高校生物工程專業生產實習模式的改革與探索

趙輝 凌宏志 王葳 韓曉云 吳國峰

摘 要：生產實習是高校生物工程專業人才培養的重要教學環節。該文以黑龍江大學生物工程專業為研究對象，對高年級學生的生產實習模式進行了探索，以期培養出具有創新能力和創業素質，能夠適應工程應用的創新型人才。

關鍵詞：高校；生物工程；生產實習

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2016）06-160-03

Exploration on the Mode of Production Practice of Bioengineering Specialty in Colleges and Universities

Zhao Hui et al.

（College of Life Science，Heilongjiang University，Harbin 150080，China）

Abstract：Production practice is an important part of the cultivation of biological engineering talents in colleges and universities. The production practice mode of higher grade students of bioengineering specialty in Heilongjiang University was explored to cultivate innovative talents with innovative ability and entrepreneurial quality in engineering applications.

Key words：Colleges and universities；Bioengineering；Production practice

隨著市場經濟的發展，生物工程專業畢業生適應工程應用的繼續教育問題成為了一個社會性矛盾，因而也逐漸顯露出生物工程專業學生培養的一些問題。由于有關工程實際的課程在培養方案中不容易安排，而且工程應用也難以通過講課的形式來傳授，在傳統模式下培養出的生物工程專業的大學生，雖然專業基礎知識較為全面，但由于實踐應用能力差，缺乏與實際工作結合的鍛煉，在工作中即使遇到一般性的工程應用問題，也不知如何解決，不能很快適應工程企業的崗位，然而增加了企業崗前培訓的負擔，這與當前社會的需要是不相適應的。因此，探索生物工程專業一種新的生產實習的模式，使學生將所學到的理論知識運用到工程實踐中，將極大地提高學生的就業競爭能力。

1 生物工程專業生產實習的必要性

我校高年級學生在校期間已經完成了相關的專業課程的學習，包括化工原理、工程制圖、微生物學、生物化學、發酵工程、生物反應工程、生物分離工程、儀器分析、生物工藝學等，同時在學校實驗室進行了相關的實驗，但是他們對工程的認識還僅停留在理論及實驗室的實驗上，對于不同類型大型發酵罐、發酵罐與管線的連接、生產動力系統、計算機控制系統等需要認識的工程和工藝還沒有一個清晰地思路[1]。因此，這就需要一個生產實習的平臺，借助這個平臺，可以強化學生對工程知識的理解以及促進學生將基礎理論知識與工程實際相結合，更深入地理解生物工程產品，如酒類、氨基酸、抗生素、檸檬酸等的生產工藝，掌握這些發酵產品的原料預處理、糖化、發酵及后處理設備的基本操作。

2 傳統生產實習存在的問題

2.1 實習基地資源不足 由于教育部有6周生產實習的要求，而且實習資源越來越緊張，聯系專業對口的實習單位進行6周的生產實習非常困難。現代企業均建立起了規范的管理制度，再加上市場競爭的加劇，企業更多地重視自己的生產管理和經濟效益，很多企業不愿接受高校的實習任務[2]，即使有接受生產實習的企業，也很難按照學校的培養方案進行有條不紊的實習。同時，生產實習過程中的安全責任問題，也是制約企業接納學生的一個關鍵因素，學生在實習過程中一旦發生人身安全問題，企業要負主要責任，這是所有企業所不愿意接受的，所以很多企業不讓學生直接參與實習，只是在確保安全的前提下，讓學生進行參觀實習，不能發揮生產實習的真正作用。

2.2 指導教師實驗經驗缺乏 高校教師大多具有高學位，從事基礎科學的研究，而且現代高校對教師的成果要求較高，教師幾乎把自己所有的精力都用于基金的申請和高水平論文的撰寫，因此缺乏實習指導的經驗，對工程工藝了解較少，不能對生產實習進行有效的指導。

3 對策措施

面對實習基地資源不足和指導教師經驗缺乏的雙重困難，有必要對作為生物工程專業重要教學環節的生產實習的模式進行新的探索，以期培養出具有創新能力和創業素質的能夠適應工程應用的生物工程專業的創新型人才。

3.1 以產學研相結合為突破口，大力加強實習基地建設 基地是實習教學環節的重要平臺，是完成實習教學、保證教學質量的基本要求，同時也是一直困擾各開辦生物工程專業的學校的難題。根據生物工程專業生產實習的要求和學校有關實習基地建設的文件精神以及產學研辦學的基本原則，本著明確職責、互惠互利、積極建設、精心培育的原則，充分調動各種資源，選擇專業對口、規模適當、管理規范的企業[2]，我校已經與富裕老窖酒業有限公司、成福生物技術有限公司、豐源食品有限公司等企業合作建立了校級實習基地，在此基礎上將繼續加強實習基地的建設。在與企業產、學、研合作的基礎上，與企業具有相關研究方向的教師，可以與企業建立一種科研合作的模式，教師承擔企業需要解決的應用型橫向科研課題，企業也為教師提供了熟悉其工藝、設備的機會，這樣高校不僅可以更好地為企業服務，同時也提高了教師自身對工程、工藝的理解，為指導學生成產實習奠定了基礎。

