工程教育认证背景下生物工程专业课程体系重构

金黎明　权春善　张艳梅　姚子昂　许青松　侯熙彦

摘  要：生物工程专业作为大连民族大学第一个申请工程教育认证并通过受理的专业，以2019版培养方案修订为契机，基于培养目标和毕业要求，在对国内外多所高校、专业教师、毕业生和行业企业专家进行调研的基础上，重构生物工程专业课程体系，并建立课程体系合理性评价机制，以期更好地符合工程教育认证的标准。

关键词：工程教育认证；生物工程专业；课程体系；培养方案；评价机制

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）17-0107-04

Abstract： Bioengineering is the first major of applying for and passing the engineering education accreditation in Dalian Minzu University. In order to better meet the standard of engineering education accreditation， during the course of revision of 2019 edition training program， curriculum system of Bioengineering Major was reconstructed and the curriculum system rationality evaluation mechanism was established which were based on training target and graduation requirements， and the investigation of many universities at home and abroad， professional teachers， graduates， and experts of industry and enterprise.

Keywords： engineering education accreditation; Bioengineering major; curriculum system; culture program; evaluation mechanism

工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，同时也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。2016年6月2日，在马来西亚吉隆坡举行的国际工程联盟2016年会议上，我国由《华盛顿协议》预备会员转为该协议第18个正式成员。这是我国高等教育发展的一个里程碑，意味着我国工程教育质量开始从国际高等教育发展趋势的跟随者向领跑者转变[1-2]。

大连民族大学（以下简称“我校”）是国家民委直属高校，是唯一一所设在沿海城市的以理工科为主的年轻民族高校[3]。生物工程专业是我校最早设立的专业之一，经过多年建设，取得了一定的成绩，目前为国家一流本科专业建设点、教育部高等学校特色专业、辽宁省普通高校一流本科教育示范专业；生物工程学科为大连民族学院一流学科、辽宁省重点培育学科、国家民委一级重点学科，并获得一级学科硕士学位授权点。为了更好地保证我校工程教育专业人才培养质量，提高工程教育对社会产业发展的适应性，着力为民族地区培养应用型工程技术人才，学校于2018年动员并启动了工程教育认证筹备工作。

我国各高校在启动工程教育专业认证工作过程中，发现课程体系设置是否科学、合理，会直接影响到毕业生的工程实践能力与创新能力，进而影响专业培养目标、毕业要求的可达成度，可见课程体系的重要性。生物工程专业以2019版培养方案修订为契机，基于培养目标和毕业要求重构生物工程专业课程体系，以期更好地符合工程认证的标准。

一  课程体系的构建原则

课程体系的构建和设置严格遵循以下原则。

1）严格对标《生物工程类教学质量国家标准》《工程教育认证标准》。尤其是2020年补发的《工程教育认证专业类补充标准》中，对生物工程类及相关专业课程体系的标准明确指出，“课程体系设置应确保学生在毕业时能够运用数学（含高等数学、线性代数等）、自然科学（含化学、物理、生物等）、工程科学原理（含信息、机械、控制）和实验手段，表达和分析化学、物理和生物过程中的复杂工程问题；能够研究、模拟和设计化学、物理和生物过程，具有系统优化的知识和能力；能够理解和分析在化学、物理和生物过程中存在的HSE风险和危害，了解现代企业HSE管理體系”。

2）要符合国家、社会、行业发展需要，并充分体现学校和专业特色。具体来说，即要符合专业的培养目标，我校生物工程专业的培养目标为“本专业立足沿海，面向民族地区和东北区域，培养适应现代生命科学发展和国家生物技术产业建设需要，具有良好的人文社会科学素养、工程职业道德和创新创业精神，掌握生物工程及相关学科的基本理论和专业知识，融合生物特色资源利用及生物工程下游分离技术等专业特色，具备分析、研究和解决工程问题的能力，能够在生物工程及其相关领域从事工程与工艺设计、产品和技术开发、生产和质量管理等工作的应用型工程技术人才和管理人才，培养”德、智、体、美、劳“全面发展的社会主义建设者和接班人”。

二  对原课程体系的评价和结果

（一）  对原课程体系的评价

在重新构建新的课程体系之前，专业对原课程体系进行了评价，并做了一系列充分的调研工作。

1）通过与国内、国际院校联系，先后获得16所院校生物工程专业的培养方案，其中国内院校12所、国际院校4所，对各高校的生物工程专业课程体系设置进行了学习、参考和借鉴。

