生物工程專業(yè)本科生專業(yè)實習現(xiàn)狀與改革探討

申彤 岳海濤 陳紅征 楊潔

摘要：專業(yè)實習是高校生物工程專業(yè)本科生集中實踐教學中的核心環(huán)節(jié)，對于學生綜合素質的提升尤為重要，文章介紹了新疆大學生命科學與技術學院進行認識實習和生產實習的現(xiàn)狀，并針對實習中存在的問題進行了探討，以期提高生物工程專業(yè)實習的教學質量。

關鍵詞：生物工程；專業(yè)實習；教學質量

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）47-0102-03

一、引言

實習是學生到現(xiàn)場或生產實踐中去，在專業(yè)教師和企業(yè)工作人員的指導下，了解生產實際，參與生產活動，培養(yǎng)學生的生產實踐觀點，開闊學生的眼界，培養(yǎng)對專業(yè)的熱愛的一種實踐教學活動。通過實習，使學生經受實際工作和科學研究的基本訓練，進一步鞏固和加深課堂理論教學和實驗教學所學到的知識，進一步獲得和培養(yǎng)生物工程專業(yè)領域的實踐知識與技能，構建較為完整的專業(yè)知識體系，為今后的工作打下堅實的基礎。

新疆大學生命科學與技術學院的生物工程專業(yè)是2002年在我院原發(fā)酵工程專業(yè)的基礎上發(fā)展起來的。在十幾年的專業(yè)實習過程中，積累了一定的教學資源和經驗，但也存在一些問題，現(xiàn)就其發(fā)展現(xiàn)狀及未來的改進措施做一些探討。

二、我院專業(yè)實習基地及學生實習的現(xiàn)狀

新疆大學生命科學與技術學院的生物工程專業(yè)實習包括安排在第四個學期末的認識實習和第七個學期初的生產實習，時長分別是一周和四周，學分分別是1分和4分。在實習的形式方面，現(xiàn)有實習環(huán)節(jié)都采取集中實踐的形式。考核機制方面，主要以指導教師考核為主，企業(yè)帶班師傅為輔的形式。賦分標準參照新疆大學學生教學實習成績考核評分標準進行，見表1。學院結合專業(yè)研究方向，立足新疆本地生物技術特色企業(yè)，分別與新疆阜豐生物科技有限公司、中信國安葡萄酒有限責任公司、梅花生物科技集團股份有限公司新疆分公司、新疆七一醬園有限公司、新疆烏魯木齊食用菌研究所、新疆七道灣污水處理廠、新疆銀朵蘭維藥股份有限公司、新疆華世丹藥業(yè)有限公司、新疆天康控股有限公司等十四家企業(yè)簽訂協(xié)議建立了實習基地。

1.認識實習。認識實習是學生在進入專業(yè)課程學習前進行的一次實踐活動，通過比較廣泛地參觀和調查研究典型生物產品門類、工程設備、工藝特點，使學生對生物產品的生產有一定的了解，從而為今后專業(yè)課程的學習打下一定的基礎。在認識實習地點的選擇上，一般考慮傳統(tǒng)發(fā)酵和現(xiàn)代發(fā)酵、固態(tài)發(fā)酵和液態(tài)發(fā)酵、粗放發(fā)酵和嚴格無菌發(fā)酵方式兼顧的原則，并努力拓寬微生物技術應用范圍，將食用菌培養(yǎng)和污水處理等納入認識實習范圍。每次選擇4-5家企業(yè)安排實習。由專業(yè)老師帶隊，進行實習動員，由企業(yè)技術人員為大家介紹企業(yè)概況，帶領大家參觀廠區(qū)、生產線并講解工藝。學生做好實習筆記，實習結束時，完成認識實習報告。

2.生產實習。生產實習是使學生學習和了解機器從原材料到成品批量生產的全過程以及生產組織管理等知識，將理論知識在生產現(xiàn)場加以驗證、深化、鞏固和充實。為今后的學習和將從事的專業(yè)技術工作打下堅實的基礎。

