工科院校生物技術專業人才培養模式的探討

溫 鋼，楊 梅，閆廣平

(吉林化工學院化工與生物技術學院，吉林吉林132022)

21世紀是生命科學的世紀，生物技術產業將成為世界各國優先發展的支柱產業［1］。吉林省是國家重點建設的中藥現代化科技產業基地、生物技術產業基地和醫藥出口基地。伴隨著新一輪東北老工業基地振興，生物技術產業經濟的發展，高校如何根據生物技術學科特點，結合自身學科優勢，構建具有自身特色的人才培養模式，建設高水平的生物技術專業，意義重大。近幾年隨著教育主管部門對工程人才培養的高度重視，許多有生物技術專業的高等學校［2-4］開始重新定位生物技術專業的工科人才培養目標，加強了核心課程的教學改革，實踐環節的強化和綜合素質的培養。

生物技術是一門新興學科，其基礎是生物學、生物化學和工程學。生物技術專業研究的主要內容包括微生物發酵工程、酶工程、動物細胞工程、植物細胞工程和染色體工程等，又結合了如化學、物理、機電、化工等多個學科領域，是交叉滲透的綜合性學科。吉林化工學院生物技術專業于2008年籌備建設，2009年開始招生。學校在培養目標的設定及課程體系的構建上，依據我校的特點并借鑒和吸收各兄弟院校之長，突出了化工特色。作為以工科為主體的高校，我們在制定培養方案及具體實施時，注重拓寬基礎、強化應用，即:不追求深度、難度，注重基礎知識的寬度、廣度;不追求專業方向的理論高度，注重應用能力的培養。

一、構建具有化工特色的生物技術人才培養方案

人才培養方案是實施人才培養工作的根本性指導文件，是開展各項教學活動的基礎，是組織實施教育教學活動的依據，反映了學校人才培養思想和教育理念，對人才培養質量具有重要的導向作用［5］。吉林化工學院生物技術專業是依托我校生物工程、制藥工程、化學工程與工藝等優勢專業建立起來的新專業，在該專業籌備過程中，我們結合工程設計的師資及教學設備優勢，努力探索培養厚基礎、寬口徑、強能力、高素質、廣適應的生物技術產業化應用型人才。生物技術專業招生后，我們在具體的教學實踐過程中，結合新形勢、新要求，構建了面向生產和管理一線，共性和個性并重、科學與人文并重、理論與實踐并重，工程與技術相融、創新與創業相融、成人與成才相融的，“一面向、三并重、三相融”的現代工程師人才培養體系。

二、立足省情，構建適合我校的生物技術課程結構模式

吉林省是全國重要的商品糧生產基地，糧食總產量、人均占有量、商品量、出口量均居全國首列，玉米是吉林省具有極大開發潛力的重要資源，為生物技術的廣泛、深度開發利用，提供了巨大的市場空間和資源條件。吉林省在生物醫藥及新醫藥產業領域，擁有一批大中型生物醫藥企業集團和一大批中小型生物醫藥研發和制藥企業，初步形成了中國生物醫藥產業的比較優勢，使吉林省成為亞洲最大的基因工程藥物和疫苗生產基地［6］。

人才培養和服務社會是高校的基本職能，高校應當立足于當地經濟建設和社會發展的基礎上，根據市場需求動態，調整生物技術專業的課程設置。課程體系是實現專業培養目標，構建學生知識結構的中心環節，我校生物技術專業的課程體系分為四大類，即人文社會科學類課程，數學與自然科學類課程，訓練與健康類課程，工程基礎類課程，專業類課程。

(一)人文社會類課程

人文社會類課程包括思想道德與法律基礎、中國近代史綱要、馬克思主義基本原理概論、毛澤東思想和中國特色社會主義理論體系概論、形勢與政策和大學外語，共28學分，484學時。通過本類課程的學習，使本科生具備一定人文、社科、法律等方面的基本知識。

(二)數學與自然科學類課程

生物技術涉及領域較廣，涉及到幾乎所有的生物學領域，還涉及化學、物理學、農學、醫學、環境科學等相當多的生產應用領域，這就需要有較寬廣的宏觀背景知識，因此我們開設了高等數學、線性代數、概率與數理統計、大學物理和無機與分析化學等課程。

