生物工程特色专业建设的研究与实践
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作者:李会珍 张志军 刘永平 张璟曜 李晓君 陈铁
摘要：本文从特色方向凝练、总体发展思路、改善教学条件、加强实践环节、健全保障体系等几个方面介绍了以植物提取为特色的中北大学生物工程专业建设的研究和实践，以期为地方特色理工院校生物工程专业的建设和发展提供借鉴。
关键词：生物工程；特色专业；植物提取
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）09-0149-02
21世纪是生物的世纪，生物工程专业人才培养必须与不断兴起的生物工程产业发展和社会需求相结合，特色发展才有出路。生物技术是当今国际科技发展的主要推动力，生物技术引领的生物产业已经成为21世纪经济发展新的增长点，对解决人类面临的人口、健康、粮食、能源、环境等主要问题具有重大战略意义。目前，生物产业作为国际竞争的焦点，对从业人员的实验技能、工程问题解决能力和实践经验都提出了更高的要求。因此，生物工程专业人才培养必须在满足基本要求的基础上，紧密结合地方实际情况，走特色发展之路，才能培养出适应社会需求和符合产业发展需求的高素质人才。
一、凝练专业特色
专业特色的确立需符合国家发展战略需求。研究表明，人均GDP达到3000美元后，人们对健康消费的需求显著增加。随着我国国民经济的快速增长和人们食品安全意识的不断增强，天然产物替代化学合成产品越来越受到人们的青睐，天然植物提取物已广泛应用于功能食品、化妆品及医药保健品等领域。植物提取行业作为生物高技术领域的一支新兴力量异军突起，方兴未艾。目前，我国已经成为全球最大的植提原料加工和消费国，植提行业作为生物高技术领域的一支新兴力量，国内外市场份额均逐年扩大，对相关专业人才和技术需求不断增长，已经呈现出供不应求的局面。
1.专业特色的确立需要与地方政策和生物资源相结合。大力发展植提行业，与山西地方资源转型、农谷建设、低碳可持续发展需求相吻合。山西地处黄土高原，山地丘陵多，日照充足，植物资源十分丰富，历来有党参、黄芪等多种道地中药材在全国享有盛名，燕麦、胡麻、枸杞、核桃等多种经济作物和林木都具有本土优势。近几年来，山西不少农业、化工、中药企业甚至涉煤企业正在逐渐转向大健康相关的植提行业，植物提取专业人才需求无论从数量上还是质量上都将会持续不断的增加。
2.专业特色的确立需与学校学科发展相互支撑。中北大学是以工为主的多科性大学，生物工程专业2003年开始招生，2011年被评为中北大学特色专业，就业学生在生物相关领域特别是植物提取、食品加工及生物医药行业受到一致好评。依托中北大学生物化工博士点学科和生物资源化工研究所平台，选择天然植物提取方向特色发展，基础扎实，优势明显。
二、确立发展思路
中北大学生物工程特色专业建设紧密结合地方院校实际，与生物化工学科、生物资源化工研究所相互支撑，围绕植物原料筛选（品种培育、高效栽培等）、分离提取加工、生物产品检测、生物功能验证及生物产品在食品、化妆品和医药保健品行业的开发应用五个环节进行特色人才培养。在凝练专业方向、调整课程体系的基础上，进一步优化培养方案，按照方案要求加强教学条件、实习实践和质量保障体系建设，探索一条适合山西地方院校生物工程专业的特色发展模式，具体见下图。
三、加强师资建设，改善教学条件
1.加强植提特色师资队伍建设。本专业现有专业教师22名，其中教授、副教授11名，16名具有生物相关学科博士学位。现有人才培养和优秀人才引进并重，鼓励青年教师到国内外深造和交流访问，鼓励到植提企业实践锻炼，加强与植提企业的合作与交流。同时积极引进人才，特别是兼具生物基础和化工、环保、材料等相关工科背景的优秀人才，加强学科交叉融合，努力建设一支年龄结构、学缘结构、学历结构和职称结构合理的，兼具丰富教学、科研和生产实践经验的教师队伍。
2.积极改善教学条件。按照生物工程专业认证要求，结合植物提取特色，积极加强教学、实验条件建设。在使用现有教材教学的基础上，制订特色教材使用与编写方案，积极主编或参编教材，确保选用教材的优越性和先进性以及自编教材的创新性和特色性。
四、优化培养方案，加强实践环节
根据既定专业方向，优化培养方案，调整和规划专业课程。在理论课程设置上，适当缩减课程门数和部分课程学时，增加《生物分离工程》、《生物工程设备和工厂设计》、《天然药物化学分析》等植提相关课程学时。加强实验课程建设，增强实验课程系统性和目的性，将课程实验按照人才培养五個环节进行模块组合，使得实验设计与操作更贴近于专业实际应用。
完善两个教学实践体系：（1）工程训练培养体系，包括课程教学（化工原理、生物工程仪器分析、生物工程设备与工厂设计等）、课程设计（生物工程课程设计）、生产实习和毕业设计等。（2）实验技能培养体系，包括课程基础实验、科研创新实验、生物工程综合实验、毕业论文等。
开设特色创新实验。为了培养学生的实际动手能力和科研素养，在大学一年级第二学期末，通过双向选择，使有兴趣的学生进入各个研究室中，利用业余时间进行科研训练和课题的研究，课题来源可以是专业教师植提在研项目的一部分，也可以由学生团队提出方案，经指导教师认可后，进入实验室开展研究工作。
加强校内外实习基地建设。根据本专业的特色和区域内生物经济的特点，采取校内外实习基地相结合，更好地实现专业和产业的“无缝对接”。校内基地，学生分组进行实践活动，内容覆盖植提人才培养五个环节，从植物原料筛选（品种培育、高效栽培等）、分离提取加工、有效成分检测到产品功能验证、开发应用等，从而切实提高学生的工程实践意识和实际操作能力。积极联系校外植物提取企业作为实习基地，通过生产实习，了解行业的生产实际情况，强化学生对植提产品的生产过程、生产设备、生产工艺等相关知识的认识，全面提升学生的实践创新能力。
五、协调学科专业，健全保障体系
专业建设最好与学科研究生培养有机结合，实现学科专业一体化建设。中北大学生物工程专业建设，以生物化工博士点、生物工程硕士点为学科依托，与生物资源化工研究所紧密结合，形成了学科专业协调发展的机制。同时，专业建设还需要健全的教学质量监控体系配套。制定相关政策，鼓励教师参加植物提取相关国内外学术会议、教学研讨会议，引导教师注重教学方法研究、课程建设，积极与出版社沟通，主持和参与教材编写工作，组织教师定期研讨课程教学、实验教学、实践教学等各环节实施细节并进行经验交流，完善教学监控体系，保证教学质量。
总之，生物工程特色专业方向不仅要符合国家战略需求，而且要与地方政策、生物资源以及学科基础相结合。在此基础上，确立发展的总体思路，改善教学条件，优化培养方案，特别是要加强实验实践环节，健全质量保障体系，这样才能确保专业的健康发展。
参考文献：
[1]刘金锋，车程川，杨革.地方院校生物工程专业卓越工程师培养模式探索与实践[J].教育教学论坛，2014，（25）.
[2]张超，张健，侯茂，魏琴.生物工程专业高素质复合型应用人才培养方案初探[J].安徽农业科学，2011，（18）.
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