生物工程畢業實習教學模式研究

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摘要：畢業實習是本科階段邁向社會的重要實踐環節，是培養學生解決工程問題能力的必要教學途徑。北京聯合大學生物工程專業基于OBE理念對畢業實習的教學模式進行了探索，針對應用型人才的“三層次”培養目標，構建了“四模塊”實踐教學模式和“三階段”評價方式，收獲了良好的教學成果，達到了校企雙贏的目的。

關鍵詞：OBE；生物工程；畢業實習；教學模式

畢業實習是為培養學生在真實的工作場景中運用理論解決工程實際問題的能力而設置的實踐環節，是生物工程專業人才培養中重要的組成部分。實踐教學按能力層次可分為：基礎層——基本技能培養、拓展層——綜合實踐能力培育、升華層——工程創新實踐訓練，這三個層次的能力培養是層層遞進的關系[1]，其中畢業實習屬于最高層次。它是學生對大學前三年所獲得知識、能力、思維和素質的系統化總結，是學生綜合性運用所學知識升華能力的過程。同時它也為學生后續的畢業設計(論文)以及今后走向工作崗位打下了良好的基礎[2-3]。教育部《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》指出，對于大學生本科專業教育質量評價要突出學生中心、突出產出導向、突出持續改進。實踐教學是鞏固學生基礎知識、培養學生動手能力和創新思維的重要途徑。在實踐教學組織中，教育者必須對學生畢業時應達到的能力和水平有清晰的認識，并據此探索和設計適宜的教育結構或教學計劃[4]。基于學習產出的教育模式(outcomes-basededucation,OBE)強調教學過程和結果不能僅僅在宏觀上以學生為中心，還應更多地關注學生最后學到了什么、學會了什么、學好了什么[5]。因此，將OBE理念引入生物工程專業畢業實習可以有效地解決傳統實習模式帶來的諸多問題，達到工程教育認證對畢業生各方面的能力要求。

1傳統實習模式存在的問題

畢業實習是本科教學中較為特殊的教育環節，它不僅涉及學生、教師、學校，還涉及到實習接收企業。由于學校和企業是兩個相互獨立的主體，如果不能構建有效的雙贏模式，就會使畢業實習流于形式。我們經過具體分析發現，目前傳統的實習模式主要存在以下問題。(1)建立穩定的實習基地存在困難傳統模式中，實習基地的建立往往是靠教授、校友的私人關系，穩定性差[2]。分析原因主要是：大型企業人員構成較為穩定，預留崗位較少，不需要通過培養實習生的方式招聘人才，因此對校企合作并不積極；小型企業對實習生需求多，但所提供崗位數量不穩定，且常常擇優錄用，而非全盤接收，同樣不能滿足高校實習需求；另外，學校實習經費不足，所支付的實習培訓費對企業缺乏吸引力[6]，也是實習基地穩定性差的重要原因。(2)校企雙贏難以達成對學校而言，畢業實習需要企業能夠提供穩定的短期崗位，且崗位工作與學生的知識、能力培養要求相匹配。對企業而言，則更希望獲得長期實習生以應對用工短缺和用工成本高的問題，短期實習并不能給企業帶來實際的收益，同時還存在一定的安全風險。高校人才培養與企業發展需求不匹配，造成了校企雙贏只能停留在觀望階段，難以達成雙贏。(3)實習評價缺乏硬性規定傳統畢業實習沒有明確具體的考核標準。僅依靠實習報告等文字性材料作為評價標準，缺乏統一客觀的評價標準，容易出現實習指導教師的主觀評判影響學生實習成績的情況。另一方面，由于學校指導教師一人負責多家企業的多名學生，無法完成現場指導，對學生實際情況往往一知半解，缺乏過程性指標，致使評價結果無法反映真實的學習成果[6]。

