面向生物工程與環(huán)保交叉領域研究生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

賀治國

[摘 要] 近年來社會經濟快速發(fā)展，污染問題的突出嚴重威脅生態(tài)環(huán)境和人類健康。生物技術在污染修復及環(huán)境監(jiān)測方面具有獨特優(yōu)勢，培養(yǎng)面向生物工程與環(huán)保交叉領域的研究生創(chuàng)新人才十分重要。通過跨院系合作形成具有中南大學鮮明特色的生物工程與環(huán)保交叉領域創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系;通過校企合作，在實戰(zhàn)中鍛煉研究生跨學科工程設計的創(chuàng)新能力;通過團隊人才梯隊建設，以“傳幫帶”方式實現(xiàn)交叉領域創(chuàng)新人才連續(xù)培養(yǎng)。

[關鍵詞] 生物工程;環(huán)保;跨院系合作;校企合作;人才梯隊建設

一、國內外現(xiàn)狀分析

近年來社會經濟不斷發(fā)展，生產過程中的污染問題十分突出，對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成嚴重威脅[1]。生物技術由于治理效果好、二次污染少、經濟可行，而在廢氣、廢水、有機固體廢棄物、土壤中的重金屬等污染修復及環(huán)境監(jiān)測方面發(fā)揮著重要作用[1-3];生物工程專業(yè)人才也是支撐生物制造業(yè)綠色轉型的重要人力資源保障[4]。因此，生物專業(yè)的研究生是當前和未來環(huán)保領域不可或缺的重要力量。同時，中南大學兼具礦業(yè)工程和材料制備領域的扎實專業(yè)基礎、豐富資源和優(yōu)秀團隊，在利用廉價天然礦物、礦冶二次資源、生物質等制備環(huán)境污染的治理材料方面具有優(yōu)勢，可以為交叉領域研究生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供有力保障。因此，面向生物、環(huán)保交叉領域，結合微生物學、礦物加工、材料科學與工程進行研究生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，不僅意義重大，而且十分可行。

目前國內外大量研究已經體現(xiàn)出微生物、植物、酶等生物相關材料在環(huán)保領域的應用優(yōu)勢[1]，以及綜合利用廉價天然礦物或者尾礦、廢渣等二次資源制備環(huán)境污染治理材料的重要價值[5，6]，但在綜合運用生物、礦物、材料等學科的優(yōu)勢創(chuàng)新性地研究和防治環(huán)境污染方面仍然缺乏合力。環(huán)境污染的復雜性往往對多學科交叉運用提出高要求，依靠單一學科難以高效、徹底治理污染。但目前非環(huán)保專業(yè)與環(huán)保領域的交叉融合不夠深入，缺乏高效地交叉學科人才培養(yǎng)體系。另外，在面向生物工程和環(huán)保交叉領域的研究生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)方面，國內外缺少相關教育教學改革的研究。因此，本文就這一交叉領域研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)的必要性和緊迫性以及人才培養(yǎng)模式進行了探討。

二、面向生物工程與環(huán)保交叉領域研究生培養(yǎng)的必要性和緊迫性

首先，環(huán)保是國家的重大需求，生物工程可大力支撐清潔生產、支持環(huán)保產業(yè)發(fā)展。近年來環(huán)保作為各項工作的重中之重，倒逼各行各業(yè)產業(yè)結構調整和布局優(yōu)化。先進適用的生物工程技術可以實現(xiàn)生物制造領域的綠色生產，可將農業(yè)廢棄物（如秸稈）及養(yǎng)殖污染物變廢為寶，可以替代農藥和化肥從而避免對環(huán)境的嚴重污染，并可用于環(huán)境監(jiān)測及污染治理等[7]，實現(xiàn)對清潔生產和環(huán)保產業(yè)發(fā)展的支撐。

其次，因地制宜面向生物工程和環(huán)保交叉領域開展研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)，意義重大。（1）可提高研究生的環(huán)保意識，在今后工作中有意識地從源頭控制污染;（2）突破原有學科的發(fā)展瓶頸，因地制宜，實現(xiàn)多學科的交叉融合和優(yōu)勢互補，形成具有我校特色鮮明的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系;（3）將研究生個人發(fā)展和國家需要有機結合，為國家和地區(qū)提供具有創(chuàng)新能力的復合型優(yōu)秀人才。

