冀宏 张扬 朱益波 张根华 | 产教融合型课程的理路与实践——以常熟理工学院行业课程建设为例
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本文由《高等工程教育研究》授权发布
作者：冀宏 张扬 朱益波 张根华
摘要基于实证研究，本文提出了产教融合型课程的建设理念和建设方法，阐释了产教融合型课程的内涵并深入分析了基于产业学科的产教融合型课程知识生产模式。从产教融合型课程的能力导向课程目标设定、能力递进的课程嵌入方式、“五性”课程建设标准、“三要素”课程建设机理、“浸润式—项目中心”课程教学方法和“现代产业学院”课程外部支撑等方面论述了产教融合型课程建设的方法与路径，结合常熟理工学院医药生物技术学院“生物制药行业课程”建设实践予以具体说明，并指出产教融合型课程建设能够有效推进应用型高校工程教育改革。
关键词：产教融合型课程 现代产业学院 知识生产模式 生物制药 应用型本科
本文基于常熟理工学院医药生物技术学院的校企协同行业课程建设实践，从理路分析和实践操作两个层面对产教融合型课程的逻辑依据、建设机制和运行机理进行分析和探讨，以期抛砖引玉，共同推进应用型高校的工程教育改革。
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产教融合型课程的内涵和知识生产模式
产教融合型课程的理路与实践——以常熟理工学院行业课程建设为例
1.产教融合型课程的内涵解析
产教融合型课程的基础是建立校企协同育人共同体；核心是把人才培养融入产业生产过程，把产业教育性资源引入教学过程，实现能力导向的教学内容改革；路径是挖掘业界技术产品和工程案例中的教育性资源，结合学术知识和理论分析整合重构产生的新知识和新应用；目标是实现教学内容对接行业技术反映工程工作的实际问题挑战，学习过程对接企业生产创建高阶性学习过程，从而培养大学生在真实的场景下发现问题并探索解决方案的能力。
基于实践驱动教育的设计是产教融合型课程的基本理念。虽然理论与实践相结合并非新的课程观，然而产教融合型课程更加强调实践先行和从做中学。产教融合型课程理念与杜威的实用主义教育哲学一脉相承。它不同于“先理论后实践”的常规课程设计，而是倡导“边实践边理论”甚至“先实践后理论”，认为知识不是先于行动而存在，而是行动的必然结果，就像杜威认为的那样，除非是作为行动的产物，否则不可能有真正的知识和富有成效的理解，学生掌握知识应该伴随着探索知识。[4]
基于学术根基的高阶应用是产教融合型课程的教学目标。产教融合型课程与工程实际问题紧密相连，而这些问题具有多学科知识交叉、技术因素与非技术因素交叉的复杂性特点，因而产教融合型课程教学目标不是对所学知识的直接简单应用，而是要达成布鲁姆提出的“分析—综合—创造“的高阶性认知目标。同时，虽然产教融合型课程强调技术逻辑但也并不否认传统学科体系在记忆旧知识和学习新知识方面所具有的优点，产教融合型课程的高阶性体现在基于理论分析和知识综合的融合创新与应用。
基于特定“情境”的项目化学习是产教融合型课程教学的基本形式。怀特海说，未被应用的知识是没有意义的知识。产教融合型课程旨在培养学生职业“情境“下的工程实践能力。高校的课堂和实验室可以提供学习学科知识的学术环境，但并非培养学生工程实践能力的好场所，进行这种能力培养的合适场所就是用人单位提供的职场环境。在学术环境中可以分析解决技术问题，在实践环境中可以探索解决工程问题，只有在产业环境中才能够评价和解决复杂工程问题。为此，产教融合型课程的教与学必然要实施企业真实生产环境的任务式培养模式。
基于工程教育的职业靶向性是产教融合型课程的基本定位。工程教育要为学生将来工作和适应工作的变化做准备，课程体系需要从实际的多面性问题入手，以跨学科方式组织多学科知识，为此需要构建“学术课程+通识课程+产业课程（产教融合型课程）”的一体化课程结构以适应这种要求。其中，学术课程为学生建立坚实的理论基础，通识课程可以促进学生跨学科学习具备广博的学问，而产教融合型课程通过解决复杂问题把各门学科知识联系起来，帮助学生深刻理解“交叉融合”的意义，并掌握知识技能融会贯通应用于职场的方法。
