基于OBE理念的发酵工程课程建设

王彦杰,于思淼,于欣卉,李喜梅,毕少杰

黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院,黑龙江 大庆 163319

0 引言

提高人才培养质量和重塑本科教育是国家发展的迫切需求,也是高校自身发展的内在要求。生物技术是一门理论与实践相结合的学科,旨在培养掌握生物技术的理论、技术方法及其应用的专业人才[1]。高等教育要主动把握时代发展趋势,根据新时代要求及时调整人才培养的结构、模式和内容,为经济社会发展培养所需要的生物技术人才[2-4]。发酵工程课程是生物技术专业的重要组成部分,旨在培养学生深入了解和掌握发酵原理、发酵工艺以及相关的科学与工程知识,其涉及许多与社会和国家发展密切相关的领域,例如生物能源的开发、畜禽粪便的处理、生物医药制品的生产等[5]。发酵工程是一个不断发展和创新的领域,学生需要具备发现和解决问题的能力,以及不断追求科学真理和技术突破的精神。然而,目前关于如何以培养应用型人才为目标对发酵工程课程进行改革的研究仍相对有限,需要进行进一步的探索和实践[6]。

成果导向教育(outcome based education,OBE)理念强调能力本位思想,与我国高等教育改革的指导思想高度契合[7-8]。构建OBE理念与课程建设间的关联将切实推动创新课程建设、提升教育质量以及更好地培养适应新时代人才[9]。随着生物学领域的不断发展,社会对生物类人才的需求也在逐步变化,需要对培养方案和模式进行系统研究,以满足应用型人才培养目标的需求。

1 基于OBE理念课程改革必要性

OBE理念作为一种以学习成果为导向的教育理念和教学模式,强调学生的学习成果、能力和素质为教学设计和评价的核心内容。在我国高等教育过程中,基于OBE理念的课程改革已经成为一种趋势[10]。教师是传统教学模式中知识的传授者和权威者,其在课堂上起主导作用,学生在传统教学模式中扮演被动接受的角色。随着教育理念的不断发展和社会需求的变化,传统的教学模式已经逐渐暴露出一些局限性。这种教学模式往往忽略了学生个体差异和潜在能力的发展,而且过于依赖教师的讲解和传授,缺乏学生主动性的培养。而基于OBE理念的教学模式更加注重学生的学习过程和学习成果,教师不再是唯一的知识来源,而是充当指导者和促进学习的引导者角色。教师提供支持和指导,鼓励学生自主学习、合作学习和实践学习,培养学生的学习能力、解决问题能力和创新能力。与传统教学模式相比,这种教学模式更加关注学生个体差异的尊重和发展,注重培养学生的自主学习能力、批判性思维和创新能力。此外,基于OBE理念的教育模式更注重学生的学习成果和能力培养,强调教学过程中的质量,促使教师更加关注学生的学习情况,需要教师结合实际动态调整教学内容和教学方法以提高教学质量。

随着社会经济的发展和技术的进步,社会对高素质技能型人才的需求越来越大。传统的教育模式在培养学生的专业知识和理论能力方面有一定的优势,但是却忽略了职业教育和实践能力的培养,这样的教育模式已经不能很好满足现代社会对于人才的需求。而基于OBE理念的教育模式,注重学生的能力培养和实践能力的提升,在职业教育和实践教育方面具有更大的优势,更加强调学生的学习成果和应用能力,因此更能满足社会对于高素质技能型人才的需求。通过基于OBE理念的教育模式,学生能够更好地掌握职业技能和实践经验,拥有更实用的知识和技能,能够更好地适应所从事的职业领域。

在当前高等教育深入推进教育改革的大环境下,基于OBE理念的课程改革已经成为新的趋势,也是高等教育转型的关键领域之一。引入OBE教育理念并不断推进和完善,有利于推动高等教育教学从“课程教学”向“学习型教育”的转型和升级。

