生物工程專業應用型人才培養探索與實踐

晏娟 陳小舉 方舒 張風琴 蔣慧慧

摘 要：本文介紹了巢湖學院的辦學定位與生物工程專業人才培養目標，并圍繞目標修訂培養方案，凝練專業特色，構建以能力為核心的課程體系和工程應用型實踐教學體系，對生物工程專業應用型人才培養進行了初步的探索與實踐，并取得了一定的經驗。

關鍵詞：生物工程; 應用型; 人才培養; 巢湖學院

中圖分類號：G642.0? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ?文章編號：1006-3315（2021）5-164-002

生物技術產業被公認為是21世紀最具發展前景的產業之一，隨著生物技術的不斷發展，該領域需求的人才也越來越多。特別是隨著國家產業結構的轉型升級，大量高新技術產業，諸如生物、醫藥等行業在迅速崛起，與之相應的是新型工科人才的迫切需求。在此背景下國家積極布局工程科技人才培養，要求高校對創新型人才培養深化改革，探索工程教育教學新模式，提升工程教育對全社會和相關產業發展的支撐服務能力，培養適應國家和社會需求的大批創新性和實踐性高素質人才[1]。地方院校是地方人才輸送的重要部門，一方面人才供給總量要切實滿足地方經濟發展需要，另一方面人才供給質量要與產業發展相匹配[2]。巢湖學院自2011年首屆生物工程專業招生以來，為了培養出符合地方經濟發展和生物技術企業對人才的需求，培養出更高層次應用型工程技術人才，在不斷地進行專業改革和建設中探索該專業人才培養新模式，構建了本校地方應用型本科高校人才培養體系。

1.確定人才培養目標，構建人才培養方案

國務院印發了《關于加快發展現代職業教育的決定》，全面部署加快發展現代職業教育。提出了“到2020年，形成適應發展需求、產教深度融合、中職高職銜接、職業教育與普通教育相互溝通，體現終身教育理念，具有中國特色、世界水平的現代職業教育體系”[3]。這為應用型本科院校的辦學定位提供了強有力的政策支持。巢湖學院作為新建應用型本科院校之一，其辦學定位為堅持“立足合肥、面向安徽、輻射長三角，服務地方經濟發展和培養應用型人才”的辦學方針，走產學研結合的人才培養模式，實施職業素質教育，培養面向基層、學科基礎理論扎實、知識面寬、具有全面職業素質的應用型專門人才。工程應用型本科院校更應該滿足工業工程第一線的需要，大量培養從事設計、開發、生產、建造、安裝、操作與運行、維修、管理和經營的工程技術人才，這一類型人才所從事的工作顯然要比一線操作技術工人復雜得多，有專家把這部分人才稱之為“灰領”人才，是介于“白領”與“高級藍領”之間的人才[4]。基于此，本專業教研室成員走訪了安徽豐原集團有限公司、滁州通用生物系統（安徽）有限公司、安徽金種子酒業股份有限公司、安徽運漕酒廠、安徽未名生物經濟集團有限公司等多家相關企業。根據企業對該專業人才技能的需求，綜合多方面考慮，本專業培養目標定為培養德、智、體、美全面發展，知識、能力、素質協調統一，具有較為扎實的自然科學和人文科學理論基礎，較好的計算機、外語應用能力，具備生物工程專業的基本知識和專業技能，具有較好的實踐能力和創新意識，能在生物技術與工程以及相關領域從事產品生產、工藝設計、生產管理、新技術研究、新產品開發及產品營銷等方面工作的應用型高級工程技術人才。