(三)工程基礎類課程

我校生物技術專業的人才培養目標是培養掌握生物技術及其產業化的科學原理、工藝技術和工程設計等基礎理論、基本技能，能在生物技術與工程領域從事設計、生產管理和新技術研究、新產品開發的工程技術人才。生物技術專業雖然是以生物為工作對象，但是更注重利用生物的性能來生產希望的目標產物，結合我校化工特色，我們更注重培養學生如何利用所有的技術創造最佳的生產條件，得到最優質價廉的產品，即重視學生在工程實踐中所表現的能力。因此在教學安排中，我們設置了微生物學，生物化學，發酵工程，分子生物學，生物分離工程等必修課，還安排了生物工程設備等選修課［7］。在教學過程中，除了講授經典的理論內容外，還加入工程實際和本學科的發展趨勢，培養未來工程師的終生學習能力和工程應用能力，得到了師生的一致認可。《發酵工程》于2012年被評為省優秀課程。《生物化學》于2010年被評為吉林化工學院優秀課程。

(四)專業類課程

依據吉林省的產業結構和對生物類人才的整體需求以及我校的實際情況，我校生物技術專業分為兩個方向:微生物技術產業化與生物制品方向，我們分別開設了發酵工廠設計概論，生物制品學，生物制藥工廠設計等實踐性、工程性較強的課程。從近兩年的畢業生就業來看，我校生物技術的畢業生具有較強的工程能力和實踐能力，在大成玉米，沱牌酒業、蓮花味精廠等一系列生物技術企業獲得廣泛認可。

三、加強生物技術學科建設，加快教學改革

(一)加大對新專業的投入，鼓勵教師進行科學研究

隨著科技強省戰略的實施，學校逐年加大對生物技術專業建設的投入。生物技術(工程)現有生物化學實驗室、微生物實驗室、發酵實驗室、分子生物學實驗室和生物工程專業實驗室等，實驗室面積達到948.15平方米。學院于2015年前計劃投入145萬元，2010～2011年投入50余萬元，實驗設備價值共有150萬余元，其中萬元以上設備26臺套。擁有自動機械攪拌控制發酵罐3臺(其中15升1臺、5升2臺)，酶標儀，冷凍干燥機，二氧化碳培養箱，倒置顯微鏡，紫外凝膠成像儀，PCR儀，恒溫搖床，低溫高速離心機等大型設備，能夠滿足學生及教師的教學、科研要求。生物技術專業教師根據自己之所長，努力承擔一定的科研課題，具有良好的學術研究氛圍，并通過科研體會促進教學內容的不斷更新，工作成效比較顯著。近三年以第一作者身份公開發表科研(教研)論文40余篇，其中，被SCI收錄3篇。

(二)狠抓理論課教學質量，以教風促學風

生物工程技術系根據學校制定的《吉林化工學院青年教師教學實踐與培訓工作暫行辦法》、《吉林化工學院教師崗前培訓實施細則》等政策，明確規定了主講教師應該具備的專業背景、學術水平和教學能力;重視主講教師的資格審查和新教師的崗前培訓，鼓勵青年教師在職攻讀博士學位，盡快提高學歷層次和知識水平。近四年，先后送出4名青年教師在職攻讀博士學位，并且3名教師已經畢業，充實了教師隊伍;8名教師統一參加了教育部組織的關于教學方法與教學改革等方面的網絡培訓，取得了明顯的效果。2009年和2010年組織全體教師參加了吉林化工學院第一屆、第二屆“名師論壇”，就“教學方法與教學改革”、“精品課程建設”等專題內容聆聽了吉林市其他兄弟院校的國家、省級名師報告;2010年組織2名青年教師參加吉林化工學院青年教師授課大賽，并獲得了三等獎。

針對生物工程技術系目前年輕教師比較多的現狀，我系實行指導教師制和集體備課制，每個新來的教師都配備一名指導教師，發揮老教師的傳幫帶作用，使每一位青年教師都能在最短的時間內提高教學質量和業務水平。傳承了老教師多年來寶貴的教學經驗，使青年教師的教學效果能在較短的時間內達到基本要求，并且發揮出自己之所長。

在理論教學上，實施學分制，增大選修課比重，加強個性化培養。在教學方法和教學手段上，改變課堂教師從開始講到下課的填鴨式教學模式，注重采用多種靈活多樣的教學方法，通過PPT課件、錄像教學、演示教學、啟發式教學、討論式教學、分組式教學等方法與手段，增加了課程的吸引力、直觀性，激發了學生的學習積極性、自覺性和創造性。通過全體教師的不斷努力，生物技術專業的絕大部分學風端正，積極進取。生物技術2009級考研率、英語四級通過率和國家計算機二級通過率在全校名列前茅。

