生物工程特色專業建設的研究與實踐

李會珍 張志軍 劉永平 張璟曜 李曉君 陳鐵

摘要：本文從特色方向凝練、總體發展思路、改善教學條件、加強實踐環節、健全保障體系等幾個方面介紹了以植物提取為特色的中北大學生物工程專業建設的研究和實踐，以期為地方特色理工院校生物工程專業的建設和發展提供借鑒。

關鍵詞：生物工程；特色專業；植物提取

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）09-0149-02

21世紀是生物的世紀，生物工程專業人才培養必須與不斷興起的生物工程產業發展和社會需求相結合，特色發展才有出路。生物技術是當今國際科技發展的主要推動力，生物技術引領的生物產業已經成為21世紀經濟發展新的增長點，對解決人類面臨的人口、健康、糧食、能源、環境等主要問題具有重大戰略意義。目前，生物產業作為國際競爭的焦點，對從業人員的實驗技能、工程問題解決能力和實踐經驗都提出了更高的要求。因此，生物工程專業人才培養必須在滿足基本要求的基礎上，緊密結合地方實際情況，走特色發展之路，才能培養出適應社會需求和符合產業發展需求的高素質人才。

一、凝練專業特色

專業特色的確立需符合國家發展戰略需求。研究表明，人均GDP達到3000美元后，人們對健康消費的需求顯著增加。隨著我國國民經濟的快速增長和人們食品安全意識的不斷增強，天然產物替代化學合成產品越來越受到人們的青睞，天然植物提取物已廣泛應用于功能食品、化妝品及醫藥保健品等領域。植物提取行業作為生物高技術領域的一支新興力量異軍突起，方興未艾。目前，我國已經成為全球最大的植提原料加工和消費國，植提行業作為生物高技術領域的一支新興力量，國內外市場份額均逐年擴大，對相關專業人才和技術需求不斷增長，已經呈現出供不應求的局面。

1.專業特色的確立需要與地方政策和生物資源相結合。大力發展植提行業，與山西地方資源轉型、農谷建設、低碳可持續發展需求相吻合。山西地處黃土高原，山地丘陵多，日照充足，植物資源十分豐富，歷來有黨參、黃芪等多種道地中藥材在全國享有盛名，燕麥、胡麻、枸杞、核桃等多種經濟作物和林木都具有本土優勢。近幾年來，山西不少農業、化工、中藥企業甚至涉煤企業正在逐漸轉向大健康相關的植提行業，植物提取專業人才需求無論從數量上還是質量上都將會持續不斷的增加。

2.專業特色的確立需與學校學科發展相互支撐。中北大學是以工為主的多科性大學，生物工程專業2003年開始招生，2011年被評為中北大學特色專業，就業學生在生物相關領域特別是植物提取、食品加工及生物醫藥行業受到一致好評。依托中北大學生物化工博士點學科和生物資源化工研究所平臺，選擇天然植物提取方向特色發展，基礎扎實，優勢明顯。

二、確立發展思路

中北大學生物工程特色專業建設緊密結合地方院校實際，與生物化工學科、生物資源化工研究所相互支撐，圍繞植物原料篩選（品種培育、高效栽培等）、分離提取加工、生物產品檢測、生物功能驗證及生物產品在食品、化妝品和醫藥保健品行業的開發應用五個環節進行特色人才培養。在凝練專業方向、調整課程體系的基礎上，進一步優化培養方案，按照方案要求加強教學條件、實習實踐和質量保障體系建設，探索一條適合山西地方院校生物工程專業的特色發展模式，具體見下圖。

三、加強師資建設，改善教學條件

1.加強植提特色師資隊伍建設。本專業現有專業教師22名，其中教授、副教授11名，16名具有生物相關學科博士學位。現有人才培養和優秀人才引進并重，鼓勵青年教師到國內外深造和交流訪問，鼓勵到植提企業實踐鍛煉，加強與植提企業的合作與交流。同時積極引進人才，特別是兼具生物基礎和化工、環保、材料等相關工科背景的優秀人才，加強學科交叉融合，努力建設一支年齡結構、學緣結構、學歷結構和職稱結構合理的，兼具豐富教學、科研和生產實踐經驗的教師隊伍。

2.積極改善教學條件。按照生物工程專業認證要求，結合植物提取特色，積極加強教學、實驗條件建設。在使用現有教材教學的基礎上，制訂特色教材使用與編寫方案，積極主編或參編教材，確保選用教材的優越性和先進性以及自編教材的創新性和特色性。

四、優化培養方案，加強實踐環節

根據既定專業方向，優化培養方案，調整和規劃專業課程。在理論課程設置上，適當縮減課程門數和部分課程學時，增加《生物分離工程》、《生物工程設備和工廠設計》、《天然藥物化學分析》等植提相關課程學時。加強實驗課程建設，增強實驗課程系統性和目的性，將課程實驗按照人才培養五個環節進行模塊組合，使得實驗設計與操作更貼近于專業實際應用。

完善兩個教學實踐體系：（1）工程訓練培養體系，包括課程教學（化工原理、生物工程儀器分析、生物工程設備與工廠設計等）、課程設計（生物工程課程設計）、生產實習和畢業設計等。（2）實驗技能培養體系，包括課程基礎實驗、科研創新實驗、生物工程綜合實驗、畢業論文等。

開設特色創新實驗。為了培養學生的實際動手能力和科研素養，在大學一年級第二學期末，通過雙向選擇，使有興趣的學生進入各個研究室中，利用業余時間進行科研訓練和課題的研究，課題來源可以是專業教師植提在研項目的一部分，也可以由學生團隊提出方案，經指導教師認可后，進入實驗室開展研究工作。

加強校內外實習基地建設。根據本專業的特色和區域內生物經濟的特點，采取校內外實習基地相結合，更好地實現專業和產業的“無縫對接”。校內基地，學生分組進行實踐活動，內容覆蓋植提人才培養五個環節，從植物原料篩選（品種培育、高效栽培等）、分離提取加工、有效成分檢測到產品功能驗證、開發應用等，從而切實提高學生的工程實踐意識和實際操作能力。積極聯系校外植物提取企業作為實習基地，通過生產實習，了解行業的生產實際情況，強化學生對植提產品的生產過程、生產設備、生產工藝等相關知識的認識，全面提升學生的實踐創新能力。

五、協調學科專業，健全保障體系

專業建設最好與學科研究生培養有機結合，實現學科專業一體化建設。中北大學生物工程專業建設，以生物化工博士點、生物工程碩士點為學科依托，與生物資源化工研究所緊密結合，形成了學科專業協調發展的機制。同時，專業建設還需要健全的教學質量監控體系配套。制定相關政策，鼓勵教師參加植物提取相關國內外學術會議、教學研討會議，引導教師注重教學方法研究、課程建設，積極與出版社溝通，主持和參與教材編寫工作，組織教師定期研討課程教學、實驗教學、實踐教學等各環節實施細節并進行經驗交流，完善教學監控體系，保證教學質量。

總之，生物工程特色專業方向不僅要符合國家戰略需求，而且要與地方政策、生物資源以及學科基礎相結合。在此基礎上，確立發展的總體思路，改善教學條件，優化培養方案，特別是要加強實驗實踐環節，健全質量保障體系，這樣才能確保專業的健康發展。

參考文獻：

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