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生物工程專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習模式探索論文
摘要：生物工程作為工科專(zhuān)業(yè)，以應用型工科人才的培養為主，因此，學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養顯得至關(guān)重要，而高年級學(xué)生專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習的開(kāi)展是實(shí)現這一目標的重要措施。本文結合我校生物工程專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習的設置，對我校生物工程專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習的模式進(jìn)行介紹與分析，并對生物工程專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習的后續改進(jìn)提出了一些建議。
關(guān)鍵詞：生物工程；生產(chǎn)實(shí)習；實(shí)踐教學(xué)
中圖分類(lèi)號：GQ819 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）09-0029-02
一、引言
生物工程是以生物科學(xué)與生物技術(shù)為基礎，由細胞工程、基因工程、酶工程、發(fā)酵工程、微生物學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)以及生物化學(xué)工程學(xué)等多學(xué)科相互交叉滲透、融合、發(fā)展而成的新興的工程技術(shù)學(xué)科，是21世紀前沿學(xué)科之一。生物工程是聯(lián)結生物學(xué)理論創(chuàng )新與生物高新技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化的紐帶，是實(shí)現生物學(xué)研究成果轉化為生產(chǎn)力的工具。目前，國內已有過(guò)百所高校開(kāi)設了生物工程專(zhuān)業(yè)，生物工程專(zhuān)業(yè)的培養目標是“本專(zhuān)業(yè)培養學(xué)生具有生命科學(xué)的基本知識，掌握生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化的科學(xué)原理，工藝技術(shù)過(guò)程和工程設計等基礎理論、基本技能，能在生物技術(shù)與工程領(lǐng)域從事設計、生產(chǎn)、管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的工程技術(shù)，以及具備進(jìn)一步深造與發(fā)展潛質(zhì)的高級復合型人才”[1]。在生物工程專(zhuān)業(yè)的培養過(guò)程中，工程實(shí)踐能力的培養與鍛煉是至關(guān)重要的環(huán)節之一。當前，許多高校生物工程專(zhuān)業(yè)的培養方案中，針對學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養還不夠，同時(shí)，缺乏專(zhuān)業(yè)性與系統性。本文針對生物工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)與培養目標，分析了本專(zhuān)業(yè)的培養方案與實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題，淺析了以產(chǎn)物為主線(xiàn)的生物工程專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習的新模式。
二、傳統生產(chǎn)實(shí)習存在的問(wèn)題
鑒于生產(chǎn)實(shí)習的重要性，絕大多數開(kāi)設生物工程專(zhuān)業(yè)的國內高校在專(zhuān)業(yè)設置中均設有生產(chǎn)實(shí)習這一環(huán)節，多數高校的生產(chǎn)實(shí)習以企業(yè)實(shí)習為主，但是，傳統的企業(yè)生產(chǎn)實(shí)習的方式存在許多問(wèn)題。
�。ㄒ唬⿲�(shí)習基地不足，基地質(zhì)量較低
雖然多數高校均與眾多企業(yè)共建實(shí)習基地，但是，由于近年來(lái)企業(yè)管理制度的日益，加之市場(chǎng)競爭的加劇，企業(yè)對高校生產(chǎn)實(shí)習的意愿日益降低，使得生產(chǎn)實(shí)習基地的選擇日益困難。另外，由于企業(yè)始終將企業(yè)的生產(chǎn)管理和經(jīng)濟效益放在第一位，學(xué)生的實(shí)習安排只能跟隨企業(yè)的生產(chǎn)設置，很難按照學(xué)校的培養方案進(jìn)行，這就使得生產(chǎn)實(shí)習的質(zhì)量得不到保障；同時(shí)，由于實(shí)習時(shí)間的安排有限，很容易導致實(shí)習過(guò)程中只能接觸到生產(chǎn)過(guò)程的某一環(huán)節，使學(xué)生難以得到系統的學(xué)習機會(huì )，難以達到生產(chǎn)實(shí)習的實(shí)習目標。
�。ǘ⿲W(xué)生動(dòng)手機會(huì )不足
隨著(zhù)現代企業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提升以及管理水平的不斷完善，生產(chǎn)過(guò)程中人工操作的環(huán)節越來(lái)越少，同時(shí)，企業(yè)對經(jīng)濟效益的追求使得其很難為實(shí)習學(xué)生提供“練手”的機會(huì )。此外，生產(chǎn)實(shí)習過(guò)程中的安全責任問(wèn)題始終放在首位，這也是制約企業(yè)接納學(xué)生的關(guān)鍵因素，企業(yè)不愿承擔學(xué)生在實(shí)習過(guò)程中人身安全的風(fēng)險，因此，更不愿讓學(xué)生直接參與實(shí)習[2]。綜合以上因素，絕大多數企業(yè)實(shí)習是以學(xué)生參觀(guān)實(shí)習為主，學(xué)生很難得到動(dòng)手操作的機會(huì )，不能發(fā)揮生產(chǎn)實(shí)習的真正作用。
三、生產(chǎn)實(shí)習模式探索