最后，亟須建立生物工程和環(huán)保交叉領域創(chuàng)新人才的系統(tǒng)培養(yǎng)體系。環(huán)境污染的復雜性要求多學科的運用。事實上，學科交叉融合促成了許多科學前沿的重大突破[8]。然而，雖然生物工程在環(huán)保領域十分重要，目前仍然缺乏系統(tǒng)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，迫切需要從頂層推動該交叉領域發(fā)展，建立系統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，促進創(chuàng)新思維的產生和技術突破。

三、交叉領域研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)的內容及方案

生物工程與環(huán)保交叉領域研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)并非一蹴而就，需要從知識體系到實際案例循序漸進獲得?；诒拘ｋp一流學科建設的成效和目前多學科合作的趨勢及實踐，以及團隊在生物、環(huán)保交叉領域人才培養(yǎng)方面的已有經驗，本項目的目標是充分利用本校學科優(yōu)勢，通過加強跨院系合作、校企合作和團隊人才梯隊的“傳幫帶”，建立學校與行業(yè)、專業(yè)組織密切結合的專業(yè)化教師團隊和聯(lián)合培養(yǎng)平臺，注重課程學習和科學研究的有機結合，拓寬研究生的學術視野，培養(yǎng)其學術敏感性，加強學生實踐能力和創(chuàng)新思維的訓練，培養(yǎng)一批綜合素質過硬、能高效解決實際難題的優(yōu)秀人才，推進我校研究生教育教學改革。主要從以下幾個方面展開探索。

第一，跨院系合作形成具有我校鮮明特色的生物工程與環(huán)保交叉領域創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。在當前的院系結構下，如何打通院系界限，實現(xiàn)學科深度融合，是培養(yǎng)交叉領域創(chuàng)新人才的關鍵。本項目將從培養(yǎng)方案優(yōu)化、跨學科課程開發(fā)、建立生物工程與環(huán)保工程設計專題課堂、統(tǒng)籌整合本校生物、礦業(yè)和材料學科師資和實驗室資源、加強不同學科背景的導師和學生間的交流等入手，開展創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究。

具體方案：（1）研究生一年級實施大類培養(yǎng)方案，完成生物工程、礦物加工工程和材料科學與工程及環(huán)保領域重要課程，夯實交叉領域的通識基礎。另外推動不同學科背景的教師共同開發(fā)和設計跨學科課程;（2）建立生物工程與環(huán)保工程設計專題課堂，以現(xiàn)實工程實踐中不同的基礎問題的解決為導向，實現(xiàn)各學科教學內容的消化和貫通;（3）充分發(fā)揮我校生物、礦業(yè)、材料學科的優(yōu)勢，打造跨院系項目平臺，統(tǒng)籌整合各院系師資和實驗室資源，加強不同學科背景的導師和學生間的交流，打通院系界限、促進學科融合，讓項目平臺成為培養(yǎng)交叉領域創(chuàng)新人才的孵化器。

第二，通過校企合作，在實戰(zhàn)中鍛煉研究生跨學科工程設計的創(chuàng)新能力。學研結合是培養(yǎng)綜合創(chuàng)新型人才的重要途徑，校企合作是產學研結合的重要形式。通過校企合作不僅可以提高研究生在基于真實需求的跨學科工程項目設計中的創(chuàng)新能力，讓研究生的培養(yǎng)更貼近市場需求;還有助于合作企業(yè)在此過程中為自己的人才戰(zhàn)略儲備苗子，讓參與校企合作項目的研究生成為企業(yè)高層次應用型人才的重要來源，實現(xiàn)多方共贏。

具體方案：充分發(fā)揮本校產學研優(yōu)勢，積極開發(fā)和維護企業(yè)合作關系，從企業(yè)實際生產的環(huán)保需求或問題出發(fā)，使研究生有機會參與實際項目的工程設計，在實際問題的解決中不斷運用、整合以往所學并得到反饋和調整，將不同學科的知識、技術和思維融會貫通，從掌握扎實的基礎到實現(xiàn)創(chuàng)新，為企業(yè)難題提供可行解決方案。通過團隊合作和與企業(yè)的深度接觸和溝通，鍛煉研究生的溝通交流和協(xié)作能力。通過校企合作，既解決了企業(yè)難題，又實現(xiàn)了人才培養(yǎng)。