基于互联网+云班课平台重塑生物工程综合实验教学模式

张言周　沈敏　刘方方　朱德伟

摘 要

生物工程综合实验是生物工程专业实践环节必修课程。教学实践中发现许多制约提升教学效果的因素，如实验项目与生产实际联系不够紧密，实验内容缺乏创新及设计空间，实验技能不能及时跟踪技术发展前沿等。而互联网+移动云班课平台在教学中的应用将有助于突破这些制约因素。鉴于此，作者在教学实践中，构建并应用了基于互联网+云班课平台的校企协同教学模式，有利提升了学生的实践能力。

关键词

生物工程综合实验;互联网+;云班课

中图分类号： G642.423;TQ920-4            文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.03.002

目前，許多大学院校均开设了生物工程综合实验课程，并构建了多种形式的教学体系或模式，其中以“问题导向”、“项目化教学”、“校企协同培养”的教学效果较为突出[1]。但是，教学实践中仍存在制约提高学生实践能力的因素，如实验项目与生产实际联系不够紧密，实验内容缺乏创新及设计空间，实验技能不能及时跟踪技术发展前沿等[2]。因此，作者结合自身教学经验，并借助互联网+移动云班课平台探索构建新的生物工程综合实验教学模式，以切实解决上述影响教学质量提升的不利因素。

1 生物工程综合实验的课程性质与地位

生物工程综合实验是在基础课、专业基础课结束后，通过开设综合性实验形式的实践课使学生能够掌握生物工程行业科研和生产的发展现状和前沿趋势，了解生物工程领域的新工艺、新设备、新技术、新产品;能够综合、灵活地利用发酵工程、基因工程、酶工程、细胞工程、生物分离工程及生物信息学等学科核心理论、方法与技能，发现、分析和解决生物工程生产中的实际问题，设计和实施生物工程实验，并通过信息分析和处理得到科学、合理、有效的生物工程技术或工艺设计方案。通过以上实践内容的开展，提高学生的工程实践能力，最终使学生获得初步进行生物工程项目设计、开发与管理的能力。

2 生物工程综合实验教学中存在的问题

2.1 教学资源建设持续更新不足，与生产实际仍存在一定差距

学校配置的实验仪器设备相比于生产性的企业而言，以小型研究性设备为主，缺乏生产规模的设备;而相对于研发性的企业而言，学校的设备又不够先进、全面，这就导致依托学校现有仪器设备开设的实验项目相对固化，也不能很好地契合生产实际或反映学科发展趋势。而且，学校因为建设经费的问题，相关教学资源和实验项目的建设缺乏持续更新能力。

2.2 实验内容缺乏创新与设计空间，无法反映行业发展前沿与趋势

由于受到教学资源的限制，实验内容依然主要是教师主导的示范性实验为主，仅有一小部分的设计性环节，远不能满足学生个性化发展的需求。由于实验内容的单一性，缺乏设计环节，老师学生互动少，导致无法有效培养学生的创新能力。此外，多数实验内容取材于教材或教师的科研项目，内容与生产实际存在一定的脱节，无法反映行业发展前沿与趋势。

2.3 实践技能无法及时跟踪技术发展前沿，与企业需求存在差距

由于教学资源和实验内容建设的持续更新不足，学生学习掌握的实践技能往往是生产中已经非常成熟或已经面临淘汰的技能，而创新型企业的发展壮大主要依托先进技术，这就导致学生进入企业实习时，需要重新进行培训才能适应岗位要求，与企业对人才的能力需求存在差距。

因此，针对上述制约提高生物工程实验教学效果的因素，亟须进一步完善实验课程教学模式，以更好地将企业的平台资源与工程师等人才资源纳入教学过程，以期提高学生的学习兴趣和实践技能。而互联网+移动云班课技术的出现，为重塑生物工程综合实验教学模式提供了有力的技术支撑。

3基于互联网+云班课平台的校企协同教学模式的构建与实践

结合前期“以问题为导向的微生物学实验教学改革和实践”项目的建设经验，并吸收先进教学理念，运用信息技术、数字资源和信息化教学手段，构建以互联网+蓝墨云班课应用为基础的校企协同教学模式。

3.1 设计理念与思路

目前微生物发酵是生物工程综合实验课程的主要内容形式，也是企业生产中最常用的技术手段和生产方式。基于这一背景，确定了“问题导向-工艺开发-工程实践”的教学模式设计理念。“问题导向”是从产业或行业的生产实践及科研前沿中寻找问题，确定实验主题;“工艺开发”是指通过对发现的问题进行分析，综合利用生物工程原理与技术设计能有效解决问题的新工艺;“工程实践”是指将新设计的工艺应用于生产实践，在实践中对新工艺进行检验，并总结存在的问题，持续改进工艺设计，提出解决问题的创新性方案。

3.2 关键能力的培养

基于上述设计理念与思路，实现如下关键能力的培养，主要包括发现与分析问题能力、项目设计与开发能力和工程实践能力。这些关键能力的培养层层递进，最终是要提高学生的工程实践能力。而每个关键能力的实现需要满足图中所示的具体能力指标或要求。

3.3 教学内容的设计

主要通过建设选题列表和案例库来保证教学内容的完整与持续更新。选题列表素材由教师根据经典教学案例或最新科研成果进行拟定，约占50%;也可由学生根据行业见习所得成果自拟，约占20%;余下30%的选题由学校实训或实习基地的企业工程师拟定。案例库的建设，主要是从教学案例、企业生产案例以及以往课程中比较有代表性的案例三个方面进行选材。同时，部分案例制作成视频，便于学生更直观的学习和训练。

3.4 互联网+云班课平台的支撑作用

以上选题列表和案例库均置于云班课上，学生可以随时随地的学习，而不只能局限于课堂。同时，云班课中专门设立交流专区，将科研人员、企业工程师、教师、学生纳入同一个交流平台，便于交流，获得与生产或科研实际紧密契合的经验，有利于提升学生的实践能力。

4 结语

经过近两年的教学实践，生物工程综合实验教学效果明显提升，基于互联网+云班课平台的校企协同教学模式具有如下优势：第一，能够利用互联网+信息技术，将最新科研成果或企业平台资源纳入教学资源的建设中来，实现教学资源建设的持续更新，并与生产实际紧密契合;第二，由教师、企业工程师、科研人员共同讨论交流建立选题列表和案例库，使实验内容有足够的创新与设计空间，能及时反映行业发展前沿与趋势;第三，借助案例库中与生产实际紧密契合的案例，以及交流专区学生能与工程师、科研人员直接交流的便捷性，使得学生获得的实践技能能紧跟技术发展前沿，并与企业需求有效衔接。

参考文献

[1]普燕， 樊永红. 浅谈生物工程发酵综合实验的改革建议[J]. 教育教学论坛， 2018（20）： 266-267.

[2]连之娜，陈牧，徐勇等.生物工程实验教学的改革与探索[J].广东化工，2015，42（291）：124，126.