生物工程专业应用型人才培养实践

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摘要:为满足社会对应用型人才的需要，地方高校人才培养模式向应用技术型转型发展已成为必然。为了培养社会经济发展所需的具有扎实基础知识、工程应用能力和创新能力的高级应用型人才，生物工程专业必须变革传统的人才培养模式。本文以湖北理工学院生物工程专业为研究对象，探讨了转型发展期应用型人才培养在培养方案、师资队伍、课程体系、实践教学等方面的改革，并总结了近几年改革取得新成效。

关键词:生物工程;转型发展;应用型人才;培养模式

2014年2月教育部颁布《关于地方本科高校转型发展的指导意见(征求意见稿)》，指出用3年左右时间建设一批地方本科转型示范高校，引导试点高校以培养生产服务一线的高层次技术技能人才为主要任务，形成产教融合、校企合作的办学模式，直接融入区域发展、产业振兴和技术进步，深度融合职业教育、高等教育和继续教育，探索出一条建设中国特色应用技术类型高等学校发展道路［1－2］。湖北理工学院是湖北省第一批转型试点改革学校，其生物工程专业三年来面向地方社会经济发展需要和生物工程企业对应用型专业人才的实际需求，明确人才培养目标，通过产教融合、校企合作，突破传统教育教学模式的束缚，构建了地方本科高校应用型人才培养的新体系，在转型发展方面进行了一些有益的探索，并已取得初步成效。

1地方高校生物工程专业培养应用型人才面临的问题

1．1人才培养目标定位模糊无自身特色

地方高校在中国高校分类体系中属于普通本科院校，主要培养学术型的工程型人才，尽管各地方高校也提出了“应用型”人才培养的目标定位，但事实上，地方高校在发展的过程中特别是新建本科院校在建设过程中，虽然也在不断推进教学模式和人才培养方案改革［3］，但总体来是以学习和借鉴部属高校的办学模式和人才培养方案，以“厚基础、宽口径”这一不变应万变的精英教育理念教育大众化教育阶段的非精英学生［4］，较少考虑自身的办学条件和区位环境，人才培养目标定位模糊人才培养模式和培养方案缺乏创新，落入了“重理论，轻实践;重学术，轻应用”的窠臼，在人才培养目标上没有形成自身的特色［3］。

1．2工程教育师资力量严重不足

在新建地方本科院校中，大部分是由原来的高等专科学校升级而来，本科教育时间不长，工科专业无行业背景支持，工科专业大部分以为理科基础衍生而来的，开展工程教育时间较短。学校升本后的首要任务是迎接教育部教学工作水平评估，为使师资队伍学历层次达到教学工作水平评估指标体系的要求，学校加大了师资队伍建设的力度，大力引进高学历、特别是有留学经历的人员充实到师资队伍中来［3］。这无疑提高了师资队伍整体的理论教学水平，促进了师资队伍建设;但在引进这些教师的同时，只注重引进人员的高学历学位，忽视了他们大部分是刚从一所高校毕业又转进入另一所高校任教，缺乏工程训练的基本实践。毫无疑问，这些老师具有较扎实的理论知识和较高的学术水平，他们能教给学生较为丰富的理论知识［3］，但对工科教育的本质“工程实践”缺少感性认识和深度理性思考，绝大多数引进人员的思维停留在理科“科学教育”上，其教学环节与工程实际需求有偏离，实习实训、毕业设计等质量监控不到位，不能对学生进行有效的实践指导［5］。致使工程教育师资紧缺和工程教育研究人员相对匮乏，具有工程经验的“双师型”教师严重不足［5－6］。

1．3课程体系设置不科学

生物工程专业的培养目标是为社会输送具有生物理论知识和实践技能的全方位人才［7］。这要求地方高校培养的学生应能直接与企业对接，学生不能只局限于掌握理论知识，还应注重实践能力的培养［8］。传统的生物工程专业课程体系设置方面，讲究大而全，缺乏工程实践性和地方特色，与社会企业生产需求仍存在相当大的差距，没有形成与企业生产岗位职业能力相匹配的科学课程体系［9］。地方高校往往偏重于理论教学，为达到人才培养目标的所设置的理论教学和实践教学比例失调，在课程设置上因人设课的现象还在一定范围内存在，纯理论性的课程较多，而实验和实践性课程严重不足［3］。部分课程虽设置了实践教学环节，但往往都是课内实践，学时少，时间分散，每组学生人数较多，学生无法体验到生产岗位对实践操作能力的要求［3］。

