新農科背景下生物技術與工程專業研究生課程體系建設探索

摘" 要：課程體系作為人才培養方案的核心架構，承載著實現教育目標的重任，其科學性與合理性直接關乎教育質量的高低。該文立足于對新農科教育使命與時代訴求的深入剖析，選取鄭州大學生物技術工程專業作為典型案例，明確在新發展階段下生物技術與工程專業課程設置應遵循的基本原則。重點闡述生物技術與工程專業課程體系在優化實踐過程中所采取的舉措，如整合課程，優化設置課程內容，加強研究生課程思政教育等，為生物技術與工程專業課程體系的優化與革新提供系統化建議，旨在推動該傳統農科專業的深層次轉型升級，使之更好地適應當今社會與行業的發展需求。

關鍵詞：新農科；生物技術與工程專業；課程體系；教學改革；專業型碩士研究生

中圖分類號：G640" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2024）17-0119-04

Abstract： As the core framework of the talent training program， the curriculum system bears the important task of achieving the goal of education， and its science and rationality are directly related to the quality of education. Based on the in-depth analysis of the educational mission and the demands of the times of New Agricultural Science， this paper selects the biotechnology engineering major of Zhengzhou University as a typical case， and makes clear the basic principles that should be followed in the curriculum design of biotechnology and engineering specialty in the new development stage. This paper focuses on the measures taken in the optimization and practice of the curriculum system of biotechnology and engineering， such as integrating the curriculum， optimizing the curriculum content， strengthening the ideological and political education in graduate courses， and so on. This paper provides systematic suggestions for the optimization and innovation of the curriculum system of biotechnology and engineering， in order to promote the deep transformation and upgrading of this traditional agricultural major and make it better meet the needs of the development of today's society and industry.

Keywords： New Agricultural Science; biotechnology and engineering; curriculum system; teaching reform; professional postgraduates

新農科是一個集現代農業科技創新與高等農業教育改革于一體的綜合性理念，其積極吸納現代信息技術、生物技術、工程技術等前沿科技，旨在推動農業產業的升級換代與可持續發展[1]。新農科注重學科的交叉與融合，力圖打破傳統學科的壁壘，促進農業與理工、文科等領域的深度合作，從而培養出具備跨學科知識和創新能力的農業人才[2]。新農科不僅聚焦于農業生產技術的革新，更著眼于農業經營管理和農村社會全面發展的推進。它致力于提升農業生產的智能化、精準化、高效化水平，推動農業與二、三產業的深度融合，構建現代化農業產業體系。同時，新農科還關注農村環境保護與生態修復，倡導綠色農業，實現農業與生態環境的和諧共生[3]。在新農科背景下，生物技術與工程專業與計算機科學、信息科學、環境科學等領域深度融合、產業鏈進一步向上下游延伸，已經成為新時代生物技術與工程專業人才培養的必然要求。新農科背景下生物技術與工程專業課程體系的優化，旨在培養符合時代要求的高素質農業科技創新人才，推動農業科技進步，服務國家鄉村振興戰略，同時也為學生個人職業發展提供強有力的支持。