2OBE理念對畢業實習教學改革的應用價值

OBE是一種以成果為導向的人才培養模式，關注學生在畢業時或畢業后一段時間(一般3~5年)應取得的學習成果，然后通過一定的課程與教學計劃，確保學生達成這些成果[1]。OBE的興起是由于作為教育強國美國的人們對其在科技方面的貢獻及表現并不滿意，因此，他們開始反思教育的實用性以及成果的重要性。在此背景下，1981年興起后經過近40年的發展和完善，OBE理念已經形成了比較完整的理論體系，被認為是追求卓越教育的正確方向[7]。OBE認為教育過程的設計應當圍繞實現學生特定學習產出而展開，教育環節和課程均被看作是實現學生學習產出的手段。在設計課程或開展教學活動之前，應首先明確該課程及其教學活動對實現教學目標的貢獻。學生預期學習產出(即教學目標)先于教學內容存在，課程設置、教學組織等只是實現教學目標的途徑[4]。根據OBE理念，教學體系設計應遵循“回溯式設計”原則，即按照“界定預期學習產出-實現預期學習產出-評估學習產出”的步驟進行，學生產出評估構成教育持續改進的閉環[8]。具體而言，實施OBE教育模式主要分為四個步驟：第一，明確培養目標，課程的培養目標要與學校的育人目標相匹配，并能明確其在培養方案中的位置；第二，設計能夠達成目標的教學模式；第三，給予相應的資源配置；第四，需要圍繞學生的學習成效對課程進行評價，并提出持續改進的建議，從而形成課程建設的閉環[9]。

3基于OBE的畢業實習探索和創新

北京聯合大學生物工程專業基于OBE教育模式，結合國際工程教育改革及工程教育認證發展趨勢，對畢業實習實踐教學過程進行了探索和創新，主要包括以下四個環節。(1)明確“三層次”培養目標。明確課程培養目標是實施OBE教育模式中最重要的一步，高校需要認真結合時代背景和學校的辦學定位，提出實事求是、具有中國特色、學校特色的教育目標[10]。我校生物工程專業將畢業實習的培養目標分解為三個層次：第一層次，熟悉單元生產過程，鞏固專業知識，培養學生理論聯系實際、獨立分析問題和解決問題的能力；第二層次，了解生產全過程，使學生對所學的理論知識融會貫通，系統地運用專業知識和專業技術，并在實踐中培養創新思維；第三層次，培養學生良好的職業道德、嚴謹的科學態度和工作作風，為畢業后從事相關工作打下基礎。(2)構建“四模塊”實踐教學模式。基于上述目標，在畢業實習課程實踐中構建基本技能訓練、工藝流程訓練、創新思維訓練、職業道德訓練“四模塊”實踐教學模式，從而進一步落實培養學生實踐能力的宗旨。模塊一：基本技能訓練。學生進入實習企業后，前兩周首先分配至車間進行頂崗實習，配備專門的企業導師對其進行崗位基本技能訓練。在此過程中，學生可以掌握符合實際生產操作規范的技能。這與學校實驗室中的實踐活動是不同的，每一個動作都有相關規定，不符合要求可能會涉及到產品的質量問題。模塊二：工藝流程訓練。學生在熟悉本車間的基本工序后，采用短期輪崗及沙盤訓練的方式，熟悉工廠的全部車間布局及其工藝流程，達到對知識融匯貫通、系統性理解的目標。模塊三：創新思維訓練。主要采用“CDIO”教育模式。“CDIO”分別代表構思(conceive)、設計(design)、實現(implement)和運作(operate)，它以產品研發到運行的生命周期為載體，將實踐與課程有機地聯系在一起，項目的研發過程使學生掌握工程基礎知識，提高學生個人能力、人際團隊能力和工程系統的適應與調控能力[11]。具體而言，企業導師根據學生在學校所接受的科研訓練，結合企業有待優化的生產環節，通過指定或學生自擬研發課題的形式對學生進行創新性訓練。在項目實施過程中，學生將專業理論知識與實習所獲得的崗位經驗有機結合在一起，為項目設計解決方案并完成課題，實現了真正意義上的理論與實踐相結合。創新思維訓練不僅加深了學生對知識的理解，還激發了其對專業的熱愛。這種以“CDIO”為載體的培養模式是“OBE”人才培養模式的一個重要途徑。模塊四：職業道德訓練。此環節貫穿整個實習過程，從實習面試、入廠培訓、頂崗實習到課題研發，每一個階段都有相應的指導教師為學生進行職業行為規范訓練，樹立各個崗位的職業道德意識，為學生將來進入職場打下了良好的基礎。(3)建立產教融合實習基地。學習科學的研究表明，在實際場所中運用知識時，學習者會對知識理解把握得更加深刻[12]。因此，人才培養需要給予相應的資源配置以創建有利于學習者深刻理解概念的學習環境[10]。隨著高校教改的深入進行，實踐教學的重要性地位得到廣泛認同。以培養學生的專業素質、綜合能力和就業競爭力為宗旨，借助政府平臺，以減稅等多種方式積極鼓勵企業為高校人才培養提供實習崗位，結合校企兩種不同的教育資源，搭建聯合實習基地，已成為探索大學生實習模式改革的重要途徑[13]。北京市海淀區是中關村國家自主創新示范區的核心區，海淀區為服務中關村核心區戰略新興產業發展、解決中高端產業技術人才緊缺的難題，以海淀區職業教育集團為平臺，與本區高新企業聯合成立了海淀區大數據產業產教融合實習實訓基地，其平臺構建具有一定的通用性和適用性。我校生物工程專業與平臺企業北京北大維信生物科技有限公司實習實訓基地建立合作，成為政府搭臺產教融合實習基地創建新模式的受益者，為生物工程專業學生提供了穩定的實習崗位。(4)實施“三階段”評價方式。學習產出評估工作是OBE教育模式必不可少的環節，也是牽扯教師精力最多、最復雜的環節，同時也是目前國內高校最為薄弱的環節[8]。準確地評估學生的學習產出需要建立一個完善的考核評價機制。對學生學習產出的評估通常采取直接評估和間接評估兩種形式。直接評估指使用標準化測量工具或者充分利用課程作業、研究報告、表演展示等學習過程資料，通過縱向分析和橫向對比進行評估；間接評估主要包括調研問卷、訪談、學生自我評估報告等方式，其中調查問卷是最主要的評估工具[14]。我校在實踐中提出了基于OBE模式的“三階段”評價方式。“三階段”即實習前期、實習中期和實習后期三階段。第一階段實習前期，依據學生所提交的實習規劃，考察學生對企業背景、產品原理、崗位要求以及實習期間整體安排的熟悉程度，要求做到對實習企業、實習崗位、實習安排了然于胸。第二階段實習中期，主要考核學生的出勤狀況以及對崗位基本技能的掌握情況。通過學生提交出勤記錄、實習日志以及車間內實操視頻的方式進行考核。第三階段實習后期，主要采用提交實習報告、現場答辯、實習座談的方式綜合評價學生的產品工藝流程設計能力、科研課題創新能力以及實習綜合能力。“三階段”評價貫穿整個實習過程，從專業知識技能、創新精神和社會責任等角度對學生學習產出進行了全面考察。通過“三階段”評價，老師能夠精準地發現實習過程中學生存在的問題，針對這些不足，進一步調整實習崗位及任務要求，從而保證下一屆學生此項能力得以提升，達成持續改進，形成課程建設的閉環。