2.結合地方經濟發展凝練專業特色

2016年開始通過對多所高校調研了解到每所高校生物工程都有自己的特色，諸如黃山學院生物技術因黃山地區豐富的林業資源而側重生物資源、天然產物的方向;皖西學院特色在于皖西特產霍山石斛的研究、開發與種植。巢湖學院生物工程專業建設在于結合地方需求，重新凝練專業特色。巢湖學院坐落在合肥的東大門巢湖市，該市有合肥巢湖經濟開發區和居巢經濟開發區兩個開發區，區內有哇哈哈、加多寶、儂安康、中糧、光明槐祥、富煌三珍、假日金冠等多家知名食品企業及食品科技產業園。合肥巢湖經濟開發區還是中國合肥安全食品產業示范基地。因此，把方向瞄準為食品。隨著社會經濟的發展，人們也越來越注重健康生活，為了區別于其他高校以及傳統的發酵方向，經項目組成員多次討論，決定把本專業的特色定位于功能食品發酵這一新興領域。目前市場上各種食用菌種類很多，特別是一些高檔食用菌價格較為昂貴，結合這一現象，本培養方案開設食用菌栽培特色課程，建設高端食用菌栽基地，同時在食用菌種植及加工實訓中設置食用菌發酵液酸奶、食用菌功能飲品研制與小試項目。

3.以能力為核心的課程體系構建

生物工程專業是建立在化學、生物學及工程學基礎上的復合型專業，培養的是介于技能應用型和工程研究型之間的工程應用型人才，區別于基于技能的職業教育和基于理論的研究教育[5]。課程體系構建須重視專業基礎和實踐教學，更加注重學生能力培養，實現學生由學校到社會的無縫對接。基于此，本專業培養方案按學生能力培養規律分為基本能力、專業能力、發展能力三層遞進能力培養模塊，同時將內容相同或相似的課程資源進行優化和整合，加強課程銜接，強化課程模塊在學生能力培養中的重要作用，促進教學質量提高和專業特色形成。

基本能力模塊主要以傳統的公共基礎課為主體，旨在掌握社會通用知識，培養“社會人”所必備的素養。課程主要有思想政治理論課、大學英語、體育、計算機基礎、軍事、心理健康教育課、安全和就業指導等課程。通識能力以公共選修課為主體，旨在幫助學生拓展知識領域，全面提高學生的綜合素質，促進潛能發揮。

專業能力模塊著重在于專業核心能力培養，培養學生能夠將所學專業知識應用于社會實際。該模塊課程主要有四大化學的理論與實驗課程、普通生物學、微生物學、生物化學的理論及相關實驗課程、細胞生物學與細胞工程、分子生物學與基因工程理論與實驗、發酵工程理論與實驗、生物反應工程及生物分離工程、電工與電子技術、化工原理理論與實驗、工程制圖與CAD和生物工程設備與工廠設計、專業綜合實驗、專業設計實驗、啤酒釀造實訓、食用菌種植及加工實訓、專業課程設計、專業見習、金工實習、專業實習和畢業論文（設計）等。

發展能力模塊是專業能力的拓展，目的在于促進學生全面發展，切實培養出復合型人才。該模塊分設發酵食品拓展和微生物制藥拓展兩個方向，發酵食品拓展課程由現代食品發酵技術、食品安全與檢測、食品釀造實驗、食品分析實驗和生物工程專業創新創業教育課組成;微生物制藥拓展則由生物制品學、微生物制藥技術、微生物制藥實驗、藥物分析實驗和生物工程專業創新創業教育課組成。

綜合拓展能力子模塊在于進一步提升學生綜合知識應用能力，促進學生創新能力培養。主要課程有創新能力培養、素質拓展、社會實踐（專業性）和社會責任教育四個部分。

4.構建工程應用型實踐教學體系

為全面提升學生的實踐應用能力和創新能力，培養出符合目標的工程實踐應用性人才，本專業構建了基本技能實驗+專業綜合性、設計性實驗或實訓+應用型實踐+第二課堂的多層次實踐教學體系。

第一層次是基本技能實驗。主要有大學物理實驗、無機及分析化學實驗、有機化學實驗、普通生物學實驗、微生物學實驗、生物化學實驗、化工原理實驗、分子生物學與基因工程實驗、工程制圖與CAD上機等，實驗內容部分是通過演示型或驗證性讓學生掌握專業基本技能，諸如常用儀器設備的基本操作、使用和維護保養，學會生物大分子和微生物的分離純化，定量測定和性質鑒定等。

