基于生物技术学科交叉的复合型轻化工程专业人才的培养

袁久刚，崔　莉，王　平，余圆圆，王　强，范雪荣

(江南大学 纺织服装学院，江苏 无锡 214122)



基于生物技术学科交叉的复合型轻化工程专业人才的培养

袁久刚，崔莉，王平，余圆圆，王强，范雪荣

(江南大学 纺织服装学院，江苏 无锡 214122)

摘要：为了顺应时代对纺织工业生态、节能、高效的要求，江南大学轻化工程专业从自身优势出发，与学校优势学科生物工程专业相结合，提出了基于生物技术学科交叉的复合型轻化工程专业人才培养的设想。该设想以染整工程技术为主线，糅合现代生物加工技术，通过学科布局调整、课程体系改革、师资队伍建设及创新计划实施等方式，培养纺织、染整和生物学科知识交叉，具有全面创新意识，研究能力强，可适应行业科技发展及产品创新需要的复合型创新人才。

关键词：轻化工程专业；复合型人才；生物技术；学科交叉；人才培养

一、 基于生物技术学科交叉的复合型轻化工程专业人才培养的设想

传统的纺织印染业已经成为制约我国纺织业发展的瓶颈，因此，必须要引导纺织印染企业走生态染整的发展道路，以生物加工、激光刻蚀、数码印花、在线监控为代表的新型染整技术得到了快速发展。这种变化在客观上要求目前的轻化工程高等教育必须进行改革，以满足染整生产工艺复杂化及清洁化的需求。

生物技术是利用生物体制、应用生物工程技术加工底物原料，以提供所需的各种产品或达到某种目的的一种新型的跨学科技术。因其可创造巨大的经济效益，且对今后社会的发展具有重大影响，所以我国已经把生物技术列为六大高新技术之首。生物技术应用于纺织最早可追溯到 3 000 多年前，但纺织生物技术的快速发展却是在 20 世纪 80 年代以后。随着生物酶技术的进步，工业酶的成本降低，以淀粉酶、纤维素酶、蛋白酶等为代表的酶制剂开始广泛应用于织物退浆、牛仔布整理及真丝脱胶等纺织加工。进入21世纪，无论是学术界还是企业界，包括原料生产、工艺改进、材料改性等内涵的纺织生物技术在国际上形成了新的热潮。生物技术加工过程作用条件温和、高效且无污染，可以对传统染整加工进行本质性的改造，生物技术完全符合生态染整加工的需求，发展前景广阔。

生物工程是我校(江南大学)的优势学科，是我国同类学科领域中最早设立的学科点，属于江苏省“重中之重”学科。为了顺应时代对纺织工业生态、节能、高效的要求，我校轻化工程专业从自身优势出发，结合学校的优势学科生物工程专业，萌发了基于生物技术学科交叉的复合型轻化工程专业人才培养的设想。该设想的人才培养目标：以染整工程技术为主线，糅合现代生物加工技术，培养具有纺织、染整和生物学科综合知识体系，具有全面创新意识，研究能力强，可适应行业科技发展及产品创新需要，具备从事染整及其相关学科研究能力的复合型创新人才。

二、 基于生物技术学科交叉的复合型轻化工程专业人才培养模式的构建

1. 学科布局调整

依靠我校生态纺织教育部重点实验室，对现有染整专业平台进行整合，不断拓宽染整专业口径，构建染整工程、制浆造纸方向和生物学科交叉综合的大平台。例如，在轻化工程学科与专业建设中，逐渐加大与生物工程专业的优势组合。为此，纺织服装学院单独设立了纺织生物技术研究室，该研究室是学院五大研究室中最大的综合性研究室，拥有先进的实验设备仪器和优良的师资队伍，可以完成对本科生各类创新项目的训练与指导以及毕业设计(论文)训练。此外，纺织服装学院还以该研究室为基础，与葡萄牙米尼奥大学联合成立了江南大学生态染整国际联合实验室，每年定期举办国际联合会议，为学生普及纺织生物加工的前沿科技知识。在制浆造纸研究方向，该研究室也积极与生物技术结合，发展出新型的生物制浆技术研究方向。这些措施的实施将生物技术的相关知识不断向轻化工程专业各方向进行渗透，逐渐形成了富有生物加工特色的轻化工程专业。

2. 课程体系改革

在基础教育阶段，学生在学习公共基础课的基础上，加大对生态染整前沿知识的学习，为此特地安排了“轻化工程导论”课程。该课程主要由具备纺织生物技术以及生态染整技术背景的教授以讲座形式进行轮流上课，目的是激起学生对染整技术，尤其是生态染整技术的学习欲望，摒弃以前对染整的负面看法，巩固学生的专业思想，同时安排学习指导，大力培养学生的自我学习能力。

