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双碳背景下高职“酶制剂及应用技术”课程建设探讨

2024-12-15刘蕾刘小乐常思源宋伟李冰峰

科技风 2024年34期

摘要:课程是高职院校实现人才培养目标的重要载体。“双碳”政策的出台,为高等院校绿色生物制造专业发展提供了新的挑战和机遇,“酶制剂及应用技术”作为绿色生物制造技术的专业核心课程,构建应该遵循体现新精神新要求、彰显学科核心素养、遵照学业质量标准以及复合型人才培育特色等原则,从顶层设计、资源建设、课程教材建设和评价方式等方面阐述建设思路,以期为高职课程建设提供借鉴。

关键词:核心课程;双碳;课程资源;教材建设;课程评价

ExplorationofCurriculumConstructionfor"EnzymeFormulationsand

ApplicationTechnology"inHigherVocationalEducationunderthe

BackgroundofDualCarbon

LiuLeiLiuXiaoleChangSiyuanSongWeiLiBingfeng

SchoolofLifeandHealth,NanjingPolytechnicInstituteJiangsuNanjing210048

Abstract:Curriculumisanimportantcarrierforvocationalcollegestoachievetalentcultivationgoals.Asthecorecourseofgreenbiomanufacturingtechnology,theconstructionofEnzymePreparationandApplicationTechnologyshouldfollowtheprinciplesofreflectingnewspiritandrequirements,highlightingdisciplinarycoreliteracy,adheringtoacademicqualitystandards,andcultivatingcompositetalents.Theconstructionideasshouldbeelaboratedfromtheaspectsoftopleveldesign,resourceconstruction,courseideologyandevaluationmethods,inordertoprovidereferencefortheconstructionofvocationalcourses.

Keywords:Corecourses;Doublecarbon;CurriculumResource;teachingmaterials;Courseevaluation

酶作为一种生物催化剂,已广泛应用于我国各个生产领域。随着酶工程技术的突破,在工业、农业、医药卫生、能源开发及环境工程等方面的应用越来越广泛。《2030年前碳达峰行动方案》要求大力发展可替代化石能源的生物质可再生能源,增加能源供应渠道,减少温室气体排放以及促进农村经济建设;到2060年,绿色低碳循环发展的经济体系和清洁低碳安全高效的能源体系全面建立,非化石能源消费比重达到80%以上,其中循环紧急的碳减排效用中,利用生物质替代化石能源进行发电,可减少生产环节二氧化碳排放。这其中,酶制剂以其高效专一且温和的催化特性扮演着十分重要的角色,以酶为主要特征的工业生物技术将为中国的产业升级及温室气体排放控制创造巨大的减排空间。

“双碳”政策的出台,为高等院校绿色生物制造专业发展提供了新的挑战和机遇,作为绿色生物技术专业技术核心课程“酶制剂及应用技术”,该课程涉及面广、学科融合性强,如何确保人程内容与行业发展保持同步是一个挑战[1]。课程需理论联系实际、在传播知识的同时,需将绿色低碳理念渗透于课程教学过程,教师通过举办多种形式的教学活动来增强学生的实践创新能力、文化自信、民族使命感和自豪感[2]。课程的具体建设思路如下:

1做好课程的顶层设计

“酶制剂及应用技术”是绿色生物制造技术的专业核心课程,课程定位于实现碳达峰碳中和,是贯彻新发展理念、推动高质量发展的内在要求的背景下,需要能源系统和制造业的颠覆性变革,从化石能源为主转向可再生能源为主。课程在教学标准、教学计划、教学设计中全面对接行业需求,依托江北新区区域优势,深化产教融合,适应我国高质量发展、数字化转型以及中高端制造的发展要求符合相应专业教学标准、人才培养方案要求,课程性质明确,与前、后接续课程衔接得当。

依据课程标准,该课程对接绿色生物制造技术人才需求,其目标是使学生掌握酶制剂生产和应用的知识与技能。课程与国家绿色低碳发展对接,分析生物制造企业生物酶转化应用岗位职责,立足典型工作任务,根据专业人才培养目标和专业教学标准、遵循行业标准,按照酶制剂制造工中级工国家职业资格证书技能要求,优化课程设计和教学实施;将2023年全国职业院校技能大赛生物技术赛项技术标准合理化改造融入课程考核标准。通过课程的教学设计,课程的教授内容面向高新生物科技企业、生物医药研发与生产、发酵产品生产企业,对接科技发展趋势和市场需求,注重真实生产项目;在介绍酶工程技术的同时通过案例介绍解决酶工程技术问题的一般思路和方法,提高学生酶工程技术能力的同时提高其综合职业能力。

