生物工程专业应用型人才培养探索与实践

晏娟 陈小举 方舒 张风琴 蒋慧慧

摘 要：本文介绍了巢湖学院的办学定位与生物工程专业人才培养目标，并围绕目标修订培养方案，凝练专业特色，构建以能力为核心的课程体系和工程应用型实践教学体系，对生物工程专业应用型人才培养进行了初步的探索与实践，并取得了一定的经验。

关键词：生物工程; 应用型; 人才培养; 巢湖学院

中图分类号：G642.0          文献标识码：A       文章编号：1006-3315（2021）5-164-002

生物技术产业被公认为是21世纪最具发展前景的产业之一，随着生物技术的不断发展，该领域需求的人才也越来越多。特别是随着国家产业结构的转型升级，大量高新技术产业，诸如生物、医药等行业在迅速崛起，与之相应的是新型工科人才的迫切需求。在此背景下国家积极布局工程科技人才培养，要求高校对创新型人才培养深化改革，探索工程教育教学新模式，提升工程教育对全社会和相关产业发展的支撑服务能力，培养适应国家和社会需求的大批创新性和实践性高素质人才[1]。地方院校是地方人才输送的重要部门，一方面人才供给总量要切实满足地方经济发展需要，另一方面人才供给质量要与产业发展相匹配[2]。巢湖学院自2011年首届生物工程专业招生以来，为了培养出符合地方经济发展和生物技术企业对人才的需求，培养出更高层次应用型工程技术人才，在不断地进行专业改革和建设中探索该专业人才培养新模式，构建了本校地方应用型本科高校人才培养体系。

1.确定人才培养目标，构建人才培养方案

国务院印发了《关于加快发展现代职业教育的决定》，全面部署加快发展现代职业教育。提出了“到2020年，形成适应发展需求、产教深度融合、中职高职衔接、职业教育与普通教育相互沟通，体现终身教育理念，具有中国特色、世界水平的现代职业教育体系”[3]。这为应用型本科院校的办学定位提供了强有力的政策支持。巢湖学院作为新建应用型本科院校之一，其办学定位为坚持“立足合肥、面向安徽、辐射长三角，服务地方经济发展和培养应用型人才”的办学方针，走产学研结合的人才培养模式，实施职业素质教育，培养面向基层、学科基础理论扎实、知识面宽、具有全面职业素质的应用型专门人才。工程应用型本科院校更应该满足工业工程第一线的需要，大量培养从事设计、开发、生产、建造、安装、操作与运行、维修、管理和经营的工程技术人才，这一类型人才所从事的工作显然要比一线操作技术工人复杂得多，有专家把这部分人才称之为“灰领”人才，是介于“白领”与“高级蓝领”之间的人才[4]。基于此，本专业教研室成员走访了安徽丰原集团有限公司、滁州通用生物系统（安徽）有限公司、安徽金种子酒业股份有限公司、安徽运漕酒厂、安徽未名生物经济集团有限公司等多家相关企业。根据企业对该专业人才技能的需求，综合多方面考虑，本专业培养目标定为培养德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调统一，具有较为扎实的自然科学和人文科学理论基础，较好的计算机、外语应用能力，具备生物工程专业的基本知识和专业技能，具有较好的实践能力和创新意识，能在生物技术与工程以及相关领域从事产品生产、工艺设计、生产管理、新技术研究、新产品开发及产品营销等方面工作的应用型高级工程技术人才。

