張奕婷，趙曉菊，徐晶雪，胡 敏

(大慶師范學院生物工程學院，黑龍江 大慶 163712)

OBE(Outcome based education)也稱成果導向教育，是以學生通過教育過程取得學習成果，為進行教學設計和達到教學實施目標的一種新型教育模式，其實施過程強調(diào)教學活動以成果為導向、以學生為中心。生物工程設備與設計作為生物制藥專業(yè)的專業(yè)必修課程，是在專業(yè)基礎課之后開設的與生物反應和生物制藥設備原理、結(jié)構(gòu)、設計及應用相關(guān)的一門專業(yè)課，是將藥理學、藥劑學、生物制藥工藝學等理論性課程知識應用于藥物生產(chǎn)，進行科研成果轉(zhuǎn)化時必須使用的一門課程，對培養(yǎng)學生生物制藥工程化的能力具有其他課程不可替代的作用[1]。因此，要將OBE理念應用于生物工程設備與設計課程改革當中，使之貫穿于教學各環(huán)節(jié)，通過制定基于OBE理念的課程目標、教學大綱、教學內(nèi)容，改革課堂教學模式和考核體系，突出實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，使課程建設服務于社會發(fā)展需求和專業(yè)人才培養(yǎng)，這具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 課程改革的必要性

從近三年來大慶地區(qū)制藥企業(yè)用人單位的反饋情況來看，畢業(yè)生普遍存在以下問題：一是實際應用能力較差，理論與實際脫離，不能迅速達到崗位需求；二是缺乏綜合創(chuàng)新能力，無法有效解決企業(yè)的實際問題。這說明在人才培養(yǎng)過程中更加注重理論知識的傳授，對學生的工程素質(zhì)培養(yǎng)尚不夠深入。因此，要在教學實踐活動過程中探索出一種新的、合理的專業(yè)課教學模式，突出“以學生為中心”和“以產(chǎn)出為導向”，從“教得好”向“學得好”轉(zhuǎn)變，激發(fā)學生的學習興趣和潛能，增強學生的社會責任感、創(chuàng)新精神和實踐能力，使學生畢業(yè)后進入企業(yè)即能夠勝任相關(guān)工作。

2 基于OBE教學理念的課程設計

大慶師范學院作為一所地方應用型本科高校，生物制藥專業(yè)的人才培養(yǎng)要求畢業(yè)生既能在生物醫(yī)藥企業(yè)從事藥品的生產(chǎn)、研究、營銷和質(zhì)量管理，也能夠勝任醫(yī)院、藥檢和藥事管理相關(guān)部門的分析、檢驗、管理和監(jiān)督等方面的工作[2]?；贠BE理念、人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求，確定了四個課程目標：一是了解生物制藥工業(yè)中生物工程設備的共性，認識生物工程設備在生物制藥中的重要地位和發(fā)展現(xiàn)狀；二是強化工程思維，能夠?qū)⒐こ讨R應用于生物藥物設備的新技術(shù)開發(fā)和工程設計當中；三是掌握生物藥物分離純化過程中各設備的原理、結(jié)構(gòu)、操作方法和選用原則，能夠?qū)ι锼幬锷a(chǎn)的工藝流程進行設計、對比和優(yōu)選流程；四是能夠依據(jù)所學知識，根據(jù)原料藥和藥劑生產(chǎn)要求，選擇和研究路線、設計可行的實驗方案。

課程目標是課程教學模式的核心，須在教學過程中貫徹始終，根據(jù)課程目標調(diào)整教學內(nèi)容，進行教學設計，持續(xù)關(guān)注學生的學習成果，以學生為中心進行課程教學改革，培養(yǎng)學生的工程思維及素質(zhì)。要使學生能夠掌握不同類型的生物產(chǎn)品生產(chǎn)設備的結(jié)構(gòu)及工作原理，具備應用這些基本理論去分析和解決生產(chǎn)過程中具體問題的能力，培養(yǎng)學生改造原有生產(chǎn)過程使其更符合客觀規(guī)律的創(chuàng)新能力，如圖1所示。

圖1 基于OBE理念的生物工程設備與設計課程設計Fig.1 Course design of bioengineering equipment and design based on OBE concept

3 “54321”教學體系的構(gòu)建

3.1 5部分教學內(nèi)容的制定

作為現(xiàn)代生物工程技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，生物工程設備與設計是生物工程技術(shù)和化學工程與設備交叉的結(jié)合體[3]，在制藥行業(yè)中起到承接上游研發(fā)和指導下游生產(chǎn)的作用，具有發(fā)展快、形制多、要求嚴等特點，有比較鮮明的工程和應用特色。因此，其教學內(nèi)容既要體現(xiàn)應用面廣、實用性強、工程實踐性強的特點，又要支撐以下畢業(yè)要求：能夠根據(jù)復雜生物制藥問題的目標提出有針對性的設計，開發(fā)初步解決方案；能夠用設計圖紙、研究報告等形式呈現(xiàn)設計/開發(fā)成果；能夠運用專業(yè)知識就復雜生物制藥問題與業(yè)界同行和社會公眾進行書面和口頭的有效溝通和交流，包括撰寫報告和設計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應指令；理解并掌握生物制藥管理原理與經(jīng)濟決策方法，并能在生物制藥實踐中應用。

