OBE理念下生物工程設(shè)備課程改革探析

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摘要:基于obe理念，對生物工程設(shè)備與設(shè)計(jì)課程改革進(jìn)行研究，從課程改革必要性、課程設(shè)計(jì)、教學(xué)體系構(gòu)建等三方面對課程進(jìn)行重構(gòu)。實(shí)踐表明，提出的改革措施有利于學(xué)生綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提升，對提升課堂教學(xué)效果和應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量具有促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞:OBE理念;生物工程設(shè)備與設(shè)計(jì);課程改革

OBE(Outcomebasededucation)也稱成果導(dǎo)向教育，是以學(xué)生通過教育過程取得學(xué)習(xí)成果，為進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和達(dá)到教學(xué)實(shí)施目標(biāo)的一種新型教育模式，其實(shí)施過程強(qiáng)調(diào)教學(xué)活動(dòng)以成果為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心。生物工程設(shè)備與設(shè)計(jì)作為生物制藥專業(yè)的專業(yè)必修課程，是在專業(yè)基礎(chǔ)課之后開設(shè)的與生物反應(yīng)和生物制藥設(shè)備原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)及應(yīng)用相關(guān)的一門專業(yè)課，是將藥理學(xué)、藥劑學(xué)、生物制藥工藝學(xué)等理論性課程知識應(yīng)用于藥物生產(chǎn)，進(jìn)行科研成果轉(zhuǎn)化時(shí)必須使用的一門課程，對培養(yǎng)學(xué)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(yīng)用于生物工程設(shè)備與設(shè)計(jì)課程改革當(dāng)中，使之貫穿于教學(xué)各環(huán)節(jié)，通過制定基于OBE理念的課程目標(biāo)、教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容，改革課堂教學(xué)模式和考核體系，突出實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，使課程建設(shè)服務(wù)于社會(huì)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(shí)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(shí)際應(yīng)用能力較差，理論與實(shí)際脫離，不能迅速達(dá)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(shí)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(xué)生的工程素質(zhì)培養(yǎng)尚不夠深入。因此，要在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)過程中探索出一種新的、合理的專業(yè)課教學(xué)模式，突出“以學(xué)生為中心”和“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”，從“教得好”向“學(xué)得好”轉(zhuǎn)變，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和潛能，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，使學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)入企業(yè)即能夠勝任相關(guān)工作。

2基于OBE教學(xué)理念的課程設(shè)計(jì)

大慶師范學(xué)院作為一所地方應(yīng)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(yàn)、管理和監(jiān)督等方面的工作［2］。基于OBE理念、人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求，確定了四個(gè)課程目標(biāo):一是了解生物制藥工業(yè)中生物工程設(shè)備的共性，認(rèn)識生物工程設(shè)備在生物制藥中的重要地位和發(fā)展現(xiàn)狀;二是強(qiáng)化工程思維，能夠?qū)⒐こ讨R應(yīng)用于生物藥物設(shè)備的新技術(shù)開發(fā)和工程設(shè)計(jì)當(dāng)中;三是掌握生物藥物分離純化過程中各設(shè)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(jìn)行設(shè)計(jì)、對比和優(yōu)選流程;四是能夠依據(jù)所學(xué)知識，根據(jù)原料藥和藥劑生產(chǎn)要求，選擇和研究路線、設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案。課程目標(biāo)是課程教學(xué)模式的核心，須在教學(xué)過程中貫徹始終，根據(jù)課程目標(biāo)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，持續(xù)關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，以學(xué)生為中心進(jìn)行課程教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維及素質(zhì)。要使學(xué)生能夠掌握不同類型的生物產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)及工作原理，具備應(yīng)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(xué)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。