1" 新農科背景下生物技術與工程專業課程體系建設原則

課程體系作為人才培養方案的基石與靈魂，承載著實現教育培養目標的重任，其架構是否科學、課程內容的完整性與系統性、教學方法的先進性與多樣性，以及實踐環節的應用導向性等特性，對于塑造學生的科學邏輯思維、激發創新精神、鍛煉自主探究能力及提升解決現實問題的實戰技能，均發揮著決定性作用，是確保專業教育目標有效落實的核心要素[4]。課程體系的構建和設置嚴格遵循以下原則。前瞻性與創新性：課程體系應緊貼農業科技前沿，關注生物技術、信息技術、工程技術等多領域交叉融合的新趨勢，引入新興學科知識和最新科研成果，確保課程內容的前瞻性和創新性，鼓勵課程設置與產業需求對接，培養能夠引領未來農業發展方向的創新型人才。學科交叉與融合：強調生物技術、工程科學與其他相關學科（如信息技術、環境科學、經濟學等）的交叉融合，設置跨學科課程模塊或專題，培養學生跨學科思考與解決問題的能力，適應現代農業多元、綜合的發展需求。國際化視野：注重引入國際先進的教育理念和教學資源，加強國際交流與合作，開設雙語或全英文課程，支持學生參加海外研修、國際會議、國際競賽等活動，培養具有全球視野和跨文化交流能力的國際化人才。評價與反饋機制：建立科學合理的課程評價體系和持續改進機制，定期對課程內容、教學效果、學生滿意度等進行評估，根據反饋結果及時調整和完善課程體系，確保其始終符合人才培養目標和市場需求。

2" 新農科背景下生物技術與工程專業課程體系的現狀

2.1" 知識教育不全面

目前，我國眾多高等院校已紛紛設立生物技術與工程及相關專業，鑒于各高校類型各異，涵蓋農林、理工、綜合及藝術等多個領域，導致在人才培養目標設定、課程體系構建、教育層級劃分、辦學規模調控及師資力量配置等方面呈現出顯著的多樣性[5]。研究生群體來源廣泛，其學術背景的多元化帶來了知識儲備的參差不齊，部分研究生在進入生物技術與工程專業深造時，對本專業的基礎理論與學科框架尚未完全掌握。各校本科階段的教學亦呈現出多元化的特色，不同的院校在課程設置與師資構成上各有側重[6]。以鄭州大學近年來碩士研究生的情況為例，來自農學院校的學生往往在農作物種植與品種改良方面擁有扎實基礎，而生命科學學院出身的學生則更專注于探究生命科學的基本法則與生物構造與功能。隨著生物技術與工程學科的繁榮發展，越來越多跨學科背景的學子選擇投身此領域，盡管他們已成功通過碩士研究生的入學選拔，但其整體知識結構仍顯薄弱。

2.2" 能力教育薄弱

生物技術與工程專業的碩士研究生教育旨在培養兼具深厚理論底蘊、精湛實驗技藝、跨學科研究視角、扎實工程實踐能力、高尚倫理法制觀念、卓越溝通協作技巧、自主學習習慣及優秀職業素養與初步領導才能的高級專業人才，使其能夠在生物技術領域內開展創新性研究、推進技術研發與應用拓展。然而，現行教育體系中，過度依賴單一的導師主導模式，可能導致研究生的知識結構出現失衡，難以形成全面而均衡的專業素養[7]。此外，研究生在參與校外實習項目時，常面臨實踐課題與校內科研任務難以有效銜接的問題，理論研究與實踐研究間的割裂狀況阻礙了研究生綜合能力的有效提升。

2.3" 特色教育僵化

理想的課程模式應充分契合生物技術與工程專業的特性，然而現行課程體系卻局限在傳統的講授與學生匯報形式，這種模式難以激發學生的學習熱情，也無法有效地挖掘與培養其創新潛能。生物技術與工程專業的課程設置亟待突破，應將課內視野拓展、課外學術互動、團隊協作實踐等多元要素有機融入，從而構建起具有鮮明特色的整體化教育體系。

3" 新農科背景下生物技術與工程專業課程體系的問題反思

3.1" 課程體系設置不合理

當前課程體系中，知識內容的重復、斷裂或跳躍性現象時有發生，致使學生難以構建起連貫、完整的知識體系，無法形成系統化的認知框架。此外，可供選擇的選修課程無論在種類還是數量上，可能尚無法充分滿足學生個性化學習的需求，從而在一定程度上制約其在特定領域進行深度探究與學習的可能性。

3.2" 跨學科交叉融合不夠深入

盡管生物技術與工程專業本質上即為一門集生物學、化學與工程學等多學科知識于一體的交叉學科，但在現實的課程架構中，往往未能充分實現諸學科間知識的深度交融。課程體系可能仍深受傳統學科分類的影響，導致學生的知識結構呈現碎片化特征，難以孕育出系統化、一體化的生物工程技術思維方式。