2.产教融合型课程的知识生产模式分析
课程是知识传承的载体，知识来源于实践，在某种程度上，产教融合型课程就是工程实践的知识产品。产教融合型课程的内容不是对已有学科知识的目标罗列或者重新排列组合，而是来自新兴产业领域最新的技术产品和工艺创新实践的理论提炼、总结，是由典型工程案例展开的对自然科学和工程科学问题的探索和理论说明，它充分反映了知识的实践性本源和解决实际问题的工具性特点。创新产教融合的知识生产模式是产教融合型课程建设的关键。
新知识的生长点往往出现在学科的边缘和学科之间的交叉处[5]，产教融合型课程内容的知识产生需要基于新的交叉学科的建立。在产教深度融合的环境中学科建设与产业技术创新良性互动，形成了“应用研究—技术转化—技术评价—示范应用—产业化”的技术与产品创新链条，促使高校教师科研方向和科研能力转向应用、转向工程，教师的科研活动导向从知识本身转到业界需求，从学术体系转到工业价值链体系，从学术能力转到工程能力，从文章成果评价转到产业服务效能评价。新经济领域产业技术创新与发展具有明显的多学科交叉跨界特征，绝非依靠单一或几门学科的简单累加，需要面向业界对接工业产品生产（或服务）与生命全周期要求，架构一个有机融通、交叉融合、共同指向的新的学科群，因其带有显著的亲产业属性，可以称为“产业学科”。产业学科的建立为产教融合型课程知识生产创建了根基。
通过对产业先进技术创新、先进设备配置和先进工艺应用的解构，分析企业解决复杂工程问题的具体思路和方法，总结和提炼其中的学术原理与科学发现，据此构成产业学科的外部支撑要素；另一方面，基于应用导向从解决实际工程问题出发，将高校的基础学科和应用学科进行交叉融合和资源集聚，据此构成产业学科的内生增长要素，以上两方面要素相互促进形成产业学科的产生与发展机制。在产业学科的引领下高校新工科专业建设将会得到促进和发展，新工科专业为产教融合型课程的知识生产创建了可持续发展的环境。
在产业学科和新工科专业支撑下，面向应用的产业学科必将带来知识的新发现和新的知识结构，交叉融合的新工科专业建设也将有利于推动知识的新应用和新的知识应用，这种知识再造和知识重构就构成知识增长的新方式，产教融合型课程知识生产的问题中心运行机制和能力导向组织方式得以确立，从而促进了工程实践驱动的知识生产模式的建立，产教融合型课程（内容）便由此产生（图1）。
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产教融合型课程的建设路径和保障机制
产教融合型课程的理路与实践——以常熟理工学院行业课程建设为例
产教融合型课程不是游离于工程教育人才培养方案课程体系之外的“附加物”，而是嵌入其中成为支撑人才培养目标达成的重要部分。产教融合型课程不仅需要将按学科知识系统架构的课程设置转向与产业能力体系衔接的课程设置，还需要重构课程建设的新路径、新标准和新机制。
1.产教融合型课程的目标设定
首先要遵循OBE的原则，基于专业培养目标和毕业要求能力矩阵确定产教融合型课程的基本目标。其次要充分考虑此类课程的职业性特征，为学生将来特定的职业生涯做准备。总体上看，产教融合型课程要有利于解决好三方面的问题：一是解决学生满足知识的简单应用，只会回答问题而不会找问题，更不会把问题解决方案从课堂及实验室进入现实生产的问题；二是解决校内实践平台建设与岗位能力培养“脱节”，学生融会贯通和创造性应用能力较差的问题；三是解决把学术前沿发展、最新技术成果和产业创新实践经验融入专业教学内容，实现校企教育资源共享与传承的问题。
2.产教融合型课程的嵌入与开发
对于工科专业而言，人才培养方案的课程结构一般包括数学与自然科学、人文社科与通识、工程与专业基础、工程实践与毕业设计四类课程群，其中前两类课程群不适合进行产教融合型课程改革，后两类课群比较适合嵌入产教融合型课程或用产教融合型课程替代部分原有学术性较强的课程。产教融合型课程按递进的能力层次分布在不同年级，并与其它专业课程紧密衔接、相互印证、融合开展，形成以产教融合型课程为“桥梁”促进学生工程实践能力渐次提升的融通融合课程体系（图2）。