因此，根據(jù)課程目標，結(jié)合大慶福瑞邦醫(yī)藥有限公司和大慶志飛等多家大慶地區(qū)制藥生產(chǎn)企業(yè)的實際案例和就業(yè)需求，進行資料整理和內(nèi)容梳理，建設自用講義，全面介紹生物產(chǎn)品生產(chǎn)各個階段的設備結(jié)構(gòu)及原理，將企業(yè)生產(chǎn)的實際案例融入到教學內(nèi)容中，并在教案中明確標示出與企業(yè)結(jié)合的位置，真正做到將企業(yè)生產(chǎn)要求和行業(yè)標準與教學內(nèi)容、目的、要求、課堂組織相結(jié)合，將實用、有效、先進原則和一綱多本的理念進行切實貫徹。將教學內(nèi)容分為生物反應設備、提取精制設備、物料輸送設備、公共輔助設備、藥劑生產(chǎn)設備五大部分，共計20個章節(jié)，其章節(jié)內(nèi)容與實踐結(jié)合方式如下：

3.1.1 將理論課堂搬進工廠——工廠見習、現(xiàn)場講解

組織學生到企業(yè)去，以工廠見習的形式，將部分章節(jié)的授課地點設在企業(yè)車間，通過現(xiàn)場參觀、技術(shù)人員講解的方式將第1章緒論、第5章膜分離設備、第9章蒸發(fā)與干燥設備、第10章結(jié)晶設備、第11章物料輸送設備、第12章物料滅菌設備、第13章氣體除菌凈化設備、第14章制藥用水生產(chǎn)設備、第15章?lián)Q熱和制冷設備、第16章藥用包裝設備的內(nèi)容進行現(xiàn)場講解，提高學生對生物工程設備的整體性認識，加深其在整個制藥產(chǎn)業(yè)中的重要性認知，提升職業(yè)自豪感。

3.1.2 將工廠應用搬進教室——企業(yè)講壇、案例講練

聘請企業(yè)技術(shù)人員到學校來，以企業(yè)講壇的形式講授第2章生物反應器的實際應用、第3章固液分離設備的操作注意事項；在理論教學過程中以案例講解的形式，分別在第6章萃取分離設備、第7章色譜分離設備、第8章蒸餾設備、第20章中藥提取生產(chǎn)設備中將酒花浸膏生產(chǎn)過程、黃芪多糖精制加工、精油提取生產(chǎn)工藝和雙黃連口服液生產(chǎn)與理論知識相結(jié)合，強化學生工程思維，增強對比和優(yōu)選流程的能力，為今后生物藥物生產(chǎn)的工藝流程設計打好基礎。

3.1.3 充分調(diào)動學生積極性——在線互動、自主總結(jié)

以學習效果為驅(qū)動力，利用學校教學平臺和網(wǎng)絡交流平臺，以資料查閱和分組互動的形式，指導學生查閱相關(guān)資料，討論和總結(jié)第4章氣固分離設備的分離原理、第17章口服固體制劑生產(chǎn)設備、第18章注射劑生產(chǎn)設備、第19章其他制劑生產(chǎn)設備的生產(chǎn)過程，使學生們在未來的工作學習中，能夠依據(jù)所學知識，根據(jù)原料藥和藥劑生產(chǎn)要求，選擇和研究適當路線、設計可行的實驗方案。

3.2 4個教學模塊的設計

基于課程目標和教學內(nèi)容，結(jié)合前期的教學效果調(diào)查和學生反饋，將原有的單純課堂講授方式改為線上線下、校內(nèi)校外多向并舉的方式，即將原本的單一教學模塊創(chuàng)新性調(diào)整為課堂理論(線下)、網(wǎng)絡平臺(線上)、工廠見習(校外)、案例設計(校內(nèi))四個教學模塊。通過基本理論的課堂講授、實地參觀設備運行情況和工程技術(shù)人員的講解，激發(fā)學生對生物制藥設備知識的學習興趣，引導學生的課下調(diào)查方向向著深入藥物生產(chǎn)過程，滿足實際生產(chǎn)需求的方向前進。

