生物工程專業(yè)工廠實(shí)踐教學(xué)的探索

顏守保等

摘要從增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)、加強(qiáng)教師的工程實(shí)踐能力、建立工廠實(shí)踐課程體系及改革工廠實(shí)踐模式等方面，對(duì)淮南師范學(xué)院生物工程專業(yè)工廠實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了探索和實(shí)踐，以期為生物工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供一定的參考依據(jù)和應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞生物工程；工廠實(shí)踐；教學(xué)探索

中圖分類號(hào)S-01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2014）21-07274-02

Exploration and Practice in Plant Practice Training of Biotechnology Engineering

YAN Shoubao et al （Life School of Huainan Normal University， Huainan， Anhui 232001）

Abstract The exploration and practice of industrial practice of biotechnology engineering in Huainan Normal University was summarized from enhancing engineering consciousness of the students， strengthening the ability of the teachers' engineering abilities， building the factory practice curriculum system and reforming the factory practice mode and so on， so as to provide reference basis and application value for applied talents training of biotechnology engineering.

Key words Biotechnology engineering； Industrial practice； Teaching exploration

基金項(xiàng)目安徽省高校省級(jí)優(yōu)秀青年人才基金重點(diǎn)項(xiàng)目（2013SQRL070

2D）；淮南師范學(xué)院校級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目（2013hsjyxm41）；安徽省重大教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2013zdjy136）。

作者簡(jiǎn)介顏守保（1980- ），男，安徽肥西人，講師，博士，從事微生物學(xué)教學(xué)與研究工作。

收稿日期20140619生物工程專業(yè)是實(shí)踐性很強(qiáng)的工科類專業(yè)，培養(yǎng)的是應(yīng)用型的工程類人才，工廠實(shí)踐是實(shí)現(xiàn)其人才培養(yǎng)目標(biāo)的一個(gè)重要組成部分[1]。通過(guò)工廠實(shí)踐，學(xué)生得到企業(yè)一線工作的實(shí)際鍛煉，鞏固和深化了課堂理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)所學(xué)知識(shí)，強(qiáng)化了對(duì)工程技術(shù)的理解，增強(qiáng)了自身的實(shí)踐知識(shí)和專業(yè)技能，提升了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐及分析解決問(wèn)題的水平[1]。此外，在企業(yè)實(shí)踐活動(dòng)中了解社會(huì)，了解實(shí)際大生產(chǎn)，并根據(jù)企業(yè)存在的難題提出各自的設(shè)想和解決辦法，從而達(dá)到鍛煉和提高各自參與生產(chǎn)和創(chuàng)新能力[2]。鑒于此，課題針對(duì)淮南師范學(xué)院實(shí)際情況，對(duì)生物工程專業(yè)工廠實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了探索和實(shí)踐，以期為生物工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供一定的參考價(jià)值和應(yīng)用依據(jù)。

1以往工廠實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀

當(dāng)前形勢(shì)下社會(huì)對(duì)生物工程專業(yè)人才的要求是畢業(yè)生不僅要有很強(qiáng)的理論知識(shí)，還需具備良好的工程實(shí)踐能力。這就要求學(xué)校在人才培養(yǎng)方面，除加強(qiáng)理論教學(xué)外，還要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，特別是加強(qiáng)學(xué)生在生物工廠的實(shí)踐活動(dòng)[3]。但是，這恰恰是普通師范院校的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，特別是新建專業(yè)的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。淮南師范學(xué)院生命科學(xué)系于2011年暑期“實(shí)踐教學(xué)小學(xué)期”期間首次對(duì)生物工程專業(yè)進(jìn)行了工廠實(shí)習(xí)，從當(dāng)時(shí)的實(shí)踐教學(xué)情況來(lái)看，學(xué)校在學(xué)生工廠實(shí)踐活動(dòng)中存在以下幾個(gè)問(wèn)題。