图 2 产教融合型课程贯穿工程教育课程体系示意图
具体的产教融合型课程开发程序应包括五个步骤（图3）。
图 3 产教融合型课程开发步骤示意图
3.产教融合型课程的建设标准
产教融合型课程要符合大学课程的基本标准要求并遵循教育规律和学生认知规律。其次，教学内容要充分体现学术性与应用性相融通的特点，它不是“理论+案例”的实践经验堆积，而是由典型工程案例展开的对自然和工程问题的科学探索及理论说明，其内容的呈现遵循“先描述，后分析”的原则（先导入工程案例，再用学术原理解释）。除此之外，产教融合型课程还要具备“五性”标准，即①内容前沿性：引领新经济下新型业态发展方向，业界案例体现了行业的最新技术和理论实践。②学用衔接性：非生产案例的简单堆砌，遵循认知规律的基础上重组产业学科知识。③学习建构性：“做中学”采用实践先行的归纳式教学，用以促学和学以致用相统一。④能力融通性：培养学生融合多学科知识、团队合作及领导力等能力，使其能够基于真实情境分析解决专业问题。⑤训练创新性。让大学生在解决复杂问题中发现理论与能力的不足，促进学生在主动寻求解决方案中培养创造性思维和掌握知识应用的创新性方法。
4.产教融合型课程的建设机理
通过前面对产教融合型课程知识生产模式的分析可以看出，产教融合型课程建设应当始于一个或多个产业工程(技术产品)案例（项目），是一个由技术产品到学科知识原理的逆向分析与解构过程，包括工程案例的知识分解（演绎要素）、教学内容的知识聚合（归纳要素）、学习过程的知识应用（实践要素）三部分形成要素。三个要素之间的逻辑关系和运行程序可以这样理解：首先，每一个工程案例都包含了若干复杂工程问题，每个问题的解决都依靠技术创新发明，每项技术发明都是具体学科原理的综合应用，而每个原理又可以分解成若干专业知识点和科学概念，这是一个“演绎的过程”；其次，将这样的工程案例导入教学活动中，从实际问题开始引导学生分析和提出解决方案，在此过程中学生发现自身专业理论与创新应用能力的不足，启发学生自觉主动地记忆专业知识、理解专业原理、学会应用方法，并综合所学通识课程知识和专业课程知识提出解决复杂问题的方案，学生由此“重新发现”和建构自己的知识体系，这是一个“归纳的过程”；最后，学生的学习是实践先行和理实一体化的展开，学生在“边实践，边理论”中针对复杂问题开展研究分析、设计解决方案、进行实施制作，并对实践结果进行评价和改进将知识与经验结合内化形成工程实践能力，这是一个“实践的过程”。如此，三个要素相互作用构成了一个完整的产教融合型课程建设与实施过程（图4）。
图 4 基于工程案例解构的产教融合型课程运行机理
5.产教融合型课程的教学方法
产教融合型课程把专业问题由课堂和实验室迁移到现实生产，强调学生的实践主体性，让学生在实践中获得成就感，产生兴趣，从内心驱动自己主动学习，在解决真问题中提升学生的工程实践能力，真正推进了“教”与“学”方式的变革。为此，产教融合型课程实施“浸润式—项目中心”教学方式，以项目小组为单位，以问题牵引，让学生贴近真实项目开展探究学习，在寻找问题答案中促进学习和多学科交叉应用，进阶式培养学生“认识问题—发现问题—分析问题—解决（复杂）问题”的能力。所以，产教融合型课程教学不仅需要依靠真实的工程实践场景，还需要建立一支产教融合的教师团队协同开展教学活动，通过校企共建的产教融合型课程教研室，制订“理论+实践双模块”教学方案，实施融合式教学过程，让学生在真题、真景、真用中学习真本领。同时，通过在课外推动学生“完成一个课题、加入一个社团、参加一项竞赛”促进“产教融合课题+学生专业社团+创新创业竞赛”的“三合一”多课堂融合学习，拓展产教融合型课程时空边界，建立课内带动课外、课外反哺课内的双向循环促进。
6.产教融合型课程的外部支撑
