生物工程专业创新应用型人才培养探索

姜宁+刘晓鹏+张驰+丁莉+向极钎

摘 要 为了培养生物工程创新应用型人才，针对目前生物工程专业人才培养存在的问题，以湖北民族学院生物工程专业为研究对象，通过构建生物工程专业创新应用型人才培养模式、优化生物工程专业专业课程教学体系、创立多层次的学生科研训练平台、建立生物工程专业实习实训基地库、构建双师型教学队伍等多种手段，进行生物工程专业创新应用型人才培养的探索和实践，成效明显：学生实验动手能力、创新能力均得到提高；学生专业技能、科研能力得到显著提高；毕业生受到社会各界的好评，学生就业率得到稳步提升。

关键词 生物工程专业；创新应用型人才；科研训练平台；实习实训基地库

中图分类号：G642.0 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）12-0013-04

1 前言

我国生物工程本科专业于1998年设立，至今设立该专业的高校已有300多所[1]。近20年来，该专业为我国生物领域输送了大批人才，为我国的生物产业发展做出巨大贡献。但该专业自2008年开始就业率下滑，甚至在《2012年大学生就业报告》中被列为“红牌”警告十大专业之一[2]，这一现象与生物产业在国民经济中的地位显著不符。探究其原因，主要存在以下问题。

1）教学体系片面追求“大而全”，脱离实际[3]。目前各高校生物工程的培养模式、教学体系、课程设置等大多参照较早设立生物工程专业的高校，并多年未进行改革，既缺乏自身特色，又不能与企业需求接轨。

2）专业课程内容未进行优化整合，课程知识缺乏连贯性，甚至重复[4]。多年来，生物工程专业课程以基础课、专业基础课、专业课的模式进行教学，这种模式注重教学的渐进性，但忽略了各课程内容的衔接，甚至造成有的知识重复。

3）校内实践教学环节薄弱，学生的动手能力差、创新能力弱，不能适应社会需要[5-6]。受到经费、场地、师资和认识上的限制，生物工程专业普遍存在校内实践教学学时少、效果差的問题。实践教学大多是验证性实验，缺乏对学生动手能力和创新能力的培养。在人才市场上表现为生物企业对具有良好科研创新能力的研究生需求旺盛，而能提供给本科毕业生的工作机会较少。

4）校外实习基地少，学生没有直接接触企业的机会，造成专业认同度不强[7-8]。许多生物企业考虑到运营成本、人员管理等因素，大多不愿意接受本科实习生。学生在毕业前不能接触到企业，对所学知识的应用前景感到渺茫，学习积极性不高，甚至认为没有前途，否定专业、否定行业、否定自己。

鉴于此，自2011年开始，通过对部分企业的用人情况和部分高等学校生物工程专业人才培养方案的调查、分析，以湖北民族学院生物工程专业为研究对象，结合湖北省教育厅、国家民委和湖北民族学院等各级本科教育质量工程项目以及教学研究课题的系列研究成果，采取边研究、边实践、边应用的方法，着眼于专业课程的教学改革，着力于提高学生的专业知识与实践技能，构建基于专业知识与创新实践技能的生物工程专业人才培养模式，以将学生培养成具有坚实的专业理论知识和实践创新能力的生物工程应用型人才，形成地方民族院校生物工程专业创新应用型人才培养方案和教育模式。

2 生物工程专业“创新应用型人才”培养模式的构建

2006年1月26日，中共中央、国务院组织实施《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，做出《中共中央国务院关于实施科技规划纲要增强自主创新能力的决定》，在该《决定》中特别强调了具有创新精神与应用能力人才培养的重要性和紧迫性[9]。为响应党中央号召、适应社会与市场需求，充分考察国内生物工程专业人才培养方案，研究目前生物工程发展趋势，确立湖北民族学院生物工程专业人才培养目标为“创新应用型人才”，并构建“创新应用型人才”的培养模式，达到“宽口径+创新能力+应用型”的知识与能力的结构目标。即构建以通识基础教育为基础，以专业能力培养（实践能力、创新能力）为重点，以应用能力强为特色的专业教育模式。

该模式把生物工程专业大学四年时间段整体把握，实行三阶段的教育培养：第一阶段，重点完成大学通识教育和基础理论培养；第二阶段，重点夯实专业理论基础，强抓优势，突出特色；第三阶段为创新能力、专业技能与职业定向培养阶段的课程模块，实行动态设计，根据生物工程行业对人才的需要，可适时调整。

