張 琳 ， 陳 為 ， 張浩玉

(洛陽理工學(xué)院 環(huán)境工程與化學(xué)學(xué)院 ， 河南 洛陽 471023)

黨的十九大報告中明確指出，知識型、技能型、創(chuàng)新型人才是我國從制造大國轉(zhuǎn)向制造強(qiáng)國的重要人才支撐。深化產(chǎn)教融合、加強(qiáng)校企合作是我國地方應(yīng)用型本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展和職業(yè)教育高質(zhì)量發(fā)展的重要途徑。近些年，國家越來越重視大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”競賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”比賽，以及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練已經(jīng)成為各大高?！耙再惔俑摹钡挠辛ψナ?。因此，在大力提倡實踐能力培養(yǎng)的同時，利用信息化技術(shù)，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新思維的訓(xùn)練和綜合素質(zhì)的提高顯得尤為重要。

1 EIP-CDIO教學(xué)理念

EIP-CDIO教學(xué)理念是一種重要的工程教育模式，是CDIO教學(xué)理念升級發(fā)展而成的一整套較為成熟的工程教育理念。CDIO(Conceive、Design、Implement、Operate)教學(xué)理念最初是由麻省理工學(xué)院等4所工業(yè)大學(xué)共同倡導(dǎo)并研究建立，旨在培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)思、設(shè)計、實施、運(yùn)行的綜合素質(zhì)。后來，汕頭大學(xué)在此基礎(chǔ)上，提出了與EIP(Ethics、Integrity、Professionalism)結(jié)合的教學(xué)理念——EIP-CDIO，以培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)能力為核心，通過項目設(shè)計、實施，培養(yǎng)學(xué)生高尚的職業(yè)道德素質(zhì)和優(yōu)秀的專業(yè)素質(zhì)。EIP-CDIO是國際教學(xué)理念與本土教學(xué)理念的結(jié)合，有利于推動我國應(yīng)用型本科高校的轉(zhuǎn)型發(fā)展和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

發(fā)酵工程是生物技術(shù)專業(yè)里一門重要的專業(yè)核心課，所涉及的技術(shù)在食品、藥品、保健、環(huán)保和資源循環(huán)利用等方面應(yīng)用廣泛，具有重要價值。

2 當(dāng)前發(fā)酵工程實踐教學(xué)存在的問題

通過多次修訂人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱，我校的發(fā)酵工程已經(jīng)做出了較大程度的改革。然而，在實踐環(huán)節(jié)方面仍然存在一些問題。

2.1 重理論輕實踐

由于發(fā)酵工程的原理性較強(qiáng)，當(dāng)前市面上出版的教材中，原理部分介紹占60%～80%。所以教師在選用教材后，就會依賴教材的內(nèi)容，重視原理部分的講解。我校的發(fā)酵工程在本科大三上學(xué)期開設(shè)，是基于生物化學(xué)和微生物學(xué)的先修課程。因此，在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中，各科教師對原理部分的講解，有些內(nèi)容是與先修課程重復(fù)的。對應(yīng)的實踐環(huán)節(jié)，有些實驗內(nèi)容也是與先修課程有交叉的。所以，學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識和實踐操作的時候缺少新鮮感，導(dǎo)致參與的積極性不高。

2.2 重驗證輕設(shè)計

發(fā)酵工程的實驗學(xué)時為16學(xué)時，傳統(tǒng)的實驗類型為3個驗證性實驗和1個綜合性實驗。實驗內(nèi)容都是固定的，每個同學(xué)都是按部就班，自己對實驗設(shè)計沒有想法。因此，學(xué)生在操作的時候是被動參與，沒有主動思考，對實驗結(jié)果沒有好奇心。所以，上完實驗課之后，雖然學(xué)生掌握了相關(guān)的實驗技能，達(dá)到了教學(xué)大綱的要求，但是學(xué)生的科研思維沒有得到充分鍛煉。大部分學(xué)生都沒有思考過為什么這樣做實驗？為什么培養(yǎng)基這樣設(shè)計，有什么依據(jù)？如果換一種培養(yǎng)溫度，會是什么樣的結(jié)果？所以導(dǎo)致知其然不知其所以然，所以就錯過了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.3 重個人輕團(tuán)隊

