身學習時代需求的必然要求。用心打造培根鑄魂、啟智增慧、易教易學反映時代需求與特征的高校新形態教材,全面推進傳統紙質教材向新形態教材轉型[4],為學習者提供更廣闊的學習空間和更多樣的學習路徑,是推動教育改革、提升教育質量、滿足學習者終身學習需求的重要舉措。
參考文獻:
[1]李敏,胡艷華,黃建娜.高職院校機械制圖新形態教材建設研究[J].山西青年,2023(14):8890.
[2]教育部辦公廳.“十四五”職業教育規劃教材建設實施方案[EB/OL].[20211207].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A07/s7055/202112/t20211207_585534.html.
[3]穆崔君,張磊.淺談產教融合視閾下的健康管理專業人才培養模式[J].現代職業教育,2018(17):67.
[4]譚文芳.高校新形態教材建設淺談[J].科技與出版,2022(9):8692.
基金項目:2021年度江蘇省高校哲學社會科學研究一般項目“大健康背景下高職院校健康管理人才培養模式研究”(編號:2021SJA0694);2024年江蘇省高校“青藍工程”資助;2023年度省教育科學規劃課題(重點)“基于職業能力建構生物制造類高素質技術技能人才培養模式研究”(B/2023/02/74)
作者簡介:劉蕾(1982— ),女,漢族,江蘇南京人,博士研究生,副教授,研究方向為生物化工。