3 生物工程专业教学团队的搭建

高校实施教学质量工程项目不仅能使高校重视本科教学质量，更能促使高校加大对本科教学的投入，改善教学的软硬件设施。同时，提高学生各种能力和就业率，对高等学校人才培养质量的提高产生积极深远的影响[10-11]。

教学团队积极申报并实施各类教学质量工程项目，包括：2012年，生物工程专业获湖北民族学院战略性新兴（支柱）产业人才培养计划项目；2013年，获湖北民族学院“专业综合改革试点”项目、湖北省普通高等学校战略性新兴（支柱）产业人才培养计划；2014年，获湖北省“专业综合改革试点”项目；2015年，生物工程获得“楚天学者”设岗学科。通过实施这些教学质量工程项目，结合学校生物工程专业的办学定位、学科特色和服务面向等，明确专业培养目标和建设重点，优化人才培养方案，促进生物工程专业人才培养水平的整体提升。同时，为加强生物工程专业高层次人才队伍建设，吸引、遴选和造就具有国际、国内领先水平的生物工程专业带头人，形成优秀的生物工程创新团队。

教师既是教学的主体，也是影响人才培养质量的关键因素，“创新应用型人才”的培养模式需要“双师型”教师，即既具有较高理论水平能胜任理论教学，又具有熟练实践技能能胜任实践教学的教师。教学团队主要通过两方面构建“双师型”教学队伍。一方面，发挥产学研优势，建立校企合作联盟，聘请具有丰富工程实践经验的企业工程技术人才来学校教学或指导学生进行实践，吸引优秀科学家、教授及企业高级工程师到学院兼职，开展教学和科研活动。2013—2016年选聘恩施清江生物工程有限责任公司董事长向极钎为兼职教授、“湖北产业教授”。另一方面，提高本专业教师的工程实践经验，安排教师带领学生到企业进行实践，分期安排青年教师到企业挂职锻炼，丰富青年教师的生物工程实践能力。

4 生物工程专业教学体系的优化

由于现行的专业课程教学体系与现实脱节，不能适应培养创新应用型人才的需要，需要对现行教学体系进行改革。为此，教学团队申报并实施各类专业课程的教学研究项目，如表1所示。通过分析生物工程专业的特点，从理论教学内容、实验教学内容、教学方法、考试内容与模式四个模块，对专业课程教学体系进行优化，并以此为切入点，进而对生物工程专业课程的教学体系进行优化改革。

理论教学方面，梳理课程之间教学内容的衔接与逻辑关系，重组课程体系，确保理论教学的系统性、完整性与紧凑性，减少教学中的重复内容；实验教学，整合各课程的实验内容，加大专业课程综合性实验、创新性实验的比例。通过教学体系的优化，使学生更好地掌握专业课程内容，实践创新能力和解决实际问题的能力也得以提高。教学团队对微生物学、生物化学、发酵工程原理、生物分离工程、酶工程、药剂学、现代企业管理、生物制药等各类专业课程展开深入的教学研究，发表13篇专题教研论文。

5 多层次的学生科研训练平台的设置

对大学生进行科研训练，建立各层次的学生科研训练平台，让学生尽早进入专业科研领域，既能培养学生的实践能力、分析问题和解决问题的能力，也能端正学生科研态度，培养学生的独立性、团队协作精神等，是培养大学生科研创新意识、创新思维和创新能力的有效途径[12]。

教学团队加强在各级科研项目的申报和实施，提高自身科研水平的同时，结合生物工程行业发展的趋势，将先进的理念和技术融入教学中，提升学生的水平与能力，在此基础上创立多层次的学生科研平台。

第一层次，招收部分本科学生参与教师科研项目进行研究工作。学生参与教师的科研项目研究，尽早接触学科前沿，培养学生的逻辑思维、归纳总结和创新能力。

第二层次，挑选指导优秀学生申报和实施“大学生科研训练计划（SRTP）”（生物工程教研室、生科院组织）、各级“大学生创新创业训练计划”（校级、省级、国家级）等。各种训练计划的实施，培养学生的自我学习、分析解决问题、科研能力和团队合作精神。

