基于产教融合的生物工程专业课程实践创新研究

摘" " 要：文章立足基于产教融合的生物工程专业课程实践创新研究，坚持“实先理助、专素融合、产教闭环”的教学方法与理念，构建了“强化实践、润化素质、聚力固果”的教学思路，依据多元立体评价综合考查学生，持续改进教学与实践，使学生的知识、能力、素质得到提升，实现理论与实践的闭环。课程在教学理念上坚持成果导向，持续改进教学，集成教学成果，育人效果良好，可供同类高校参考。

关键词：产教融合；生物工程专业；专业课程；实践创新；课程思政

中图分类号：G641" " " 文献标识码：A" " " 文章编号：1002-4107（2024）09-0074-04

一、引言

习近平总书记在主持二十届中共中央政治局第三次集体学习时指出，“要走好人才自主培养之路”[1]。为贯彻习近平总书记关于构建产教融合高质量人才培养的重要指示精神，江苏省教育厅制定和发布《省教育厅关于推进一流应用型本科高校建设的实施意见》和《省教育厅办公室关于做好2023年省级产教融合重点基地申报工作的通知》，坚持立足江苏、面向全国行业产业发展需求，进一步推进产教融合、科教融合，对接现实工程，提高学生的实践能力和综合素质，努力培养“厚基础、善实践、能创新、高素质”的应用型专门人才。

生物工程技术作为当今技术领域发展最快的技术之一，已经成为我国战略性新兴产业的重要组成部分。为了促进生物工程产业的高质量发展，高水平的人才不可或缺。因此，高校只有与生物工程产业密切合作，深化协同育人模式，才能培养出具备创新创业能力的人才。但当前生物工程专业人才培养却呈现出同质化特征。例如，对工程实践能力培养相关课程和创新创业等能力训练环节的重视不足；一些专业课程的实践类内容数量有限，课程内容设置存在偏离行业标准的问题。基于以上因素，生物工程专业自身特色尚未得到有效展现，未能满足学生个性化的培养需求，也未能充分满足行业企业对实际人才的需求。因此，探索基于产教融合的生物工程专业育人模式与实践创新路径，培养面向行业产业发展需求的卓越工程师势在必行。文章结合应用型本科高校开展的产教融合型一流课程建设情况，以徐州工程学院生物工程专业为例，探究基于产教融合的生物工程专业课程改革的提升路径，以期为其他高等院校提供科学、有价值的借鉴和参考。

二、基于产教融合的生物工程专业课程定位与目标

基于产教融合的生物工程专业课程定位与目标是将产业需求与教育培养相结合，培养具备生物工程领域专业知识和实践能力的人才。专业课程注重理论与实践相结合。通过实际项目、实验操作和企业实习等方式，学生能够掌握生物工程技术和应用知识，并具备解决实际问题的能力[2]。以产教融合课程“发酵工程”为例，课程教授的大三学生具备微生物学等基础知识和能力，能够理解微生物的发酵生产在发酵工程中的作用及模式。根据高素质应用型工程人才的培养要求制定课程目标，紧扣产业技术发展，及时将科学研究新进展、实践应用新经验、社会需求新变化融入课程教学内容，充分挖掘和运用课程所蕴含的工程伦理教育等思政元素（图1）。

基于产教融合的生物工程专业课程目标分为以下3个部分。首先，通过课程学习，学生能认识生物工业原料的种类和成分、发酵培养基的灭菌，识别和判断染菌对发酵的影响、杂菌污染的途径和防止染菌措施之间的联系。其次，学生能培养良好的工业生产逻辑思维能力，从工程师角度，运用工程原理和方法，判断、分析、解决现代工业生物制品生产中的复杂问题。最后，在深入理解课程思政要义的背景下，通过校企合作开展的产教融合项目，将真实研发成果转化为课程教学项目或案例，使学生具备良好的职业素养和专业素质，能运用发酵工程原理和方法，设计和开发相关生物产品。通过基于产教融合的生物工程专业课程的学习，学生能自觉弘扬和践行社会主义核心价值观，能把爱国主义、民族情怀贯穿渗透到生活与工作中；能运用专业知识解决发酵工程等生物工程领域的复杂问题，熟悉生物工程及相关领域的国内外行业标准、政策和法律法规，综合考虑经济、环境、法律、安全、健康等方面的影响因素，贯彻可持续发展理念，确保公众利益优先；能在工程实践中诚信守则，遵循职业操守和工程伦理道德；能通过继续教育和终身学习适应职业发展，在工程实践应用及管理一线具有较强的竞争力。