(三)強化實驗教學增強學生的動手能力和綜合素質

在實驗教學中，加大實驗課學分，減少演示實驗，驗證實驗的內容，增加綜合設計性試驗，鍛煉學生的獨立思考能力、創新能力和團隊合作精神。設計性實驗題目是由學生自行設計實驗方案，由指導教師把關合格后，指導其完成實驗過程，保證了內容新穎，既有廣度，又有深度，提高了教學質量，初步體現了教學與生產實際以及科研有機結合的特點。我們對微生物實驗室、生物化學實驗室和分子生物與實驗室實行“開放式”管理，即學生提前預約登記后，可以在預約的時間段自行安排實驗時間，給同學個性發展的空間，并對將來的畢業環節奠定了良好的基礎，這一舉措得到了教師和學生的一致認可。我們鼓勵和組織有興趣和能力的同學利用實驗室的機會，參加各種競賽活動，如挑戰杯，吉林化工學院創新大賽，吉林省生物實驗技能大賽等，取得了可喜的成績。在參加這些活動的過程中，開拓了學生的視野和眼界，是學生的團隊協作能力和創新能力得到了提高。

(四)利用吉林化工學院的產學研優勢完善實習實踐基地

實習環節的目的是培養學生綜合運用所學的基礎理論、專業知識和基本技能創造性地分析和解決實際問題;培養學生嚴肅認真的科學態度和嚴謹求實的工作作風;在實踐中積累工作經驗，為畢業后的就業作好心理準備，也為學生今后進入社會較快地適應工作環境打下良好的基礎。生物技術專業現有校內實習基地有兩個:工程訓練中心(金工實習基地)和信息中心(仿真實習基地)。經過幾年的共建，擁有吉林龍谷生物科技有限公司、吉林康乃爾藥業有限公司和吉林化纖集團有限責任公司三個穩定的校外實習實訓基地，可以滿足實踐教學要求。

在實習過程中，指導教師認真準備，嚴格要求。指導教師詳細講解工藝目的、工藝原理、工藝過程和工藝特點。要求學生自己完成以主要設備為中心，確認其它設備的位置并在工藝流程圖上標注設備的位號、確認主要管線的物料走向。學生自己再次總結工藝特點，熟悉現場的視鏡、安全閥、測溫點、測壓點、流量計、調節閥、止回閥、疏水器等的作用與工作原理，并且記好實習筆記。每個學生都要參加五個生產工段的口試，和閉卷實習筆試。在實習結束時，要求每個學生都要提交實習報告，報告中應包括生產操作規程的主要內容，并且繪制一號幅面管道及儀表工藝流程圖兩張。通過認識實習，仿真實習，生產實習等幾輪實踐教學，提高學生的工程素質能力，使學生具備發現問題、分析和解決問題的能力，最終具備較強的從業能力。

總之，根據生物技術專業人才培養目標和人才培養規格，通過構建合理的課程體系，安排合理的教學計劃，分階段、有目標地實施課內及課外教學活動，將學生培養成具有一定創新能力的高素質應用型人才。

［1］ 于林，鄭成超，劉學春，等.生物技術專業人才培養模式的探討［J］.高等農業教育，2001(2):29-30.

［2］ 劉建黨，楊淑慎，秦寶福，等.農林院校生物工程專業學生工程素質的培養—以西北農林科技大學為例［J］.安 徽 農 業 科 學，2008，36(2):778-779.

［3］ 曾東方，孫煒，王存文.試論生物工藝學的教學樞紐［J］.科技創新導報，2011(19):146-148.

［4］ 江珩，陳守文，喻子牛.以微生物學為特色的生物工程專業實驗教學改革［J］.微生物學通報，2006，33(2):172-174.

［5］ 韓新才，潘志權，丁一剛，等.構建化工特色的生物技術人才培養方案的探討［J］.化工高等教育，2005(3):26-29

［6］ 孫琳，戴磊，吳學彥，等.吉林省生物技術產業發展對策建議［J］.農業與技術，2012(10):189-193.

［7］ 中華人民共和國教育部高等教育司.普通高等學校本科專業目錄和專業介紹［M］.北京:高等教育出版社，1989.