3.3" 課程內容滯后

生物技術領域正處于快速發展階段，層出不窮的新技術與新方法持續推動其進步。然而，現有的課程體系可能在教學內容的更新上未能緊隨這一快速步伐，未能及時反映最新的科研成果與產業變革動態。這種滯后性使得學生所獲取的知識與實際行業前沿之間產生了差距，從而對其順利應對瞬息萬變的就業市場需求構成了挑戰。

3.4" 評價體系單一

當前的課程評價體系可能存在過度倚重期末考試成績的問題，而在對學生實踐操作技能、團隊協作能力、項目管理等軟實力方面的考察上有所缺失。這種偏頗的評價方式可能導致學生過于關注分數的獲取，而忽視了對自身實際操作能力與綜合素質的切實提升。

3.5" 課程思政融入不足

當前生物技術與工程專業的課程體系可能在培育學生的社會責任感、職業道德及科研倫理意識等方面存在不足。具體表現為，在專業課程教學中，未能充分地融入思想政治教育的內涵，從而使得學生對該領域所涉及的社會影響、倫理議題及相關法律法規的理解未能達到應有的深度。

4" 新農科背景下生物技術與工程專業課程體系的優化路徑

4.1" 整合優化課程設置

明確生物技術與工程專業的教育培養目標，緊密對接社會發展趨勢、行業進步步伐以及學校獨特優勢，詳細制定出符合專業特性的具體培養規格與要求。參照國內外同類型頂尖專業的課程設置，鄭州大學農學院深入對比分析各自特點，精準把握本專業在全局坐標系中的定位，從而明晰課程體系優化的導向。依據知識領域劃分及能力層次構建，對當前所有課程進行系統梳理，清晰界定核心課程、專業分支課程、選修課程以及實踐教學活動的范疇。深入探究各課程間的邏輯脈絡與相互依存關系，確保整個課程體系的內在邏輯嚴謹統一，有效避免內容上的重復堆砌或遺漏疏忽。依據學科前沿動態與行業實際需求，對課程內容進行與時俱進的更新，積極引入新興理論框架、先進技術手段與創新方法論，同時剔除已顯過時或冗余的教學內容，保持課程知識體系的前沿性與活力。堅持強化基礎理論教學，確保學生牢固掌握生物技術與工程領域的基本原理與核心方法論，為其后續專業深造與職業生涯奠定堅實基礎。同步加強實踐教學環節，大幅增加實驗操作、實習實訓、項目設計等實操性教學活動的比例，旨在全方位提升學生的動手實踐能力與創新思維素養。

基于此，鄭州大學農學院充分利用《專業學位研究生核心課程指南（試行）》的指導性，綜合考量農學院生物技術與工程專業學位的學科特色，以“提高研究生的創新能力和創新意識、增強研究生了解學科發展前沿和運用理論知識解決實際問題的能力、適應社會發展的需要”為主要目的，優化了適合生物技術與工程專業學位研究生發展的課程，并組織專家（包含行業專家）對所有的課程進行了充分論證，將此前生物技術與工程專業課程體系中與作物學學術學位相同的現代生物學實驗原理與技術、生物信息學導論與方法、植物顯微技術、植物代謝組學、細胞信號轉導、植物組學、作物高產栽培理論與實踐、生物學數據庫基礎與應用、科技論文檢索與寫作和農產品存儲與加工，調整為現代生物技術原理與實踐、生物信息學進展、生物顯微技術與應用、植物天然產物研究、離子通道與信號傳遞、植物功能基因研究、根際微生物生態學、植物組學數據分析、研究生論文寫作指導和合成生物學前沿。同時，科學調整課程安排順序與學分配置權重，使之更加契合知識習得的自然規律與能力塑造的階段性需求。創設專業方向模塊，賦予學生根據個人興趣偏好與職業發展規劃自主選擇專業分支課程的權利，從而大幅提升課程體系的靈活性與個性化適應性。