1.1學(xué)生對(duì)工廠實(shí)踐教學(xué)不重視工廠實(shí)踐教學(xué)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)運(yùn)用和工程素養(yǎng)提升的重要環(huán)節(jié)，其效果直接關(guān)系到學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的綜合應(yīng)用能力和工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)[4-5]。然而，部分學(xué)生對(duì)工廠實(shí)踐認(rèn)識(shí)不夠，認(rèn)為工廠實(shí)踐遠(yuǎn)離課本和課堂，可以借此機(jī)會(huì)放開(kāi)地去玩或旅游。抱著這種心態(tài)的學(xué)生對(duì)工廠實(shí)踐也就敷衍了事，不認(rèn)真鉆研，到實(shí)習(xí)結(jié)束總結(jié)時(shí)東拼西湊，隨便寫份實(shí)習(xí)報(bào)告應(yīng)付差事，忽視了實(shí)踐技能和職業(yè)素質(zhì)能力的鍛煉，這也會(huì)導(dǎo)致企業(yè)對(duì)學(xué)生實(shí)踐的重視度下降，把學(xué)生到工廠實(shí)踐看作應(yīng)付差事，不予重視。長(zhǎng)期如此，工廠實(shí)踐教學(xué)將會(huì)步入惡性循環(huán)，實(shí)踐效果會(huì)受到嚴(yán)重影響。

1.2教師實(shí)踐教學(xué)能力不足目前，學(xué)校生物工程專業(yè)教師以青年教師為主，他們?cè)诟咝Ｗx書時(shí)雖然也受到過(guò)工廠實(shí)踐教學(xué)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，但當(dāng)時(shí)許多學(xué)校由于受到經(jīng)費(fèi)等多種原因的限制，不能很好地創(chuàng)造條件使他們得到系統(tǒng)的工廠實(shí)踐鍛煉。研究生畢業(yè)后，又直接進(jìn)入學(xué)校擔(dān)任一線教師的工作任務(wù)，缺乏到工業(yè)企業(yè)參加工程設(shè)計(jì)、技術(shù)改造等工程實(shí)踐經(jīng)歷。盡管這些教師具備較高的理論水平，然而工廠鍛煉經(jīng)驗(yàn)不足，自身實(shí)踐能力薄弱，難以很好地完成實(shí)踐教學(xué)任務(wù)。因此，為了適應(yīng)新時(shí)期高等院校培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)人才的需要，急需建設(shè)一支掌握實(shí)踐技術(shù)手段的師資隊(duì)伍。

1.3課程設(shè)置不合理學(xué)校2013年之前的生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中，設(shè)置的理論性課程較多，工程訓(xùn)練類課程偏少，學(xué)生到生產(chǎn)一線鍛煉的機(jī)會(huì)非常有限，不利于學(xué)生工程實(shí)踐能力的提高。學(xué)生普遍反映在校期間學(xué)了很多理論知識(shí)，但是在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用得卻比較少，知識(shí)面較廣，但專業(yè)知識(shí)深度不夠，特別是企業(yè)技術(shù)工作中所需要的看專業(yè)性圖紙、工藝流程圖繪制等技術(shù)，他們?cè)谛Ｆ陂g都沒(méi)有受過(guò)訓(xùn)練。其次，一些學(xué)生在各工廠實(shí)踐單位期間，普遍存在著實(shí)習(xí)內(nèi)容不明確、學(xué)習(xí)目的性不強(qiáng)的狀況。此外，工廠實(shí)踐考核標(biāo)準(zhǔn)不明確，成績(jī)?cè)u(píng)定沒(méi)有規(guī)范的依據(jù)，這也是比較普遍存在的問(wèn)題。

2工廠實(shí)踐教學(xué)探索與實(shí)踐

針對(duì)學(xué)校以往工廠實(shí)踐教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，筆者結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出以下幾條解決辦法，并經(jīng)過(guò)在淮南師范學(xué)院生物工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中實(shí)施，收到較好的效果。