2 发酵工程课程现状

随着食品、药品、畜牧业等产业不断发展,人们对于发酵工程领域需求逐步增多,我国发酵工程课程的建设开始逐渐兴起。目前国内大部分高校的理学及工学类专业都设置了发酵工程课程,课程不仅涵盖微生物学基础、生物化学和分子生物学等基础知识,还需要学生学习和了解发酵过程中的微生物代谢等相关原理以及发酵工程在环境、畜禽粪便处理和医药等领域中的应用。目前,对于绝大多数院校而言,发酵工程课程设置仍存在部分弊端。首先,对于生物技术专业的理科生而言,由于对工程原理和工厂设计相关知识的匮乏,在从事实际工作时存在一定的困难。另外,在教学过程中理论性内容过多而实践操作环节较少,导致了理论教学和实践教学之间的脱节,而学生往往只专注于理论知识的学习,缺乏理论与实践相结合的能力,也缺乏团队合作意识。更为重要的是,一些现有教材过于偏重理论知识,而忽略了实际应用。教材中缺乏经典实例,难以激发学生的学习兴趣,学生也难以理解其理论概念。而且有些教学内容已经过时,无法满足当前行业需求和发展趋势。这不仅浪费学生的学习时间,也难以为培养具有创新能力和竞争优势的学生提供有效的支持。

3 发酵工程课程建设

3.1 构筑以OBE为核心理念的生物技术人才培养方案

在构建生物技术专业的过程中,确立专业目标和人才培养计划极为重要。目前应用型人才培养过程中存在定位不清和标准模糊的问题[11]。为解决生物技术人才培养与社会需求脱节问题,应在修订生物技术人才培养方案的过程中引入OBE理念[3]。

与传统教学理念相比,OBE理念注重学生参与的积极性,以及成果导向[12],可以通过OBE理念构建以生物技术专业“平台+模块”为核心的人才培养课程体系。OBE的特点是以学生为中心,注重学生学业产出,其教育体系以学生为导向。它通过关注学生在学校的表现和毕业后在社会中的角色,以反向设计教学环节,使学生成为学习真正的主人,同时,通过开放、透明、灵活和相互认同的教育评价,以学生的阶段性学习期望为指导,为教学计划的实施和调整提供依据。在建造过程中将解决以下几个问题：我们要向学生传授什么知识(目标);他们需要学习什么(需求);我们如何帮助他们获得这些学习成果(过程);我们如何有效地评估他们的学习效果(评价);如何确保他们能够获得有效的学习成果(改进)。通过建立以学生为中心、以学生学业产出为导向的教育体系,OBE理念能够明确和解决这些问题,以确保教学的有效性和质量。

因此,在制定生物技术专业人才培养方案时,应引入OBE理念,确保人才培养计划与社会需求保持一致,为学生提供更加有效的培训方案,以及更多的实践机会,并建立起有效的评估和反馈系统,以确保学生能够得到最好的教育和培训。

3.2 构建系统化课程体系

构建以岗位技能需求为导向、实践能力为目标、科研项目实施为主线的一体化课程体系,可以帮助解决许多大学生毕业后感觉仍未掌握一技之长的问题。课程体系系统化程度的提高有助于提供更加连贯和完整的学习体验,使学生在学习过程中能够更好地紧跟行业需求和发展趋势。利用发挥现有资源优势,打造系统化课程模块体系非常重要。

以农业废弃物资源利用为例,该领域是特色研究方向,并且有对应的行业需求,因此,建立一个针对该方向的系统化课程模块体系具有重要的意义[13]。该体系可以整合基础类课程、专业类课程、选修类课程以及实践类课程,使学生能够全面地学习相关理论知识和实践技能。例如以牛粪鸡粪资源利用为特色研究方向进行教学,以满足相关行业的需求。在基础类课程中了解农业废弃物的处理技术,例如厌氧发酵、堆肥、气化等;专业类课程中深入探讨畜禽养殖废弃物产生、处理和利用的方法和技术;选修类课程研究农业废弃物资源利用的相关经济和政策问题;实践类课程开展畜禽养殖废弃物的处理实验、资源转化实践和技术评估。通过建立这样的系统化课程模块体系,学生将全面学习、理解并应用农业废弃物资源利用的理论和实践,为我国畜牧养殖行业的可持续发展作出积极贡献,减少环境污染问题。这样的综合课程设置有助于学生在专业领域内建立扎实的基础,并逐步培养实践能力。此外,将教师的科研项目与课程教学结合起来,使学生能够参与项目研究。通过实践,学生能够更好地应用所学知识,提升解决实际问题的能力,并获得更深入的专业理解和经验。将学习状态由被动转为主动,全面掌握课程理论知识,并逐步培养“想学好、想做好”的学习态度和思维习惯。通过上述课程体系为学生将来从事该领域的工作做好充分准备,提高学生的就业竞争力和职业发展潜力。