可以明显看出，产教融合型课程的建设与实施依靠高校、行业和企业的深度协同机制，需要推动原本按“学术逻辑”架构的实践实验平台转向与社会和产业需求对接的按“技术逻辑”架构的工程实践平台，传统的产学研合作因缺少贯穿人才培养全过程的深度融合已不能够完全满足这种需求，因此，需要建立像“现代产业学院”这样的产教融合育人模式才能够更好地支撑产教融合型课程的现实需求。现代产业学院可以推进并完善以项目驱动、平台聚力、组织赋能、课程思政为特征的紧密对接产业需求的课程协同机制（图5），可以不断地提供最新的项目案例、丰富的产教融合师资和匹配的实践学习平台，为产教融合型课程的建设、运行和持续改进搭建良好环境条件，从而进一步推动课程内容与产业需求科学对接，夯实产教融合型课程内涵质量。
图 5 产教融合型课程的现代产业学院外部支撑机制
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产教融合型课程的建设实践及其分析
产教融合型课程的理路与实践——以常熟理工学院行业课程建设为例
常熟理工学院医药生物技术学院（以下简称“现代产业学院”）面向苏州市、苏南地区乃至长三角区域生物医药产业的生物制药类企业，培养具有家国情怀、爱岗精神、全球视野、跨学科合作能力，能解决生物药工艺与品控、有效性和安全性评价复杂问题，从事生物制药技术工艺改进和质量监控的现场技术管理工程师。由于新技术、新标准和新工艺的日新月异，传统人才培养方案中的课程设置不能全部支撑学生达成上述预期的学习成果和人才培养目标，需要重构课程能力目标体系用以指导课程设置和产教融合型课程建设。
1.聚焦课程能力目标
现代产业学院针对生物药临床前研发与生产及其产品全生命周期梳理出生物制药行业11个典型工作岗位，对这些岗位涉及的工程技术能力进行归纳分析，结合能力产出导向教育标准要求和现代产业学院人才培养定位，研究确定人才培养方案毕业要求。[7] 这种毕业要求不仅与知识、能力、素质相关联，并强调适应职场岗位的要求，原有学术逻辑的课程体系已不能与之建立完整的支撑关系，有些能力指标没有适配的支撑课程，需要设计和建设新的课程和课程群进行补充，这些课程只有通过校企协同才能完成，因此属于产教融合型课程建设范畴，在现代产业学院我们称之为——生物制药行业课程（群）。经过梳理整合，此类课程的能力目标可以归结为五大类27个指标点（表1），这个能力指标体系就是生物制药行业课程（群）建设的出发点和依据。
表 1 生物制药行业课程（群）需要支撑的能力指标体系
2.反向设计课程内容体系
遵循OBE的反向设计（Designing Back）原则[8]，结合表1能力指标体系确立生物制药行业课程（群）的框架和课程内容，要求每门“生物制药行业课程”要对实现能力指标有明确的贡献，能够支撑学生达成相应的预期学习成果。这项工作需要依托医药生物技术学院产学研协同机制，成立由企业教师和高校教师共同组建的“产教融合型课程教研室”承担完成，企业教师负责提供典型的生物制药行业标准与规范、新技术新工艺新设备应用等工程案例，高校教师负责针对案例的知识分解和理论说明，双方共同设计课程理论教学和实践教学的方案并在教学实施过程中持续改进。医药生物技术学院共完成建设了18门“生物制药行业课程”（共计50学分，其中实践类课程23学分，占比46%），实现了对行业典型岗位能力培养的全面支撑（表2）。
表 2 行业课程—职业能力支撑关系表
3.改革课程的教学与考核
如前所述，“生物制药行业课程”只是医药生物技术学院课程体系当中的一种类型，按递进的能力层次分布在大学四年，并与其它专业课程紧密衔接、相互印证、融合开展。“生物制药行业课程”的教学由“产教融合型课程教研室”教学团队协同完成，由业界导师和高校教师共同梳理出“理论模块”和“实践模块”内容，通过融合式教学或“线上+线下”混合式教学，形成“双模块，双导师”行业课程教学方案。一般来说，行业课程的教学和学习通常在企业进行，让学生在真实情境下开展“浸润式”学习，通过真题、真景、真学锻炼学生解决真问题的能力。为此，现代产业学院构建了“3+1融合式”教学过程，即要求学生在四年的学习中，至少累计1年的时间参加企业学习（不同于传统意义上的实习），确保“生物制药行业课程”的教学实施。