依据人才培养方案,深化课程的可持续发展能力培养,通过课程教授学生不仅具备就业能力,还要具备适应岗位、技术和时代变化的能力。将绿色、低碳经济等现代产业理念融入课程建设,培养践行绿色低碳理念、适应绿色低碳社会、引领绿色低碳发展的高质量发展技能人才,是实现我国双碳目标的主动担当和作为。

2课程资源建设

在教学设计的基础上,教师充分利用信息技术和教育信息资源,充分优化教学资源,活用案例,提高课程的吸引力和感染力。在校级资源高水平专业群课程“酶制剂及应用技术”的框架上继续对资源建设项目进行完善,增加拓展资源,比如,案例库、素材资源库;实验实训系统、试题库系统、作业系统、在线自测、考试系统;学习者通过学号进入网络学习;完成相关测试练习课前,将学习者分组,根据学习者的选题、方案设计,做好审阅、指导,做好前期的铺垫,确保项目实训能顺利开展;课后对于学习者的实验报告及时进行批改,以便同学间正确地进行借鉴学习,增强线上线下与学生的教学互动,如设计微课专题:酶的绿色贡献——废纸脱墨回收利用、酶是绿色能源的再生法宝——木聚糖酶在制浆造纸中的应用、不与人争粮,不与民争地——纤维素酶大显神通、农作物的神奇帮手——固氮酶、水污染治理——生物酶;通过全方位推进信息化的教学模式,搭建各类平台,让学习者共享优质课程资源,设计出专业教育、绿色生态环保教育、技术宝贵教育、责任担当教育等融合到教学内容中,增强学习者的社会责任感。目前“酶制剂及应用技术”课程教授过程中采取课前文献查阅、方案设计,课中观看微课、微视频、进行实验操作,课后总结、分享学习的教学方式。课程通过智慧职教MOOC、O2O一体化仿真平台、半实物仿真平台、绿色生物制造实训中心,打造“多维度教学”的理念,将“逻辑知识”“人文熏陶”和“技术手段”有机融合,在传授专业知识、培训操作技能的同时,注重培养学生酶工程文化、责任关怀和可持续发展意识。注重课程思政元素渗透,提高学生的政治觉悟,激发学生科技报国的家国情怀以及克难攻坚的责任使命感。将教育信息技术手段与课程整合,培养学习者的自主性和探索精神,发挥学习者学习的主体作用。

3课程配套教材建设

职业院校教材必须体现党和国家意志,全面贯彻党的教育方针,落实立德树人根本任务,扎根中国大地,站稳中国立场,充分体现社会主义核心价值观。酶制剂作为绿色催化剂,在生物制造方面节能减排潜力巨大,“酶制剂及应用技术”的教学过程中应体现“习近平生态文明思想”,引导学习者树立和践行“绿水青山就是金山银山”和“高质量发展”理念。同时课程还需注重培养学习者理解国家创新驱动发展战略,鼓励学生思考和创新创业,具有突出技术创新能力、充分发挥学生的个性特点。

近年来,酶制剂通过其高效的降解催化作用,使人们逐渐摆脱对化石能源的依赖,在以产业结构调整、行业节能和非化石能源发展为主要减排手段的前提下,以更低的能源消耗和更清洁的能源,支撑社会经济发展和居民生活水平的提高[3]。基于此,将课程教材内容与“绿色化学”和“可持续发展”理念相互融合,使学生理解习近平总书记提出的“绿水青山就是金山银山”的意义,根据创新发展,将科教兴国战略,实现国家富强、民族振兴、人民幸福的“中国梦”融入教学中,强调酶制剂在建设美丽中国中的重要性。教学内容以完成典型的工作案例为教学任务,结构上由项目任务、学习目标、任务实施、项目反馈评价、思政案例五个栏目组成,教材建设构思如下:

