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新工科背景下生物分离工程课程产教融合建设改革探索

2024-04-17 51 上传者：管理员

摘要：新工科背景下，产教融合课程的建设对本科高校培养应用型人才具有重要意义。文章分析了生物分离工程课程在教材内容、教学方法、与工业联系以及评价机制等方面所面临的困境，对产教融合建设改革路径进行了探索，包括更新教学内容以对接产业需求、优化教学模式以促进产教融合、深化校企合作以实现资源共享、完善评价机制以持续改进教学。通过这些改革措施，有助于提高课程教学质量，为生物工程领域培养更多高素质应用型人才。

关键词：
产教融合
复合型人才
工程教育
新工科
生物分离工程
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新工科是工程教育的一种新型教育模式，旨在培养更具实践创新能力和国际竞争力的复合型人才，从而推动工程教育与产业的深度融合[1]。如何培养符合地方社会经济发展需求的新工科人才，是应用型本科高校生物工程专业探索实践的重点。

生物分离工程为生物工程专业学生的核心必修课程，主要研究生物产品的分离纯化技术，在产业化进程中发挥了关键作用[2]。在新工科背景下，探索符合学校定位和产业需求的生物分离工程课程产教融合教学模式，对培养兼具扎实实践能力和创新思维的生物行业复合型人才具有深远意义。

1、课程教学面临的困境

1.1 教材内容滞后

生物分离工程教材更新速度慢，内容也多按固液分离、细胞破碎、沉淀、萃取、吸附、层析、精制等操作单元安排，部分工艺、设备陈旧，不能及时补充新技术、新设备和新标准[3]。此外教材理论性较强，缺乏实际工程案例和应用的引入，使学生难以理论联系实际。

1.2 教学方法单一

传统教学方法往往以教师为中心，以讲授分离纯化技术的专业知识为主，而学生处于被动接受的状态，这种“满堂灌”的教学方法缺乏互动性和启发性，很难激发学生的学习兴趣[4]。课堂的案例教学虽然能帮助学生了解分离的工艺流程，但难以有效培养他们创新思维。

1.3 教学工业脱节

本校生物工程专业学生毕业后多选择进入药厂、食品厂等发酵相关行业公司就业。新工科建设要求培养应用型人才，生物分离工程课程的教学目标应根据专业人才培养目标制定，但课程知识体系与生产实践存在较大差异，导致学生就业后难以迅速适应工业界要求。

1.4 评价机制欠全

终结性评价只对学生进行最终考核，如以期末考试或课程论文等方式作为总评成绩，这种评价方式能对学生知识掌握情况进行一定的评估，却忽略了学生学习过程中的表现。因此，评价机制缺乏对学生学习过程的监控，也缺乏持续改进的动力，教师难以根据学生学习状况调整教学策略。

2、课程产教融合建设的改革探索

2.1 更新教学内容，对接产业需求

为应对教材内容与产业发展脱节的问题，根据新工科和产教融合建设要求，以学生为中心，以行业发展新理念为指引，持续更新教学内容，确保与产业需求紧密对接[5]。通过跟踪国内外行业动态，了解最新的分离技术发展趋势，并将这些新分离手段、新分离设备、新分离材料融入教学内容，开阔学生视野。此外，通过与合作企业进行产学研合作，收集一线技术创新和工程项目的真实案例，强调各环节之间的联系，注重多学科的深度融合。例如为避免学生对生产过程产生割裂感，在介绍抗生素分离纯化中也会提到菌种制备、发酵过程、质量监测、安全防护等，使学生能够全面了解生物技术的整条产业链。

2.2 优化教学模式，促进产教融合

加强实践教学环节，构建校内外融合实践教学体系。目前我校生物工程专业设有15个校外实践基地和7个校内实训基地，为学生提供实践教学平台，学生在生物分离工程课内外均可通过参加比赛、科研项目等方式，将理论知识与实践相结合，提升工程实践能力。

推行项目式学习，将产业中的实际问题转化为学习项目。可以选取代表性生物产品作为项目研究的对象，如某种蛋白、有机酸、抗生素等，引导学生分组探究这些产品的生产工艺和技术挑战，通过对完整分离纯化流程的设计，了解原料选择、工艺参数确定、设备选型、质量控制原则。学生综合运用所学知识，可锻炼他们的文献检索能力、资料整合能力、创新设计能力、团队协作能力和交流沟通能力。