3“54321”教學(xué)體系的構(gòu)建

3.15部分教學(xué)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(shí)生產(chǎn)力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，生物工程設(shè)備與設(shè)計(jì)是生物工程技術(shù)和化學(xué)工程與設(shè)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(dǎo)下游生產(chǎn)的作用，具有發(fā)展快、形制多、要求嚴(yán)等特點(diǎn)，有比較鮮明的工程和應(yīng)用特色。因此，其教學(xué)內(nèi)容既要體現(xiàn)應(yīng)用面廣、實(shí)用性強(qiáng)、工程實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，又要支撐以下畢業(yè)要求:能夠根據(jù)復(fù)雜生物制藥問題的目標(biāo)提出有針對性的設(shè)計(jì)，開發(fā)初步解決方案;能夠用設(shè)計(jì)圖紙、研究報(bào)告等形式呈現(xiàn)設(shè)計(jì)/開發(fā)成果;能夠運(yùn)用專業(yè)知識就復(fù)雜生物制藥問題與業(yè)界同行和社會(huì)公眾進(jìn)行書面和口頭的有效溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令;理解并掌握生物制藥管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在生物制藥實(shí)踐中應(yīng)用。因此，根據(jù)課程目標(biāo)，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(shí)際案例和就業(yè)需求，進(jìn)行資料整理和內(nèi)容梳理，建設(shè)自用講義，全面介紹生物產(chǎn)品生產(chǎn)各個(gè)階段的設(shè)備結(jié)構(gòu)及原理，將企業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際案例融入到教學(xué)內(nèi)容中，并在教案中明確標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)內(nèi)容、目的、要求、課堂組織相結(jié)合，將實(shí)用、有效、先進(jìn)原則和一綱多本的理念進(jìn)行切實(shí)貫徹。將教學(xué)內(nèi)容分為生物反應(yīng)設(shè)備、提取精制設(shè)備、物料輸送設(shè)備、公共輔助設(shè)備、藥劑生產(chǎn)設(shè)備五大部分，共計(jì)20個(gè)章節(jié)，其章節(jié)內(nèi)容與實(shí)踐結(jié)合方式如下:3.1.1將理論課堂搬進(jìn)工廠———工廠見習(xí)、現(xiàn)場講解。組織學(xué)生到企業(yè)去，以工廠見習(xí)的形式，將部分章節(jié)的授課地點(diǎn)設(shè)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(shè)備、第9章蒸發(fā)與干燥設(shè)備、第10章結(jié)晶設(shè)備、第11章物料輸送設(shè)備、第12章物料滅菌設(shè)備、第13章氣體除菌凈化設(shè)備、第14章制藥用水生產(chǎn)設(shè)備、第15章?lián)Q熱和制冷設(shè)備、第16章藥用包裝設(shè)備的內(nèi)容進(jìn)行現(xiàn)場講解，提高學(xué)生對生物工程設(shè)備的整體性認(rèn)識，加深其在整個(gè)制藥產(chǎn)業(yè)中的重要性認(rèn)知，提升職業(yè)自豪感。3.1.2將工廠應(yīng)用搬進(jìn)教室———企業(yè)講壇、案例講練。聘請企業(yè)技術(shù)人員到學(xué)校來，以企業(yè)講壇的形式講授第2章生物反應(yīng)器的實(shí)際應(yīng)用、第3章固液分離設(shè)備的操作注意事項(xiàng);在理論教學(xué)過程中以案例講解的形式，分別在第6章萃取分離設(shè)備、第7章色譜分離設(shè)備、第8章蒸餾設(shè)備、第20章中藥提取生產(chǎn)設(shè)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(qiáng)化學(xué)生工程思維，增強(qiáng)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(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。3.1.3充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性———在線互動(dòng)、自主總結(jié)。以學(xué)習(xí)效果為驅(qū)動(dòng)力，利用學(xué)校教學(xué)平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)，以資料查閱和分組互動(dòng)的形式，指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料，討論和總結(jié)第4章氣固分離設(shè)備的分離原理、第17章口服固體制劑生產(chǎn)設(shè)備、第18章注射劑生產(chǎn)設(shè)備、第19章其他制劑生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)過程，使學(xué)生們在未來的工作學(xué)習(xí)中，能夠依據(jù)所學(xué)知識，根據(jù)原料藥和藥劑生產(chǎn)要求，選擇和研究適當(dāng)路線、設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案。

3.24個(gè)教學(xué)模塊的設(shè)計(jì)

基于課程目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合前期的教學(xué)效果調(diào)查和學(xué)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(xué)模塊創(chuàng)新性調(diào)整為課堂理論(線下)、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)(線上)、工廠見習(xí)(校外)、案例設(shè)計(jì)(校內(nèi))四個(gè)教學(xué)模塊。通過基本理論的課堂講授、實(shí)地參觀設(shè)備運(yùn)行情況和工程技術(shù)人員的講解，激發(fā)學(xué)生對生物制藥設(shè)備知識的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生的課下調(diào)查方向向著深入藥物生產(chǎn)過程，滿足實(shí)際生產(chǎn)需求的方向前進(jìn)。

