“生物反應工程”線上線下一流課程的建設與實踐

蔣麗威，駱 鷹，2，唐武飛，2，唐冬芳，2，廖云輝，2*

（1.湖南科技學院 湖南 永州 425199；2.湖南省生物質資源綜合開發利用工程技術研究中心 湖南 永州 425199）

“生物反應工程”是一門理論性和應用型都很強的專業課程，要求學生掌握生物化學過程基礎知識的同時掌握過程化控制理論知識的專業技能。為學生畢業后從事生物反應工程領域的教學、研究、技術創新等打下扎實的基礎。

“生物化工虛擬教研室”匯聚信息與計算機科學、文化產業管理與理學等學科專業成員，以省級線上線下一流課程“生物反應工程”為核心，打造線上線下一流精品課程。摸索并提出“三面導向+三層加強”的模式，調整課程體系、內容、教學方法，將理論應用于實踐，堅持教學科研并重，以教學帶動科研工作，以科研促進教學的發展，達到“科研反哺教學”的效果。如圖1（p129）所示。

圖1 “生物反應工程”課程與教學改革要解決的重點問題

1 “三面導向”

“三面導向”即根據“需求導向”調整課程體系、根據“就業導向”調整教學內容、根據“能力導向”調整教學方法。

1.1 根據“需求導向”調整課程體系

課程的教學質量關乎大學的育人能力。課程體系的升級改造是教學效果提升的必需品。為此，“生物化工虛擬教研室”根據教學“需求導向”提出“專業情感教育+三創合一知識群+產學研合作培養平臺+經典方法與過程評價”于一體的課程體系。

1.1.1 注重專業情感教育

相比一味地照本宣科，只注重專業知識講解、忽略情感思想態度與社會價值觀滲透的老師，學生更需要的是一個能帶領其進入生物反應工程行業、激發其對生物反應工程形成濃厚興趣的領路人。“復讀機”式的存在，只會降低學生上課的積極性，形成“人在心不在”的局面。注重專業情感培養，會增加教師與學生之間的情感聯系，提高學生對于生物工程等相關專業的喜愛程度。引導學生喜愛“生物反應工程”課程，避免、減少因對專業前景失去信心或因學不會而放棄的現象發生。例如，改變照教科書“填鴨式”地教育方法，利用線上線下相結合的方法讓學生自主學習；在課堂中添加幽默詼諧的內容；將課程知識與社會生活相連接。促使學生在放松的課堂環境中，感受到“生物反應工程”課程的奇妙。同時，專業課中滲透思政教育是實現學校全過程、全方位、全員育人的重要途徑。“生物化工虛擬教研室”響應國家號召，堅持黨的教育方針，高度重視教師與學生的思想政治建設工作，將政治教育融入課堂教育中，培養“德智體美勞”全面發展的大學生。

1.1.2 三創合一知識群

互聯網興起的時代下，手機和電腦成了我們生活的一部分。迎合青年學生手機不離身、喜歡在手機上聊天的習慣，將學生集中到一個群聊進行交流，有利于學生進行線上交流討論，提高創新、創業、創意能力。

1.1.3 產學研合作培養平臺

高校在教學內容上更新不及時、偏重理論教學，使得學生實際操作能力不理想、動手能力不強，很難使產業快速發展，只有適當和企業合作，實現校企資源的互換，才能將理論應用于實踐，培養高質量人才，并使產業高速發展。

“生物化工虛擬教研室”依托湖南省生物質資源綜合開發利用工程技術研究中心與省創新創業教育基地平臺，充分利用電子信息、理學與創新創業學院的專任教師資源，開展生物質全新利用的創新課程開發，生物多肽制藥的虛擬仿真實驗研發、開展跨學科課程建設及專業人才培養的教育教學交流活動、學科交叉開展服務“鄉村振興”等工作。聯合學生參與項目，幫助農民實現資源的合理利用。目前，團隊指導學生榮獲全國競賽獎項等10 余項，指導大學生參與完成的成果在一區Top期刊等發表高水平論文成果10余篇。學生親身融入產學研的整個過程，增強了參與感與成就感，提高了動手實踐能力。

