融合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的生物工程工廠設(shè)計課程教學(xué)探究

周念波 程愛芳 黃芳一 林 剛

武漢生物工程學(xué)院 湖北武漢 430415

在“大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新”的國家戰(zhàn)略背景下，作為肩負(fù)人才培養(yǎng)的高校，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育成為教育改革的一項重要內(nèi)容。我國從2015年起全面深化高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，目前創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育在中國高?；镜玫狡占癧1]，取得了積極進(jìn)展。然而，由于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念的滯后，目前我國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育存在著各成體系、結(jié)合不緊的現(xiàn)象。二者應(yīng)做到有機(jī)融合已得到廣泛的認(rèn)同，成為高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育所關(guān)注的熱點(diǎn)。學(xué)者們在專業(yè)人才培養(yǎng)體系構(gòu)建的宏觀層面上就創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育的融合方面作了大量的研究與實(shí)踐，而在特定專業(yè)課程的微觀層面上的研究較少見，一線專業(yè)課教師缺少可借鑒的在專業(yè)課程層面開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的成功案例。

培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的應(yīng)用型人才是生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)。生物工程工廠設(shè)計是生物工程專業(yè)的一門應(yīng)用性專業(yè)課程，在該課程多年的教學(xué)實(shí)踐中，筆者挖掘和充實(shí)了課程中的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源，探索了將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入課程專業(yè)知識傳授中的途徑和方式。

1 課程內(nèi)容與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的關(guān)聯(lián)性建立

生物工程工廠設(shè)計是一類設(shè)計性課程，而設(shè)計工作是一項具有較強(qiáng)創(chuàng)新性的活動，且?guī)в休^強(qiáng)的專業(yè)性，課程內(nèi)容與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有著天然的聯(lián)系，蘊(yùn)含著極為豐富的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源。在教學(xué)過程中充分挖掘和充實(shí)這些資源，分析并建立與課程教學(xué)內(nèi)容之間的關(guān)聯(lián)，再通過一定的方式實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的融合。

生物工程工廠設(shè)計要求學(xué)生能熟練運(yùn)用生物工藝學(xué)、生物制藥學(xué)、GMP和工程學(xué)及相關(guān)科學(xué)的理論和工程技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生具備生物工程工廠設(shè)計的工程能力和工程素質(zhì)[2]。設(shè)計范圍包括工程項目的新建、改建或擴(kuò)建。課程內(nèi)容主要包括設(shè)計前的決策、設(shè)計過程和設(shè)計評價共三部分內(nèi)容，要求學(xué)生達(dá)到具備對生物工程項目進(jìn)行可行性研究、工藝設(shè)計和項目的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益、社會效益評價的能力。根據(jù)生物工程專業(yè)學(xué)生應(yīng)具備的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力要素，分析了課程知識點(diǎn)中蘊(yùn)含的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源，建立了二者之間的關(guān)聯(lián)(見表1)。

表1 課程知識點(diǎn)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的關(guān)聯(lián)

分析和總結(jié)了課程教學(xué)內(nèi)容中蘊(yùn)含的諸多有關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力要素，涵蓋了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、品質(zhì)、知識和能力等。當(dāng)然，不同的教學(xué)方法的運(yùn)用也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力，課程教學(xué)方法的改革在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育中也發(fā)揮著重要的作用。

2 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與課程教學(xué)融合的實(shí)現(xiàn)方式

2.1 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與課程教學(xué)理念的融合

理清創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育的關(guān)系對于實(shí)現(xiàn)二者的融合至關(guān)重要。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育脫離了專業(yè)課程就失去了專業(yè)基礎(chǔ)的依托，學(xué)生的專業(yè)知識和專業(yè)技能在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中無法得到運(yùn)用；專業(yè)教育完全脫離了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，無法實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。課程教學(xué)理念將直接影響課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式等教學(xué)活動的設(shè)計，新的教學(xué)理念會產(chǎn)生新的教學(xué)模式。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育理念與課程教學(xué)理念是否能夠融合決定著創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是否能夠真正融入專業(yè)課程教學(xué)中。

將培養(yǎng)生物工程專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力的理念滲透到生物工程工廠設(shè)計課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式等課程教學(xué)的全過程。在項目的論證、設(shè)計和評價方法和技能教學(xué)中，嵌入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生將這些知識運(yùn)用到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動中，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決實(shí)際問題的能力，達(dá)到生物工程工廠設(shè)計課程知識和技能的掌握與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力培養(yǎng)的統(tǒng)一。

2.2 教學(xué)方法促使創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與課程教學(xué)有機(jī)結(jié)合