2.结合地方经济发展凝练专业特色

2016年开始通过对多所高校调研了解到每所高校生物工程都有自己的特色，诸如黄山学院生物技术因黄山地区丰富的林业资源而侧重生物资源、天然产物的方向;皖西学院特色在于皖西特产霍山石斛的研究、开发与种植。巢湖学院生物工程专业建设在于结合地方需求，重新凝练专业特色。巢湖学院坐落在合肥的东大门巢湖市，该市有合肥巢湖经济开发区和居巢经济开发区两个开发区，区内有哇哈哈、加多宝、侬安康、中粮、光明槐祥、富煌三珍、假日金冠等多家知名食品企业及食品科技产业园。合肥巢湖经济开发区还是中国合肥安全食品产业示范基地。因此，把方向瞄准为食品。随着社会经济的发展，人们也越来越注重健康生活，为了区别于其他高校以及传统的发酵方向，经项目组成员多次讨论，决定把本专业的特色定位于功能食品发酵这一新兴领域。目前市场上各种食用菌种类很多，特别是一些高档食用菌价格较为昂贵，结合这一现象，本培养方案开设食用菌栽培特色课程，建设高端食用菌栽基地，同時在食用菌种植及加工实训中设置食用菌发酵液酸奶、食用菌功能饮品研制与小试项目。

3.以能力为核心的课程体系构建

生物工程专业是建立在化学、生物学及工程学基础上的复合型专业，培养的是介于技能应用型和工程研究型之间的工程应用型人才，区别于基于技能的职业教育和基于理论的研究教育[5]。课程体系构建须重视专业基础和实践教学，更加注重学生能力培养，实现学生由学校到社会的无缝对接。基于此，本专业培养方案按学生能力培养规律分为基本能力、专业能力、发展能力三层递进能力培养模块，同时将内容相同或相似的课程资源进行优化和整合，加强课程衔接，强化课程模块在学生能力培养中的重要作用，促进教学质量提高和专业特色形成。

基本能力模块主要以传统的公共基础课为主体，旨在掌握社会通用知识，培养“社会人”所必备的素养。课程主要有思想政治理论课、大学英语、体育、计算机基础、军事、心理健康教育课、安全和就业指导等课程。通识能力以公共选修课为主体，旨在帮助学生拓展知识领域，全面提高学生的综合素质，促进潜能发挥。

专业能力模块着重在于专业核心能力培养，培养学生能够将所学专业知识应用于社会实际。该模块课程主要有四大化学的理论与实验课程、普通生物学、微生物学、生物化学的理论及相关实验课程、细胞生物学与细胞工程、分子生物学与基因工程理论与实验、发酵工程理论与实验、生物反应工程及生物分离工程、电工与电子技术、化工原理理论与实验、工程制图与CAD和生物工程设备与工厂设计、专业综合实验、专业设计实验、啤酒酿造实训、食用菌种植及加工实训、专业课程设计、专业见习、金工实习、专业实习和毕业论文（设计）等。

发展能力模块是专业能力的拓展，目的在于促进学生全面发展，切实培养出复合型人才。该模块分设发酵食品拓展和微生物制药拓展两个方向，发酵食品拓展课程由现代食品发酵技术、食品安全与检测、食品酿造实验、食品分析实验和生物工程专业创新创业教育课组成;微生物制药拓展则由生物制品学、微生物制药技术、微生物制药实验、药物分析实验和生物工程专业创新创业教育课组成。

综合拓展能力子模块在于进一步提升学生综合知识应用能力，促进学生创新能力培养。主要课程有创新能力培养、素质拓展、社会实践（专业性）和社会责任教育四个部分。

4.构建工程应用型实践教学体系

为全面提升学生的实践应用能力和创新能力，培养出符合目标的工程实践应用性人才，本专业构建了基本技能实验+专业综合性、设计性实验或实训+应用型实践+第二课堂的多层次实践教学体系。

第一层次是基本技能实验。主要有大学物理实验、无机及分析化学实验、有机化学实验、普通生物学实验、微生物学实验、生物化学实验、化工原理实验、分子生物学与基因工程实验、工程制图与CAD上机等，实验内容部分是通过演示型或验证性让学生掌握专业基本技能，诸如常用仪器设备的基本操作、使用和维护保养，学会生物大分子和微生物的分离纯化，定量测定和性质鉴定等。

