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摘要:文章以台州职业技术学院为例,从实用微生物技术课程的专业定位、实用微生物技术课程教学设计、 实用微生物技术课程教学过程、实用微生物技术课程教学效果四个方面论述了产教深度融合下实用微生物 技术课程教学改革实践。
关键词:实用微生物技术课程教学,产教深度融合,项目化教学
生物技术制药是我国医药产业实施绿色改造升 级的主要发展方向[1]。经过几年的技术革新探索,相关 企业在“利用生物替代技术改进传统生产工艺,采用 生物发酵方法生产药用活性物质 。开发生物转化、高 效提取纯化、高产低耗菌种应用等清洁生产技术”等 方面急需大量的相关技术人才。在以台州地区职业技 术院校生物技术制药相关专业为研究样本,对其课程 教学现状进行分析时,笔者发现了如下具体问题:理 论和实践难以互相支撑,不符合“工学结合、知行合 一 ”的职业教育理念[2];学习内容与生产一 线严重脱 节。基于此,在完成学习后,学生获得的知识技能并不 能满足相关生物药物生产行业、企业的需要。同时,企 业很难直接招聘到满意的人才,这在一定程度上制约 了产业转型升级进度。
随着以上问题在各行业产业转型升级过程中的 突显及职业教育地位的逐步提高,2017 年 12 月,国务 院办公厅颁布了《关于深化产教融合的若干意见》,提 出总体上“深化产教融合,促进教育链、人才链与产业 链、创新链有机衔接,是推进人力资源供给侧结构性 改革的迫切要求,对新形势下全面提高教育教学质量、 扩大就业创业、推进经济转型升级具有重要意义”。从 教育和产业统筹融合发展布局层面来说,产教融合应 该“与产业转型升级相适应。大力发展现代农业、智能 制造、高端装备、新一代信息技术、生物医药、节能环 保、新能源、新材料等产业急需紧缺学科专业”;从深 化“引企入教”的操作层面来说,应“支持引导企业深 度参与职业学校、高等学校教育教学改革,多种方式参与学校专业规划、教材开发、教学设计、课程设置、 实习实训,促进企业需求融入人才培养环节 。推行面 向企业真实生产环境的任务式培养模式”[3] 。之后,国 家发改委 、教育部等六部门于 2019 年印发的《国家 产教融合建设试点实施方案》进一步明确了“深化产 教融合改革”是推进人力人才资源供给侧结构性改革 的战略性任务[4] 。十三届全国人大常委会第三十四次 会议修订的《中华人民共和国职业教育法》也规定了 职业教育应以促进就业为导向,坚持产教融合、校企 合作[5]。
产教融合是我国今后职业教育的办学导向和发 展方略,而要想实现深度产教融合,应该将岗位需要 的技能融入对应课程,力争实现学生所学知识技能与 岗位需求零距离对接 。因此专业层面应改变传统的学 科逻辑体系,重构课程体系;课程层面应改变传统的 教学方法、评价方法及教学组织形式,构建职业化、岗 位化的课程,逐步消除人才培养供给侧和企业人才需 求侧的矛盾,弥补相关行业生产技术人才缺口[6]。
为实现深度产教融合,台州职业技术学院(以下 简称“我院”)生物技术制药专业进行了基于实际岗位 生产的课程重构及教学模式探索 。在生物技术制药专 业实用微生物技术课程教学中,教师需要将满足相关 生物药物生产行业、企业的人才需要作为 目标,以实 际工作内容为参考,选择教学内容与教学方式,进而 使之成为生产性与实践性较强的专业课程,让学生的 学习与进入社会后的工作相对接 。下面,本文以 2020 级教学实践情况为例,对重构后的实用微生物技术课程进行阐述。
一、实用微生物技术课程专业定位
在对浙江省及台州市的医药行业和药品生产企 业进行调研的基础上,结合行业和企业对高职人才的 需求,确定我院生物技术制药专业的人才培养目标是 培养具有较强的安全、环保与质量意识,务实与协作 精神,掌握生物技术制药生产相关知识,具备生物技 术制药生产单元操作、生产过程与 QEHS 管理、设备 操控与维护的能力,能够在生物技术制药领域从事药 品制造、质量安全等工作,具备创新创业和终身学习 素质,能够胜任基层管理和技术革新任务的高素质技 术技能型人才。依据岗位能力需求及学生职业能力的 累积顺序,对生物技术制药专业的课程体系进行了重 构设计 。重构后的课程分为基础能力训练、应用能力 训练、综合能力训练、创新能力训练四个大类。实用微 生物技术课程为生物技术制药专业的专业基础课,属 于以应用能力训练为主 、综合能力训练为辅的课程。 该课程主要学习药品发酵生产过程中经常使用的细 菌、酵母菌、放线菌、丝状真菌、病毒五大类微生物的 形态、结构和培养特征、营养与培养、生长及其控制相 关的基本理论知识和技能 。学生完成课程学习后,可 以基本满足生物药物生产发酵岗位中菌种培养与保 藏、生产材料与设备空间的消毒灭菌,以及生物检验岗位中微生物检验检测的技能需求。
