“生物反应工程”线上线下一流课程的建设与实践
2022-10-13蒋丽威唐武飞唐冬芳廖云辉
蒋丽威,骆 鹰,2,唐武飞,2,唐冬芳,2,廖云辉,2*
(1.湖南科技学院 湖南 永州 425199;2.湖南省生物质资源综合开发利用工程技术研究中心 湖南 永州 425199)
“生物反应工程”是一门理论性和应用型都很强的专业课程,要求学生掌握生物化学过程基础知识的同时掌握过程化控制理论知识的专业技能。为学生毕业后从事生物反应工程领域的教学、研究、技术创新等打下扎实的基础。
“生物化工虚拟教研室”汇聚信息与计算机科学、文化产业管理与理学等学科专业成员,以省级线上线下一流课程“生物反应工程”为核心,打造线上线下一流精品课程。摸索并提出“三面导向+三层加强”的模式,调整课程体系、内容、教学方法,将理论应用于实践,坚持教学科研并重,以教学带动科研工作,以科研促进教学的发展,达到“科研反哺教学”的效果。如图1(p129)所示。
图1 “生物反应工程”课程与教学改革要解决的重点问题
1 “三面导向”
“三面导向”即根据“需求导向”调整课程体系、根据“就业导向”调整教学内容、根据“能力导向”调整教学方法。
1.1 根据“需求导向”调整课程体系
课程的教学质量关乎大学的育人能力。课程体系的升级改造是教学效果提升的必需品。为此,“生物化工虚拟教研室”根据教学“需求导向”提出“专业情感教育+三创合一知识群+产学研合作培养平台+经典方法与过程评价”于一体的课程体系。
1.1.1 注重专业情感教育
相比一味地照本宣科,只注重专业知识讲解、忽略情感思想态度与社会价值观渗透的老师,学生更需要的是一个能带领其进入生物反应工程行业、激发其对生物反应工程形成浓厚兴趣的领路人。“复读机”式的存在,只会降低学生上课的积极性,形成“人在心不在”的局面。注重专业情感培养,会增加教师与学生之间的情感联系,提高学生对于生物工程等相关专业的喜爱程度。引导学生喜爱“生物反应工程”课程,避免、减少因对专业前景失去信心或因学不会而放弃的现象发生。例如,改变照教科书“填鸭式”地教育方法,利用线上线下相结合的方法让学生自主学习;在课堂中添加幽默诙谐的内容;将课程知识与社会生活相连接。促使学生在放松的课堂环境中,感受到“生物反应工程”课程的奇妙。同时,专业课中渗透思政教育是实现学校全过程、全方位、全员育人的重要途径。“生物化工虚拟教研室”响应国家号召,坚持党的教育方针,高度重视教师与学生的思想政治建设工作,将政治教育融入课堂教育中,培养“德智体美劳”全面发展的大学生。
1.1.2 三创合一知识群
互联网兴起的时代下,手机和电脑成了我们生活的一部分。迎合青年学生手机不离身、喜欢在手机上聊天的习惯,将学生集中到一个群聊进行交流,有利于学生进行线上交流讨论,提高创新、创业、创意能力。
1.1.3 产学研合作培养平台
高校在教学内容上更新不及时、偏重理论教学,使得学生实际操作能力不理想、动手能力不强,很难使产业快速发展,只有适当和企业合作,实现校企资源的互换,才能将理论应用于实践,培养高质量人才,并使产业高速发展。
“生物化工虚拟教研室”依托湖南省生物质资源综合开发利用工程技术研究中心与省创新创业教育基地平台,充分利用电子信息、理学与创新创业学院的专任教师资源,开展生物质全新利用的创新课程开发,生物多肽制药的虚拟仿真实验研发、开展跨学科课程建设及专业人才培养的教育教学交流活动、学科交叉开展服务“乡村振兴”等工作。联合学生参与项目,帮助农民实现资源的合理利用。目前,团队指导学生荣获全国竞赛奖项等10 余项,指导大学生参与完成的成果在一区Top期刊等发表高水平论文成果10余篇。学生亲身融入产学研的整个过程,增强了参与感与成就感,提高了动手实践能力。
1.1.4 经典方法与过程评价