4結束語

畢業實習是高校人才培養工作的重要組成部分，是培養創新性人才的重要途徑[4]。北京聯合大學作為應用型院校，結合首都功能定位，提出了“學以致用”的校訓。生物工程專業基于OBE理念，針對畢業實習的“三層次”培養目標，構建了“四模塊”實踐教學模式。通過基本技能訓練、工藝流程訓練、創新思維訓練、職業道德訓練四個模塊的學習，全方位提高了學生實習的積極性，加強了學生對真實場景中專業能力的認知，增強了學生應用專業知識處理現實問題的能力。高校人才培養需要滿足企業及社會的發展需求，“三階段”評價方式是針對學生能力要求和培養目標達成的多元化評價機制，對學生實習行為能力形成全過程的評估，有效提升了學生的工程素質、社會意識和創新能力的評價效果，使課程的持續改善得以實現。OBE教育模式作為世界先進的教育理念，已在國內外工程領域人才培養中取得了良好的效果[1]。

我校生物工程專業在畢業實習中引入OBE理念，對傳統教學模式進行改革，符合時展的要求。通過與OBE理念相融合，畢業實習實踐教學環節為生物工程專業學生實踐創新能力的培養提供了更為有效的途徑。

作者:冀頤之 王暄 井圓圓 鄧翀 周考文 趙有璽 單位:1.北京聯合大學生物化學工程學院 2北京北大維信生物科技有限公司