以發(fā)酵食品行業(yè)需求為導(dǎo)向的生物工程實(shí)踐課程體系的構(gòu)建

雷生姣，劉士平，龔大春

(三峽大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，湖北宜昌 443002)

2010年教育部啟動(dòng)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，其目的是貫徹落實(shí)《國家中長期科技人才發(fā)展計(jì)劃(2010～2020年)》，帶動(dòng)各類科技人才隊(duì)伍全面發(fā)展，其重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，引導(dǎo)行業(yè)、企業(yè)深度參與高校工程技術(shù)人才培養(yǎng)過程[1]。因此，高等教育的人才培養(yǎng)目標(biāo)更應(yīng)該注重理論聯(lián)系實(shí)踐，主動(dòng)服務(wù)國家戰(zhàn)略需求及行業(yè)、企業(yè)需求，發(fā)揮自身熟悉行業(yè)、了解行業(yè)的優(yōu)勢，培養(yǎng)行業(yè)急需的專門人才，解決行業(yè)共性關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)行業(yè)科技進(jìn)步，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展[2-3]。三峽大學(xué)生物工程專業(yè)適應(yīng)國家改革發(fā)展的需要，充分利用多學(xué)科交叉融合和高學(xué)歷人才充足的特點(diǎn)和優(yōu)勢，摸索具有行業(yè)特色的實(shí)踐教學(xué)體系，構(gòu)建面向21世紀(jì)的以行業(yè)需求為導(dǎo)向的實(shí)踐教學(xué)新體系。目前，在改革培養(yǎng)方案時(shí)，沿襲工程領(lǐng)域突出和就業(yè)前景好的發(fā)酵工程模塊和生物制藥模塊2個(gè)專業(yè)模塊，而發(fā)酵工程模塊依托地方特色，側(cè)重于服務(wù)發(fā)酵食品行業(yè)。行業(yè)的不同決定了職業(yè)能力的不同及實(shí)踐教育的課程體系的不同。知識(shí)是能力和素質(zhì)的載體，而能力和素質(zhì)只有在掌握了一定知識(shí)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過細(xì)心培養(yǎng)和一定時(shí)間的鍛煉才能形成。豐富的知識(shí)可以促進(jìn)能力和素質(zhì)的提高，較高的能力和素質(zhì)也可以促進(jìn)知識(shí)更好地發(fā)揮作用。根據(jù)發(fā)酵食品行業(yè)對本科生實(shí)踐能力要求，構(gòu)建滿足行業(yè)需求的實(shí)踐課程體系。

筆者在分析發(fā)酵食品行業(yè)對學(xué)生實(shí)踐能力要求的基礎(chǔ)上，根據(jù)三峽大學(xué)的具體實(shí)情，借鑒其他院校實(shí)踐教育體系構(gòu)建的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，探討生物工程專業(yè)面向發(fā)酵食品行業(yè)的實(shí)踐課程體系構(gòu)建的原則及其基本內(nèi)容與措施，以期在實(shí)踐教學(xué)中得到長足發(fā)展。

1 發(fā)酵食品行業(yè)對生物工程本科學(xué)生關(guān)鍵實(shí)踐能力的要求

生物工程專業(yè)是工科、理工結(jié)合的復(fù)合型專業(yè)，屬于技術(shù)性、綜合性、通用性很強(qiáng)的專業(yè)，培養(yǎng)的是能適應(yīng)生產(chǎn)第一線需要的，德、智、體、美、技全面發(fā)展的高級(jí)應(yīng)用型技術(shù)人才[4]。而人才的最終走向是企事業(yè)單位與行業(yè)，將理論轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力是教育的基本要求，因此實(shí)踐教學(xué)更應(yīng)該注重專業(yè)的能力培養(yǎng)，即行業(yè)能力的培養(yǎng)。然而，不同行業(yè)有不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與教育培養(yǎng)的專業(yè)相對，要求不同的行業(yè)能力；行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)不是一成不變的，而是隨著時(shí)間的推移與社會(huì)科技等的不斷發(fā)展與進(jìn)步而不斷變化，行業(yè)能力的要求也會(huì)不斷發(fā)生變化。因此，深入研究行業(yè)能力要求是實(shí)踐課程體系構(gòu)建的基本研究前提。