教學(xué)方法是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育之間的黏合劑，某些教學(xué)方法本身就具有對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力培養(yǎng)的功能。通過一定的教學(xué)方法可實(shí)現(xiàn)課程知識點(diǎn)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的關(guān)聯(lián)。過去不變的教學(xué)方法無法適應(yīng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育融合的需要，為達(dá)到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與課程教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，探索和嘗試了多種教學(xué)方法。

2.2.1 項目化教學(xué)法

生物工程工廠設(shè)計是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，僅有理論教學(xué)是不夠的，需要有仿真工作環(huán)境下的系統(tǒng)項目訓(xùn)練。課題組將課程內(nèi)容進(jìn)行項目化整合，選取特定的工程項目作為教學(xué)的載體，通過一個具體項目任務(wù)的完成驅(qū)使學(xué)生掌握相關(guān)的理論知識和實(shí)踐技能，利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力。

在具體項目的選擇上，學(xué)生可選擇自己感興趣的具有實(shí)際意義或者創(chuàng)業(yè)大賽項目，以及可能作為自己將來創(chuàng)業(yè)方向的項目。如年產(chǎn)500噸桑葚酒工廠設(shè)計、年產(chǎn)1 000噸金針菇工廠設(shè)計、年產(chǎn)200噸魚鱗膠原蛋白肽工廠設(shè)計等。這類課題比較容易調(diào)動學(xué)生思考和解決工程實(shí)際問題的主動性和積極性，但需要指導(dǎo)教師給予充分的指引和把關(guān)，避免出現(xiàn)盲目性[3]。以項目實(shí)施的工作流程為主線，將項目分解為項目可行性研究、廠址選擇、工廠總平面設(shè)計、工藝流程設(shè)計、工藝計算、設(shè)備的設(shè)計與選型、車間布置、工程項目的設(shè)計概算與經(jīng)濟(jì)效益評價等若干工作任務(wù)。將完成工作任務(wù)所需的知識、技能及關(guān)聯(lián)知識融為一體，構(gòu)成課程的教學(xué)內(nèi)容。具體實(shí)施過程包括學(xué)生的分組、任務(wù)的下達(dá)、開展設(shè)計、設(shè)計成果的展示與評價。

2.2.2 案例教學(xué)法

案例教學(xué)法在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程和專業(yè)課程的教學(xué)中都是常用的方法，對提高教學(xué)效果起著積極的促進(jìn)作用。在促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育融合中案例教學(xué)法更能體現(xiàn)其優(yōu)勢。

在生物工程工廠設(shè)計課程教學(xué)中，選取的合適案例中既包含了相關(guān)的知識點(diǎn)，也蘊(yùn)含著創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育資源，可實(shí)現(xiàn)同時對學(xué)生專業(yè)知識傳授和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的目的。如“年加工10萬噸西瓜項目可行性研究報告”案例，既包含了項目可行性研究的目的和意義、可行性研究的方法和步驟、可行性研究報告的撰寫方法等知識，同時蘊(yùn)含了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識、對項目的市場調(diào)查、預(yù)測、分析和論證能力等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力要素?！?萬噸燃料酒精廠蒸煮糖化車間工藝流程圖”案例，既可以達(dá)到傳授工藝流程圖的設(shè)計原則、方法和步驟、工程圖紙的表達(dá)方法等知識的目的，同時也可以培養(yǎng)學(xué)生采用先進(jìn)技術(shù)和工藝提高生產(chǎn)效益、節(jié)省投資和生產(chǎn)成本、減少污染保護(hù)環(huán)境等方面的意識。具體實(shí)施過程包括案例的選擇和設(shè)計、開展案例討論和案例總結(jié)[4]，每個環(huán)節(jié)都要體現(xiàn)專業(yè)知識與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的雙重教育。

2.2.3 情景教學(xué)法

情景教學(xué)法是以案例或情景為載體引導(dǎo)學(xué)生自主探究性學(xué)習(xí)，以提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力[5]。創(chuàng)設(shè)虛擬情景，學(xué)生置身其中，體驗創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)過程，獲得創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗。

在項目化教學(xué)過程中，完成每一階段任務(wù)后，各小組要展示自己的設(shè)計成果，其他小組成員充當(dāng)不同身份的評價者來評價設(shè)計成果。如項目可行性研究報告展示中，其他組成員充當(dāng)政府主管部門工作人員、投資者、總工程師、環(huán)保部門工作人員等不同的角色和身份，模擬真實(shí)的情景，對項目的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)型和工程實(shí)施性等方面的合理性進(jìn)行評價。這種情景的創(chuàng)設(shè)使學(xué)生獲得展示者和評價者兩種不同的角色體驗，利于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)施。工廠設(shè)計是各專業(yè)設(shè)計人員通力合作、集體創(chuàng)造的過程。其中公用工程設(shè)計是涉及全廠的設(shè)計，雖不是工藝設(shè)計人員的主要任務(wù)，但需要工藝設(shè)計人員與其他有關(guān)專業(yè)人員相互配合，緊密合作。將學(xué)生分成若干組，分別充當(dāng)工藝、土建、供電、供熱、供冷、給排水、自控儀表等專業(yè)人員，相互提供設(shè)計依據(jù)和設(shè)計要求，共同完成公用工程設(shè)計。這種情景模擬能有效培養(yǎng)學(xué)生的全局意識和團(tuán)隊合作精神。