1．4实践教学资源匮乏

生物工程的理论知识源于实践，最终服务于实践，学生很难单纯从书本中了解、掌握生物工程工艺的各个环节，他们必须通过亲自动手操作来巩固理论知识，因此，实践教学尤为重要［8］。地方高校的生物工程专业综合实力和社会影响力远落后于中央部属院校，教育经费不足，实验平台条件相对较差，不能配置相应的教学仪器和设备，无法完全满足实验教学的要求，也大大降低了理论教学的效果。地方高校建有一些校内实践教学基地，但由于实践基地管理模式、人员配置、学时安排等方面的原因，对学生实践教学的指导相对薄弱［3］。校外实践教学基地建设时间短、效果不明显。主要是企业以盈利为主要目的，对培养学生的社会责任认识不足，认为接受学生实习，为学生提供相关实习场所，安排学生吃和住等，将会增加企业的运营成本，同时还需相关技术人员进行辅助管理，严重浪费企业的人力资源，甚至影响生产［8－9］。而且在校外实践的具体操作上，企业一般只为学生提供一定的实习岗位，这些岗位可能与学生所学专业不对口，往往会出现学生只是为了到企业实习而实习的情况，专业课老师没能深入企业车间学习实践，与企业员工进行深层次的合作与交流，导致校企信息的沟通不及时，理论教学与实践教学严重脱节的现象。因此，校外实践基地建设停滞在相对较浅的层次上，未能从人才培养方案制定、课程体系设置、实践教学体系构建、实践基地建设与管理等方面与企业进行深层次合作和探讨，形成有效的合作模式［9］。

2转型发展期业培养应用型人才的主要措施

教育的本质区别最终体现在人才培养模式的差异，这种差异具体体现在专业培养方案和目标、专业课程体系以及培养形式［10］。

2．1结合地区特点，科学编制人才培养方案

湖北理工学院作为地方应用型本科高校，它的办学类型定位是应用型，其生物工程专业主要培养为地方经济发展服务，企业所需要的生物技术人才。为体现此目标，湖北理工学院学院的生物工程专业应制订出自己的科学、合理、可行的人才培养方案，而不是照搬中央部属的研究型大学的人才培养方案。为此，湖北理工学院生物工程专业分别邀请了劲牌有限公司、青岛啤酒(黄石)有限公司、华润雪花啤酒(黄石)有限公司、湖北紫鑫生物科技有限公司、黄石世星药业有限责任公司等数十家生物技术企业代表，以及省内兄弟院校的一些知名专家学者，结合湖北理工学院的办学类型定位、鄂东南地区的资源优势、企业生产的需求和学院所录取学生学习的实际情况，多次论证，共同制订出湖北理工学院生物工程专业2015版人才培养方案。制订方案时，遵循确立主线，统一编排，避免重复，相互协调，循序渐进的原则，多方向、多维度地对专业课程教学内容进行整合，理清内容之间的内在关联、先修和后修的关系，合理设计教学内容。课程内容以应用型人才培养为目标，以社会需求为导向，体现宽口径、厚基础、重实践的人才培养核心，按照“模块→综合”的思路，强调内容的实用性和培养学生的动手能力［11］。避免各位老师上课时同一知识点在不同课程中多次重复，同时也有利于将零碎的知识点归纳提炼，形成环环相扣的知识链，使教师都对学科专业知识结构和课程体系有一个清晰明确的认识，学生学习时能够有一个系统清晰的脉络。(1)明确应用型人才目标。区别于学术型、研究型教育，应用型人才培养更注重于专业理论知识与生产实践相结合，促进理论知识服务于生产实践。学校人才培养定位是“面向区域经济社会发展需求，培养专业基础扎实、实践应用能力强、综合素质好、具有创新精神和社会适应能力的高级应用型人才”。生物工程专业人才培养目标是遵循学生成长规律，满足区域经济发展的人才需求，以社会需求为为导向，培养专业基础知识扎实，实践能力强，综合素质高，具有地方特色的高级应用型人才。(2)夯实工程基础。在基础课程的设置上，重点强调坚实的工科基础，设置有物理化学、机械制图、化工原理、工程制图及CAD、生物工程设备、生物工程工厂设计等课程。(3)整合专业课程内容。2年级在完成通识课程、学科基础课程教学后，整合细胞工程、酶工程、基因工程、生化反应工程、发酵工程等传统的专业课程内容，开设符合地方区域经济发展需要，与地方企业生产直接对接的酿造工程、酶工程与酶制剂、植物细胞工程、天然产物提取工艺学、微生物制药工艺学、啤酒生产技术、生化分离工程等应用型课程。(4)突出实践性教学环节。为培养学生的实践操作能力，实践性课程学分占总学分的33．8%。实践环节包括课内实践教学环节和课外实践教学环节二部分，课内实践教学环节由基础课程实验、专业基础实验、生物工程专业实验三部分组成，总达338学时;课外实践教学环节主要是实习实训，达35周，主要有化工原理实训和化工单元操作设计(4周)、认识实习(2周)、生产实习和生产工艺设计(6周)、工程实训及工程制图(7周)、毕业实习与毕业设计(16周)等五部分组成。