由于行業(yè)的特殊性，首先要求發(fā)酵食品行業(yè)員工具備解決實(shí)際問題的能力，能適應(yīng)現(xiàn)代食品加工生產(chǎn)與管理的需要。主要需要從事食品的研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量檢測、技術(shù)改造、貿(mào)易、兼顧管理與營銷的復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才[5]。在教學(xué)實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，明確發(fā)酵食品行業(yè)對學(xué)生實(shí)踐能力的要求[6]，將行業(yè)所需的關(guān)鍵實(shí)踐技能融入專業(yè)教學(xué)體系，將理論知識(shí)學(xué)習(xí)、實(shí)踐能力培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提高緊密結(jié)合，提高學(xué)生就業(yè)能力。課題組經(jīng)過調(diào)查、對比分析等研究得出，發(fā)酵食品行業(yè)對生物工程創(chuàng)新人才實(shí)踐能力的要求主要體現(xiàn)為學(xué)生的基本能力、專項(xiàng)能力、綜合能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

在人才培養(yǎng)中，基本能力是基礎(chǔ)，要求具有較寬專業(yè)知識(shí)面及較扎實(shí)的發(fā)酵食品科學(xué)基礎(chǔ)，掌握本專業(yè)所需設(shè)備與計(jì)算機(jī)等相關(guān)學(xué)科的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)。專項(xiàng)能力有特色，應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，包括單項(xiàng)的技能與知識(shí)、綜合的技能與知識(shí)，這是職業(yè)人賴以生存的核心能力。綜合能力包括獨(dú)立學(xué)習(xí)、獲取新知識(shí)新技能的能力，以及自我控制和管理能力、人際交往能力、對環(huán)境的適應(yīng)能力等，還應(yīng)創(chuàng)造更多的機(jī)會(huì)和條件，加強(qiáng)鍛煉。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)以實(shí)踐教學(xué)為主要內(nèi)容和基礎(chǔ)，主要培養(yǎng)學(xué)生的抗壓能力、團(tuán)隊(duì)精神、創(chuàng)新精神、善于學(xué)習(xí)以及可持續(xù)發(fā)展的潛能意識(shí)。能力培養(yǎng)的每個(gè)階段不是孤立存在的，每種能力都是在不同時(shí)期、掌握一定知識(shí)或具備一定專業(yè)素質(zhì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過培養(yǎng)訓(xùn)練和自身實(shí)踐鍛煉而形成的，在教學(xué)過程中應(yīng)該交叉進(jìn)行，將專業(yè)教學(xué)與能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合。

2 構(gòu)建以發(fā)酵食品行業(yè)需求為導(dǎo)向的實(shí)踐課程體系的原則

2.1指導(dǎo)思想以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以服務(wù)區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展為主要方向，以培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力和就業(yè)能力為主線，構(gòu)建分類指導(dǎo)、層次分明、相對獨(dú)立的開放實(shí)踐教學(xué)體系，提高人才培養(yǎng)的適應(yīng)性。

2.2基本原則①目標(biāo)性原則：實(shí)踐教學(xué)體系的構(gòu)建必須緊密圍繞發(fā)酵食品行業(yè)對本科生實(shí)踐能力的需求和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、核心技能[7]，以利于學(xué)生素質(zhì)和能力的培養(yǎng)。②獨(dú)立性原則：實(shí)踐課程有相對獨(dú)立的體系，并占有較大比重，要有能滿足行業(yè)需要的知識(shí)、能力、態(tài)度的完整性設(shè)計(jì)課程，以及進(jìn)行必要的課程整合和課程開發(fā)。③選擇性原則：建立選修實(shí)踐課程，注重學(xué)生個(gè)性發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