2）成立了生物工程专业课程体系合理性评价小组。参考课程教学大纲、2015级学生的课程目标达成情况报告（年度报告），形成了毕业要求达成情况评价报告（年度报告）。重点对课程对观测点的支撑强度是否足够、各门课程的支撑强度设计（权重）是否合理、课程目标与观测点的对应是否合理、课程主要内容设置是否形成了对观测点的支撑及课程设置是否能够保证毕业要求的能力达成进行了评价。

3）组织2015级学生进行问卷调查，针对课程设置等问题进行调研。

4）组织行业、企业专家座谈会，针对课程安排是否有利于学生能力的形成，课程设置是否能够保证毕业要求的能力达成，先修后修关系是否明确、衔接是否合理等问题进行了研讨和调研。

（二）  评价结果

1  专业课程体系合理性评价小组意见

生物工程专业课程体系合理性评价小组一致认为，2015版培养方案中，课程基本能够支撑对应的观测点、各门课程的支撑强度设计（权重）比较合理、课程目标与观测点的对应比较合理、课程主要内容设置能够支撑对应观测点、课程设置基本能够保证毕业要求的能力达成。但是，在课程设置中还存在着一些问题，在2019版培养方案中进行了修订。

2  学生意见

2019年，生物工程专业联合学工办对2015级生物工程专业52名应届毕业生进行了问卷调查。从图1（a）可以看出，学生对生物工程专业的课程设置很满意、满意、基本满意的分别占67.31%、26.92%、5.77%，不满意的为0。从图1（b）可以看出，学生认为实践类课程、专业课、外语类、工程类、经济管理类（经管类）、人文类、数理类需要进一步加强的分别有70.65%、44.23%、35.87%、31.52%、29.89%、27.72%、11.10%，说明实践类课程需要大幅度加强。

3  行业、企业专家意见

行业、企业专家提出了许多有针对性的意见和建议，对课程体系的修订发挥了很好的作用。

1）将原来的发酵工程与设备课程分解为两门课发酵工程、生物工程设备两门课程。

2）专业基础课程中生物学基础课程门类较多，课程内容有不少重复的部分，因此将原来的分子生物学和基因工程合并，学分由6学分调整为4学分。

3）企业专家和同行专家认为应加强学生生物伦理、职业道德等方面的素质，建议增设生物伦理学课程，可设为选修课。

4）专家建议电工电子学、金工实习应设为必修课。

5）为提高学生的环境和可持续发展的意识，加强生物工程安全方面的知识和能力，增设生物工程安全与环境保护课程。

三  课程体系的重构

新课程体系的设置，以《生物工程类教学质量国家标准》《工程教育认证标准》为依据，制订专业主干学科；在此基础上，结合学校、学院和专业特色，设置延伸拓展课，与专业主干学科相互支撑，形成生物工程专业课程的基本框架[4]。课程的设置主要围绕学生的知识结构培养、能力培养和素质培养三大方面，从而实现专业的培养目标。

最后，在2015版人才培养方案的基础上，对照工程教育专业认证通用标准要求，参考行业、企业专家、学生问卷调查结果和专业教师的意见，形成了新的课程体系。新课程体系由通识教育平台、专业类（专业基础）教育平台、专业教育平台和集中实践教学环节等构成，各类课程设置情况如下（表1）。

通识教育平台课程：包括思想政治理论课程、民族理论与民族政策、大学外语、计算机类课程、体育训练、职业发展与创业就业指导课程、大学生身心健康、中国传统文化（大学语文）、通识教育选修课程和跨专业选修课程及第二课堂教育等课程，其中通识教育必修课程达到8学分，拓展教育类选修课程达到7学分。

专业类（专业基础）教育平台课程：包括自然科学基础课、专业基础必修课程和专业基础选修课程，其中专业基础教育必修课达到43.5学分，选修课达到4.5学分。

专业教育平台课程：包括专业核心课程和专业选修课程，专业核心课程主要体现本专业的优势和特色课程。专业选修课分为专业特色类课程，包括海洋生物学、海洋生化工程、生物技术产业化、天然产物化学、生物制品现代生化分析技术和免疫学；专业拓展性课程，包括植物病原微生物学、高级生化、生物信息学、GMP与新药申报、药用植物学、细胞信号转导和遗传学；专业技能性课程，包括微生物育种学、微生物检测技术、发酵工厂设计概论、酿酒工艺学、动物细胞培养技术、科技文献检索与写作和现代生物技术。突出分类指导，按学生发展方向分模块设置。