以往設(shè)置實驗分組時，都是個人操作，或是兩人一組操作。這樣一來，每個學(xué)生各做各的，缺少與同學(xué)之間的相互交流。學(xué)生只關(guān)注自己的實驗結(jié)果是否與老師預(yù)期的一樣，忽視了比較不同學(xué)生實驗結(jié)果之間的差異。所以導(dǎo)致只重視個人實踐能力的培養(yǎng)，卻忽視了團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。地方高校的主要任務(wù)之一是培養(yǎng)符合地方企業(yè)發(fā)展需求的人才，一個企業(yè)的良好發(fā)展，除了優(yōu)秀的員工，離不開良好的團(tuán)隊協(xié)作。因此，忽視團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng)，不利于培養(yǎng)符合社會發(fā)展需求的應(yīng)用型人才。

2.4 重技能輕思政

傳統(tǒng)實驗項目只重視實驗技能的培養(yǎng)，卻忽視了道德、誠信等思政元素的融入。例如實驗項目一小型發(fā)酵罐的拆卸與組裝，傳統(tǒng)實驗課上老師給學(xué)生詳細(xì)講解發(fā)酵罐的各部分結(jié)構(gòu)，通過演示拆卸和組裝的過程，讓學(xué)生學(xué)會使用發(fā)酵罐，認(rèn)識各部分結(jié)構(gòu)。雖然通過多次操作，學(xué)生可以達(dá)到熟練掌握發(fā)酵罐的使用技能，但是學(xué)生對各部分結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性認(rèn)識得并不深刻。比如在實際生產(chǎn)過程中，如果發(fā)酵罐上一個螺母的松動會引發(fā)什么情況？如果閥門開錯了會出現(xiàn)什么狀況？如果發(fā)酵罐在使用后沒有清洗干凈又會怎么樣？看似一個個簡單的問題，如果沒有高度的責(zé)任心和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，在生產(chǎn)過程中不可避免會釀成大禍。目前國家已經(jīng)強(qiáng)調(diào)高校的專業(yè)課要與課程思政同時建設(shè)，因此不僅要培養(yǎng)高水平人才，還要培養(yǎng)學(xué)生的愛國情懷和職業(yè)道德素質(zhì)，培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膽?yīng)用型人才。

3 教學(xué)理念的實踐環(huán)節(jié)探索

針對上述在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題，作為地方應(yīng)用型本科高校，對發(fā)酵工程的實踐環(huán)節(jié)做出了以下改革的探索。

3.1 利用信息化平臺，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)比重

為了提高教學(xué)效果，教師充分中國大學(xué)慕課教育平臺上的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)基礎(chǔ)性較強(qiáng)且難度低的知識，課前教師在學(xué)習(xí)通平臺發(fā)布隨堂測驗，教師根據(jù)測試結(jié)果分析學(xué)生預(yù)備知識的薄弱部分，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，在課堂上詳細(xì)講解。

對于實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，通過修訂新的培養(yǎng)方案，增加發(fā)酵工程實驗專用周的時間，從原有的一周改為兩周。使學(xué)生有充足的時間利用發(fā)酵罐開展綜合實驗。如果先修課程中已經(jīng)操作過類似的實驗項目，那么在該課程中不再涉及，從發(fā)酵工程特有的實驗項目進(jìn)行選題，以期培養(yǎng)學(xué)生的新技能。充分利用國家虛擬仿真教學(xué)平臺，對于實驗室條件有限而無法開展的實驗項目，可以讓學(xué)生在平臺上操作。通過教師設(shè)置主題討論，促進(jìn)學(xué)生思考每一步的操作原理。鼓勵學(xué)生在虛擬仿真平臺上“試錯”，來觀察沒有規(guī)范操作所帶來的后果，讓學(xué)生分享自己的感想與體會，以期培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。

3.2 以學(xué)生發(fā)展為中心，重視實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)

通過調(diào)研發(fā)酵工程相關(guān)企業(yè)，了解崗位需求，設(shè)計實驗項目。將原有的驗證性實驗改為設(shè)計性實驗，例如脂肪酶產(chǎn)生菌的篩選、檸檬酸的發(fā)酵生產(chǎn)等。由于這些項目都來源于人們的生活或者工廠，所以學(xué)生參與實驗的積極性較高。在實驗課開設(shè)前，教師以實驗項目的形式布置預(yù)習(xí)任務(wù)，學(xué)生自己去圖書館或者利用網(wǎng)絡(luò)文獻(xiàn)資源查閱資料，和小組成員一起設(shè)計、討論、形成初步的實驗方案，撰寫預(yù)習(xí)報告。課堂上，通過翻轉(zhuǎn)課堂，學(xué)生介紹實驗方案，小組之間討論方案的優(yōu)缺點，教師根據(jù)實驗室的條件，對方案的可行性做出最終的評價。