3 以發(fā)酵食品行業(yè)需求為導(dǎo)向的實(shí)踐課程體系的構(gòu)建

3.1基礎(chǔ)實(shí)踐(基本技能及素質(zhì)訓(xùn)練) 基本能力的培養(yǎng)是通過加強(qiáng)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和基本技能的培養(yǎng)，以基礎(chǔ)訓(xùn)練實(shí)踐為主，提高學(xué)生的整體素質(zhì)，主要安排在大學(xué)第1、2學(xué)年完成。主要包括物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)、無機(jī)與分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和生化分離技術(shù)實(shí)驗(yàn)等，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能和進(jìn)行規(guī)范化的訓(xùn)練，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。

值得一提的是，針對食品行業(yè)須加強(qiáng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)和思想政治素質(zhì)訓(xùn)練。近年來，屢屢出現(xiàn)的食品安全事件導(dǎo)致了人們對食品行業(yè)的信任危機(jī)，也嚴(yán)重?fù)p害了人民的利益，給黨和國家?guī)砹穗y以估量的損失。為發(fā)酵食品行業(yè)培養(yǎng)的本科學(xué)生，其社會(huì)責(zé)任感與綜合素質(zhì)格外重要，也是用人單位考慮的重要方面。因此，在學(xué)生基本能力培養(yǎng)與素質(zhì)訓(xùn)練中，要培養(yǎng)學(xué)生的高度社會(huì)責(zé)任感，良好的職業(yè)道德和學(xué)術(shù)道德。

3.2專業(yè)實(shí)踐(專項(xiàng)能力訓(xùn)練) 專業(yè)實(shí)踐部分包括專業(yè)課程實(shí)踐、專業(yè)綜合實(shí)踐和跨專業(yè)綜合實(shí)踐等[8]，應(yīng)將這些實(shí)踐安排在大學(xué)第2、3個(gè)學(xué)年完成。根據(jù)發(fā)酵食品行業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)要求，將發(fā)酵工程、生物分離技術(shù)和現(xiàn)代食品微生物檢測技術(shù)等課程融會(huì)貫通于實(shí)驗(yàn)，開設(shè)生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、食品工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)、毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、酶工程實(shí)驗(yàn)等，以加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際。如發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)以氨基酸發(fā)酵為主線，對發(fā)酵原料及產(chǎn)物的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行表征，對發(fā)酵相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行測定；酶工程實(shí)驗(yàn)以微生物發(fā)酵產(chǎn)酶為主線，對產(chǎn)酶動(dòng)力學(xué)及其工藝進(jìn)行研究，強(qiáng)調(diào)酶的提取與分離方法以及對酶活力的測定。通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生加深對理論知識(shí)的理解，熟悉發(fā)酵產(chǎn)品的工藝流程、工藝參數(shù)及原理；培養(yǎng)從事發(fā)酵實(shí)踐的技能技巧。認(rèn)識(shí)專業(yè)實(shí)踐技能的應(yīng)用性是行業(yè)優(yōu)勢的生命力，為生物工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式的構(gòu)建搭建起堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)，更好地實(shí)現(xiàn)專業(yè)和行業(yè)的“無縫對接”。

3.3綜合實(shí)踐(綜合能力訓(xùn)練) 綜合能力的培養(yǎng)是在具備基本能力和專項(xiàng)能力的條件下，通過頂崗實(shí)習(xí)或參與科研活動(dòng)達(dá)到培養(yǎng)要求，這大多由學(xué)生利用生產(chǎn)實(shí)習(xí)或課余時(shí)間完成。具體包括社會(huì)實(shí)踐、科研訓(xùn)練和畢業(yè)論文等，多數(shù)安排在第3、4個(gè)學(xué)年完成。

社會(huì)實(shí)踐可以直接到生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí)，讓學(xué)生直接接受企業(yè)生產(chǎn)人員的指導(dǎo)，在生產(chǎn)崗位上得到鍛煉，提高學(xué)生的綜合能力。另外，三峽大學(xué)生物工程專業(yè)2013年引進(jìn)了全套實(shí)驗(yàn)室小型啤酒生產(chǎn)線，與安琪酵母股份有限公司合作成立了“國家級(jí)工程實(shí)踐教育中心”，具備了建立校內(nèi)實(shí)習(xí)基地的條件。校內(nèi)實(shí)習(xí)基地具有隨時(shí)性、方便性、高效性的優(yōu)勢，可以向?qū)W生開放，允許和支持學(xué)生從事科技試驗(yàn)、技術(shù)創(chuàng)新等活動(dòng)，達(dá)到企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的目的。如讓學(xué)生參與啤酒釀造頂崗實(shí)習(xí)，在教師指導(dǎo)下，實(shí)行分工合作制，讓學(xué)生從原料成分分析、原料制備、淀粉糖化、發(fā)酵、過程控制與檢測、成品酒處理等環(huán)節(jié)全程參與，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

