面向生物工程与环保交叉领域研究生创新人才的培养

贺治国

[摘 要] 近年来社会经济快速发展，污染问题的突出严重威胁生态环境和人类健康。生物技术在污染修复及环境监测方面具有独特优势，培养面向生物工程与环保交叉领域的研究生创新人才十分重要。通过跨院系合作形成具有中南大学鲜明特色的生物工程与环保交叉领域创新人才培养体系;通过校企合作，在实战中锻炼研究生跨学科工程设计的创新能力;通过团队人才梯队建设，以“传帮带”方式实现交叉领域创新人才连续培养。

[关键词] 生物工程;环保;跨院系合作;校企合作;人才梯队建设

一、国内外现状分析

近年来社会经济不断发展，生产过程中的污染问题十分突出，对生态环境和人类健康造成严重威胁[1]。生物技术由于治理效果好、二次污染少、经济可行，而在废气、废水、有机固体废弃物、土壤中的重金属等污染修复及环境监测方面发挥着重要作用[1-3];生物工程专业人才也是支撑生物制造业绿色转型的重要人力资源保障[4]。因此，生物专业的研究生是当前和未来环保领域不可或缺的重要力量。同时，中南大学兼具矿业工程和材料制备领域的扎实专业基础、丰富资源和优秀团队，在利用廉价天然矿物、矿冶二次资源、生物质等制备环境污染的治理材料方面具有优势，可以为交叉领域研究生创新人才的培养提供有力保障。因此，面向生物、环保交叉领域，结合微生物学、矿物加工、材料科学与工程进行研究生创新人才的培养，不仅意义重大，而且十分可行。

目前国内外大量研究已经体现出微生物、植物、酶等生物相关材料在环保领域的应用优势[1]，以及综合利用廉价天然矿物或者尾矿、废渣等二次资源制备环境污染治理材料的重要价值[5，6]，但在综合运用生物、矿物、材料等学科的优势创新性地研究和防治环境污染方面仍然缺乏合力。环境污染的复杂性往往对多学科交叉运用提出高要求，依靠单一学科难以高效、彻底治理污染。但目前非环保专业与环保领域的交叉融合不够深入，缺乏高效地交叉学科人才培养体系。另外，在面向生物工程和环保交叉领域的研究生创新人才的培养方面，国内外缺少相关教育教学改革的研究。因此，本文就这一交叉领域研究生创新人才培养的必要性和紧迫性以及人才培养模式进行了探讨。

二、面向生物工程与环保交叉领域研究生培养的必要性和紧迫性

首先，环保是国家的重大需求，生物工程可大力支撑清洁生产、支持环保产业发展。近年来环保作为各项工作的重中之重，倒逼各行各业产业结构调整和布局优化。先进适用的生物工程技术可以实现生物制造领域的绿色生产，可将农业废弃物（如秸秆）及养殖污染物变废为宝，可以替代农药和化肥从而避免对环境的严重污染，并可用于环境监测及污染治理等[7]，实现对清洁生产和环保产业发展的支撑。

其次，因地制宜面向生物工程和环保交叉领域开展研究生创新人才培养，意义重大。（1）可提高研究生的环保意识，在今后工作中有意识地从源头控制污染;（2）突破原有学科的发展瓶颈，因地制宜，实现多学科的交叉融合和优势互补，形成具有我校特色鲜明的创新人才培养体系;（3）将研究生个人发展和国家需要有机结合，为国家和地区提供具有创新能力的复合型优秀人才。

最后，亟须建立生物工程和环保交叉领域创新人才的系统培养体系。环境污染的复杂性要求多学科的运用。事实上，学科交叉融合促成了许多科学前沿的重大突破[8]。然而，虽然生物工程在环保领域十分重要，目前仍然缺乏系统的创新人才培养体系，迫切需要从顶层推动该交叉领域发展，建立系统的人才培养模式，促进创新思维的产生和技术突破。

三、交叉领域研究生创新人才培养的内容及方案

生物工程与环保交叉领域研究生创新能力的培养并非一蹴而就，需要从知识体系到實际案例循序渐进获得。基于本校双一流学科建设的成效和目前多学科合作的趋势及实践，以及团队在生物、环保交叉领域人才培养方面的已有经验，本项目的目标是充分利用本校学科优势，通过加强跨院系合作、校企合作和团队人才梯队的“传帮带”，建立学校与行业、专业组织密切结合的专业化教师团队和联合培养平台，注重课程学习和科学研究的有机结合，拓宽研究生的学术视野，培养其学术敏感性，加强学生实践能力和创新思维的训练，培养一批综合素质过硬、能高效解决实际难题的优秀人才，推进我校研究生教育教学改革。主要从以下几个方面展开探索。

第一，跨院系合作形成具有我校鲜明特色的生物工程与环保交叉领域创新人才培养体系。在当前的院系结构下，如何打通院系界限，实现学科深度融合，是培养交叉领域创新人才的关键。本项目将从培养方案优化、跨学科课程开发、建立生物工程与环保工程设计专题课堂、统筹整合本校生物、矿业和材料学科师资和实验室资源、加强不同学科背景的导师和学生间的交流等入手，开展创新人才培养的研究。

具体方案：（1）研究生一年级实施大类培养方案，完成生物工程、矿物加工工程和材料科学与工程及环保领域重要课程，夯实交叉领域的通识基础。另外推动不同学科背景的教师共同开发和设计跨学科课程;（2）建立生物工程与环保工程设计专题课堂，以现实工程实践中不同的基础问题的解决为导向，实现各学科教学内容的消化和贯通;（3）充分发挥我校生物、矿业、材料学科的优势，打造跨院系项目平台，统筹整合各院系师资和实验室资源，加强不同学科背景的导师和学生间的交流，打通院系界限、促进学科融合，让项目平台成为培养交叉领域创新人才的孵化器。

第二，通过校企合作，在实战中锻炼研究生跨学科工程设计的创新能力。学研结合是培养综合创新型人才的重要途径，校企合作是产学研结合的重要形式。通过校企合作不仅可以提高研究生在基于真实需求的跨学科工程项目设计中的创新能力，让研究生的培养更贴近市场需求;还有助于合作企业在此过程中为自己的人才战略储备苗子，让参与校企合作项目的研究生成为企业高层次应用型人才的重要来源，实现多方共赢。

具体方案：充分发挥本校产学研优势，积极开发和维护企业合作关系，从企业实际生产的环保需求或问题出发，使研究生有机会参与实际项目的工程设计，在实际问题的解决中不断运用、整合以往所学并得到反馈和调整，将不同学科的知识、技术和思维融会贯通，从掌握扎实的基础到实现创新，为企业难题提供可行解决方案。通过团队合作和与企业的深度接触和沟通，锻炼研究生的沟通交流和协作能力。通过校企合作，既解决了企业难题，又实现了人才培养。