3.33個(gè)“三分之一”教學(xué)體系的建立

根據(jù)生物工程設(shè)備與設(shè)計(jì)課程的特點(diǎn)，利用課程教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容將學(xué)校、學(xué)生、企業(yè)三方有機(jī)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(shè)備的先進(jìn)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(jìn)，分階段帶領(lǐng)學(xué)生到車間參觀見習(xí)，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(shí)施企業(yè)車間內(nèi)實(shí)地教學(xué)、學(xué)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(xué)，以工學(xué)理念指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。其具體設(shè)計(jì)為3個(gè)“三分之一”:課堂講授占三分之一，在不間斷課程建設(shè)的基礎(chǔ)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(diǎn)，便于學(xué)生理解和記憶;平臺(tái)教學(xué)占三分之一，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，在平臺(tái)中上傳相關(guān)案例和閱讀參考資料、習(xí)題等，便于學(xué)生查閱和鞏固所學(xué)知識;工廠見習(xí)占三分之一，組織學(xué)生到相關(guān)工廠企業(yè)見習(xí)參觀，加強(qiáng)理論和實(shí)踐操作間的聯(lián)系，給予學(xué)生直觀感受。同時(shí)，以學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展為核心、以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為目標(biāo)，改革教學(xué)方法、創(chuàng)新教學(xué)手段。采用問題式、啟發(fā)式、互動(dòng)式教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生達(dá)到對知識的理解性掌握，真正做到能夠應(yīng)用于實(shí)踐，并在實(shí)踐中成長，更全面、靈活地掌握生物工程設(shè)備與設(shè)計(jì)課程的相關(guān)內(nèi)容，為其將來就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。

3.42個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)

在微課、慕課等網(wǎng)上教學(xué)快速發(fā)展的時(shí)代，分別打造網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和交流兩個(gè)平臺(tái)，一是具備豐富教學(xué)視頻、音頻、課件、典型案例、題庫、素材庫、重點(diǎn)難點(diǎn)指導(dǎo)等課程資源，可促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、拓展學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái);二是以QQ群和微信群為主體，可實(shí)現(xiàn)學(xué)生、教師、技術(shù)人員的實(shí)時(shí)交流互動(dòng)，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(xué)生主動(dòng)性的網(wǎng)絡(luò)交流平臺(tái)。要實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程的即時(shí)管理，進(jìn)行師生在線互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，從根本上激勵(lì)學(xué)生自己去探索、去求證、去發(fā)現(xiàn)，真正做到一課多樣。

3.51套強(qiáng)化過程考核的評價(jià)體系

以課程目標(biāo)為基礎(chǔ)，制定一套強(qiáng)化過程考核的評價(jià)體系，改革評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、評價(jià)方式和評價(jià)維度。運(yùn)用有效的技術(shù)手段，對教學(xué)活動(dòng)的過程及其結(jié)果進(jìn)行考核。學(xué)生的學(xué)習(xí)評價(jià)結(jié)果最終以多項(xiàng)考核為基礎(chǔ)進(jìn)行綜合評定，即將考試方式向多樣化轉(zhuǎn)變，以評價(jià)學(xué)生的綜合分析能力和解決實(shí)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(shè)備與設(shè)計(jì)的考核，根據(jù)課程內(nèi)容實(shí)行多種形式、多個(gè)階段、多種評定方法的考試制度，將理論部分的課堂教學(xué)、實(shí)踐部分的校外實(shí)習(xí)、教學(xué)平臺(tái)的自主學(xué)習(xí)三套考核方法進(jìn)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(jià)課程考核模式改變?yōu)槠谀┛荚囌?0%、見習(xí)報(bào)告占10%、出勤占5%、平臺(tái)作業(yè)占15%、課堂互動(dòng)占20%的過程性評價(jià)考核體系，并在期末試卷中增加與工廠見習(xí)相聯(lián)系的應(yīng)用性題型，靈活化參考答案與評分標(biāo)準(zhǔn)。這從根本上改變了學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中普遍存在的“作業(yè)上網(wǎng)找、實(shí)驗(yàn)臨時(shí)搜、考前拼命背、考后全都忘”的情況，增加了學(xué)生自主表現(xiàn)機(jī)會(huì)，使教師能夠及時(shí)發(fā)掘和合理開發(fā)學(xué)生的個(gè)性特征，為真正達(dá)到因材施教奠定基礎(chǔ)。經(jīng)過三年的考核體系建設(shè)，平均成績提升效果也比較顯著，從14級生物制藥專業(yè)學(xué)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(shè)備與設(shè)計(jì)課程的“54321”教學(xué)體系，極大增強(qiáng)了理論知識與生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合，提升了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，為學(xué)生提供了更寬闊的增長見識的平臺(tái)，將枯燥的理論知識以更形象和生動(dòng)的方式教授給學(xué)生們，提升了學(xué)生對生物工程設(shè)備原理及相關(guān)知識的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生通過對本門課程知識的學(xué)習(xí)和掌握，能夠完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)室開放、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目和畢業(yè)論文。參加學(xué)科競賽等實(shí)踐活動(dòng)，對提高學(xué)生綜合創(chuàng)新能力有很大的幫助，利于學(xué)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(xué)生的就業(yè)生存能力。

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作者:張奕婷 趙曉菊 徐晶雪 胡敏 單位:大慶師范學(xué)院生物工程學(xué)院