科研訓(xùn)練是提高學(xué)生綜合能力的又一重要途徑[9-10]。隨著國家、省市、校、企業(yè)等對科研經(jīng)費(fèi)的投入的增加，可以讓學(xué)生參加教師課題助研實(shí)踐，參與實(shí)驗(yàn)過程以及論文的撰寫；讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與科技論文寫作方法，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和科技學(xué)術(shù)的總結(jié)匯報(bào)能力。同時(shí)，學(xué)生也可以申報(bào)校級(jí)或院級(jí)科研創(chuàng)新項(xiàng)目，或者采取本科生導(dǎo)師制[11]，校或院給予一定的經(jīng)費(fèi)支持或者設(shè)置相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)制度[12]，以此為支點(diǎn)，鍛煉學(xué)生科研思維和創(chuàng)新能力，解決實(shí)際問題。

以發(fā)酵食品行業(yè)為導(dǎo)向的生物工程專業(yè)畢業(yè)論文多數(shù)以畢業(yè)課題的形式完成，這也是對學(xué)生在校期間所學(xué)理論與基本技能的一次綜合檢驗(yàn)。畢業(yè)論文可以由學(xué)生自擬題目，也可由指導(dǎo)教師提供題目，但一定要做到立題新穎、具可行性，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。為做好畢業(yè)論文相關(guān)工作，可以鼓勵(lì)學(xué)生和教師以科技創(chuàng)新為契機(jī)，在此基礎(chǔ)上加深研究的深度和廣度，爭取做出更優(yōu)質(zhì)的畢業(yè)論文，切實(shí)提高學(xué)生的綜合能力。

3.4創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力實(shí)踐大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)是大學(xué)教育至關(guān)重要的內(nèi)容，對大學(xué)生進(jìn)一步深造和將來的就業(yè)都具有重要意義。以行業(yè)為導(dǎo)向的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)是在教學(xué)實(shí)踐過程中進(jìn)行的，要求學(xué)生在具備一定綜合能力的基礎(chǔ)上，通過不斷的努力和實(shí)踐，勇于開展技術(shù)革新與技術(shù)改造，善于發(fā)揮自身優(yōu)勢，敢于到市場經(jīng)濟(jì)大潮中創(chuàng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值。這可以通過鼓勵(lì)學(xué)生參加以所學(xué)專業(yè)為基礎(chǔ)的各類比賽、競賽，激發(fā)學(xué)生自我創(chuàng)新的積極性。如生物工程專業(yè)的學(xué)生可參加全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技競賽，大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競賽，全國“數(shù)學(xué)建模大賽”，微軟“創(chuàng)新杯”(Imagine Cup)全球?qū)W生大賽，省、市、校級(jí)學(xué)科競賽等。這類科技競賽活動(dòng)不僅可鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維、動(dòng)手能力以及獨(dú)立分析和解決問題的能力，還能增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作、溝通能力，更可以讓學(xué)生了解前沿的專業(yè)動(dòng)態(tài)，開拓視野，為將來進(jìn)一步創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

總之，實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動(dòng)手能力的有效途徑，也是對學(xué)生進(jìn)行知識(shí)強(qiáng)化和技能培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，其效果好壞直接關(guān)系到學(xué)生對所學(xué)理論知識(shí)綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的高低。根據(jù)生物工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，以發(fā)酵食品行業(yè)需求為導(dǎo)向，建立具有專業(yè)特色的實(shí)踐教學(xué)體系是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的關(guān)鍵，對此今后還要在實(shí)踐教學(xué)中進(jìn)行更為深入和全面的研究。

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