相关要求明确指出，与本专业毕业要求相适应的数学与自然科学类课程至少占总学分的15%；符合本专业毕业要求的工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程至少占總学分的30%；工程实践与毕业设计（论文）至少占总学分的20%；人文社会科学类通识教育课程至少占总学分的15%。从表2中可以看出，新课程体系中课程学分比例完全符合工程教育专业认证的标准。

四  对新版课程体系的评价和结果

经过正式运行后，2022年1月，生物工程专业面向2019级生物工程专业学生和专业教师做了一个问卷调查，对新版（即2019版）培养方案中的课程体系的合理性进行评价。评价结果表明，专业教师一致认为2019版课程体系合理，能够满足工程认证的要求。2019级生物工程专业65名学生中，对2019版课程体系中数学与自然科学、工程及专业相关、工程实践与毕业论文、人文社会科学类课程设置满意的比例分别为92.31%、98.46%、96.92%、95.38%，从这组数据可以看出，学生的满意率是非常高的，说明新版的课程体系设置比较科学、合理（图2）。

五  课程体系合理性评价机制的建立

如前文所述，作为培养目标和毕业要求达成的重要支撑，课程体系设置至关重要，故定期评价课程体系设置是否合理对毕业要求达成和培养目标的实现意义重大。

生物工程专业在参照《大连民族大学课程体系合理性评价机制（试行）》的基础上，构建了本专业课程体系评价机制，简述为：成立了以学院院长为组长，教学副院长为副组长，专业负责人（系主任）、教学督导、专业教授代表和校外专家为成员的课程体系设置评价工作小组，以工程教育专业认证人才培养通用标准及专家、毕业生反馈信息为评价依据，对开设课程性质（必修课或选修课）、学分、先行后继关系、课程结构及所占比例进行合理性评价，重点评价课程体系是否支撑毕业要求达成情况（表3）。评价周期原则上与培养方案评价周期一致，一般为4年，执行过程中当年可以申请微调，确保开设的课程有利于培养学生解决复杂工程问题的能力，满足专业持续发展的需求，符合用人单位的要求。根据评价结果，进行下一次课程体系的调整。

六  新版课程体系执行过程中需要注意的问题

我国现有310多所高校设有生物工程专业，生物工程专业2016年才开始开展工程教育认证，截至2020年，设有通过专业认证的生物工程专业的高校有13个（北京化工大学、华东理工大学、南京工业大学、浙江工业大学、昆明理工大学、大连工业大学、江南大学、常熟理工学院、浙江科技学院、陕西科技大学、天津大学、福建师范大学和四川大学）。我校生物工程专业提交的申报书于2019年底已被成功受理，2021年迎来专家进校，评价良好，做好后续工作。目前，新版课程体系执行过程中需要注意以下问题。

1）需要使所有专业教师充分理解工程教育认证理念。专业教师充分把握“反向设计、正向实施”教学设计理念，才能以人才培养目标为起点，反向进行课程体系及教学内容、环节等的设计，创新性的组织开展教学活动，将学生中心的理念充分体现在实际教学中[5]。

2）充分发挥学院教学督导对课程教学质量的监督作用，把关教学质量，對教学效果进行评估，督促教师在教学形式、组织、评价等方面持续改进。在完成课程目标的同时，实现毕业要求和培养目标的达成。

参考文献：

[1] 姚韬，王红，佘元冠.我国高等工程教育专业认证问题的探究——基于《华盛顿协议》的视角[J].大学教育科学，2014，4（4）：28-32.

[2] 刘秋华，冯奕.基于认证范式下的专业创新与实践[J].中国大学教学，2017（8）：64-67.

[3] 金黎明，侯熙彦，门磊，等.面向应用型人才培养的“药物分析”教学改革与实践[J].大连民族大学学报，2020，22（3）：277-280.

[4] 张玉，斯日古楞，芒来，等.民族地区卓越农林人才动物科学专业课程设置的研究与实践[J].黑龙江畜牧兽医，2018（1）：238-242.

[5] 施晓秋.遵循专业认证OBE理念的课程教学设计与实施[J].高等工程教育研究，2018（5）：154-160.