(1)课程的教材建设遵照理实一体化教学的要求,按照“活页式”的形式呈现。按照企业生产过程和岗位能力标准,把课程内容分解成酶的分析、酶的生产、酶的分离纯化、酶的分子修饰、酶的非水相催化、酶反应器、酶的应用等七个典型工作任务模块,以企业典型工作案例和任务作为载体组织教学,充分反映产业发展的最新进展。课程中纳入安全规范操作、绿色化工理念,把学生直接带入企业工作“情境”,按照行动导向教学法的步骤,引导学生完成每一个典型工作任务。典型工作任务的设置需突出实用性和可操作性,同时涵盖酶工程技术所需要的基本技能和方法,以适应学习者终生学习的需要。

(2)遵循“立德树人”作为教育的根本任务这一理念,将更多的人文关怀、价值理念、精神追求、技能宝贵等课程思政教育内容融入书中的字里行间,体现人类文化和知识积累的创新成果,培养德智体美劳全面发展,具有家国情怀、创新精神、国际视野的追梦人。

(3)聘请企业一线专家参与教材编写,深度校企融合“双元”合作开发教材,内容符合学生的认知特点,遵循教育规律,教学过程中学生对教材的适应性强,达到了预期的教学目标,能够更好地拓展学生的专业基础知识和创新创业技能。教材及时将产业发展的新技术、新工艺、新规范纳入教材内容,反映典型工作任务的职业能力要求。

(4)在课程配套教材建设过程中,采用二维码技术,通过扫描二维码,学生可以拓展阅读相应的栏目资源,包括行业标准、教学视频、知识拓展、动画展示、趣味阅读、图片展示等。这进一步拓宽了学生的视野,使课程教材更加生动有趣;通过活页式教材等多种方式进行动态更新,也增强课程的学习支持和过程反馈。

4课程评价方式

学生的课程学习成果的检验主要是评价学生学习产出的情况是否满足课程预期成果的设计,主要通过过程性考核、终结性考核、学生课程实践考核等形式,通过多元量化指标体系对学生学习成果产出情况进行检验评价[1]。“酶制剂及应用技术”作为绿色生物制造技术专业核心课程,对接企业岗位需求,需要及时把新技术、新工艺、新标准的人才需求纳入教学标准[4],学生现场分析的综合素质、知识结构、职业能力将作为课程评价与考核的重点,课程需设置多元化全过程考核方式,建立科学的课程评价体系。通过制定工作任务和项目,学生深度参与并起到激励作用。采用全流程评价过程体系,课程依托智慧职教MOOC平台过程化评价过程贯穿于课前、课中、课后整个教学过程。线上教学依托MOOC平台大数据分析统计功能,全程记录和跟踪教与学的过程,实现在线智能评价和过程积累评价,有效达成教学目标。通过全过程采集学生学习行为数据,刻画学生个性画像,关注成长曲线,实现对学生的增值评价,并改进结果评价,形成智能评价与主观评价相结合的过程评价,具体评价反馈如下表所示:

结语

在双碳目标的指引下,“酶制剂及应用技术”课程建设历程中,教学团队力求实现多元化的学习平台,满足学生自主探究式学习需求,过程可测可评,有力促进个性化学习,使广大化工类学生认识到到绿色化工技术在人类和化工行业可持续发展中的重要作用,培养具有绿色环境意识和国际竞争力的新一代化工高级人才。在建设过程中,以“三教”改革为抓手,不断提升课程团队的凝聚力、改革意识,激发创造力,有针对性地采取相应的改革措施,切实提高课程建设实效和推广应用价值。

参考文献:

[1]赵贺伟,李蕊.基于OBE理念的高等职业技术教育课程评价研究[J].科技风,2023(33):3234.

[2]王前,戴晓,周彤彤.风力发电技术课程思政建设探索[J].现代商贸工业,2023,44(24):252254.

[3]刘蕾,权静,李冰峰.高职石化类专业教学改革模式探究[J].安徽化工,2022(48):185186.

[4]田伟军,周丫,许珊.高职院校课程建设的常见问题探析[J].山西青年,2023(1):1517.

基金项目:2024年度江苏省高校“青蓝工程”;2021年度江苏省高校哲学社会科学研究一般项目“大健康背景下高职院校健康管理人才培养模式研究”(2021SJA0694);江苏省石油化工职业教育行业指导委员会2022—2023年度教科研课题(编号:2022C15);全国生物技术职业教育教学指导委员会2023年教育教学改革项目(XM202339);江苏省高职院校教师专业带头人高端研修项目(2023GRFX038)

作者简介:刘蕾(1982—),女,汉族,江苏南京人,博士,副教授,研究方向:生化及分子生物学技术。