第三层次，选拔并指导科研素质较高的学生参加湖北省大学生生物实验技能竞赛。学生在教师的指导下进行大学生竞赛项目并力争获奖，可培养学生的操作和创新能力。

第四层次，指导学生进行本科毕业论文研究，力争校级、省级优秀，培养学生的综合科研能力。

第五层次，培养学生将自己的科研成果写成学术论文进行发表。

通过以上五个层次的学生科研训练平台的创立，学生理论联系实际能力、操作能力、创新能力均得到提高。近三年，生物工程专业本科生获得学校優秀学士论文比例为11%，获得湖北省优秀学士论文比例为3%，获得湖北省大学生生物实验技能竞赛一等奖两人、二等奖七人、三等奖五人，学生专业技能、科研能力得到显著提高。近五年，有63名学生在教师指导下与教师合作发表专业论文35篇，其中C库期刊15篇、北大核心期刊9篇、省级期刊11篇。

6 生物工程专业校外实习实训基地库的建立

实习实训是课堂理论知识与实践的重要桥梁，是培养创新应用型生物工程人才的重要途径。建立校外实习实训基地，与企业合作，有助于学生了解本专业的社会价值，形成正确的就业观，同时也有助于企业发现人才、储备人才，形成良性发展机制[13]。

教学团队以提高人才培养质量为核心，深化人才培养模式改革，创新人才培养机制，改革人才培养模式，联合生物工程企业共同建设课程体系和教学内容，共建校外实习实践基地，强化生物工程专业学生实践能力培养，安排学生有足够的时间在企业学习（见习+实践技能实习），学习企业的先进技术和先进企业文化，深入开展工程实践活动，参与企业技术创新和工程开发，实施定向培养，引导生物工程专业毕业生到生物工程相关企业、单位就业。

本专业先后与全国33家生物工程相关企事业签署合作协议，建立人才实习实训基地。这些企事业单位有安琪酵母股份有限公司、山东省药学科学院、江西省药物研究所、苏州华益美生物科技有限公司、湖南惟楚生物科技有限公司、英博金龙泉啤酒（湖北）有限公司、湖北劲牌酒业有限公司阳新酒厂、重庆主流生物工程有限公司、武汉加多宝饮料有限公司、四川恒益科技有限公司、湖北圣峰药业有限公司、恩施自治州农业科学院、湖北恩华生物开发有限公司、恩施锦华生物工程有限公司、恩施清江生物工程有限责任公司、恩施和诺生物工程有限责任公司、湖北清江松乐有机农产品有限公司、宜昌市白蚁防治研究所、宜昌市康居害虫防治有限公司、恩施自治州硒康牧业发展有限公司、湖北清江种业有限责任公司、湖北中种武陵种业有限公司、江西省医疗器械检测中心、利川娃哈哈饮用水有限公司、深圳市家家欢食品有限公司、重庆帮豪种业股份有限公司、湖北省银丰鼎诚生物工程有限公司、武汉华一同信生物科技有限公司、中肽生化有限公司、新疆南京同仁堂健康药业有限公司、贵州广济堂药业有限公司、北京中科健桥生物科技有限公司、南京同仁堂生物科技有限公司。这些实习实训基地几乎涵盖了生物工程专业的各个方向，学生可以根据自己的专业特长以及就业意向选择适合的实习实训单位，实习实训单位采用订单式培养。

实习实训单位订单式培养取得成效，2015年底，生科院派出2016届生物工程专业学生41人至各实习实训基地进行专业综合技能实习，其中13人（32%）因表现优异被实习单位提前半年直接录用、发放工资。本专业毕业生受到社会各界的好评，学生就业率得到稳步提升，2014、2015、2016年生物工程专业就业率分别为94%、97%、98%。

7 结语

生物工程是一门实践性很强的学科，培养“创新应用型”人才是一项系统工程，通过构建生物工程专业“创新应用型人才”培养模式、申报并实施各类教学质量工程项目、优化生物工程专业的教学体系、创立多层次的学生科研训练平台、建立生物工程专业的校外实习实训基地库和构建“双师型”教学队伍等系列措施，形成地方民族院校生物工程专业创新应用型人才培养方案和教育模式，提高学生理论水平、实践操作能力、分析及解决问题的能力、科研综合素质等。

参考文献

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