三、基于产教融合的生物工程专业课程建设内容

（一）课程内容的先进性

产教融合课程教学团队在教学中发现存在以下“痛点”问题。学生虽已具备前修课程的基础知识和能力，但没有实际接触和操作生物工程设备，未实现真实场景下的真学真做，导致其综合素质偏弱、主动学习动力不足。“发酵工程”产教融合课程基于发酵产品生产全过程进行建设，不是简单地堆砌生产案例，而是在遵循生产逻辑和认知规律的基础上重组发酵工程专业知识，是一个由发酵产品到发酵工程原理的逆向分析与解构的过程。课程以“实先理助、专素融合、产教闭环”为教学方法与理念，以“强化实践、润化素质、聚力固果”为教学思路，实施了科学素质教育、实践能力培养和工程知识传授交融并重的教学举措，以解决上述“痛点”问题。

（二）课程思政建设

产教融合课程将思政元素的核心环节即“思政预习、专题讨论、案例分析”有机融入课前、课中、课后3段式教学设计中。在不弱化专业知识和技能培养的前提下，充分挖掘课程中的思政元素，并着力打造融合思政元素的核心知识点，同时有机融合课程知识点、历史故事、社会热点、实验实训等，培养具有探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感，以及具有精益求精大国工匠精神的德才兼备的综合优秀人才，实现立德树人的培养目标[3]。

（三）创新创业教育建设

徐州工程学院食品与生物工程学院根据高素质应用型工程人才的培养要求制定课程目标，面向区域和行业，以产业需求为导向，与维维集团股份有限公司、徐州恒顺万通食品酿造有限公司、江苏万邦生化医药集团有限责任公司、江苏金斯瑞生物科技有限公司、徐州绿健乳业有限责任公司等龙头企业开展产学研合作，建立创新创业实践基地，共同打造学生的专业核心技能，将一线工程案例引入教学内容，同时融入职业素养教育，突出工程伦理，结合我国生物发酵产业在产业升级和产能提升方面取得的成绩，树立大食物观，串联各章节知识点，在创新内容、增强内容区分度的同时，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性，培养学生的创新精神、创业意识与创业能力[4]。

（四）劳动教育建设

产教融合课程全面落实立德树人根本任务，以“五育”（德、智、体、美、劳）融合为目标，以劳动教育为切入点，利用合作企业这一“第二课堂”，将工程伦理教育、文化知识教育、社会实践教育贯穿教学各环节。产教融合课程教学团队围绕此目标来教，学生围绕此目标来学。同时，推进信息化教学、研讨式教学，注重培养学生的自学能力、创新能力[5]，不断探索以劳树德、以劳增智、以劳强体、以劳育美、以劳育能的具有产教融合特色的教学模式。

（五）专业教育建设

针对通识教育与专业教育融合的问题，产教融合课程教学团队构建专业教育与素质教育融合的教学内容体系，培养学生的综合素质。专业内容强调实践与应用，突出与“基因工程”“酶工程”“生物工程设备”等专业课程的联系。同时，融入科学素养，突出工程伦理，阅读与知识点匹配、可读性强的文献资料，串联工业发酵菌种、培养基原材料、灭菌、发酵参数控制、发酵产品工艺技术过程与设计等重要知识点，提升通识课程与专业课程的融合度、亲和力和有效性，使学生更容易掌握知识技能。