1.1.4 經典方法與過程評價

為面對疫情帶來的影響，課程由純線下授課改為線上線下相結合的授課方法。課程組教師每年都會根據最新學生學習反饋情況及時更新課程教學內容與教學資源。目前，課程內現有實踐教學平臺（6 個），在線學習視頻（210個）、在線多媒體課件（3 個）、在線題庫（484 個）、章節測試與考試改革試卷（35 套）、實物模擬（45 個）、3D 模型展示動畫（30 個）、文獻資料（50 篇）等系列資料庫。此外，教師根據各章節知識點特征以及教學目標和能力培養的需要，選擇上述資源應用于課前、課中或課后等不同階段。同時引進質量管理中的PDCA 循環，做到有規劃、有實施、有考核、有實踐。如圖2（p130）所示。

圖2 PDCA 循環

對于課程過程評價采用期末考試、出勤、課堂表現、書寫案例分析報告、階段性測試相結合的綜合評定方法。如圖3 所示。

圖3 課程評定因素

課程最終成績評定方法如下：總成績（100 分）=期末考試成績（60%）+出勤（10%）+課堂表現（10%）+書寫案例分析報告（10%）+階段性測試（10%）。具體構成信息如表1所示。

表1 “生物反應工程”成績評定構成信息

1.2 根據“就業導向”調整教學內容

在湖南科技學院，生物反應工程授課對象為生物工程專業大學三年級學生，他們已經具有了一定的專業基礎知識，熱衷于網絡和手機，注意力時間短，能動性強，并且已經感受到就業壓力。

結合授課對象特征，將課程全部由教師線下授課調整為線上線下相結合授課的方法。課前，教師利用微信、qq或學習通平臺發布預習任務。學生自行進行接收，按照相應的要求完成預習任務。上課時，教師就預習任務進行抽查，并講解重點、疑難點，同時利用學習通簽到、搶答、盲選功能調動課堂氛圍，增加課堂趣味性。課后，再將難懂的知識點拍成視頻上傳至學習通平臺。學生可通過平臺反復觀看，教師可通過平臺數據獲取學生掌握情況，并及時督促。

1.3 根據“能力導向”調整教學方法

近年來，生物工程產業發展迅速，生物工程專業招生人數也隨之擴大。但學生就業時往往出現相對過剩現象，與此同時，企業鮮少招到心儀的人才。出現這種現象，是因為高等院校培養的生物工程專業人才素質和質量與生物工程產業的要求之間存在較大差距。高等院校人才培養多注重理論，而企業卻更想要綜合型應用型人才。

根據這一需要，湖南科技學院“生物化工虛擬教研室”以產學研合作培養平臺，將全部理論知識課調整為理論與實踐相結合的課程，采取線上線下相結合的授課方式，將難懂問題拍成視頻以供學生反復觀看。將教學內容重點化、聚集化。同時，表現優秀的同學可以進入教師實驗室，跟隨教師做項目。在條件允許的情況下，學生可以在教師指導下與相關企業合作項目，學生畢業后也可進入相關企業工作等。如圖4（p131）所示。

圖4 校內校外教學改革循環模式圖

2 “三層加強”

“三層加強”主要是該課程通過增加仿真實驗、課程設計及參觀學習三個層次加強學生動手實踐和學習思考能力，強化學生“將理論知識應用于實踐”的能力，突出應用型學生的培養特色。同時，“生物化工虛擬教研室”開啟黨建活動，定期開展“理論聯系實際”的實踐教學活動，堅持社會主義辦學方向，將“三全育人、五育并舉”的立德樹人舉措落實到“生物化工虛擬教研室”，以培養“德才兼備、自強不息”的大學生。

3 結語

通過5 年的教學改革實踐，“生物反應工程”線上線下一流課程的建設與實踐已初見成效。一是提出“三面導向+三層加強”模式，針對學生需求、就業壓力、實踐能力“對癥下藥”。二是注重專業感情培養，激發學生學習熱情，構建三創合一知識群，提高學生創新、創業、創意能力，搭建產學研平臺，讓學生解決現實問題，提高自主學習意愿。三是通過“三層加強”模式，讓能力再次得到加強，培養適應生物反應工程行業、企業需求、學生和社會滿意度高的應用創新型人才。