总之,构建以岗位技能需求为导向、实践能力为目标、科研项目实施为主线的一体化课程体系是非常有益的,对于使学生具备实际应用能力、紧跟行业发展趋势,为未来职业发展打下坚实基础具有重要意义。

3.3 建立多元化的教学模式

多元化教学模式有助于应用型人才培养[13]。结合现代化多媒体授课和传统教学方式,可以帮助学生更好地理解和应用所学知识,并提高他们的实践能力。针对学生之间的差异性,在教学组织形式上可以将个别教学和集体教学相结合。教师的指导和实践演示可以使学生更加深入地理解和应用知识。推动以实践问题、个人兴趣和教师项目为引导的学习,可以激发学生的学习兴趣和动力。学生能够更加主动地参与学习,并将所学知识应用到实际情境中。探索建立基于项目的“做中学”和“研中学”的教学模式,能够鼓励学生积极参与实践和研究,并促进他们的自主学习能力。该教学模式可以通过项目实践来培养学生的解决问题能力、创新能力和团队合作能力。选择多元化课程教学模式进行示范推广,可以帮助教师和学生更好地了解以及应用不同的教学方法,有助于提高教学质量和教学效果,进一步培养学生的实践能力和应用能力。

3.4 突出地方特色进行应用型人才培养

对于地方特色专业的打造需要有明确的目标和应对策略,从而有针对性的培养相关应用型人才[8]。发酵工程作为一门具有较高专业性的学科,具有很好的发展潜力和应用前景。为打造地方特色的发酵工程课程,需要明确课程定位。首先,根据地方的产业发展需求和资源优势,明确发酵工程定位和特色。例如,结合当地农产品加工业发展,将发酵工程课程内容中的农产品发酵加工相关部分重点介绍。此外,可以投入更多的资源加强发酵工程课程的建设,例如招聘优秀师资、提供先进的实验设备和实验室、加强科研和技术创新等。在此基础上,需要根据生物技术专业定位和发展需求,优化发酵工程课程设置。结合实际应用需求,增加实践课程和实习环节,培养学生的实际操作能力[14]。同时,可以加强与相关企业和机构建立合作关系,开展产学研结合的实践活动[15]。通过校企合作和项目实践,使学生能够在实际应用中学习和实践,提升解决实际问题的能力。

依靠学科建设和产业发展方向及需求打造发酵工程特色课程是非常重要的。将办学思路转向为地方经济社会发展提供服务,紧跟产业发展方向,以及通过调研和回访等方法进一步打造特色课程,都是非常有效的策略。这样既可以确保课程的发展与市场需求相匹配,也能为学生的学习和职业发展提供更好的机会和支持。

4 结束语

我国已进入新经济时代,科技创新和产业结构转型升级对应用型人才的要求也发生着相应的调整与变化。专业型人才培育过程是周期性的且有时会有滞后性。因此,需要把握经济社会人才需求即将发生的变化,探索培养专业应用型人才模式,以解决思想观念桎梏、新形势下在培养目标上对学生应用能力的培养有所偏离、课程体系失衡、实践能力培养不够、师资工程实践能力弱化等问题,从而培养能够直接投身生产建设第一线,留得下、待得住、用得上、干得好的“落地型”人才。

发酵工程课程的教学改革是提高应用型人才培养的重要举措。作为发酵工程课程的教师,需要不断提高自身的学术水平和专业素养,及时了解最新的学科前沿和发展动态,深入研究和了解相关专业技术,并与行业专家、企业进行交流与合作,认真梳理学科思想和理论基础,提高自身的综合素质和专业水平。通过与产业企业密切联系,进行联合技术攻关,有利于教学与科研的紧密结合,弥补理论与实务之间的差距,帮助学生更好地理解和掌握相关知识,并根据专业特色和学科前沿最新进展,适时对课程内容进行调整和改进。最为重要的是发酵工程作为实践型和应用型课程,教学应该注重理论和实践的结合,使学生在掌握基础概念和理论知识的同时,提高解决实际问题的能力和工程实施的素养,提高学生的应用能力和专业素质。因此,新时代高校教师应把握时代脉搏、理解时代要求,根据国家对高等教育的目标要求不断地学习和探索,摆脱传统的思维模式,在学科建设和课程教学中融入思想政治教育的元素,引导学生树立正确的价值观念和职业道德观,为新时代的人才培养打下基础。