为面对疫情带来的影响,课程由纯线下授课改为线上线下相结合的授课方法。课程组教师每年都会根据最新学生学习反馈情况及时更新课程教学内容与教学资源。目前,课程内现有实践教学平台(6 个),在线学习视频(210个)、在线多媒体课件(3 个)、在线题库(484 个)、章节测试与考试改革试卷(35 套)、实物模拟(45 个)、3D 模型展示动画(30 个)、文献资料(50 篇)等系列资料库。此外,教师根据各章节知识点特征以及教学目标和能力培养的需要,选择上述资源应用于课前、课中或课后等不同阶段。同时引进质量管理中的PDCA 循环,做到有规划、有实施、有考核、有实践。如图2(p130)所示。
图2 PDCA 循环
对于课程过程评价采用期末考试、出勤、课堂表现、书写案例分析报告、阶段性测试相结合的综合评定方法。如图3 所示。
图3 课程评定因素
课程最终成绩评定方法如下:总成绩(100 分)=期末考试成绩(60%)+出勤(10%)+课堂表现(10%)+书写案例分析报告(10%)+阶段性测试(10%)。具体构成信息如表1所示。
表1 “生物反应工程”成绩评定构成信息
1.2 根据“就业导向”调整教学内容
在湖南科技学院,生物反应工程授课对象为生物工程专业大学三年级学生,他们已经具有了一定的专业基础知识,热衷于网络和手机,注意力时间短,能动性强,并且已经感受到就业压力。
结合授课对象特征,将课程全部由教师线下授课调整为线上线下相结合授课的方法。课前,教师利用微信、qq或学习通平台发布预习任务。学生自行进行接收,按照相应的要求完成预习任务。上课时,教师就预习任务进行抽查,并讲解重点、疑难点,同时利用学习通签到、抢答、盲选功能调动课堂氛围,增加课堂趣味性。课后,再将难懂的知识点拍成视频上传至学习通平台。学生可通过平台反复观看,教师可通过平台数据获取学生掌握情况,并及时督促。
1.3 根据“能力导向”调整教学方法
近年来,生物工程产业发展迅速,生物工程专业招生人数也随之扩大。但学生就业时往往出现相对过剩现象,与此同时,企业鲜少招到心仪的人才。出现这种现象,是因为高等院校培养的生物工程专业人才素质和质量与生物工程产业的要求之间存在较大差距。高等院校人才培养多注重理论,而企业却更想要综合型应用型人才。
根据这一需要,湖南科技学院“生物化工虚拟教研室”以产学研合作培养平台,将全部理论知识课调整为理论与实践相结合的课程,采取线上线下相结合的授课方式,将难懂问题拍成视频以供学生反复观看。将教学内容重点化、聚集化。同时,表现优秀的同学可以进入教师实验室,跟随教师做项目。在条件允许的情况下,学生可以在教师指导下与相关企业合作项目,学生毕业后也可进入相关企业工作等。如图4(p131)所示。
图4 校内校外教学改革循环模式图
2 “三层加强”
“三层加强”主要是该课程通过增加仿真实验、课程设计及参观学习三个层次加强学生动手实践和学习思考能力,强化学生“将理论知识应用于实践”的能力,突出应用型学生的培养特色。同时,“生物化工虚拟教研室”开启党建活动,定期开展“理论联系实际”的实践教学活动,坚持社会主义办学方向,将“三全育人、五育并举”的立德树人举措落实到“生物化工虚拟教研室”,以培养“德才兼备、自强不息”的大学生。
3 结语
通过5 年的教学改革实践,“生物反应工程”线上线下一流课程的建设与实践已初见成效。一是提出“三面导向+三层加强”模式,针对学生需求、就业压力、实践能力“对症下药”。二是注重专业感情培养,激发学生学习热情,构建三创合一知识群,提高学生创新、创业、创意能力,搭建产学研平台,让学生解决现实问题,提高自主学习意愿。三是通过“三层加强”模式,让能力再次得到加强,培养适应生物反应工程行业、企业需求、学生和社会满意度高的应用创新型人才。