在专业教育阶段，则实施宽口径的教学，不断强化生态染整技术的导向，从纤维制品练漂、染色、印花及整理诸多环节的助剂、工艺及设备入手，讲授纺织品清洁化生产。为此，新增设了一些选修课程，如“纺织生物技术”“环保概论” “皮革概论”“造纸概论”，并在“功能整理”及“染整工艺原理I”课程中加大对生物技术部分知识的讲解，从而增加学生对生物技术知识的了解，以及对染整专业综合知识的需求。此外，还在学生的专业实验课中增加生物酶退浆、生物抛光及生物防缩等实验内容，以培养学生的知识综合应用能力。同时，鼓励教学一线的教师积极参与编写具有学科交叉特色、涵盖专业需要的教材，例如参编了《新型纺织酶制剂的发酵与应用》《纺织品化学整理》《纺织品染整工艺学》等。

3. 师资队伍建设

基于生物技术学科交叉的复合型轻化工程专业人才培养对教师队伍组成也提出了较高要求。教师不仅要通晓本学科的纤维原料、新型合成纤维、纤维化学加工原理与工艺等，也要对交叉学科(如生物技术等)有较深的了解。所以，应合理拓展具有不同专业背景的师资队伍组成。纺织服装学院近年来对此进行了探索，以纺织生物技术方向为例，目前9人组成的教师团队中，具有纺织工程专业博士和硕士学位的有5人，具有生物工程专业博士学位的有4人。这些教师能结合生物酶的选择、生物酶作用机理与纤维生物加工工艺进行教学，从而起到了很好的互融互通效果。目前，该方向教师已经开发了系列的可应用于生态染整的加工技术，如棉纤维生物酶煮练、羊毛生物酶功能化整理等，并在这些技术研究过程中培养了理论知识与实践技能兼备的本科生和研究生。

4.创新计划实施

纺织服装学院面向参与大学生创新计划的学生实行导师制培养模式，让这些学生参与到导师团队的科研项目中，在实践锻炼中提高知识综合应用能力。这些学生在学习期间必须参与1项大学生创新计划，公开发表1篇论文，或参与申请1项专利。对学习成绩优秀者，将优先免试推荐攻读本校研究生，或优先推荐到国内外合作大学进一步深造。这些学生从大二下学期开始进入导师所在的纺织生物技术研究室科研团队，在导师指导下进行自主学习，积极参加与纺织生物相关的生态染整技术研究和创新实践，让他们尽早感受科研氛围，培养自己的科研创新能力。导师对这些学生的学业规划进行指导、提供咨询。这些学生在导师的指导下，制订适合自己的个性化培养方案，还可以根据自己的兴趣确定科研题目、开展科研实践。在具体实施时，以一学期为一个时间单元，学生需根据导师要求组成相应的课题组，并按照导师的要求完成相应的课题研究内容，例如与课题相关的文献检索、阅读与翻译，写出文献综述报告，制订研究计划，设计实验方案并进行试验，写出开题报告和阶段性研究报告，最后进行总结归纳，撰写论文或专利，同时完成课题的研究报告，进行课题答辩。在此期间，要求学生定期将自己完成的内容在导师团队中进行汇报和交流，这样既促进了学生之间的相互学习和沟通，也给学生提供了展示自己学习成果的平台，锻炼了学生的表达能力。

三、 人才培养成效

目前，我校纺织服装学院基于纺织生物技术的轻化工程专业培养计划形成了鲜明的特色。近年来，超过100名本科生通过各类大学生创新计划项目、毕业设计(论文)直接参与到纺织生物技术的研究中，涵盖国家863项目3项、国家自然科学基金项目7项、江苏省自然科学基金项目2项。本科生累计参与发表论文30多篇，获授权发明专利14项。在这些项目的实施过程中，学生的综合科研能力、创新能力都得到了提高。例如，2013年轻化工程专业有11名学生参与了当年的“天然纤维制品生物法染整加工技术”团队创新计划。为了完成这一综合性课题，在任务实施过程中，建立起了模块化的本科毕业论文平台，定期组织研究人员进行课题汇报和交流，让学生在交流与协作中互相学习，积极培养学生的团队合作能力。

此外，在学生指导上，研究团队由资深教授领头，中青年教师为主力，优秀博士、硕士研究生为辅助，组建了梯次分明的指导队伍，既做到分工明确，又确保相互协作。通过一个学期的合作与努力，出色地完成了“生物酶对天然纤维的改性及功能化研究”，取得了一系列丰硕的成果。课题组中有4名学生获得本科生毕业设计(论文)答辩优秀，其中1人被推荐为校优秀，其余7名学生的论文成绩为良好，团队总体优良比例为100%，大大高于全院50%的平均水平。这些学生中有4人被免试保送就读本校研究生，其余毕业后参加工作的学生也得到了染整企业的一致好评和重用。

参考文献：

[1]吴赞敏，姚金波. 轻化工程特色专业人才培养体系的改革与实践. 化工高等教育，2011(1)：40-42.

[2]薛勇，薛宇，穆丹. 生物交叉学科复合教学体系理论与实践. 高教研究，2012(10)：277.

基金项目：江南大学本科教育教学改革研究项目(JG2015042)；江苏省研究生教育教学改革研究与实践课题(JGLX13_079)；中国学位与研究生教育学会研究课题(2015Y0506)

作者简介：袁久刚(1982—)，男，山东新泰人，副教授，博士，研究方向为纺织生物技术。E-mail：jiugangyuan@163.com

中图分类号：G642.0

文献标志码：A

文章编号：2095-3860(2016)02-0105-03