新工科背景下生物工程專業實踐教學多元協同模式探索
——以浙江萬里學院為例

張建，張慧恩，王忠華，賈永紅，單科開

（浙江萬里學院 生物與環境學院，浙江寧波 315100）

我國高等教育改革正全面展開，在新工科建設中，高校實施CDIO 工程教育理念[1]。在高校專業教學改革過程中，傳統培養模式、課程體系、課程內容、教學方法等的更新周期與信息、生物/生命科學等相關領域的知識更迭不協調，傳統工科教育模式不能適應新經濟和新產業發展的需求，工科教育亟須進行深入變革和全面創新[2-3]。

新工科教育注重學生創新創業能力的培養[4-5]。新工科教育重在培養學生多元化、創新型卓越工程能力，尤其是個人能力、團隊能力和全局意識[6]。生物工程類專業肩負著生命科學技術與實際工程應用人才培養的重任，正面臨著新的發展機遇和挑戰。

1 實踐教學現狀和不足

1.1 新工科對教學的要求

在生物工程專業應用型人才培養的過程中，實踐教學環節是教學重點。實踐教學對培養學生綜合能力、創新意識尤為重要。生物工程專業學生從大二開始進入企業參觀實習，同時在校期間需完成大量的實驗、實訓教學。教師應對實驗、實訓教材進行嚴格把關，盡可能體現出綜合實踐的特點，在考核過程中重點考核學生實踐應用能力，使CDIO 教育理念在實踐教學中得以落實到位。

1.2 地方高校實踐教學存在的問題

1.2.1 實踐教學鍛煉不夠，畢業實習落實不到位

作為地方高校的浙江萬里學院，學校定位是培養行業與產業發展所需的人才，服務地區發展[7-8]。學生除了在學校進行實驗、實訓鍛煉，還需在企業中將理論知識應用于實踐。2015 年，有學者對寧波市人才緊缺指數分布進行了分析，對畢業生進行了問卷調查，結果表明：實習時間不夠是突出問題[9]?！皩嵙暛h節時間不足”是很多工科專業在人才培養過程中出現的一大問題，“校企隔閡”又反映了學生綜合素質與企業期望差距較大，學生專業課程分數高，但實踐能力差，理論知識與實際應用脫節[10]。

在畢業實習實踐中，工科專業尤其是生物工程專業的畢業論文普遍存在如下問題：（1）選題不合理，范圍較窄，設計性題目少，基礎理論課題多；（2）具有工科背景的教師不足，導致學生畢業論文較少獲得專業性指導；（3）畢業論文寫作的時間有限，與實習實踐、考研等時間沖突；（4）過程管理松散，畢業論文寫作周期長，指導教師管理松懈，設計質量不高[11]。

1.2.2 實踐教學基地偏少

工科專業實習基地相對偏少，學生較少參與工程化實訓[12]。很多企業對學生生實習熱情度不高，不愿意接納實習生。如何讓企業接納實習生，同時又能夠對企業有一定幫助，一直是學校、企業致力于探索解決的問題。

1.2.3 學校和企業對實踐教學認識的契合度低

學生在企業實習，從企業角度，希望一些表現好、踏實肯干的實習生能留下來加入企業。經過實習，企業可充分、客觀、綜合性地考查實習生，為招聘到滿意員工提供參考。從學生角度，在實習實踐中應帶著問題和目的去學習，以學到技能和鍛煉綜合能力。但實際情況是企業需求和學生需求的契合度不高。

2 改革措施

2.1 傳統教育與個性化教育結合

浙江萬里學院生物工程專業在實踐教學環節摸索出獨特的教學模式，以立德樹人為引領，以培養多元化、創新型人才作為宗旨[13]。在人才培養方案設計中，充分體現個性化、全面發展，總結為1 個宗旨：始終以育人為中心，三全育人（全員、全程、全方位育人），理論和實踐相結合。2 個發展方向：直接就業(創業)，繼續深造。3 個實踐培養過程一體化：（1）實習—畢業設計制作—就業一體化模式；（2）競賽—畢業論文制作—考研一體化模式；（3）創新、創業—畢業設計制作—就業（創業）無縫對接培養模式。生物工程專業在實踐教學中，從頂層設計，依托教學平臺來完成教學任務，達到預定教學效果，總體設計如圖1 所示，針對不同職業規劃的學生實施定向培養。

圖1 生物工程新工科內涵式培養模式構建示意圖

2.2 人才培養方案的改革和創新

傳統人才培養方案導致學生知識結構單一，解決工程問題的能力欠缺，尤其是面對復雜工程問題缺乏應對能力和創新性，在多元協同育人方面，教學、科研、產業分離，企業與學校脫鉤現象明顯[14]。高等教育迫切需要將人才培養供給側和產業發展需求聯系在一起，將企業需求的技術、人力和環境等融入人才培養體系，實現人才培養供給與產業需求在結構層次、技術水平和綜合素質上高度契合[15]。

