摘 要:主要介绍了华南农业大学在生物工程省级特色专业建设中所采取的一些措施及取得的经验。从人才培养目标、专业特色、课程体系、师资队伍、实践教学环节等方面对生物工程专业建设进行了探索与实践。
关键词:生物工程 专业建设 人才培养
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1673-9795(2012)04(b)-0060-02
生物工程是国家重点发展的高新技术产业之一,也是广东省的发展重点,省内的生物制品、制药企业及与生物工程相关的食品和农业相关产业众多,对生物工程应用型人才需求量大,因此,生物工程专业人才培养的重要性毋容置疑。我校生物工程专业于2002年开始正式招生,招生人数多年来为省内院校之冠,是省级特色专业。为社会培养“基础实、能力强、具有创新和创业意识、国际视野”的生物工程专业高素质应用型人才,是我校生物工程专业建设的指导思想。多年来我们结合学校、学院的优势和特色,并借鉴兄弟院校的经验,在生物工程专业建设上进行了积极的探索。
1 明确人才培养目标与专业特色
1.1 人才培养目标
广义的现代生物工程专业是“利用现代基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程的技术手段进行工业、农业、医药等产品的生物技术的生产体系”,属工科专业,以培养应用型人才为主,要求学生既具有一定的科学素养,又具有一定的工程技术。因此,本专业的人才培养目标旨在培养德、智、体全面发展,掌握现代生物技术基本科学理论、基本技能、工艺技术过程和工程设计等基本理论,具备在生物工程、食品、生物制药等领域从事产业化工程设计、生产、管理、产品质量与安全检测控制以及新技术研究、新产品开发的能力;熟悉与生物工程有关的方针、政策和法规;了解当代生物工程发展动态和应用前景;掌握资料查询和科技写作的基本方法;具有从事科学研究、技术创新和实际工作能力的应用型、复合型生物工程技术人才。
1.2 专业特色
多年来本专业坚持“立足广东、面向华南、服务地方经济发展和培养应用性人才”的办学方针,实施素质教育,培养具有实践能力和创新精神的应用型、复合型的工程技术人才。探索适合于生物工程专业应用性人才的产学研结合的培养模式,对人才培养方案进行优化,对教学内容进行整合,从发酵工程拓展到生物工程整个领域,形成以生物工程上游(优良菌种选育和基因改造)、中游(发酵代谢过程优化与控制)和下游(生物产品提取纯化)技术紧密结合的、并与食品科学相互交叉的生物工程专业特色。
同时,结合广东省相关的发酵工程、食品酿造企业的人才需求量大、发展前景好的现状,本专业于2010年新增了发酵工程与食品酿造方向,将为酿酒企业、酿造调味品企业等相关发酵企业的发展注入新鲜血液。
2 课程体系的建设与完善
根据生物工程领域的发展趋势、我校的传统特色,以及在走访和调研企业与市场对生物工程人才的需求的基础上,我们在培养计划的制定中,明确了应拓宽学生的专业口径,增加新的教学内容,加强综合性实验技能的培养,并强化工程能力的训练,以确保教学质量的提高。但培养计划修订中最为突出的矛盾是学时数的减少与教学内容的拓宽,因此,需对原课程体系进行调整和完善,从人文素质和科学素养综合培养的思路出发,人才培养模式由理论课程体系、实践课程体系和素质拓展体系三部分组成。课程结构主要包括通识和基础课平台,专业核心课模块、专业选修课模块和实践教学环节。
2.1 拓宽专业知识面,增强适应性
根据高校应用型专业人才的“基础扎实,知识面宽,实践能力强,素质高,有较强的创新精神”的要求,要求本专业学生有较宽的专业知识面,主要学习生物工程领域基本理论和基本知识,以及生物技术与工程等方面的基本技能,掌握生物化学、微生物学、化工原理、分子生物学、发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工程、生物工程下游技术及发酵工程设备等方面的基本理论和基本实验技能;了解生物工程学科的理论前沿、应用前景和最新发展动态。并学习生物工程技术在食品、医药、环保领域应用的相关知识,将专业面拓宽至与生物工程学科有关的整个领域。
2.2 完善专业教学模块
专业必修课上,拓宽至两方面:从横向看,原专业以微生物体系为主,现拓宽至包括酶、动物细胞和植物细胞在内的整个生物体系;从纵向看,适当充实上游技术(如基因工程等)和下游加工过程(如生物工程下游技术等)的教学内容。
在宽口径基础上,根据市场情况设置专业选修模块,学生可根据个人实际情况、兴趣爱好和人才市场的需求情况选择不同的选修模块,涉及酿酒工艺学、酿造调味品、微生物检验、食药用菌生物工程、生物制药、废水生化处理、食品营养学、食品标准化与质量管理、食品工艺学、食品包装学等多门课程。
2.3 更新、优化教学内容,并实施双语教学
生物工程被视为21世纪三大前沿学科之一,其发展速度日新月异,学生必须对学科前沿信息有所了解,才能适应未来生物工业发展的需要。因此,我们在专业课教学上,整合、更新、优化课程和教学内容,使课程内容充分反映相关产业和领域的新发展、新要求,减少陈旧内容,充实前沿的科学理论和技术。同时,在高年级设学科前沿讲座,介绍国内外最新科技动态,使学生了解生物工程的理论前沿和发展动态。并且请相关行业的专家进行专题讲座,讲授当前生物工业中各种主要产品的生产工艺、新技术和新设备以及发展前景。