2.1增強(qiáng)學(xué)生的工程意識(shí)生物工程專業(yè)是工科專業(yè)，而高校工科專業(yè)的主要目標(biāo)是培養(yǎng)高素質(zhì)的工程類人才，從而適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要，因此，工程意識(shí)的培養(yǎng)至關(guān)重要。在2013年新生入學(xué)開(kāi)始，學(xué)校便積極主動(dòng)地培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，增設(shè)《生物工程導(dǎo)論》這門課程來(lái)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到生物工程學(xué)科是一門工程學(xué)科，并通過(guò)該門課程加強(qiáng)學(xué)生對(duì)工程實(shí)踐的重視。在對(duì)高年級(jí)學(xué)生的專業(yè)課程授課時(shí)，結(jié)合具體工程實(shí)例來(lái)傳授專業(yè)知識(shí)，使學(xué)生意識(shí)到所學(xué)知識(shí)在生物工程領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用，這樣還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主性。例如，在《發(fā)酵工程》課程中，增設(shè)案例教學(xué)，以淀粉為原料生產(chǎn)乙醇為例，先后介紹乙醇發(fā)酵原理、種子制備、種子逐級(jí)放大、發(fā)酵方式選擇、發(fā)酵設(shè)備選擇、培養(yǎng)基滅菌和發(fā)酵過(guò)程控制、酒精蒸餾和脫水等技術(shù)。從授課情況來(lái)看，該方式激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題以及解決問(wèn)題的能力。此外，在2013年學(xué)生進(jìn)行工廠實(shí)踐前，要求學(xué)生通過(guò)查閱相關(guān)資料做好充分的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備工作，使學(xué)生明確工廠實(shí)踐教學(xué)的目的和意義，認(rèn)識(shí)到其重要性；工廠實(shí)踐結(jié)束后，要求學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合，獨(dú)立認(rèn)真地完成實(shí)踐報(bào)告，培養(yǎng)個(gè)人的工程意識(shí)。

2.2加強(qiáng)教師的工程實(shí)踐能力提高工廠實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)教師的工程實(shí)踐水平非常必要。生物工程產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展速度快，作為工科專業(yè)的教師，既需要不斷更新知識(shí)，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)，還應(yīng)具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐能力[6]。學(xué)校生命科學(xué)系在提高教師工程實(shí)踐水平方面進(jìn)行有效的嘗試。首先，積極聯(lián)系相關(guān)企業(yè)，在不影響正常教學(xué)情況下，有針對(duì)性地派遣相關(guān)教師到企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐鍛煉，通過(guò)跟班學(xué)習(xí)，掌握生產(chǎn)工藝操作要領(lǐng)，了解企業(yè)生產(chǎn)難題并積極提出相關(guān)對(duì)策，努力提升教師的工程技術(shù)水平；其次，聯(lián)合實(shí)踐基地企業(yè)開(kāi)展技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)等活動(dòng)。例如，學(xué)校與淮南啤酒廠聯(lián)合開(kāi)展優(yōu)良啤酒酵母的選育工作，與安徽迎駕酒業(yè)共同開(kāi)展高品質(zhì)濃香型白酒的釀造等工作，使教師的工程實(shí)踐能力得到了較大的提升；再次，邀請(qǐng)企業(yè)高級(jí)工程師到學(xué)校開(kāi)辦講座，使教師能及時(shí)掌握行業(yè)新技術(shù)、新動(dòng)態(tài)，明確學(xué)生的培養(yǎng)方向；此外，在2013年的工廠實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，提供政策從企業(yè)聘請(qǐng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員共同參與工廠實(shí)踐教學(xué)，進(jìn)一步保證實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，并提升了教師工廠實(shí)踐教學(xué)水平。通過(guò)上述努力，為培養(yǎng)工程實(shí)踐能力強(qiáng)、教學(xué)水平高、適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)踐教學(xué)需要的教師團(tuán)隊(duì)奠定基礎(chǔ)。