四、基于产教融合的生物工程专业课程资源建设

“发酵工程”是一门实践性强的课程。课程理论与实践教学并重，让学生在实践中验证和探索知识，促进其加深对理论知识的认识和理解。校企教师通过实际案例的引入和理论知识的传授，让学生提出问题、分析问题，使得教学效果明显提高。同时，配合学习通线上教学资源，设计了基于实践与理论项目课程的学习任务单、导学图、测验与作业等环节，以及蕴含科学发现的讨论题、典型例题、复杂问题与前沿进展等。近2年，生物工程专业的260多名学生在线上学习了课程（图2）。“现代黄酒酿造技术虚拟仿真实验”课程已获批首批省级一流本科课程，该虚拟仿真课程中的项目设计是基于企业真实工艺。学生通过在网络平台上的操作练习，系统学习把握黄酒酿造的原理、工艺流程、关键控制点、设备与故障识别等内容，增强了分析和解决问题的能力。

五、产教融合“发酵工程”课程教学改革与评价

（一）产教融合“发酵工程”课程改革

产教融合“发酵工程”课程包括2大项目、4个模块、15个内容板块，分为理论和实践项目。理论课由高校教师负责，实践课由企业导师教授。基于产教融合，提升学生高阶思维和实践能力。首先，针对学生专业背景不强的特点，开展“实践先行，理论助推”教学活动，强化学生实践能力。理论教学结合生产案例，依据桑代克理论（联结主义学习理论），利用发酵产品感官体验和虚拟仿真实验，解析复杂工程问题，培养学生的解决问题能力、创新精神和创业意识。在具体案例问题的共同探讨中，培养学生解决相关的生物发酵问题能力、创新精神、创业意识与创新创业能力[6]。其次，针对学生综合素质偏弱的特点，构建了专素融合的教学内容体系，培养学生综合素质。专业内容强调实践与应用，突出与其他生物专业课程的联系。融入科学素养和通识知识，紧扣科学研究新进展，提高课程的亲和力和有效性。最后，针对学生主动学习能力不足，欠缺深度实践的问题，构建了产教闭环教学方法，利用工程问题引导学生分析问题并提出解决方案。课堂上侧重基础知识内容，指导学生预习和复习，涵盖数十个核心知识点的设备视频、课件、测验、作业，按照B.布鲁姆（B. Bloom）教学目标分类设置线下讨论题和典型例题。生产线旁侧重实践内容，指导学生实践学习，将实践中的新方法和新经验融入对发酵过程中有关工艺问题的新思考，并重新构建自身知识体系，提出解决复杂问题的方案。最终践行方案，让学生在真题、真景、真用中学到真本领。

（二）产教融合“发酵工程”课程教学多元化评价

课程教学采用多元化评价体系，融入预习、专题讨论、案例分析等核心环节，打造涉及生产案例的数十个核心知识点，结合多种评价方式，实现立德树人的培养目标[7]。例如，学生在企业学习阶段，进行面向产出的考核与评价，由企业导师和高校教师共同制定评价体系并协作完成，全面考查学生的能力和素质。坚持过程性评价，学生和校企双方教师为评价主体，定量和定性评价为评价方法，学生自评、互评和教师点评为评价方式。如开展课堂汇报、成果展示、讨论参与等形成性评价与组内自评、组间互评和校企双方教师点评的过程性评价相结合的评价方式。定量评价包括平时考核和期末考核，每个评价有3个维度。期末考核为结果性评价，综合评定学生的能力。定性评价为学生问卷调查表。除自动判分外，还采用量规表进行团队式评分。校企双方教师设立评定小组，进行过程性评价，给出每名学生成绩。同时，逐步建立个性化的涵盖“发酵工程”课成绩、相关专业课成绩、获奖、文章、专利、考研、就业等内容的学生发展档案，持续跟踪学生成果，过程化评价学生发展结果，以此进一步提高产教融合课程考核的科学性和有效性[8]。

