生物工程特色專業(yè)建設(shè)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(fā)展思路、改善教學(xué)條件、加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)、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(xué)生物工程專業(yè)建設(shè)的研究和實踐，以期為地方特色理工院校生物工程專業(yè)的建設(shè)和發(fā)展提供借鑒。

關(guān)鍵詞：生物工程；特色專業(yè)；植物提取

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

21世紀(jì)是生物的世紀(jì)，生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)必須與不斷興起的生物工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展和社會需求相結(jié)合，特色發(fā)展才有出路。生物技術(shù)是當(dāng)今國際科技發(fā)展的主要推動力，生物技術(shù)引領(lǐng)的生物產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長點(diǎn)，對解決人類面臨的人口、健康、糧食、能源、環(huán)境等主要問題具有重大戰(zhàn)略意義。目前，生物產(chǎn)業(yè)作為國際競爭的焦點(diǎn)，對從業(yè)人員的實驗技能、工程問題解決能力和實踐經(jīng)驗都提出了更高的要求。因此，生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)必須在滿足基本要求的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合地方實際情況，走特色發(fā)展之路，才能培養(yǎng)出適應(yīng)社會需求和符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的高素質(zhì)人才。

一、凝練專業(yè)特色

專業(yè)特色的確立需符合國家發(fā)展戰(zhàn)略需求。研究表明，人均GDP達(dá)到3000美元后，人們對健康消費(fèi)的需求顯著增加。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長和人們食品安全意識的不斷增強(qiáng)，天然產(chǎn)物替代化學(xué)合成產(chǎn)品越來越受到人們的青睞，天然植物提取物已廣泛應(yīng)用于功能食品、化妝品及醫(yī)藥保健品等領(lǐng)域。植物提取行業(yè)作為生物高技術(shù)領(lǐng)域的一支新興力量異軍突起，方興未艾。目前，我國已經(jīng)成為全球最大的植提原料加工和消費(fèi)國，植提行業(yè)作為生物高技術(shù)領(lǐng)域的一支新興力量，國內(nèi)外市場份額均逐年擴(kuò)大，對相關(guān)專業(yè)人才和技術(shù)需求不斷增長，已經(jīng)呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的局面。

1.專業(yè)特色的確立需要與地方政策和生物資源相結(jié)合。大力發(fā)展植提行業(yè)，與山西地方資源轉(zhuǎn)型、農(nóng)谷建設(shè)、低碳可持續(xù)發(fā)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(jīng)濟(jì)作物和林木都具有本土優(yōu)勢。近幾年來，山西不少農(nóng)業(yè)、化工、中藥企業(yè)甚至涉煤企業(yè)正在逐漸轉(zhuǎn)向大健康相關(guān)的植提行業(yè)，植物提取專業(yè)人才需求無論從數(shù)量上還是質(zhì)量上都將會持續(xù)不斷的增加。

2.專業(yè)特色的確立需與學(xué)校學(xué)科發(fā)展相互支撐。中北大學(xué)是以工為主的多科性大學(xué)，生物工程專業(yè)2003年開始招生，2011年被評為中北大學(xué)特色專業(yè)，就業(yè)學(xué)生在生物相關(guān)領(lǐng)域特別是植物提取、食品加工及生物醫(yī)藥行業(yè)受到一致好評。依托中北大學(xué)生物化工博士點(diǎn)學(xué)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(fā)展，基礎(chǔ)扎實，優(yōu)勢明顯。

二、確立發(fā)展思路

中北大學(xué)生物工程特色專業(yè)建設(shè)緊密結(jié)合地方院校實際，與生物化工學(xué)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(chǎn)品檢測、生物功能驗證及生物產(chǎn)品在食品、化妝品和醫(yī)藥保健品行業(yè)的開發(fā)應(yīng)用五個環(huán)節(jié)進(jìn)行特色人才培養(yǎng)。在凝練專業(yè)方向、調(diào)整課程體系的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化培養(yǎng)方案，按照方案要求加強(qiáng)教學(xué)條件、實習(xí)實踐和質(zhì)量保障體系建設(shè)，探索一條適合山西地方院校生物工程專業(yè)的特色發(fā)展模式，具體見下圖。

三、加強(qiáng)師資建設(shè)，改善教學(xué)條件

1.加強(qiáng)植提特色師資隊伍建設(shè)。本專業(yè)現(xiàn)有專業(yè)教師22名，其中教授、副教授11名，16名具有生物相關(guān)學(xué)科博士學(xué)位?，F(xiàn)有人才培養(yǎng)和優(yōu)秀人才引進(jìn)并重，鼓勵青年教師到國內(nèi)外深造和交流訪問，鼓勵到植提企業(yè)實踐鍛煉，加強(qiáng)與植提企業(yè)的合作與交流。同時積極引進(jìn)人才，特別是兼具生物基礎(chǔ)和化工、環(huán)保、材料等相關(guān)工科背景的優(yōu)秀人才，加強(qiáng)學(xué)科交叉融合，努力建設(shè)一支年齡結(jié)構(gòu)、學(xué)緣結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)合理的，兼具豐富教學(xué)、科研和生產(chǎn)實踐經(jīng)驗的教師隊伍。

