走生物工程专业特色之路

李浪 赵江

【摘 要】针对生物工程专业课程设置、教材建设、实践教学等方面的现状及存在的问题，提出了调整课程体系、加强师资队伍建设与教材建设、强化实习基地建设、加强课程设计环节的实战性和改革毕业环节等五大方面的革新措施。为特色专业建设提供了可行方案。

【关键词】生物工程专业 特色专业建设 学科建设 工科

我国生物工程专业自1998年设立以来，迅速发展，而社会发展使生物工程产业对从业人员的实验技能、工程问题解决能力和经验都提出更高层的要求。如何使高校人才满足行业需求，达到供求平衡发展，建设具有特色的生物工程专业，使人才培养落实到位，是本文重点探讨的问题。

目前，生物工程专业因各高校设立背景不同，课程设置普遍存在上下游技术教育结合不紧密，或偏工或偏理的情况。各种教材因对体系完整的要求导致在实践教学中教学内容重复比例偏大，浪费教育资源的情况；传统课堂教学的模式致使生物工程的教育偏理其工科本质，实践教学比例远远满足不了对工科人才培养的需要，针对生物工程专业发展的现状，笔者结合教学实践提出了以下几条切实可行的改革方案。

一、调整课程体系，推进课程建设改革

在课程体系上既要注重工程技术类基础课、生物工程下游技术类课程的开设，又要兼顾生物学类基础课程、生物工程上游技术类课程的设置，保证生物工程专业课程体系的科学性和完整性，使其有别于生物科学和生物技术专业的课程设置而充分体现生物工程专业的工科特点。除此之外，课程设置更须注重课程内容的横向联系和纵向衔接，避免教学内容出现不必要的重复和遗漏，以有限的时间传授最大量的信息。

以我院为例，其生物工程专业是从食品科学与工程专业到发酵工程专业逐步演变而来，发展初期存在重工轻理、生物工程上下游技术脱节、实践课时紧张等问题。2003年初修订了专业培养方案，将以微生物体系为主的原专业体系，拓宽至包括酶、动物细胞和植物细胞在内的整个生物体系，并增加理论基础课程：基础生物学、细胞工程、分子生物学、基因工程等，删除了工厂供电与自动控制、工厂建筑概论。经过近二十年的教学实践和逐步完善，建构了依托我校食品科学与工程、土木工程、机电一机化等学科优势，以工科为背景，食品学科为优势，微生物学为基础，技能培养为特色，厚基础、宽口径、高素质、技能强的应用型技术人才培养方案。

近一步的设想将原教学体系中以多门工艺学课程为主、学时较多的专业必修课，调整为生物反应工程、发酵工程和生物工业下游技术三门课程，以生物产品生产过程的基本单元操作为主线，阐述生物生产工艺的基本理论和操作技能，为从事生物新产品和新工艺的研究与开发打好应有的理论基础。将生物工业分析课实验融合到生物工艺大实验中，改为设计性、综合性大实验，提高学生主动参与性。

二、 突出学科建设核心，切实加强师资队伍与教材建设

学科建设的核心是学术梯队建设，所谓学术梯队就是由具有一定组织结构的科研人员队伍组成，高校中的科研人员主体就是大学教师。优化学术队伍的组成，提高教师学术水平，加大科研人才的培养和引进力度，必将促进学科发展，为特色专业师资队伍的建设提供保障。

生物工程特色专业的建设，需要构建一支学历结构合理、了解社会需求、实践教学经验丰富的高水平师资队伍，主要通过以下4个方面：1.引进与培养双管齐下：引进学术带头人，特别是海外高水平人才，同时每年遴选在校教师进行国内外学术访问与进修；2.注重青年教师工程能力的培养：鼓励青年教师积极参与产学研合作，深入生产企业，加强工程能力的实践和训练，并聘请知名生物工程公司的高级技术人员作兼职教授，定期对教师开设讲座，提高青年教师理论联系实际的能力；3.丰富师资类型，通过联合办学等形式，外聘企业工程技术人员承担诸如实习和毕业设计等实践性教学工作，为学生提供更加适应市场需求的实践指导。

在教材建设方面，选用能反映学科发展动态的最新获奖教材，以适应专业科技发展的趋势。在培养计划和教学大纲的编写中明确学科知识的综合性与实用性，全面梳理各科知识点和授课内容，减少课程重复。在实际教学中，还需根据知识点及时引入学科新动向，用多种教学手段启发学生兴趣和思维习惯，激发学生自主探索精神。

