程仕偉,吳遠慶,張興曉,陳衛(wèi)衛(wèi),喬洪金
(1.魯東大學生命科學學院,山東 煙臺 264025;2.魯東大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)學院,山東 煙臺 264025)
2017 年2 月以來,國家積極推進新工科建設,主動應對新一輪科技革命與產業(yè)變革,支撐服務創(chuàng)新驅動發(fā)展,全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式和中國經驗,助力高等教育強國建設[1]。“專創(chuàng)融合”課程建設是高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育深化改革的方向,是提升學生在專業(yè)領域中創(chuàng)新能力的有效途徑,隨著教育體系改革的推進,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與學科專業(yè)教育有效融合的途徑研究顯得愈加重要[2]。社會經濟的發(fā)展和產業(yè)技術的更迭,企業(yè)對人才需求標準也日趨變化,需要既有扎實的理論知識,也要具有一定的實踐技能、創(chuàng)新意識和職業(yè)素養(yǎng)等[3],這就需要高校培養(yǎng)主體重塑專業(yè)課程目標定位,關注“專創(chuàng)融合”的側重與實施問題[4]。
“生物工程概論”是學校生物工程本科的專業(yè)基礎課程,同時兼有專業(yè)教育職能,面向大一新學生開設,開設目的在于讓學生理清整個學習期的課程內容體系,以利于后續(xù)課程的針對性強化學習。課程知識涉及面廣、知識點多,且具有較強的理論和實踐性,涵蓋基因工程、細胞工程、蛋白質工程、發(fā)酵工程、酶工程、生化分離工程等學習內容,需要一條清晰的課程主線以助學生掌握課程內容整體框架。此外,學生在高中學習階段的生物基礎參差不齊,采用何種教學模式,將生澀難懂的專業(yè)知識變得淺顯易懂,提高學生學習專業(yè)知識的興趣,建立專業(yè)課程學習信心,是擺在授課教師面前的一道難題?;谏鲜鰡栴},在“生物工程概論”課程教學中,以知識傳授載體,能力培養(yǎng)為主線,素質培養(yǎng)為目標,實施“專創(chuàng)融合”課程教學模式改革,持續(xù)優(yōu)化課程教學過程。
“生物工程概論”課程內容知識點眾多,考慮學生的專業(yè)知識框架尚未完全建立,故課程內容不能“大水漫灌”,應根據學生現(xiàn)用專業(yè)基礎的實際情況,實施“精準滴灌”。以學校歷年來學生參加科技創(chuàng)新的獲獎項目內容講解為切入點,教學內容整合為基因工程、細胞工程、發(fā)酵工程、酶工程/蛋白質工程四大模塊,通過科技創(chuàng)新研究內容的解析,拓展到模塊中的單元知識點掌握,最后以產業(yè)化生產案例總結課程學習的知識點。以點帶面,有助課程內容的理解;理論聯(lián)系實際,促進專業(yè)技能的培養(yǎng);鮮活案例解析,提升工程思維的塑造。
通過教學案例再現(xiàn)產業(yè)應用的真實情景,將理論知識與實踐技能有機融合,培養(yǎng)學生理解、分析并解決生物工程問題的能力,提升學生的創(chuàng)新意識和工程思維[5-6]。根據課程教學模塊的單元內容,構建適合課程教學內容的產業(yè)應用案例庫。教學案例庫具有代表性和典型性,涵蓋要掌握的知識內容,且對標課堂知識點,貼近產業(yè)一線生產應用,工廠情景再現(xiàn)與專業(yè)知識掌握有機結合。在選取典型教學案例基礎上,任課教師要充分利用專業(yè)特長,對產業(yè)教學案例中的操作要點進行詳細解讀,對問題原因進行分析,將學生真正置于教學案例情景中。通過典型案例解析提升實踐技能,形成“學有所用,用而再學”的良性循環(huán)。
“生物工程概論”課程教學引入的部分產業(yè)應用教學案例見表1。
表1 “生物工程概論”課程教學引入的部分產業(yè)應用教學案例
教學設計的精髓需要教學方法的運用,才能得以預期教學目標的實現(xiàn)[7]。通過課程內容優(yōu)化,建立“專創(chuàng)融合”的課程體系,并輔以產業(yè)應用的教學案例庫,搭建起課程教學改革的骨架。作為教學活動實施的主體,任課教師將典型工程案例引入課堂教學。通過教學案例的分析、啟發(fā)、體驗和探索等多種教學方法混合式使用,以解決復雜工程問題能力培養(yǎng)為教學重點,強化學生的角色帶入。同時,在課程學習過程中,適時引入大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽的參賽流程、項目準備、優(yōu)秀項目賞析等內容,提升學生的學習主動性和參與度,在學習專業(yè)知識的同時,兼顧創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。