2.積極改善教學(xué)條件。按照生物工程專業(yè)認(rèn)證要求，結(jié)合植物提取特色，積極加強(qiáng)教學(xué)、實驗條件建設(shè)。在使用現(xiàn)有教材教學(xué)的基礎(chǔ)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(yōu)越性和先進(jìn)性以及自編教材的創(chuàng)新性和特色性。

四、優(yōu)化培養(yǎng)方案，加強(qiáng)實踐環(huán)節(jié)

根據(jù)既定專業(yè)方向，優(yōu)化培養(yǎng)方案，調(diào)整和規(guī)劃專業(yè)課程。在理論課程設(shè)置上，適當(dāng)縮減課程門數(shù)和部分課程學(xué)時，增加《生物分離工程》、《生物工程設(shè)備和工廠設(shè)計》、《天然藥物化學(xué)分析》等植提相關(guān)課程學(xué)時。加強(qiáng)實驗課程建設(shè)，增強(qiáng)實驗課程系統(tǒng)性和目的性，將課程實驗按照人才培養(yǎng)五個環(huán)節(jié)進(jìn)行模塊組合，使得實驗設(shè)計與操作更貼近于專業(yè)實際應(yīng)用。

完善兩個教學(xué)實踐體系：（1）工程訓(xùn)練培養(yǎng)體系，包括課程教學(xué)（化工原理、生物工程儀器分析、生物工程設(shè)備與工廠設(shè)計等）、課程設(shè)計（生物工程課程設(shè)計）、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等。（2）實驗技能培養(yǎng)體系，包括課程基礎(chǔ)實驗、科研創(chuàng)新實驗、生物工程綜合實驗、畢業(yè)論文等。

開設(shè)特色創(chuàng)新實驗。為了培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和科研素養(yǎng)，在大學(xué)一年級第二學(xué)期末，通過雙向選擇，使有興趣的學(xué)生進(jìn)入各個研究室中，利用業(yè)余時間進(jìn)行科研訓(xùn)練和課題的研究，課題來源可以是專業(yè)教師植提在研項目的一部分，也可以由學(xué)生團(tuán)隊提出方案，經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后，進(jìn)入實驗室開展研究工作。

加強(qiáng)校內(nèi)外實習(xí)基地建設(shè)。根據(jù)本專業(yè)的特色和區(qū)域內(nèi)生物經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，采取校內(nèi)外實習(xí)基地相結(jié)合，更好地實現(xiàn)專業(yè)和產(chǎn)業(yè)的“無縫對接”。校內(nèi)基地，學(xué)生分組進(jìn)行實踐活動，內(nèi)容覆蓋植提人才培養(yǎng)五個環(huán)節(jié)，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(chǎn)品功能驗證、開發(fā)應(yīng)用等，從而切實提高學(xué)生的工程實踐意識和實際操作能力。積極聯(lián)系校外植物提取企業(yè)作為實習(xí)基地，通過生產(chǎn)實習(xí)，了解行業(yè)的生產(chǎn)實際情況，強(qiáng)化學(xué)生對植提產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等相關(guān)知識的認(rèn)識，全面提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

五、協(xié)調(diào)學(xué)科專業(yè)，健全保障體系

專業(yè)建設(shè)最好與學(xué)科研究生培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合，實現(xiàn)學(xué)科專業(yè)一體化建設(shè)。中北大學(xué)生物工程專業(yè)建設(shè)，以生物化工博士點(diǎn)、生物工程碩士點(diǎn)為學(xué)科依托，與生物資源化工研究所緊密結(jié)合，形成了學(xué)科專業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的機(jī)制。同時，專業(yè)建設(shè)還需要健全的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系配套。制定相關(guān)政策，鼓勵教師參加植物提取相關(guān)國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議、教學(xué)研討會議，引導(dǎo)教師注重教學(xué)方法研究、課程建設(shè)，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(xué)、實驗教學(xué)、實踐教學(xué)等各環(huán)節(jié)實施細(xì)節(jié)并進(jìn)行經(jīng)驗交流，完善教學(xué)監(jiān)控體系，保證教學(xué)質(zhì)量。

總之，生物工程特色專業(yè)方向不僅要符合國家戰(zhàn)略需求，而且要與地方政策、生物資源以及學(xué)科基礎(chǔ)相結(jié)合。在此基礎(chǔ)上，確立發(fā)展的總體思路，改善教學(xué)條件，優(yōu)化培養(yǎng)方案，特別是要加強(qiáng)實驗實踐環(huán)節(jié)，健全質(zhì)量保障體系，這樣才能確保專業(yè)的健康發(fā)展。

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