2．2切合应用型人才培养的实际，多渠道造就“双师型”师资队伍

高素质师资队伍是实现应用型人才培养目标的保障。湖北理工学院生物工程专业采取多种渠道，造就一批既有较高理论教学水平、又有较好生产实际经验、能将课堂理论教学与生产实践有机结合的“双师型”师资队伍。(1)加强对青年教师的教学技能指导。新入职的人员，根据湖北省高校师资培训中心的要求，统一进行“岗前培训”。学院实行“青年教师导师制”，指定一名经验丰富的教师担任其导师，分别从教材分析、学情分析、教学目标的设定、教学内容处理、教学方法选用、教案撰写、课件制作、课堂教学组织及教学反思等方面对新入职教师实施专业教学技能指导。同时要求三年内手写教案，不使用或少使用多媒体教学，每次课前要写板书设计，使其快速熟悉课程，掌握教学基本技能。鼓励青年教师参加学校“青年教师讲课比赛”、“青年教师实验课课说课比赛”、参加校外的提供课堂教学能力的研修班，如由北京中教国培教育咨询中心和《发现》杂志教育编辑部联合主办的“以学生能力为核心的课堂教学改革—有中国特色的成果导向教学实务操作”培训班、武汉大学继续教育学院主办的新技术条件下高校课堂教学能力提升研修班等，青年教师还要求每年完成一门课程完整的跟堂听课任务，在老教师的传帮带作用下迅速成长。(2)强化教师的实践操作能力。湖北理工学院采取“请进来”与“送出去”相结合的方法，提高教师实践操作能力与动手能力。“请进来”是指聘请合作企业的高层领导和生产骨干为外聘教师，每学期为生物工程专业师生举行2～3次讲座，与专业教师一起担任毕业设计及工厂实习实训的指导教师，根据生产的需要对师生进行相应的实践技能培训，提高教师的生产实践操作能力。“送出去”是鼓励青年教师申报“湖北省高校青年与教师深入企业行动计划项目”，根据项目要求青年教师深入企业参加实践活动一年，学习企业的生产技术与过程管理，不断提升自身的创新实践能力，丰富自身的知识结构。教师每年要承担实习教学任务，带领学生进行为期6周的生产实习和专业实践。教师深入生产一线，通过交流与学习，提高自身的实践教学能力。