第二层是专业综合性、设计性实验或实训。综合性、设计性实验和实训是强化学生实践环节、提高学生动手能力的有效手段之一。该模块包含发酵工程实验、专业综合实验、专业设计实验、啤酒酿造实训、食用菌种植及加工实训。专业设计实验是学生强化专业技能、解决实际问题的有效手段。例如老师给定题目“植物中抗菌物质的提取、指示菌培养、抗菌活性测定及生物稳定性研究”，要求学生自己查阅资料，讨论及确定实验方案，内容涉及到植物原料的前处理、抗菌物质提取、浓缩、脱色、培养基的配制及灭菌、指示菌的活化及培养、抗菌物质效价的测定、抗菌物质生物稳定性研究等。

第三层次是应用型实践。该部分内容由课程设计、专业创新创业教育课、金工实习、专业认知实习、毕业实习和毕业论文（设计）等，将学生所学理论和实验技能转化为实际应用，切实提高其应用能力。

第四层是第二课堂。开展第二课堂，注重学生科研素质和能力的训练，学生科研素质和能力的训练，更是提高学生素质的重要方面，特别是对学有余力的学生。主要做法：①招收部分有兴趣的学生参与教师的科研工作，让学生了解科学研究的过程，尽早接触科技前沿，培养学生科学思维和创新能力。②指导学生参加大创、晥维项目等科学研究项目等，培养学生团队协作意识，学会查阅文献、设计实验、能够分析问题和解决问题的能力。③指导学生参加双百竞赛、互联网+、生命科学知识竞赛、大学生标本制作大赛等，可培养学生操作和创新能力。④鼓励学生多听学术报告，鼓励学生将自己的研究成果撰写成科技论文发表。通过上述科研平台，学生感受到了科研的魅力，并在进行科研时因为一些问题解决不了会进一步刺激学生好好学习专业基础知识和理论，从而形成良性循环，学生的业务水平显著提升。近三年，本专业学生主持国家级大创项目2项、省级大创项目4项、皖维孵化项目3项，获省级以上各类竞赛奖励9项，发表科研论文3篇。

近三年生物工程专业建设取得了一定的成绩，如毕业生初次就业率均达到95%以上，有近50名毕业生考取了985、211高校的研究生及公务员，毕业生考研录取率平均达到20%，毕业生跟踪调查显示用人单位对毕业生思想品德、敬业精神、工作态度、专业知识、工作能力、创新能力的综合评价反映满意或比较满意率达100%。总的来说，本专业较好地实现了人才培养目标计划。但是生物工程专业应用型人才培养是一个长期的、动态的、发展的过程，未来将要继续加强更深层次的改革创新，在立足“地方性”和“应用型”的办學定位上，继续探讨创新能力提升，校企合作育人机制，形成我校特色更加鲜明的应用型人才培养新模式。

基金项目：安徽省高等教育振兴计划项目（项目编号：2015zytz056）;安徽省质量工程项目（项目编号：2016sjjd056）;2020年安徽省教育厅省级教学示范课（普通生物学，编号1726）;2019年巢湖学院质量工程项目（ch19yykc15）;巢湖学院2019年度一流课程建设项目（普通生物学，编号：ch19ylkc038））

参考文献：

[1]柯野，曾松荣，郑秋桦.地方本科院校生物工程专业应用型人才培养的探讨与实践——以韶关学院为例[J]西南师范大学学报（自然科学版），2018，43（11）：190-195

[2]李彬.区域经济与地方高校人才培养定位[J]高等教育研究，2007，28（8）：64-68

[3]新华网.国务院印发《关于加快发展现代职业教育的决定》[NOL]http：//news.xinhuanet.com/edu/2014-06/22/c-1111255199.htm，2014-06-22

[4]梁寒冰，陈伟.灰领与科技型中小企业创新能力[J]科技管理研究，2007（10）：18-20

[5]周旭章，汪财生，蔡艳，张慧恩.构建培养高质量的工程应用型人才的实践教学体系[J]实验室研究与探索，2010，29（12）：125-127，141