以目前我院生物工程专业的学科建设情况为例，14名专任教师中，硕博比例达到86%，国家粮食局直接联系专家1人，河南省普通高等学校学科带头人2人，河南省青年骨干教师1人，校级青年骨干教师2人，在现有师资基础上不断引进新的学术带头人和优秀博士，每年派1~2名教师国内外进修学习。高水平学术梯队也为学生科研素质培养提供了良好的条件。

在教材建设方面，编写适合于我校生物工程专业发展的特色教材。已出版《食品微生物学》《食品发酵工业三废处理与工程实例》，即将出版《生物工程工厂设计》。目前已有校级精品课程1门，校级优秀课程2门，院级优秀课程5门，课程教学质量稳步提高。

三、 加强校内外实习基地建设

生物工程专业性质决定了其实习的重要性，应非常重视实习基地的建设，一方面在实习经费上加大投入，积极与校外企业建立合作关系，加强合作，产教结合，为学生提供就业实训机会；另一方面努力加强校内实践基地建设，如我系生物工程实验室已建立一个小型啤酒发酵车间，学生可参加从原料处理、发酵、分离提取到啤酒成品制造的整个生产过程。还将建立一个中试发酵车间，配备30L、100L和500L发酵设备各一台，并辅以电热锅炉、无油空压机、板框过滤机、膜过滤器等下游设备，可以进行中试规模生产。通过这些基地实习，有力地巩固了理论课的教学内容，使学生在丰富多彩的教学手段中获得乐趣。

四、加强课程设计环节的实战性

根据工厂企业等生产一线问题或结合教师科研内容设置生物工程专业课程设计的题目，增加实验的实战性，可以激发学生的学习热情，培养学生分析问题和解决问题的能力。并弥补了学生在毕业设计环节因课题要求局限造成的工程与科研训练不均衡的缺陷。

课程设计在内容上，以生物工程产品为纽带，融会多门课程的知识点，增加综合性。比如在年产100吨蕃茄红素工厂设计项目中，菌种的扩大培养与发酵过程中形态观察涉及微生物学；发酵过程的工艺控制涉及生物工艺学，产物生成速率、细胞生长速率及底物的消耗速率等属于生物反应工程的内容；过程中参数的检测与控制方案涉及生物过程检测与控制；菌种的代谢涉及生物化学及代谢控制；上罐发酵涉及生物工程设备以及微生物工程工艺原理的相关知识点；蕃茄红素的提取则利用了生化分离工程中的方法；在绘图过程中又复习了AutoCAD和生物工厂设计。通过综合性课程设计建立起了绝大多数专业课程的内在联系，完善了生物工程实验课程和理论课程体系的优化整合，同时也增强了学生综合解决问题的能力。

五、 毕业环节的改革

除了由在校教师拟定的科研题目外，毕业设计的课题还可来源于企业要求，允许一些已找到就业单位的学生根据隶属企业的培养要求安排课题。学生可以对企业的生产产品、生产流程、产品质量要求等内容提前掌握，即为企业做了一点实际工作，又缩短了入职适应期。我院2002、2008届各有1个毕业生在郑州良源分析仪器有限公司进行了《柠檬酸菌渣制备壳聚糖的研究》《利用餐馆废油生物法制备生物柴油的研究》，通过毕业设计完成实习期任务，毕业后直接上岗。

我院还采取了联合培养的方式，如和河南莲花味精集团、江苏省江阴生物酶制剂有限公司建立了长期的产学研合作关系，和河南省科学院生物所、永达食品集团工程技术中心等研究院所建立了共同指导本科生毕业论文协作关系，并鼓励有条件的学生自行联系科研院所及企业开展联合指导本科毕业论文工作。2003年还曾将3名学生派送到上海农科院去做辅助科研并完成毕业论文，其中1名学生因此获得就业。

结束语

在特色专业建设过程中，应根据国内外生物工程发展的趋势，不断改善和优化课程体系，加大仪器设备投入和师资队伍建设，以理论教学和实践教学并重，为全国生物产业的快速发展提供高素质的智力支持，并为全国相关专业人才培养和培训的高水平专业平台建设作出贡献。

【参考文献】

［1］李浪，翟丹丹. 生物工程专业现状及存在的问题及对策.教育界，2012.

［2］陶玉贵等．生物工程专业课程结构体系构建和课程整合的研究[J]．经济研究导刊，2009（9）：228-229.

［3］杨华等．建设生物工程特色专业的思考[J]．中国轻工教育，2008（4）：54-55.