2.3 課程實(shí)踐體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的實(shí)踐性

專業(yè)課程教學(xué)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育都需要實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過開展實(shí)踐，有效地將兩者融合在一起。生物工程工廠設(shè)計課程實(shí)踐依托已建立的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，通過工廠實(shí)地考察與實(shí)習(xí)，建立以廠址選擇、工廠總平面布局、工藝流程、車間布置、管道布置、公用工程等為主要內(nèi)容的實(shí)踐教學(xué)體系。

2.4 考核方式體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力培養(yǎng)

考核方式對教學(xué)活動具有重要的導(dǎo)向作用，對學(xué)生的發(fā)展具有積極的促進(jìn)作用[6]。融入了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的課程，其考核方式應(yīng)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相匹配，利于學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力培養(yǎng)。

生物工程工廠設(shè)計是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，傳統(tǒng)的卷面考試不能客觀反映對學(xué)生能力的評價，融入了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的課程成績評定應(yīng)貫穿于授課的全過程。生物工程工廠設(shè)計課程采取過程考核方式，注重實(shí)踐性考核形式，建立以設(shè)計實(shí)踐、課堂討論、工程素質(zhì)與工程技能為主要內(nèi)容的考核評價體系，體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力培養(yǎng)的要求。課程成績由四部分組成。(1)平時出勤占10%。(2)設(shè)計實(shí)踐占50%。學(xué)生自由組隊，自選項目，教師根據(jù)課程章節(jié)內(nèi)容和進(jìn)度，下達(dá)設(shè)計任務(wù)，小組完成設(shè)計并提交設(shè)計成果，教師按設(shè)計成果的質(zhì)量及組長按對設(shè)計成果的貢獻(xiàn)大小分別對小組成員進(jìn)行評分。(3)課堂討論占20%。討論內(nèi)容包括設(shè)計成果展示及具體知識點(diǎn)討論，按討論中學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評分。(4)工程技能占20%。包括工程圖紙閱讀，AutoCAD繪圖軟件運(yùn)用，工程項目設(shè)計概算和經(jīng)濟(jì)效益評價的掌握等，按各項技能掌握與否及運(yùn)用熟練程度進(jìn)行評分。

2.5 專業(yè)教師的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育能力決定融合的成效

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育不僅僅是學(xué)工部門、就業(yè)部門教師的工作，也是每一位一線專業(yè)教師的職責(zé)和使命。不改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，不能很好地融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的課程教學(xué)，是無法適應(yīng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)要求的。這對專業(yè)課教師提出了多元化的要求，既要精通專業(yè)知識，也要掌握創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育技能。

生物工程工廠設(shè)計課程教學(xué)團(tuán)隊通過以下方式不斷提高教師的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育能力。(1)承擔(dān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的通識課程教學(xué)，如承擔(dān)創(chuàng)業(yè)導(dǎo)航課程的教學(xué)任務(wù)，掌握創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論知識和實(shí)踐技能以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)技能。(2)通過工廠參觀學(xué)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)、參與工程項目設(shè)計等，提高工程設(shè)計技能和實(shí)踐指導(dǎo)能力。(3)教師間的傳幫帶、優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計案例分析研討等。(4)擔(dān)任大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽導(dǎo)師，提高創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)能力。通過以上多種方式，加強(qiáng)教師實(shí)踐性環(huán)節(jié)的鍛煉，建立知識結(jié)構(gòu)合理、業(yè)務(wù)水平高、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的教師團(tuán)隊。

3 結(jié)語

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才培養(yǎng)是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。為培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才，融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育成為專業(yè)課程教學(xué)改革的重要內(nèi)容。本文探索了生物工程工廠設(shè)計課程教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的有效融合路徑。通過建立專業(yè)課程知識與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)和能力要素的關(guān)聯(lián)，改革課程的教學(xué)理念、教學(xué)方法、考核方式、實(shí)踐教學(xué)及師資隊伍建設(shè)等，達(dá)到專業(yè)課程與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的有效融合，完善創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系，培養(yǎng)生物工程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。