因為大多數生物工程企業(yè)，出于安全生產或技術保密等原因不愿意接納生產實習，使生產實習的安排成為難題。新疆是國內葡萄種植面積最大的省份，疆內葡萄酒廠眾多，在9-10月葡萄成熟季節(jié)需大量的短期的崗位操作人員。因此學院將為期一個月的生產實習調整到大四的開學季9月初至10月初，很好地與酒廠的釀酒期吻合，可以全程參與葡萄酒的發(fā)酵過程。學生通過上崗實習，在帶班師傅的指導下參與到生產活動中，在生產中熟悉設備、流程、工藝，得到充分的實踐鍛煉。葡萄酒廠有干白、干紅及精選等不同生產線，并安排清洗、榨汁、發(fā)酵、過濾、檢驗、貯存、灌裝等崗位，學生按照企業(yè)需要分成小組進入各個崗位，5-7天輪崗一次，基本能熟悉和掌握不同崗位的工藝設備和操作技能。實習結束完成實習報告，內容包括企業(yè)概況、工藝流程、檢測指標方法、崗位操作規(guī)程、關鍵控制點、設備明細表，附全廠總平面布置圖、車間平面布置圖、工藝流程圖及主要設備結構圖等。

三、生物工程專業(yè)實習存在的問題及改進措施

1.生物工程專業(yè)實習中存在的問題。通過認識實習后的報告和總結可以看出，大多數學生的實習報告內容停留在表面，僅限于參觀企業(yè)概況及技術人員介紹的工藝和產品種類。實習報告簡單、雷同，缺乏獨立的思考和較深入的認識。學生的報告也很少涉及參觀的發(fā)酵產品的行業(yè)概況，疆內狀況或是更大區(qū)域的生產狀況。對于實習中沒看到的一些生產關鍵步驟很少有同學主動詢問和討論。不同企業(yè)其發(fā)酵設備工藝等生產狀況也缺乏比較和認知。

生產實習學生在企業(yè)實習四周左右時間，學生對企業(yè)生產組織形式，設備工藝，廠房廠區(qū)都有較充足的了解時間。反映在實習報告上，企業(yè)發(fā)展狀況、工藝流程都能較好地完成，車間、廠區(qū)布置圖完成效果一般，實習報告缺乏主觀分析探討。主要原因除了帶隊老師和企業(yè)技術人員的提供的教學和指導不足外，和葡萄酒生產緊密相關的工藝課釀造酒工藝學和發(fā)酵工廠設計課程在實習后才開始學習有關，所以學生存在知其然不知其所以然，從而一知半解、不能理論結合實際融會貫通的問題，實習效果差強人意。

以上狀況反映實習中存在指導教師引導要求不足，學生學習積極性不夠、課程安排不能切合實踐環(huán)節(jié)等問題，實習時間實習場所受限等問題，因此需要在實習教學環(huán)節(jié)中做更合理的安排，更積極的應對，切實加強實習效果。

2.生物工程專業(yè)實習的改進措施。（1）加強指導教師的引導作用，完善實習各個環(huán)節(jié)。實習帶隊老師不僅是組織者和管理者，還應該擔負實習的教學工作，起到引導、授業(yè)、解惑的作用。在帶隊實習前，對于實習企業(yè)各方面狀況有一定程度上的了解，才能對學生在實習過程中的關注點進行歸納，避免學生在參觀或實習過程中漫無目的，學無所獲。在實習動員時給學生講解參觀企業(yè)的狀況和生產工藝特點，或提前給學生布置預習任務并設置檢查環(huán)節(jié)。實習后及時做實習總結，進一步解答學生實習中的疑惑，集思廣益強化實習效果。（2）調動學生積極性，充分做好實習前的準備工作。實習前的準備工作，除了由老師完成的部分外，應該鼓勵學生參與進來。根據實習的內容，將學生分成幾組，每組分配一家企業(yè)，就這家企業(yè)或發(fā)酵產品，通過學校數據庫和網絡搜集資料，根據老師設定的提綱，完成一個5-10分鐘的PPT，在實習前給大家做講解并解答大家的問題。對于思考后獲得的答案可以在實習中進行驗證，印象更加深刻，未能解答的問題匯總后通過實習獲得答案，使實習目的更加明確。（3）對實習主要內容采用了問題為導向的教學方法（Problem-Based Learning，PBL）。以問題為導向（PBL）的教學模式，是近年來在國際上受到廣泛重視的教學模式，即把學習設置到復雜的、有意義的問題情景中，通過讓學習者共同合作解決真實性問題，來學習隱含于問題背后的科學知識，提升解決問題的能力，形成自主學習的習慣[1]。在實習前，老師根據實習大綱要求講解實習目標，或由范例提示學生問題產生的依據，學生分組后，自行設計問題，通過查找資料或實習等方式最終給出問題的答案，并以PPT的形式展示學習成果。比如啤酒廠的實習，類似啤酒起源、啤酒發(fā)展歷程、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢、新疆地區(qū)啤酒產量及廠家有哪些等問題的提出和解答，在參觀啤酒廠前有助于學生了解產品及企業(yè)相關背景知識，對于即將開展的實習活動更加重視、充滿信心，有助于實習效果的提升。（4）課程設置和考核評分標準的合理化。對于生產實習時，主要的相關課程釀造酒工藝學和發(fā)酵工廠設計還未學習的問題，為保證實習效果應該提前到第6學期完成，尤其是釀造酒工藝學。實習結束后根據新疆大學學生教學實習成績考核評分標準進行評分。但基礎理論掌握運用、基本技能掌握情況這兩項在實習評價中難以操作，尤其是認識實習，學生根本沒有動手操作的機會，所以一般按照組織紀律和實習日記和報告來評分。在增加了學生預習準備環(huán)節(jié)后，學生對于預設問題的解答，小組PPT匯報成績應該納入到評分標準中。另外對學生在實習中的表現(xiàn)進行評分，對于在實習中積極思考勇于實踐的同學應該酌情加分，尤其是能提出創(chuàng)新性想法的同學。