2．3突现地区特色，精心构建课程体系

为了培养厚基础、重实践，能满足企业生产需要的应用型人才，湖北理工学院生物工程专业在构建课程体系时，从学校的办学定位和人才培养目标出发，吸纳劲牌有限公司、青岛啤酒(黄石)有限公司、湖北紫鑫生物科技有限公司等企业技术人员及公司主管从生产实际角度提出的建议，综合考虑学科知识体系的系统性、知识结构的相对完整性、专业知识之间的相关性和内容的连续性，突显“绿色、虚拟、智能、矿冶”的地区特色，建立起既满足人才培养方案要求又与地区经济发展和企业生产无缝对接的课程体系。(1)校本课程模块。理论课程方面:1、2年级完成通识教育课程、学科基础课程、专业基础课程的学习任务(包括理论课程教学和实验实践教学等);3年级开设生物反应工程、生化分离工程、发酵工程、酿造工程、酶工程与酶制剂、生物技术制药、细胞工程、生物能源技术等专业课;第7学期开设天然产物提取工艺学、抗生素生产工艺工艺学、矿山废弃地的生物修复、鄂东南特用植物种质资源的保护和利用、企业经营管理、啤酒生产技术等特色课程。实践课程方面:构建以课堂实践教学环节(基础课程实验、专业基础实验、专业综合实验)、集中性实践教学环节和小学期实践教学环节相结合的实践教学体系，培养学生专业基本技能和专业核心应用能力。创新能力培养主要是每学期开设16学时(8次)的生物工程前沿专业知识讲座，让学生了解学科的动态发展，培养学生创新意识;加强工程实践训练，把企业技术个新项目作为人才培养的专业载体，把行业企业的一线需要作为毕业设计的课堂来源，培养学生的创新能力。(2)企业课程模块。邀请劲牌有限公司、青岛啤酒(黄石)有限公司、湖北紫鑫生物科技有限公司、黄石世星药业有限责任公司、大冶有色金属公司铜绿山矿等企业专家及技术人员以专题讲座或专题报告的形式讲解白酒酿造关键技术、啤酒的质量分析与品管、天然色素提取与分离、阿奇霉素生产工艺、矿山废弃地的生物修复、企业经营管理等方面内容，直接将企业生产技术和相关管理知识导入课堂教学，培养与企业生产直接对接的应用型人才。(3)课外自主学习模块。第七时期，每位同学须独立完成一项与生物工程专业相关研究性学习课题，进行科研训练。学生自主设计实验方案，独立完成实验，教师对学生的进行指导，形成科研小论文，期末集中答辩，进行评审。大学四年期间必须完成课外自主学习的10学分，形式灵活多样。可以参加各类竞赛，如湖北省大学生化学实验技能竞赛、湖北省普通高等学校大学生生物实验技能竞赛、大学生化工设计竞赛、“国药工程杯”大学生制药工程设计竞赛、“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等;也可以申报各类项目，如，学校实验室开放基金项目、大学生科技创新项目、大学生创新创业训练计划项目等。

2．4产教融合建设校外实习实训基地

生物工程专业现已建有劲牌有限公司、青岛啤酒(黄石)有限公司、华润雪花啤酒(黄石)有限公司、黄石世鑫药业有限公司、湖北远大富池医药化工股份有限公司、湖北紫鑫生物科技有限公司等十个校外实习基地校外实践与实习教学基地。2017年积极与江西彭泽县矶山工业园化学化工协会对接，建立湖北理工学院－江西彭泽县矶山工业园化学化工协会联盟，并签订实习就业协议。突出学生实习实训，加强实践教学和实习实践基地建设。为了保证实习落实到位、收到实效，制定了实习教学管理相关规定和实习教学质量保证措施，安排教师对学生的实习过程进行指导和管理。同时根据社会的需要与人才培养要求，尝试对实习方式改革，将生产实习安排在暑期进行，实行集中与分散相结合的模式，老师指导与学生自主实习并重。学生通过实习，深入企业，了解了企业，将生物工程理论知识与社会实践相结合，消化和巩固了专业知识，拓展大学生的视野，提高学生的社会实践能力和就业能力，达到培养高素质应用型人才的目的。

3转型发展应用型人才培养的取得的成效

转型发展三年来，生物工程专业教师主持或参与的各级教改项目共5项，其中湖北省教育厅高等教育教学改革研究项目2项，校级及以上教学研究项目3项。获得校级教学成果奖1项，校级青年教师讲课比赛三等奖1项，实验建设说课比赛三等奖2项。生物工程专业学生考研录取率在30%左右，其中考取“211”或“985”院校的学生占一半以上。毕业生深受用人单位欢迎，提供的就业岗位与学生人数比例为6∶1，一次性就业率达92%以上，学生在工作中表现出的实践操作能力与创新能力受到用人单位一致好评。学生申报湖北理工学院大学生科技创新项目7项，湖北理工学院实验室开放基金项6项，湖北省大学生创业训练项目6项。湖北省优秀学士学位论文6篇，在湖北省高等学校大学生生物实验技能竞赛中，第三届学生荣获单项赛二等奖2项、三等奖1项，综合赛二等奖2项;第四届荣获单项赛二等奖3项、优秀奖1项，综合赛三等奖1项。在第十届、第十一届湖北省“挑战杯”大学生创业计划竞赛中学生分别获得三等奖。竞赛活动提高了学生的学习兴趣，增强了学生学习的主动性，营造了良好的学风，为培养专业水平高、动手能力强的高技能应用型人才打下良好基础。

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作者:邹涛 郑进 金裕华 刘颋 徐玲花 曹芳 单位:湖北理工学院化学与化工学院 矿区环境污染控制与修复湖北省重点实验室