2.3建立工廠實(shí)踐課程體系鑒于以往學(xué)生在工廠實(shí)習(xí)期間學(xué)習(xí)內(nèi)容不明確、學(xué)習(xí)目的性不強(qiáng)的狀況，學(xué)校在2013年工廠實(shí)踐教學(xué)中，根據(jù)實(shí)際情況，制訂詳細(xì)的生物工程專業(yè)工廠實(shí)踐教學(xué)大綱及指導(dǎo)教程等教學(xué)資料。在教學(xué)內(nèi)容上，將專業(yè)理論知識(shí)與工程技術(shù)實(shí)踐相結(jié)合，提倡和啟迪學(xué)生利用基本知識(shí)理論來(lái)認(rèn)識(shí)和解決工廠實(shí)踐過(guò)程中遇到的問(wèn)題。例如，首先要求學(xué)生通過(guò)查閱相關(guān)資料提前了解并掌握實(shí)踐企業(yè)生產(chǎn)某種產(chǎn)品的工藝流程、主要技術(shù)參數(shù)和關(guān)鍵設(shè)備；其次要求學(xué)生面對(duì)實(shí)習(xí)基地的生產(chǎn)設(shè)備實(shí)物，運(yùn)用已學(xué)的工程制圖的基礎(chǔ)知識(shí)繪制出生產(chǎn)工藝流程圖、設(shè)備布置圖及主要設(shè)備圖；然后要求學(xué)生深入調(diào)查研究，了解實(shí)習(xí)基地的生產(chǎn)管理、“三廢”的來(lái)源及綜合利用情況；最后要求學(xué)生針對(duì)實(shí)習(xí)基地的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備布置、生產(chǎn)管理及“三廢”處理等方面加以研究和分析，肯定先進(jìn)的地方，指出存在的缺陷，提出改進(jìn)的建議和措施，寫出工廠實(shí)踐調(diào)查報(bào)告。

此外，以2013年學(xué)校生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂為契機(jī)，在生物工程專業(yè)課程設(shè)置中，探索將專業(yè)課程、課程設(shè)計(jì)與工廠實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)。通過(guò)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)為工廠實(shí)踐奠定了理論基礎(chǔ)，而工廠實(shí)踐也加深了專業(yè)課程的認(rèn)識(shí)和理解，同時(shí)為課程設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

2.4改革工廠實(shí)踐模式

2.4.1校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)與校外企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合。將校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和校外工廠實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合。充分利用學(xué)校實(shí)踐教學(xué)條件，優(yōu)化專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目及科研訓(xùn)練課程內(nèi)容，與生物工程工廠實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程相結(jié)合，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中就能夠了解、掌握某些在工廠車間中才能學(xué)到的內(nèi)容，這樣既能迅速適應(yīng)工廠實(shí)習(xí)環(huán)境，也可考慮適當(dāng)壓縮工廠實(shí)踐教學(xué)時(shí)間，并達(dá)到類似的教學(xué)效果。

在2013年的生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂中，學(xué)校增設(shè)了工業(yè)發(fā)酵綜合實(shí)驗(yàn)，并開(kāi)展了綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目訓(xùn)練，將綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與工廠實(shí)踐相聯(lián)系，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室條件下獲得某種工業(yè)發(fā)酵產(chǎn)品，考慮大規(guī)模生產(chǎn)需要具備哪些條件，之后進(jìn)入相關(guān)企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)。這樣可以提高學(xué)生積極思考問(wèn)題和主動(dòng)解決問(wèn)題的能力。待工廠實(shí)踐結(jié)束后，學(xué)生可根據(jù)自身的要求，利用校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室條件攻關(guān)企業(yè)技術(shù)難題，培養(yǎng)實(shí)踐和創(chuàng)新能力。此外，實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合學(xué)校為增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力而開(kāi)設(shè)的一些活動(dòng)，如大學(xué)生課外學(xué)術(shù)計(jì)劃、挑戰(zhàn)杯等項(xiàng)目，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題，進(jìn)而解決問(wèn)題中培養(yǎng)實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