（5）實習指導書的細化和完善。實習指導書應與實習企業(yè)高度吻合，尤其是為期四周的葡萄酒廠的生產實習。需要一本較為詳細的實習指導材料，使學生在實踐過程中能及時找到理論依托，理論與實踐互相印證，鞏固學習效果。因為定點在中信國安葡萄酒廠，所以關于該企業(yè)的一些基本情況包括發(fā)展歷史、企業(yè)規(guī)模、產品類型、人員信息、車間組成等在指導書中都有體現(xiàn)，這樣可以使學生將精力從這些靜態(tài)信息中解放出來，更多的將注意力投放到生產組織和設備運轉中。另外，工廠主要設備的內外部的結構特點和操作規(guī)程也應該在書中有所呈現(xiàn)，使學生能較快地掌握相關設備的設計原理和操作方法，在此基礎上，與企業(yè)技術人員進行更有效的交流。（6）計算機仿真軟件的引進和校內實訓基地建設，彌補生物工程專業(yè)實習的不足。生物工程產品門類眾多，生產實習主要安排在葡萄酒廠進行，有利有弊，優(yōu)點在于實習基地建設成熟，各方面都有保障。缺點在于葡萄酒生產屬于傳統(tǒng)發(fā)酵產品，發(fā)酵工藝和控制均較簡單，限制了學生對新型現(xiàn)代化發(fā)酵技術的學習和掌握。針對這種情況，學院可以考慮開辟新的生產實習基地，比如阜豐生物科技有限公司、華士康藥業(yè)有限公司等，在企業(yè)接收能力受限的情況下，也可以考慮分組分批等較靈活的實習方式。另外，學院已訂購一套抗生素發(fā)酵工藝仿真軟件，包括無菌空氣制備、消毒滅菌、發(fā)酵生產、提取精制等單元操作，這些單元操作裝置又由各種調節(jié)器、調節(jié)閥、檢測儀、變送器、指示儀、記錄儀等控制，關鍵設備的三維立體動畫演示也有助于學生觀察設備結構，掌握運轉原理。學生通過上機訓練，了解熟悉現(xiàn)代發(fā)酵產品的工廠生產的組織和控制協(xié)調，可以較好地彌補在工廠實踐中的不足。

在學院積極要求下，學校準備籌建生物工程實訓基地，根據設計規(guī)劃，將建立若干發(fā)酵產品的小試生產線，讓學生不出校門就能了解實際生產裝置，并能親自動手進行反復操作，使學生既能對生產實際有一個很好的認識，又能親自動手來鍛煉提高專業(yè)應用技能，打破專業(yè)實習時間和場地的限制，同時也為教師和學生科研創(chuàng)新提供平臺。

四、結語

我國工程教育仍存在不少問題，工程性缺失和實踐教學薄弱問題長期未得到很好的解決[2]。生物工程專業(yè)實習教學模式改革是一項長期的任務，除上面提到的一些措施外，未來仍有許多值得改善的地方。新疆大學作為國家2018-2020年雙一流建設院校，更應該抓住契機，與時俱進，不斷提高專業(yè)實習質量，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量工程技術人才。

參考文獻：

[1]張炳立，常淑楓，李玲玲，王秀蓮，丁慧芬，肖照岑.試論PBL教學法的理論基礎[J].天津中醫(yī)藥大學學報，2010，29（03）：156-158.

[2]林健.高校“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施進展評析（2010～2012）（下）[J].高等工程教育研究，2013，（05）：13-24+35.