此外,对专业的一些主干课程如微生物学、生物工程下游技术、发酵工程工艺原理等,引进和采用国外优秀教材,进行双语授课,大力提升教学的质量和学生的专业外语水平。
2.4 加强实践教学环节
实践教学环节是提高学生动手能力、创新能力的重要环节,因此,需建立完备的实践教学体系,包括实验室实验、校外实习基地实习、社会实践、毕业设计和毕业论文等在内的完整的教学体系,具有明确的实验项目、实践内容和训练体系。本专业人才培养方案中,除了课程含有的实验部分外,还专门设置实践教学环节30学分,就业与创业教育6学分,在176个总学分中占有较大的比重。对于重要的实验课,如微生物学实验、化工原理实验等均单独开设,实验内容不断改进充实,创造尽可能多的动手机会,尽量将现代化仪器设备的使用引入实验课,将成熟的科研成果引入实验课。这样既完成了课程要求的训练目的,又增加了实效性,调动了学生的学习兴趣。部分专业课教学采用先将学生带出去参观,使学生有一个初步的认识,在了解行业现状、发展趋势和存在问题的基础上进行分析讲授与探讨,使学生加深了理解,实践技能也有了较大的提高。
而且,强化毕业环节训练,毕业设计与论文上规范选题、严格要求,课题选择考虑科学性、创造性,有一定的工作量,综合利用所学的理论与专业知识,且必须做到一人一题,要求学生在教师指导下独立完成毕业论文与设计。
3 加强师资队伍建设,是提高教学质量的保障
生物工程特色专业的建设,需要构建一支学历结构合理、了解社会需求、实践教学经验丰富的高水平师资队伍,在师资队伍建设上,我们主要采取以下措施。
(1)加强教学改革与科学研究,提高教师学术水平与教学水平。推进青年教师培养导师制,赋予老教师指导青年教师的教学和科研的义务和责任,通过课堂教学观摩、教学督导听课、课程教学质量评价等措施,不断提高教师的教学水平和教学质量。同时积极鼓励教师进行教学改革实践,不断更新教学内容和改进教学方法,对获得教学改革课题和发表教改论文进行奖励;另一方面,所有教师都参与科学研究,不但加强了教师业务素质的锻炼,还使教师深化对学科知识的理解,了解学科前沿,清楚生物工程产业所需,开阔专业思维,授课有的放矢,以实践来丰富、深化教学内容,更好地贯彻特色专业培养要求。
(2)加强校企合作,提高实践教学水平。积极支持中青年教师深入企业一线实习和锻炼,参与企业“特派员”工作,从实践中寻找科研课题,丰富实践经验和掌握社会实际需求;同时聘请企业的一线技术专家担任学校兼职教授,定期回学校授课或开展讲座。
(3)深入推进教师培训和交流。通过多种形式和途径,鼓励中青年教师到国内外著名高校或重点实验室去访问研究、进修或攻读学位,进一步提高专业知识和专业技能,掌握学科的发展动态。同时也邀请国内外同行前来学校学术交流,拓宽和提高教师和学生知识视野。
(4)加强教学与科研团队建设。生物工程专业牵涉课程面广,知识跨度大,既有生命科学的知识,又有工程技术的内容。因此,我们根据学科领域组建科研与教学团队,集中力量建设教学与科研平台,如组建发酵与酿造教学与科研团队、基因工程和酶工程教学与科研团队等等。通过组建梯队合理的团队,更有利于安排中青年教师进修学习、访问及深入企业实践,全方位提高教学队伍的教学水平、学术水平和实践水平,从而构建一支了解社会需求、掌握学科动态、年龄结构合理、综合素质优良、充满教学激情的师资队伍。
4 加强校内外实习基地建设,提升实践技能培训
实习教育是生物工程专业实践教学环节的一个重要内容,了解现场的生产状况,认识并参与实际生产过程是培养学生工程实践能力和创新意识必不可少的重要环节。但是现代生物工业以及相关产业过程日益趋向集成化、自动化、连续化,任何错误操作都可能带来严重的后果。因此,不论是发酵工厂、酿酒厂还是制药厂由于顾及安全和效益,厂方一般不允许学生直接动手操作,学生只能被动地看和听。因此将校内、外实习基地相结合的训练形式,可更好地实现专业和产业的“无缝对接”。目前本专业有华南农业大学乳品厂校内实习基地,另外也已在广州珠江啤酒集团公司、广东肇庆星湖集团有限公司、李锦记(新会)食品有限公司、广州从化顺昌源绿色食品有限公司、广东省九江酒厂有限公司、广东顺德酒厂有限公司、广州双桥集团有限公司、广州萃取生物科技有限公司等多家单位建立了紧密型校外实习基地,为学生开展生产实习、社会调查、课外创新活动和毕业论文创造了良好的条件。在今后的专业建设中,应进一步完善校内外教学实习基地的设施,完善实习基地的管理制度和实践教学的执行措施,挖掘基地的潜力,突出各个基地的特色,充分发挥实习基地的作用,把生物工程专业的实践教学推向一个新的高度。
目前,我们生物工程特色专业的建设通过加强师资队伍建设和教学平台建设,设置科学合理的培养方案、完善实践教学体系等环节,体现专业特色、课程特色以及培养方法特色,全面提高人才培养质量,形成以提高学生工程实践能力为核心,以培养创新型工程技术人才为目标的生物工程专业建设模式。在特色专业建设过程中,我们将继续研究分析国内外生物工程发展的趋势,不断改善和优化人才培养方案,努力成为生物工程专业人才的高水平培养平台。
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