依托线上平台，采用线上线下相结合的教学方式。利用学习通等平台丰富的课程资料和互动机会，教师全方位提供学习支持。课前，教师提前发布预习材料，引导学生自主学习相关分离技术背景；课中利用学习通的抢答、讨论等互动功能，增强学生的参与感；课后收集学生的作业和反馈，及时评价和指导。引入虚拟仿真技术，模拟真实工作场景，为学生提供沉浸式学习体验。

2.3 深化校企合作，实现资源共享

深化校企合作是提升教学质量、促进学生实践与就业、推动产学研深度融合的重要举措。

共同开发课程。与企业共同商定生物分离工程课程教学内容，深入了解企业的实际需求和技术发展趋势，将企业的最新技术、案例和实践经验融入课程中，确保课程内容的前沿性和实用性。同时邀请企业专家参与课程大纲的制定和教材的编写，使课程内容更加贴近实际生产和市场需求。

建立稳定合作机制。与企业合作建立实践基地，为学生提供实践机会。学生通过参与企业的实际项目，可以了解生物分离工程在实际生产中的应用，掌握相关的操作技能和工程素质。企业也可以为学生提供实践指导，帮助他们更好地将理论知识与实际操作相结合。

实现师资互聘。学校教师深入企业，参与实际项目的研发与实施，提升其实践能力和行业认知。邀请企业导师参与授课或开设讲座，将最新的行业知识和技术引入课堂，同时企业中遇到的实际问题可转化为教学案例，作为后续毕业实习、毕业实训、毕业论文的选题，使学生的学习更具实用性。通过师资互聘，学校和企业可以实现教师资源的共享和互补，共同推动人才培养和科技创新。

2.4 完善评价机制，持续改进教学

多元评价并行，强化过程考核。传统评分体系中终结性评价占比较大，不利于精准评价学生各阶段对知识的掌握程度，因此在考核中增加过程性评价比例，降低期末考试或论文的分数比例。同时引入课堂活动、随堂测验、章节学习、项目设计、讨论等多元指标，以线上、线下多方位、多阶段、多形式共同考查学生学习过程[6]。例如在项目设计中，学生分组后明确分工，针对分离方法汇报后，分数由自评、组间互评和教师评价共同组成。每项考核内容均有明确的评分细则，能客观反映出学生的表现。

建立反馈机制，持续改进教学。鼓励学生、教师、企业多方参与教学评价，通过微信、网络平台、调查问卷等形式回收反馈意见，并根据反馈结果及时调整教学内容。

3、结语

生物分离工程课程在生物工程专业课程体系中占据重要地位，具备较强的交叉性和实用性。在新工科背景下，提高生物工程专业教学质量，以企业需求为导向，结合行业热点动态和前沿技术，基于产教融合理念，构建理论教学、实践教学并重的教学体系，能有效激发学生的主观能动性。此外也可为生物工程其他专业课程产教融合改革提供思路，培养符合专业建设方向和行业发展需求的应用型人才。

参考文献:

[1]李景恩,王文君,郑国栋,等.新工科背景下基于逻辑思维和创新能力培养的“食品生物化学”教学改革探究[J].生物灾害科学,2023,46(4):568-571.

[2]卫蔚,林洁,康利琴,等.基于新工科建设的“生物分离工程”混合式教学改革与探索[J].秦智,2023(12):37-39.

[3]王展,贾喜午,杨国燕,等.新工科背景下“三位一体､产教融合”的课程建设与改革——以“谷物加工工程”为例[J].食品工业,2023,44(10):194-197.

[4]倪贺,范瑞芳,尹亮,等.“新工科”背景下“生物分离工程”课程创新改革[J].生物工程学报,2022,38(4):1612-1618.

[6]陆跃乐,陈小龙,朱林江,等.“新工科”背景下的生物工程下游技术课程建设初探[J].发酵科技通讯,2019,48(1):58-61.

[7]张惠,李西洋,李玉林,等.新工科背景下生产计划与控制课程教学改革研究[J].创新创业理论研究与实践,2023,6(23):185-187.

基金资助:福建技术师范学院2023年校级教育教学研究项目(项目编号:XJJY202305);

文章来源:吴承燕,郭志英,董倩,等.新工科背景下生物分离工程课程产教融合建设改革探索[J].福建轻纺,2024(04):84-86.