面對實(shí)習基地資源不足、基地質(zhì)量差以及學(xué)生動(dòng)手機會(huì )不足等問(wèn)題，有必要對當前的傳統實(shí)習方式進(jìn)行改變，探索新的生產(chǎn)實(shí)習模式，以保證生物工程專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習目標及生物工程專(zhuān)業(yè)培養方案的實(shí)現。
�。ㄒ唬┪倚Ｉ锕こ虒�(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習新模式的建立
為更好地完成生物工程專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習的培養目標，我校一改傳統的企業(yè)實(shí)習方式，在校內建立生物工程專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習平臺，購置了生物工程上游、中游及下游實(shí)驗所需的一系列設備，以自動(dòng)化發(fā)酵罐為核心，建立起完整系統的生產(chǎn)體系。在此基礎上，選取有代表性、創(chuàng )新性的目標產(chǎn)物，從菌種出發(fā)，經(jīng)過(guò)上游的種子制備，中游的發(fā)酵及過(guò)程監控，下游的產(chǎn)品分離純化與制備，獲得最終的產(chǎn)品。在宏觀(guān)上，整個(gè)流程基本與工廠(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程相似，可全面展示由原料到產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，讓學(xué)生得到真實(shí)直觀(guān)的產(chǎn)品，這樣可極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的熱情；在微觀(guān)方面，由于全程操作均由學(xué)生自己參與完成，學(xué)生對生產(chǎn)過(guò)程的每一步操作每一個(gè)細節均有清晰直觀(guān)的認識，實(shí)習效果較傳統實(shí)習也有大大提高。同時(shí)，實(shí)習過(guò)程采用小組分組實(shí)習的方式，不同組可選取不同類(lèi)型的產(chǎn)物，不同的發(fā)酵工藝，如胞內產(chǎn)物與胞外產(chǎn)物、分批發(fā)酵與補料分批發(fā)酵等方式，可極大地拓寬學(xué)生的知識面，達到更好的實(shí)習效果。
�。ǘ┥a(chǎn)實(shí)習新模式與生物工程專(zhuān)業(yè)課程設置的聯(lián)系
生產(chǎn)實(shí)習的一個(gè)重要的目的就是使學(xué)生將理論知識同生產(chǎn)實(shí)踐相結合，我校生產(chǎn)實(shí)習的安排與設置正是以這一目標為指導，通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習的實(shí)踐過(guò)程，一方面使學(xué)生對所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識進(jìn)行梳理與回顧，另一方面，可有效地將相對孤立的專(zhuān)業(yè)知識系統有機地結合在一起，使得學(xué)生的認知水平由點(diǎn)及面，從宏觀(guān)方面加深對本專(zhuān)業(yè)的認知。
由圖1可以看出，專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習將本專(zhuān)業(yè)設置的各專(zhuān)業(yè)基礎課與專(zhuān)業(yè)課有機地結合在一起，尤其是將課程學(xué)習過(guò)程中的課程實(shí)驗孤立的操作系統的串聯(lián)在一起，使學(xué)生的視野由實(shí)驗的高度上升到生產(chǎn)的高度，這對于學(xué)生畢業(yè)后從事生產(chǎn)、研發(fā)、深造等奠定了重要的理論支撐與實(shí)踐基礎。
�。ㄈ┥a(chǎn)實(shí)習模式的后續探索
后續，我校將繼續完善和提升生產(chǎn)實(shí)習平臺的硬件設施，首先，購置不同類(lèi)型的發(fā)酵罐，包括通風(fēng)攪拌式發(fā)酵罐、氣升式發(fā)酵罐、鼓泡塔式反應器等，滿(mǎn)足不同類(lèi)型微生物的發(fā)酵需求；另外，在發(fā)酵菌種的選擇方面，在常規微生物的基礎上，拓展到植物懸浮細胞、絲狀細胞等，不斷拓寬學(xué)生的視野；在下游操作方面，繼續拓寬單元操作的范圍，建立起更加全面的實(shí)習平臺。此外，后續將探索將教師的科研與生產(chǎn)實(shí)習相結合的模式[3，4]，在教師已有科研成果的基礎上，將其擴展到生產(chǎn)過(guò)程，應用該平臺，建立產(chǎn)、學(xué)、研相結合的模式，在保障生產(chǎn)實(shí)習效果的同時(shí)，使學(xué)生與科學(xué)前沿相結合，有利于培養學(xué)生的創(chuàng )新能力與科研能力。
四、結語(yǔ)
在包括生物工程專(zhuān)業(yè)在內的工科人才培養的過(guò)程中，應加強對綜合性實(shí)踐教學(xué)的重視程度，充分利用生產(chǎn)實(shí)習的綜合性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，培養學(xué)生的生產(chǎn)性思維，提高學(xué)生對本專(zhuān)業(yè)的整體認知水平。通過(guò)采用新的生產(chǎn)實(shí)習模式，學(xué)生的參與程度與動(dòng)手機會(huì )得到大大提高，學(xué)生的實(shí)踐能力得到充分的訓練和提高，同時(shí)大大激發(fā)了學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性和創(chuàng )造性，為培養創(chuàng )新能力強、創(chuàng )業(yè)素質(zhì)高的創(chuàng )新型人才奠定了堅實(shí)的基礎，為提高生物工程專(zhuān)業(yè)人才培養質(zhì)量提供了重要的實(shí)踐保障。
參考文獻：
[1]趙輝，凌宏志，王葳，韓曉云，吳國峰.高校生物工程專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)實(shí)習模式的改革與探索[J].安徽農學(xué)通報，2016，22（06）：160-162.
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[3]郝曉亮，王勇，高云.生物工程專(zhuān)業(yè)創(chuàng )新實(shí)踐培養模式的探索[J].高教學(xué)刊，2016，（19）：68-69.
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