2.4.2改革工廠實(shí)踐教學(xué)方法。在以往工廠實(shí)踐過(guò)程中，要求學(xué)生在實(shí)習(xí)廠家廣泛地收集材料，諸如設(shè)備型號(hào)、物料輸送、工藝流程以及生產(chǎn)與管理等。從表面上看，學(xué)生接觸和收集了企業(yè)第一手資料，但在完成工廠實(shí)踐調(diào)查報(bào)告時(shí)，他們往往是把現(xiàn)成的東西拿過(guò)來(lái)拼湊，扮演“復(fù)印機(jī)”的角色。最終提交的工藝設(shè)計(jì)報(bào)告中生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程完全相同，結(jié)果分析也相差無(wú)幾，沒(méi)有自己獨(dú)特的見(jiàn)解。很明顯，這種教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)踐問(wèn)題的能力，長(zhǎng)期以往，學(xué)生不愿意獨(dú)立思考問(wèn)題，應(yīng)變能力下降。鑒于此，學(xué)校探索在工廠實(shí)習(xí)前，通過(guò)布置作業(yè)的方式要求學(xué)生考慮生產(chǎn)工藝，模擬“如何獲得我們期望的產(chǎn)品”。例如，針對(duì)產(chǎn)品的工藝流程，以“假如我是總工程師，應(yīng)如何開(kāi)展總體布局？”為專題，組織學(xué)生進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。學(xué)生通過(guò)思考、查閱資料之后，能做到心中有數(shù)，并帶著問(wèn)題去參加工廠實(shí)踐。不是簡(jiǎn)單地要求學(xué)生應(yīng)該如何做，而是要求他們獨(dú)立思考、自行決策，最后對(duì)之前的工藝流程設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充和完善，從而取得了事半功倍的教授效果。

2.4.3改革訓(xùn)練課程內(nèi)容設(shè)置。鑒于學(xué)生反映所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐關(guān)聯(lián)性不大的情況，通過(guò)調(diào)研相關(guān)企業(yè)，邀請(qǐng)企業(yè)工程師參與，共同為學(xué)生制訂專項(xiàng)教學(xué)計(jì)劃，開(kāi)設(shè)一些公共選修課供學(xué)生選擇，如釀造工藝學(xué)、生物工程工廠設(shè)計(jì)概論等課程。同時(shí)，考慮因材施教，例如對(duì)有志于去生物制藥、環(huán)保產(chǎn)業(yè)部門工作的學(xué)生，可分別開(kāi)設(shè)生物制藥工藝學(xué)、廢水處理工程及環(huán)境工程控制等專項(xiàng)公共選修課程，以拓展相關(guān)知識(shí)，適應(yīng)新工作。此外，在工廠實(shí)踐結(jié)束后，根據(jù)實(shí)習(xí)單位的生物技術(shù)特點(diǎn)與要求，對(duì)學(xué)生的技術(shù)特長(zhǎng)與知識(shí)結(jié)構(gòu)在后續(xù)的課程學(xué)習(xí)直至畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，積極指導(dǎo)、強(qiáng)化培養(yǎng)。如對(duì)學(xué)生加強(qiáng)了啤酒釀造工藝學(xué)、發(fā)酵工程課程的學(xué)習(xí)及啤酒酵母菌種選育研究畢業(yè)論文的指導(dǎo)。

2.4.4建立工廠實(shí)踐效果評(píng)價(jià)體系。如何合理有效地對(duì)工廠實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行考核，是保證工廠實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。學(xué)校主要從3個(gè)方面進(jìn)行考核：①平時(shí)的表現(xiàn)，主要看學(xué)生在實(shí)習(xí)單位的表現(xiàn)，如學(xué)習(xí)態(tài)度、組織紀(jì)律、團(tuán)結(jié)協(xié)作等。②實(shí)習(xí)報(bào)告及實(shí)習(xí)日志，主要看內(nèi)容是否完整、文字是否精煉、圖紙是否按國(guó)家技術(shù)規(guī)范的要求繪制。③工廠實(shí)踐調(diào)查報(bào)告和專題答辯，首先考察學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用情況，進(jìn)而考察學(xué)生分析和解決具體問(wèn)題的能力。

3結(jié)語(yǔ)

該研究針對(duì)以往淮南師范學(xué)院生物工程專業(yè)工廠實(shí)踐教學(xué)存在的問(wèn)題，結(jié)合多年從事實(shí)踐教學(xué)的心得，對(duì)生物工程專業(yè)工廠實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了探討，提出一些解決途徑，并經(jīng)過(guò)在生物工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)中應(yīng)用和實(shí)施，起到較好的效果。課題的研究可為學(xué)校生物工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)提供一定的參考價(jià)值和應(yīng)用依據(jù)。

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