二、实用微生物技术课程教学设计
实用微生物技术是一 门理论性很强的实践性课 程,对接生物药物发酵生产中菌种培养与保藏、生产 材料与设备空间的消毒灭菌,以及生物检验岗位中微 生物检验检测三类岗位。
为实现培养目标,课程采用项目化教学方式 。课 程以上述三类岗位典型工作任务为导向,设计教学情 境,将知识、技能和素质教育目标融于项目,进而开 展教学 。项目设计以制药企业中微生物发酵制药生 产的主要工作过程为导向,让学生学习纯种微生物的 培养、生长控制,且在学习五大类微生物的形态、结 构、生长特性的同时,重点学习鉴定观察等应用技术。 结合岗位实际工作过程,在考虑化工安全及生物安全 的情况下将课程内容进行拆分整合, 可分为 5 个情 境,如图 1所示:①酿酒酵母的活化与复苏—菌种 复苏与活化;②产淀粉酶芽抱杆菌的检查选择— 菌种检查与菌株选择;③产井冈霉素链丝状真菌的 种子培养—菌种扩大培养;④产衣康酸土曲霉的 发酵培养—菌种发酵生产药物;⑤产谷氨酸棒杆菌噬 菌体污染的检测—微生物污染相关生产事故应对, 如此由易到难,由单一到综合,序化了微生物学习的 各个知识技能点。
教学内容以实际岗位工作为主线,由于按照微 生物发酵制药生产过程,每个情境分为生产准备 、 灭菌、接种培养、评估检查四个工作项目,故教师可 采取分组教学模式,每组学生在完成各个项目任务 时由易到难 、 由单 一 到综合地学习各个知识技能 点,如表 1 所示 。根据知识技能点的内容特征,教师 要恰当地对学生进行工匠精神、行业认同感、团队意识等方面的引导教育 。课程基于超星平台,配套了 大量课件、微课、原理演示视频、习题 、主题讨论等, 可辅助教师开展线上线下混合教学 。学生可以在课 前和课后反复学习 、练习,为开展项目化教学奠定 可行性基础[7]。按照课程实际教学需要,可分别在多 媒体智慧教室 、仿真实训机房、实训室、学习型工厂 进行教学。
三、实用微生物技术课程教学过程
实用微生物技术课程教师应在课前、课中、课后 三阶段开展“教师为主导,学生为主体”的项目化教 学,且在具体的课堂教学过程中,以完成各个情景任 务为明线、以学生的能力培养为暗线。课前,学生通过 线上自学完成学习任务,进行知识准备;教师根据线上 学习情况调整教学设计,确定最终教案,即师生共同完成课前“自学准备”环节。课中,教师给出典型的岗位工 作任务,引导学生利用课前自学的知识进行任务分析, 完成“引导启发探新知”环节;教师与学生讨论分析结 果并进行补充和深入讲解,完成“讨论演示悟原理”环 节; 接下来由企业教师现场或线上演示该岗位任务在 实际工作中的操作情况,完成“生产应用融知行”环节; 学生在专任教师及企业教师(现场或线上) 的指导下, 进行实际操作练习或仿真操作练习,完成“操作练习固 技能”环节;最后通过教师评价及学生的自评互评,进一 步让学生巩固消化所学的知识技能,完成“总结评价明 收获”环节。课后,教师给出类似的生产案例项目,让学 生独立完成,巩固学习效果,完成“拓展提升”环节 。全 过程按照“备、启、悟、融、固、明、拓”七个环节实施教 学,并依据过程性评价结果在教学全过程中实施动态的 反思改进,如图 2 所示。
(一)课前自学准备
教师于课前根据实用微生物技术课程当节课的 三维教学目标设计并发布线上任务,以及任务相关的 MOOC、学习通视频学习资源清单,要求学生进行自主 学习,并完成线上学习任务 。学生自学完成后要进行 线上讨论测试。教师根据实用微生物技术课程当节课 的线上学习数据及任务完成效果评估学生的认知程 度,最终确定当节课的教学重难点,并微调教学环节。
(二)课中“探、悟、融、固、明”
课中,基于实用微生物技术课程当节课的教学需 求,教师先根据上一学习情景的评价结果对学生进行 分组,开展“组内差异,组间平行”的分组教学,再根据 课前任务引导,让学生通过小组讨论或模拟演示深入 认识本节课中涉及的实用微生物技术知识技能;教师 给出与本节内容相关的生产应用实例,让学生通过实 例分析试做, 加强对上述知识技能的迁移应用能力; 教师引导学生应用所学的实用微生物技术知识和技 能开展实践操作完成任务;最后教师评价此次任务完 成情况和学习情况, 助力学生认识自身的学习情况, 明晰课后提升方向。