（三）产教融合“发酵工程”课程实施成效

“发酵工程”课程以现代化发酵生产过程为主线，其他发酵产品辅助，在遵循生产逻辑和认知规律的基础上，由校企双方教师共同对课程相关核心知识进行重组构建。课程在徐州地区生物类应用型高校中具有一定影响力，得到了合作企业领导和学校学院教师的积极评价与肯定。近年来，课程达成度合格标准为0.65，且目标总体平均达成度在0.83；2021年度学生问卷调查反馈，对课程满意度评价评分在90分以上。通过持续改进教学与实践，学生的知识、能力、素质等方面得到显著提升。同时，学生参加江苏省学科竞赛分别荣获三等奖2项、二等奖1项；在市级青年创新创业大赛决赛中获得三等奖；在食品、生物类市级以上竞赛获奖，发表论文，申请专利等方面的数量均大幅提高，有平均20%毕业生选考发酵工程相关硕士研究生。

（四）产教融合“发酵工程”课程的特色与创新

产教融合“发酵工程”是基于发酵产品生产全过程进行建设的一门课程，并非简单堆砌生产案例，而是以现代化发酵生产为主线，在遵循生产逻辑和认知规律的基础上，由校企双方教师共同完成课程内容知识的重组。校企双方教师通过逆向分析与解构过程，即从发酵产品案例到用学术原理分析和提出解决方案，引导学生在此过程中发现不足，激发学习主动性，提出解决方案并积极践行。课程实现了知识和能力“从理论中来，回实践中去”。课程坚持“实先理助、专素融合、产教闭环”的教学方法与理念，强化实践，综合考查学生，不断改进教学方法，促进学生在知识、能力和素质上的提升。

五、结束语

基于产教融合的生物工程专业课程实践创新是以全面落实立德树人为根本，面向区域、面向行业，以产业需求为导向，以“生物化学”“微生物”“生物工程设备”等课程为基础，融入思政元素，促进校企双方共同打造学生的专业核心技能，培养跨界交叉应用型创新人才的全过程。这一过程坚持以“实先理助、专素融合、产教闭环”为教学方法与理念，构建了“强化实践、润化素质、聚力固果”的教学思路，凭借多元立体评价综合考查学生，持续改进教学与实践，使学生在知识、能力、素质等方面都得以显著提升，实现能力与知识、理论与实践、教与学的闭环，让学生在真题、真景、真用中学到真本领。课程按照应用型本科高校人才培养的要求，育人效果良好，在教学理念上坚持成果导向，持续改进教学，集成教学成果，可供同类高校学习并推广参考。

参考文献：

[1]" 轩福贞.走好基础研究人才自主培养之路[N].光明日报，2023-05-03（7）.

[2]" 井绪芹，林俊武.应用型地方高校新工科人才培养模式探索与实践[J].中国现代教育装备，2023（21）：105-107，113.

[3]" 张伟，常春.新时代高校课程思政评价体系构建：价值导向、评价原则及路径选择[J].教育探索，2023（11）：38-43.

[4]" 程德慧.产教融合视域下高职院校“课程思政”改革的探索与实践[J].教育与职业，2019（3）：72-76.

[5]" 王艳平.高校“三全育人”的特征及其实施路径[J].思想理论教育，2019（9）：103-106.

[6]" 牟延林，李克军，李俊杰.应用型本科高校如何以产教融合引领专业集群建设[J].高等教育研究，2020，41（3）：42-50.

[7]" 沈利民，熊集兵，林亿超.产教融合协同育人机制下高校实习实践模式探索[J].黑龙江教育（理论与实践），2023，77（3）：6-8.

[8]" 董彬，王君，吴涛等.应用型人才培养视角下的生物工程类专业“生产实习”课程教学改革与实践[J].生物工程学报，2023，39（2）：755-768.

■ 编辑∕王力