4.2" 加強跨學科交叉融合，培養復合型人才

生物技術與工程專業積極響應新時代對高層次人才的需求，積極倡導并踐行跨學科交叉融合的教育理念，致力于培養具備深厚專業素養、廣闊知識視野與卓越創新能力的復合型人才。生物技術與工程專業與化學工程與技術、計算機科學與技術、材料科學與工程、環境科學與工程、農業科學等多個專業領域存在廣泛的交叉融合。具體表現如下。①化學工程與技術：生物技術與工程大量依賴化學工程技術，如分離純化、反應工程、過程控制等，以實現生物制品的大規模制備?；瘜W工程原理與方法在生物工藝設計、生物催化劑的開發、生物轉化過程優化等方面發揮著關鍵作用。②計算機科學與技術：生物信息學是生物技術與工程與計算機科學交叉的典型代表，涉及海量生物數據的處理、分析與解讀，包括基因序列分析、蛋白質結構預測、生物網絡建模等。此外，人工智能、機器學習等先進技術在藥物設計、疾病診斷、精準農業等領域也有廣泛應用。③材料科學與工程：生物材料科學是生物技術與工程與材料科學交叉的領域，研究生物相容性材料的設計、制備及其在醫療器械、組織工程、藥物傳遞系統等生物醫學應用。此外，納米生物技術也是交叉熱點，涉及納米材料在生物檢測、藥物遞送、生物成像等領域的應用。④環境科學與工程：生物技術在環境污染治理、生態修復、資源循環利用等方面有廣泛應用，如生物降解、生物吸附、生物絮凝、生物能源等技術，與環境科學與工程專業交叉融合，服務于綠色、可持續的環境解決方案。⑤農業科學：生物技術與工程在作物改良、病蟲害防治、農業廢棄物資源化、精準農業等方面與農業科學緊密結合，通過基因工程、微生物工程、生物肥料與生物農藥等技術，推動農業的現代化與綠色化。

4.3" 混合式教學模式

生物技術與工程專業的教學實踐已成功融入混合式教育理念，巧妙地借助互聯網及移動技術平臺，構建起以學生為主體的“線上+線下”雙軌教學架構。這一創新設計，旨在全方位激發學生自主學習潛能，提升其獨立思考與問題解決能力。在課前階段，教師精心遴選優質的在線教育資源，如精選的MOOC課程、自錄制的專業視頻教程以及精煉的圖文資料，作為學生的預習套餐推送至線上學習平臺。這種前置學習模式不僅鼓勵學生在正式授課前自主探索知識領域，提前消化難點，還潛移默化地鍛煉了其自我學習策略與自律習慣。進入課堂教學環節，教師積極踐行啟發式教學法，依托先進的智慧教學系統，營造互動活躍、思辨熱烈的課堂氛圍。教師通過拋出富有挑戰性的問題引發學生深度思考，利用彈幕實時互動、搶答競技、隨機點名討論等形式調動學生的即時反應與積極參與，甚至引入“知識留白”策略，鼓勵學生在知識的空白處主動填補、建構個人見解。這樣的教學手法，無疑有助于提升學生的即興思維、公開表達技巧，以及對復雜問題的洞察、剖析與對策生成能力。課后，混合式教學的優勢繼續顯現。教師利用各類網絡溝通工具，如在線論壇、即時通信群組或專門的學習管理系統，全天候為學生提供答疑輔導服務。無論何時何地，只要學生遇到學業困惑，都能得到及時、有效的指導與反饋。這種無縫隙的支持體系，無疑強化了教學過程中的個性化關懷，極大地提升了教學效果與學生學習體驗，實現了“教”與“學”效率與質量的雙重飛躍。