在“專創(chuàng)融合”教學模式實施過程中,為全面評價學生學習效果,加大課程的過程性考核比例,采用過程性考核和結果性考核相結合的方法,將競爭激勵引入考核評價[8]。通過線上線下交流答疑、創(chuàng)新課題研討、創(chuàng)業(yè)計劃書撰寫、項目競賽路演等多元化過程性考核方式,考核分值占比50%,全面評價學生的專業(yè)技能、解決問題能力及工程職業(yè)素養(yǎng)塑造情況等。課程結果性考核主要由隨堂測試、課程論文、項目匯報、期末考核等組成,考核分值占比50%,全面考核學生對課程知識掌握程度及解決生物工程技術問題的能力。
自2019 年開始“專創(chuàng)融合”的“生物工程概論”課程教學改革,經過3 輪的教學實踐和反思,學生的學習積極性和主動性不斷提高,自學拓展頻率增加,參與度和互動情況良好,學生的綜合考核成績逐步提升。以問卷調查形式調研2021 級生物工程專業(yè)77 名學生的學習體驗,從知識掌握、技能提升、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和學科素養(yǎng)等方面,對調研數據進行統(tǒng)計分析。
“專創(chuàng)融合”的教學改革效果評價分析見圖1。
圖1 “專創(chuàng)融合”的教學改革效果評價分析
由圖1 可知,85.71%的學生贊同或非常贊同有助于學習掌握專業(yè)知識,能夠活學活用;93.51%的學生贊同或非常贊同通過課程學習提升了專業(yè)技能,堅定了學習信心;96.1%的學生贊同或非常贊同通過課程學習增強了創(chuàng)新能力,愿意參加創(chuàng)業(yè)競賽;90.91%的學生贊同或非常贊同通過課程學習強化了學科素養(yǎng),喜歡上所學的專業(yè)。總體來看,通過“專創(chuàng)融合”教學改革,達到了預期的成效,得到學生的普遍認同。但同時也看到,在專業(yè)知識掌握和學科素養(yǎng)強化方面,學生贊同或非常贊同的占比還略低,這也是后續(xù)持續(xù)改革的方向所在,需要進一步查擺問題和優(yōu)化實踐。
通過“專創(chuàng)融合”課程教學改革,學生能夠明確大學4 年的學習規(guī)劃,參加科技創(chuàng)新活動的氛圍濃厚,2021 年生物工程專業(yè)學生申報獲批校級科技創(chuàng)新項目32 項,國家級(省級) 大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目5 項,學生參與度達到87.2%;在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽方面,近3 年在校生獲得“挑戰(zhàn)杯”“互聯(lián)網+”“創(chuàng)青春”等大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽省級以上獎勵9 項,畢業(yè)生到生物相關行業(yè)企業(yè)就業(yè)意愿強烈。
以培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識與專業(yè)技能實踐為中心,對課程內容進行重新組合設計,重構促進綜合型人才培養(yǎng)質量的課程內容,建立產業(yè)應用的教學案例庫,采用以學生為中心的混合式教學新模式,落實多元化的課程考核評價體系,拓展“專創(chuàng)融合”在“生物工程概論”課程中的應用深度和廣度,解決課堂教學與應用實際相脫節(jié)、專業(yè)教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育難融合的問題。通過調研分析,“專創(chuàng)融合”的教學改革達到了預期效果,助力學生樹立專業(yè)學習信念,課堂氣氛活躍,學生參與度高,解決生物工程問題能力提升明顯。教學改革永遠在路上,根據學生的體驗反饋,在今后的課程教學實施過程中,也需要針對學生反映的突出問題,進一步改革深化,持續(xù)改進,全面提高人才培養(yǎng)質量。