3.2 生產實習與開放性實驗相結合 開放式實驗與傳統實驗課程相比，在實驗項目的選擇及試驗內容的安排上都有很大的自由度和靈活性，可以最大限度地發揮實驗室綜合資源，使教與學有機結合，從而在更大程度上激發學生的創造性思維和實踐能力[3]，加強鍛煉學生運用所學知識綜合應用的能力，實現教學互動，激發學生的學習的主動精神。將生產實習和開放性實驗相結合，將會更好地將學生的專業理論知識和工程實踐相結合，如學生要到釀酒企業去實習，筆者就在實習前安排了高產乙酸乙酯釀酒酵母的篩選、耐高溫酒精酵母產乙醇條件的研究、耐高溫酒精酵母的選育、濃醪酒精發酵的研究、乳酸啤酒的發酵等開放性實驗，讓學生自由選擇，學生在開放實驗的過程中通過查文獻、設計實驗以及進行實驗操作，在進入實習基地后，生產實習將更有針對性，會極大提高實習效果。

3.3 生產實習與畢業論文相結合 對于畢業后有意到實習企業工作的學生，可以安排企業研發需求的畢業題目，如在生產氨基酸企業實習的學生，筆者為其安排了高產谷氨酸北京棒桿菌的誘變育種、谷氨酸發酵條件的研究等課題，在生產乳酸企業實習的學生，為其安排了乳酸發酵條件的研究、乳酸發酵蔬菜的研究等課題，這為學生進入企業相關崗位研發工作提供了入門條件。

3.4 生產實習與案例式教學相結合 案例教學是指教育者本著理論與實際有機整合的宗旨，遵循教學目的要求，以案例為基本素材，將學習者引入一個特定的真實工藝中，通過師生之間的雙向互動，促使學生充分理解問題的復雜性、變化性、多樣性等屬性的重要教學形式。應用案例教學可以使學生運用所學到基本理論知識和分析方法更好地聯系實際，增強獨立分析解決問題的能力。如學生要進入某大型酒精企業進行實習，為使學生對酒精企業的多塔蒸餾體系能夠更好地理解，筆者特意為學生安排了奧地利奧高布殊（Vogelbusch）公司六塔差壓蒸餾系統[4]，如圖1所示。該蒸餾系統的特點為精餾塔為加壓蒸餾，醪塔、水萃取塔、脫甲醇塔、工業酒精塔為負壓操作，雜醇油塔為常壓操作。系統設兩塔用直接蒸氣作為熱源，熱能利用較為合理，物料流入塔前都做預熱處理，這對于節能和穩定蒸餾系統很重要。通過對這個蒸餾體系的講解，使學生能夠更好地理解多塔蒸餾的特點，可以使學生在生產實習過程中更好地掌握工藝復雜的多塔蒸餾體系。

3.5 對生產實習內容、教學方法和考核方法進行改革 首先，在生產實習過程也應進行啟發式教學，教師要有意識地針對實習企業的設備、管線、工藝流程等引導學生利用自己學過的專業知識提出問題、分析問題以及解決問題，然后指導教師再根據實際案例和學生一起進行討論式教學，最終確定問題的答案，與課堂教學一樣，啟發式教學效果明顯優于一步一步的灌輸式講解。其次，可要求實習單位的工程技術人員舉辦有關實習內容的專題講座，同時解答學生在生產實習過程中遇到的專業問題，企業工程技術人員對專業問題的解答要比學校老師的解答更有說服力。同時，還要做好實習考核工作，改變傳統實習成績由實習報告、實習記錄和實習表現相結合的方法，把學生在實習過程中的探索精神、主動實踐能力以及企業工程人員對學生的評價結合起來，而降低傳統的實習報告和實習記錄決定實習成績的模式。

4 結語

在生物工程專業人才培養過程中，充分利用生產實習的綜合性和實踐性的特點，加強學生的工程應用能力，提高學生的綜合素質，這樣不僅學生的實踐能力會得到充分的訓練和提高，更重要的是激發了學生的主觀能動性和創造性，從而為培養出有創新能力和創業素質的生物工程專業的創新型人才奠定了堅實的基礎。

參考文獻

[1]趙東旭，羅愛芹.提高生物工程專業本科生專業實習質量的思考[J].北京理工大學學報（社會科學版），2007，9（4）：48-52.

[2]朱顯，峰張洪.加強生物工程專業生產實習質量的實踐和思考[J].科技信息，2012（5）：13-17.

[3]謝希，陳寧，徐慶陽，等.發酵工程開放式教學的改革探討[J].中國科教創新導刊，2010（7）：181-182.

[4]賈樹彪，李盛賢，吳國峰，等.新編酒精工藝學[M].北京：化學工業出版社，2009. （責編：張宏民）