4.4" 加強知農愛農思政教育

生物技術與工程專業也面臨著相同的問題——人才流失。學生對于生物技術與工程專業認同度較低，以及就業壓力較大，大多數研究生畢業后選擇從事其他行業，生物技術與工程專業培養的人才流失嚴重。所以，生物技術與工程專業的課程體系優化必須考慮到加強學生知農愛農思政教育，做到育人與育才的有機統一。加強生物技術與工程專業學生知農愛農思政教育，旨在培養學生對農業的深刻理解和深厚情感，樹立服務“三農”、助力鄉村振興的責任感與使命感。

5" 課程體系執行過程中需要注意的問題

在執行生物技術與工程專業課程體系的過程中，需要注意以下幾個方面的問題，以確保教學質量和學生培養效果。

5.1" 課程內容更新與連貫性

緊跟學科前沿，定期審查并更新課程內容，確保教學內容反映最新的科研進展、技術進展和行業標準，避免知識陳舊。課程銜接順暢，關注不同課程之間的知識銜接，避免知識點重復或遺漏，確保課程體系內部邏輯連貫，形成完整的知識鏈。

5.2" 師資隊伍素質與穩定性

保持合理的師資年齡、學歷、職稱結構，確保教學經驗豐富與學術活躍度高的教師比例適當。提供持續的教師培訓和發展機會，建立有效的激勵機制，激發教師教學熱情和創新能力。

5.3" 課程教學質量的信息反饋

利用在線學習平臺、課堂觀察、作業檢查等方式，跟蹤學生學習進度和理解程度，及時發現問題并給予指導。定期進行課程評估、學生滿意度調查，收集學生、同行及行業專家的反饋意見，對課程體系進行持續改進。

6" 結束語

新時代為高等農林教育擘畫了嶄新的歷史使命，并隨之帶來了前所未有的機遇與挑戰。面對新農科時代的呼喚，生物技術與工程專業亟需對課程體系進行革新與重塑，以期培育出契合時代需求的高素質人才。此項課程體系的優化重構，實乃一項長期且復雜的系統工程，要求系部、學院乃至學校層面通力協作，統籌規劃并持續推進，且在實施過程中持續反思、修正與完善。以鄭州大學生物技術工程專業為例，其課程體系的科學構建旨在大力推動學科間的交融互鑒，深度融合生物學、工程學、信息技術等多學科知識，形成跨學科的知識結構。在此基礎上，對教學內容進行深度整合，摒棄碎片化、孤立化的知識傳授模式，轉而構建起連貫、系統且具有前瞻性的知識體系，確保學生能夠掌握生物技術與工程領域的核心原理與前沿技術。

參考文獻：

[1] 繆旻珉，張治平，陳學好，等.“新農科”背景下傳統園藝專業優化升級的思路與對策——基于揚州大學園藝專業改革的思考與探索[J].現代園藝，2022，45（23）：200-202.

[2] 陳禪友，吳春紅，牛蒙亮.“新農科”建設中園藝專業課程體系改革初探——以江漢大學為例[J].教育教學論壇，2021（16）：61-64.

[3] 毛歡歡.山西青年基于新農科背景的水產養殖專業課程體系優化實踐[J].山西青年，2024（1）：99-101.

[4] 金黎明，權春善，張艷梅，等.工程教育認證背景下生物工程專業課程體系重構[J].高教學刊，2023，9（17）：107-110.

[5] 付曉渝，肖湘東，王婧.蘇州大學風景園林專業碩士研究生課程改革與實踐[J].建筑與文化，2024（1）：237-239.

[6] 宋金修，潘銅華，付為國，等.“新農科”背景下設施專業課程體系建設的實踐與思考[J].農業工程技術，2021，41（31）：74-78.

[7] 孫傳伯，黃士平，陳存武.省級一流專業建設下生物工程專業實踐課程體系的優化路徑——以皖西學院生物工程專業的建設實踐為例[J].赤峰學院學報（自然科學版），2023，39（8）：71-74.