在学生完成情景工作任务的过程中,考虑到实用 微生物技术课程当节课教学目标的实现,教师可通过 “教做”“领做”“独立做”三级递进方式引导学生进 行操作训练。期间,教师可利用“4C”方式引导学生对 原理和细节进行强化, 即针对操作步骤复杂的问题, 设计步骤口诀顺(Clarify) 步骤;针对操作要求精细准 确的问题,设计找碴比较环节精(Care) 细节;针对微观结构难以理解的问题,设计演示动画喻(Compare) 原 理;针对知识点散乱复杂的问题,引导学生绘制知识 导图,利用图表梳(Carding)分支。同时,教师应对照实用微生物技术课程教学内容,引入企业上岗标准及行 业竞赛标准进行训练考核,以期破解实践操作难以达 到企业要求的问题。
(三)课后拓展提升
课后,为了帮助学生巩固实用微生物技术课程 当节课的知识,教师应通过学习通平台发布同类型 的新任务,让学生根据课中所学知识尝试完成,以便 提升知识技能应用能力 。另外,教师要对在实用微生 物技术课程中学习效果不佳的学生进行强化辅导, 同时要求学生自省问题,并通过线上线下渠道进行交 流解惑。
四、实用微生物技术课程教学效果
(一)学习效果评价
从学生课程任务完成情况的统计结果来看, 学生 的任务完成率达到了 100%,且完成质量良好,课堂参 与积极性极大提高;比较 2018—2020 级学生技能考评 统计结果可以发现,2020 级学生成绩明显优于前两 届,如图3 所示,重构后的课程教学达成了知识技能目 标。同时,思政、安全等素养教育也取得良好效果。从参 与教学、考核的 6 名企业导师问卷结果来看,学生学习 积极性、求“精”意识、工作态度、安全意识、吃苦耐劳、 独立思考能力较往届岗位实习生都大幅度提升, 能够觉践行工匠精神,如图 4 所示。从后续的实验室安全 考核成绩统计情况来看, 学生成绩明显优于同年级其 他专业学生,安全意识教育效果明显。
(二)课程评价
从学校教务处每学期期末学生课程评价问卷调 查结果来看,2020 级生物制药技术专业学生对重构后 的实用微生物技术课程教学的评价总平均分为 95.7 分,高于学校平均分(92.3 分),学校排名为前 30%,教 学质量评价为“优秀”。其中,教学满意度评分为 95.3 分, 教学手段及方法评分为 93.4 分,教学参与度方面评分为97.1 分,可见学生对重构后课程教学的认可度较高。
基于课程重构,团队成员获得 2021 年浙江省高 等职业院校教学能力比赛专业课程一组三等奖。重构 后,实用微生物技术课程教学得到业内同行和社会的 一定认可。
综上所述,为实现产教深度融合的职业院校发展方略,各专业应以需求为导向,规划与之相适应的人 才培养体系,重构专业课程并采取适当的教学方式[8]。
根据《教育部关于职业院校专业人才培养方案制订与 实施工作的指导意见》[9],在修订人才培养体系时,基于 生物制药行业特点和高职办学层次,确定了本专业的 主要就业岗位如下:菌种培育、种子培养、灭菌、发酵 控制。并依据各岗位实际工作需求,重构课程体系,进 而重构课程内容 。课程重构后,课程目标设定注重学 生完成岗位任务的实践能力,并依据行动体系培养学 生,拉近学生心中课堂与岗位之间的距离 。序化课程 内容则指依据工作过程,按照实际岗位工作过程将课 程内容顺序重新排列,以使学生清楚所学知识技能如 何应用在岗位工作中。项目化教学模式可实现教、学、 做一体化,使学生的实践能力得到培养和锻炼,无疑 是一种适合职业教育的教育模式。该模式基于情境学 习理论、建构主义学习理论、实用主义教育理论,遵从 行动导向原则,以培养学生综合职业能力为目标,更加 符合产教深度融合的办学导向和发展方略 。 同时,实 现产教深度融合应该充分发挥专业教师的作用[10 - 11] 。 教师应持续深入行业企业,熟悉岗位能力需求、毕业 生职业发展轨迹、技术发展革新趋势,并将其不断的 融入教学内容,使学生能够紧跟行业发展趋势 。在具 体的教学过程中,教师应有机地结合现代教育手段与 教学方法,以完成相应的培养目标[12]。
我院生物技术制药专业重构后的实用微生物技 术课程力求从教学内容、评价标准、教师资源三个维 度入手,将岗位资源融入教学 。内容方面:课程内容依 照真实的企业生产流程进行重构,任务来源于真实的企 业生产;准备教学素材时,着力引入行业研发及企业 生产案例、知识技能在企业实际生产过程中的应用情 况;在保障安全的情况下,开展部分生产现场的教学评价活动;技能训练考核依据企业上岗资格考核及 行业竞赛评价标准执行 。师资方面:企业兼职教师承 担部分教学任务;采用柔性双导师制,让企业一线技 术人员通过面对面、视频、连线等方式参与教学与考 评过程 。通过以上举措,学生理论应用能力与技能实 践能力得到了大幅度提高,其他能力也初步达到了行 业上岗要求。
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