在這個過程中學(xué)生的參與度很高，從“要我完成”的狀態(tài)變成了“我要完成”。通過翻轉(zhuǎn)課堂的形式，不僅活躍了課堂的氣氛，而且使學(xué)生主動思考“為什么這樣設(shè)計實驗方案？”學(xué)生在操作之前對實驗的原理、依據(jù)、過程了如指掌，實現(xiàn)了“知其然還知其所以然”。

3.3 巧妙設(shè)置分組，加強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作

為了促進(jìn)學(xué)生交流、思維碰撞和相互協(xié)作，教師根據(jù)實驗項目設(shè)置分組人數(shù)。由于不同班級的學(xué)風(fēng)不同，男生女生的思維習(xí)慣不同，成績好的學(xué)生和成績一般的學(xué)生在時間管理和學(xué)習(xí)習(xí)慣方面不同，所以教師先將所授學(xué)生按上述依據(jù)進(jìn)行分組，然后根據(jù)學(xué)生的意愿進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。這樣的組合可以促進(jìn)不同班級學(xué)生進(jìn)行交流，用好的學(xué)風(fēng)影響好的學(xué)風(fēng)的形成；而且通過好學(xué)生的幫扶和平時交流過程中“潛移默化”的影響，其他學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法會有較大改善，最終促進(jìn)整體學(xué)習(xí)效果和實踐能力的提高，并且對其它課程的學(xué)習(xí)效果有很好的輻射作用。

3.4 融入思政元素，實現(xiàn)立德樹人

在學(xué)生進(jìn)行實驗操作前，結(jié)合發(fā)酵企業(yè)實際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，給學(xué)生播放視頻或者講解案例，引發(fā)學(xué)生思考。例如2019年蘭州獸醫(yī)研究所發(fā)生的布魯氏菌抗體陽性事件，就是因為位于研究所上游的企業(yè)中牧蘭州生物藥廠在生產(chǎn)疫苗時使用了過期的消毒劑，使得廢氣滅菌不徹底引發(fā)的感染事件。引導(dǎo)學(xué)生思考討論，要求大家在生產(chǎn)過程中要時刻具有高度責(zé)任心，遵守職業(yè)道德，誠信做事。教師在學(xué)習(xí)通平臺上建有豐富的視頻資源和案例庫，學(xué)生也可以課下自主學(xué)習(xí)。通過融入思政元素，使學(xué)生明白雖然實驗技能很重要，但是高尚的道德情操和大國工匠的職業(yè)精神更重要。我們應(yīng)該用扎實的專業(yè)技能，為人民的美好生活、社會的和諧發(fā)展和國家的民族振興做出自己的貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語

基于EIP-CDIO 教育理念的教學(xué)改革，極大地促進(jìn)了學(xué)生科研思維的培養(yǎng)、實驗設(shè)計能力的提高、項目管理和實施綜合素質(zhì)的提升，以及職業(yè)道德素質(zhì)、家國情懷的培養(yǎng)。教學(xué)過程中充分利用現(xiàn)代信息化技術(shù)，構(gòu)建以專業(yè)能力培養(yǎng)為主線、以實踐環(huán)節(jié)為載體的新型應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，建立符合社會發(fā)展需求、能夠與國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)域人才需求對接的實踐教學(xué)項目，實現(xiàn)立德樹人的終極目標(biāo)。

通過構(gòu)建職業(yè)能力要求的德智體美勞相關(guān)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)、“四跨界、四融合”的人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建職業(yè)面向的專業(yè)群課程體系，人才培養(yǎng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)評價體系，達(dá)到知識、技能、素養(yǎng)的融合，培養(yǎng)“以德為先，德智體美勞全面發(fā)展的能夠服務(wù)生產(chǎn)一線高素質(zhì)技術(shù)技能人才”，實現(xiàn)職業(yè)需求的人才培養(yǎng)目標(biāo)，實施了“標(biāo)準(zhǔn)跨界、德技融合”。從而實現(xiàn)職業(yè)教育作為類型教育的辦學(xué)質(zhì)量由教育系統(tǒng)的單一標(biāo)準(zhǔn)、單維度評價體系向著多方參與面向職業(yè)的人才標(biāo)準(zhǔn)、多維度評價體系進(jìn)行跨界。