第二層是專業綜合性、設計性實驗或實訓。綜合性、設計性實驗和實訓是強化學生實踐環節、提高學生動手能力的有效手段之一。該模塊包含發酵工程實驗、專業綜合實驗、專業設計實驗、啤酒釀造實訓、食用菌種植及加工實訓。專業設計實驗是學生強化專業技能、解決實際問題的有效手段。例如老師給定題目“植物中抗菌物質的提取、指示菌培養、抗菌活性測定及生物穩定性研究”，要求學生自己查閱資料，討論及確定實驗方案，內容涉及到植物原料的前處理、抗菌物質提取、濃縮、脫色、培養基的配制及滅菌、指示菌的活化及培養、抗菌物質效價的測定、抗菌物質生物穩定性研究等。

第三層次是應用型實踐。該部分內容由課程設計、專業創新創業教育課、金工實習、專業認知實習、畢業實習和畢業論文（設計）等，將學生所學理論和實驗技能轉化為實際應用，切實提高其應用能力。

第四層是第二課堂。開展第二課堂，注重學生科研素質和能力的訓練，學生科研素質和能力的訓練，更是提高學生素質的重要方面，特別是對學有余力的學生。主要做法：①招收部分有興趣的學生參與教師的科研工作，讓學生了解科學研究的過程，盡早接觸科技前沿，培養學生科學思維和創新能力。②指導學生參加大創、晥維項目等科學研究項目等，培養學生團隊協作意識，學會查閱文獻、設計實驗、能夠分析問題和解決問題的能力。③指導學生參加雙百競賽、互聯網+、生命科學知識競賽、大學生標本制作大賽等，可培養學生操作和創新能力。④鼓勵學生多聽學術報告，鼓勵學生將自己的研究成果撰寫成科技論文發表。通過上述科研平臺，學生感受到了科研的魅力，并在進行科研時因為一些問題解決不了會進一步刺激學生好好學習專業基礎知識和理論，從而形成良性循環，學生的業務水平顯著提升。近三年，本專業學生主持國家級大創項目2項、省級大創項目4項、皖維孵化項目3項，獲省級以上各類競賽獎勵9項，發表科研論文3篇。

近三年生物工程專業建設取得了一定的成績，如畢業生初次就業率均達到95%以上，有近50名畢業生考取了985、211高校的研究生及公務員，畢業生考研錄取率平均達到20%，畢業生跟蹤調查顯示用人單位對畢業生思想品德、敬業精神、工作態度、專業知識、工作能力、創新能力的綜合評價反映滿意或比較滿意率達100%。總的來說，本專業較好地實現了人才培養目標計劃。但是生物工程專業應用型人才培養是一個長期的、動態的、發展的過程，未來將要繼續加強更深層次的改革創新，在立足“地方性”和“應用型”的辦學定位上，繼續探討創新能力提升，校企合作育人機制，形成我校特色更加鮮明的應用型人才培養新模式。

基金項目：安徽省高等教育振興計劃項目（項目編號：2015zytz056）;安徽省質量工程項目（項目編號：2016sjjd056）;2020年安徽省教育廳省級教學示范課（普通生物學，編號1726）;2019年巢湖學院質量工程項目（ch19yykc15）;巢湖學院2019年度一流課程建設項目（普通生物學，編號：ch19ylkc038））

參考文獻：

[1]柯野，曾松榮，鄭秋樺.地方本科院校生物工程專業應用型人才培養的探討與實踐——以韶關學院為例[J]西南師范大學學報（自然科學版），2018，43（11）：190-195

[2]李彬.區域經濟與地方高校人才培養定位[J]高等教育研究，2007，28（8）：64-68

[3]新華網.國務院印發《關于加快發展現代職業教育的決定》[NOL]http：//news.xinhuanet.com/edu/2014-06/22/c-1111255199.htm，2014-06-22

[4]梁寒冰，陳偉.灰領與科技型中小企業創新能力[J]科技管理研究，2007（10）：18-20

[5]周旭章，汪財生，蔡艷，張慧恩.構建培養高質量的工程應用型人才的實踐教學體系[J]實驗室研究與探索，2010，29（12）：125-127，141