浙江萬里學院在生物工程專業人才培養方案改革中，采取分級實訓教學模式并進行特色教學。根據當前學生職業規劃制定不同的實訓實習模塊，同時，在課程設置過程中將實訓安排在第七學期，一些學分選修實行彈性學習時間。

2.3 教學改革措施

2.3.1 校企聯合產學研教育基地建設

生物工程專業人才要具有適應新環境的學習、認識、運用新知識的能力[16]。為凸顯人才培養的應用性，在人才培養方案制定過程中，學校與企業共同參與，共同確定人才培養目標，承擔、實施實踐教學環節，將實踐教學擺在重要位置[17]。學校每年將學生分配到實習基地進行實習，根據實習內容來確定畢業論文的選題。在畢業論文寫作過程中，生物工程專業落實如下工作。（1）選題把關，學院對畢業論文選題要嚴把關，要求選題與工科專業緊密聯系。（2）加強與企業的合作，選擇與企業相關或來源于企業實際生產的題目，企業技術人員作為畢業論文導師參與指導工作。（3）過程指導實行院級督查制度，需要有過程指導記錄和檢查記錄。

近3 年，學院與企業共同合作完成生物工程專業3 屆近150 名學生的實習工作，其中有近80 名學生在企業完成畢業設計論文，經過實習鍛煉，有近60 名實習生留在生物工程專業相關企業工作（不包括讀研）。經過實習—畢業論文制作—就業一體化實踐教學后，選擇在生物工程領域就業的生物工程專業學生增加。近3 年，通過實踐教學改革，學生實習實踐教學效果滿意度和就業求職服務滿意度均高于浙江省平均水平。

2.3.2 實踐教學模式的改革

培養學生創新能力主要著眼于引導學生解決實際工程中的復雜問題，尤其是對復雜問題具有認識、分析、解決和總結的能力[18]。學生在企業實習中面對實際問題能主動解決，而且可通過系統的總結形成應用型課題。

通過實習—就業一體化培養，學生帶著目的實習，增強了實習的有效性，同時也在實習過程中對企業進行有目的的考察，擴大學生的就業面。實習—就業結合，學生和企業都能從中獲益。在實習過程中，引入畢業論文寫作，這主要是基于新工科發展的需求。在實施新工科教學改革過程中，引入CDIO 教育理念，以產品“構思、設計、實現、運行”作為培養模式，培養學生獨立思考、分析和解決問題的能力。通過實施產教融合、科教結合、校企合作的協同育人機制，構建從理論學習、實踐操作到探究式學習的教學環節，實現理論教學與實踐教學交叉融合[19]。將畢業論文寫作引入企業實習過程，就是把創新創業教育融入工程教育的過程，能夠培養學生的創新意識和創造力。

2.3.3 具有工程教育背景教師的引進和培養

教師在人才培養過程中起著主導作用，新工科教育對教師的知識結構、工程經歷、教學能力和綜合能力等提出了更高的要求。因此，教師除了需要有扎實的理論基礎，還須具備解決復雜工程問題的能力。因此，工科教師既要能走上講臺，又要能進入企業，同時，可引進經驗豐富的企業工程師傳授技術。這就要求學校、企業進行合作和交流，教師、學生與企業的工程師交流，進行產教融合，提升教師的新工科教學意識。因此，生物工程專業教師要主動聯系生物工程相關的企業，尋找合作課題，為企業解決實際問題，建立良好的合作關系，為實習基地的構建打下基礎。

在實踐教學過程中，地方高?？善刚埰髽I工程技術人員兼任實踐指導導師，可邀請企業的專家、技術人員舉辦講座，讓學生對生物工程專業的生產實際有初步的了解。

2.3.4 實踐教學反饋，持續改進

在人才培養過程中，實踐教學能夠促進學生對生物工程專業的深入認識和理解，從而鍛煉發現、分析和解決問題的綜合能力。生物工程專業每年都會與即將畢業的學生進行座談交流，學生針對大學四年的教學提出個人意見和建議，專業對人才培養方案進行調整和完善。社會評價是檢驗學生培養成效的重要指標[20]，為了評價實踐教學的效果，還需要對畢業5 年左右的畢業生進行回訪和問卷調研，通過這些反饋指導人才培養方案的更新。

3 結束語

本文針對實踐教學培養中以學生為中心、突出學生個性化發展、基于產出導向的教育模式（OBE），提出在實踐教學過程中踐行CDIO 理念，培養適應社會需求的生物工程專業應用型人才。浙江萬里學院生物工程專業在新工科建設中不斷摸索和改進，取得了一定成效，主要有如下方面：（1）實踐教學工作大膽突破，理論—實踐融合，科教融合，開展課題式實踐實習；（2）實習—畢業論文—就業一體化融合，科研—教學—實踐一體化融合；（3）傳統教育與新工科教學融合，教育理念與國際接軌，培養多層次人才。隨著生物工程專業工程認證工作的不斷推進，生物工程專業人才培養應主動適應科技和產業導向的需求，以契合地方經濟的發展需求。