学生在企业学习阶段实行面向产出的形成性考核与评价，由校企双导师协作完成，同时，考核评价是双向的，教师评价学生学习，学生评价课程和教师教学。教师从三个方面（学习记录、课堂表现、实践操作）四个维度（30%GMP规范+30%态度+30%技能+10%资质）对学生的学习成果进行多元化评价；学生从知识点、操作性、启发性、解决相应问题的方法、课程目标达成五方面评价课程内容，并从专业能力、教材质量、条理性和表达能力、时间控制、回顾与总结五方面评价教师教学。这种双向评价将过程性与终结性相结合，贯穿整个教学过程，共同形成“监控—反馈—评价—改进”的行业课程教学质量保障体系。
4.重构课程的产业学科根基
生物制药是生物工程的衍生学科方向，融合了生物学、生物技术、化学、药学、工程学等多学科知识，属于学科交叉的新工科领域，生物制药行业的兴起势必推动与之匹配的相关新兴学科的建立。现代产业学院与行业企业共建“医药生物技术应用研究院”突破传统学科边界对接生物制药产业价值链，聚焦细胞培养与代谢工程、生物催化与转化工程、合成生物技术与系统生物工程技术创新及转化建立了生物制药产业学科。生物制药产业学科的建立促进了产、学、研、转、创、用相结合，不仅实现了产业链对接创新链并通过创新知识生产模式夯实了生物制药行业课程的学科根基，实现了向教育链和人才链的拓展。一方面，形成了面向应用、能力本位的知识生产与知识组织的长效机制，使“生物制药行业课程”建设成为有源之水可持续发展；另一方面，推动了高校教师从学术研究能力转向工程实践能力，有利于培养工程应用型教师团队，从而提升“生物制药行业课程”的建设质量和教学水平。
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结语
产教融合型课程的理路与实践——以常熟理工学院行业课程建设为例
产教融合型课程重新思考了工程教育与日新月异的工作领域之间的关系，在教学中及时引入相关行业工程创新成果，构建了开放的、具有自我更新活力的知识生产与传递系统。这种变化也进一步确立了实践在教育和教学模式中作为驱动者的地位，强调工程实践对理论课教学的驱动作用和二者的有机结合，鼓励构建产教融合的教学与学习环境，让学生实践先行、参与研究、自主学习，通过专业活动主动建构自己的知识能力体系，从而应对产业新技术创新发展对工程教育提出的挑战。
然而，关于产教融合型课程建设仍需关切三个方面的问题。一是课程体系的整体性。避免产教融合型课程片面化和碎片化，把握各类课程的结构比例，既要融入业界还要注重通识。二是课程的产业学科基础。只有以技术融创促进科教融合建立坚实的学科基础，才能从根本上推动知识发现，促进产教融合型课程建设。三是课程的质量保障机制。产教融合型课程要能够支撑专业毕业要求的达成，对照专业毕业要求建立科学合理的产教融合型课程目标、建设标准及评价方法。唯如此，产教融合型课程建设才能避免成为高校教学改革中的一段“小插曲”，才能够切实地通过课程改革推进工程教育改革，培养出“爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍。”[9]
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基金项目：江苏省高等教育教学改革重点课题“产教融合下应用型课程体系的逻辑与路径研究”（2019JSJG059）；教育部“双万计划”一流专业建设项目（教高厅函〔2019〕46号&教高厅函〔2021〕7号）；江苏省重点产业学院“医药生物技术学院”建设项目（苏教高函〔2021〕4号）；常熟理工学院“现代产业学院浸润式，团队化教学研究——基于生物工程项目化课程实践”
作者简介：冀宏，常熟理工学院生物与食品工程学院副院长、研究员；张扬，常熟理工学院生物与食品工程学院副教授；朱益波，常熟理工学院生物与食品工程学院副教授；张根华，常熟理工学院副校长、教授。
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