3.3 3個“三分之一”教學體系的建立

根據(jù)生物工程設備與設計課程的特點，利用課程教學目標和內(nèi)容將學校、學生、企業(yè)三方有機聯(lián)合在一起，充分利用大慶地區(qū)生物藥物生產(chǎn)企業(yè)設備的先進性、廠區(qū)的綜合性、地理的便利性，按課程內(nèi)容的深淺漸進，分階段帶領(lǐng)學生到車間參觀見習，安排企業(yè)內(nèi)技術(shù)人員現(xiàn)場講解，開展企業(yè)講壇，實施企業(yè)車間內(nèi)實地教學、學校課堂內(nèi)案例討論、課下行業(yè)調(diào)查分析的三方多管齊下的開放聯(lián)合式教學，以工學理念指導學生學習。其具體設計為 3個“三分之一”：課堂講授占三分之一，在不間斷課程建設的基礎上，結(jié)合自編講義和課后作業(yè)，精煉課堂理論講解內(nèi)容和重難點，便于學生理解和記憶；平臺教學占三分之一，建設網(wǎng)絡教學平臺，在平臺中上傳相關(guān)案例和閱讀參考資料、習題等，便于學生查閱和鞏固所學知識；工廠見習占三分之一，組織學生到相關(guān)工廠企業(yè)見習參觀，加強理論和實踐操作間的聯(lián)系，給予學生直觀感受。同時，以學生的學習和發(fā)展為核心、以學生的學習效果為目標，改革教學方法、創(chuàng)新教學手段。采用問題式、啟發(fā)式、互動式教學，調(diào)動學生學習積極性，使學生達到對知識的理解性掌握，真正做到能夠應用于實踐，并在實踐中成長，更全面、靈活地掌握生物工程設備與設計課程的相關(guān)內(nèi)容，為其將來就業(yè)打下良好基礎。

3.4 2個網(wǎng)絡平臺的建設

在微課、慕課等網(wǎng)上教學快速發(fā)展的時代，分別打造網(wǎng)絡學習和交流兩個平臺，一是具備豐富教學視頻、音頻、課件、典型案例、題庫、素材庫、重點難點指導等課程資源，可促進學生自主學習、拓展學習的網(wǎng)絡學習平臺；二是以QQ群和微信群為主體，可實現(xiàn)學生、教師、技術(shù)人員的實時交流互動，便于群組協(xié)商完成作業(yè)，方便課后答疑和討論，充分發(fā)揮學生主動性的網(wǎng)絡交流平臺。要實現(xiàn)學習過程的即時管理，進行師生在線互動，調(diào)動學生學習積極性，從根本上激勵學生自己去探索、去求證、去發(fā)現(xiàn)，真正做到一課多樣。

3.5 1套強化過程考核的評價體系

以課程目標為基礎，制定一套強化過程考核的評價體系，改革評價標準、評價方式和評價維度。運用有效的技術(shù)手段，對教學活動的過程及其結(jié)果進行考核。學生的學習評價結(jié)果最終以多項考核為基礎進行綜合評定，即將考試方式向多樣化轉(zhuǎn)變，以評價學生的綜合分析能力和解決實際問題的能力為主，由知識考核向能力考核轉(zhuǎn)變，破除“高分低能”的積弊。

生物工程設備與設計的考核，根據(jù)課程內(nèi)容實行多種形式、多個階段、多種評定方法的考試制度，將理論部分的課堂教學、實踐部分的校外實習、教學平臺的自主學習三套考核方法進行整合，明確成績構(gòu)成，將原本期末考試占總成績70%的終結(jié)性評價課程考核模式改變?yōu)槠谀┛荚囌?0%、見習報告占10%、出勤占5%、平臺作業(yè)占15%、課堂互動占20%的過程性評價考核體系，并在期末試卷中增加與工廠見習相聯(lián)系的應用性題型，靈活化參考答案與評分標準。這從根本上改變了學生在平時學習過程中普遍存在的“作業(yè)上網(wǎng)找、實驗臨時搜、考前拼命背、考后全都忘”的情況，增加了學生自主表現(xiàn)機會，使教師能夠及時發(fā)掘和合理開發(fā)學生的個性特征，為真正達到因材施教奠定基礎。經(jīng)過三年的考核體系建設，平均成績提升效果也比較顯著，從14級生物制藥專業(yè)學生平均成績的76.44，提高到16級平均成績的81.98。

4 結(jié)語

基于OBE理念，構(gòu)建了生物工程設備與設計課程的“54321”教學體系，極大增強了理論知識與生產(chǎn)實際的結(jié)合，提升了學生學習的主動性，為學生提供了更寬闊的增長見識的平臺，將枯燥的理論知識以更形象和生動的方式教授給學生們，提升了學生對生物工程設備原理及相關(guān)知識的學習興趣。學生通過對本門課程知識的學習和掌握，能夠完成相關(guān)實驗室開放、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和畢業(yè)論文。參加學科競賽等實踐活動，對提高學生綜合創(chuàng)新能力有很大的幫助，利于學生們在生物制藥相關(guān)行業(yè)和領(lǐng)域開拓創(chuàng)新，提高學生的就業(yè)生存能力。