生物数学学报
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面向区域生物产业发展需求的工科实践体系改革

近年来,国内外工科教育认证和新工科建设陆续兴起,在OBE(Outcomes-based Education)理念基础上,行业社会对工程类专业人才的培养提出了重大改革要求。即以学生为主体,遵循成果导向,以学生培养质量“结果”评价专业办学水平,以行业需求确定培养目标,以岗位需求确定毕业要求,以毕业要求确定实践教学体系的教学目标和内容。深化工程人才培养改革,针对产业发展需求,依托自身与相关行业产学研优势,培养具有创新创业能力、跨界整合能力,工程能力强、综合素质高的各类交叉复合型卓越工程科技人才[1-2]。国家新版生物工程专业标准已于2018年公布实施,高考自主招生改革正在全国稳步推进,由此推动了全国高等教育教学改革的全面展开,专业建设迎来了关键改革契机,高校工程教育认证和新工科建设工作正紧锣密鼓地进行。工科人才被理科化培养、行业交叉融合度不足是以往工科人才培养中常见的问题,工程实践教育是工程教育改革中的重要抓手,本科工程实践教育体系是培养符合现代生物产业发展需求人才的重要平台。本文以地方本科院校的生物工程专业实践教学体系改革为例,总结探讨了生物类工科专业实践体系的创新思路与措施。

一、现代生物产业的人才需求特点

在我国,生物产业是正处于高速发展和巨大变革阶段的新兴产业之一,其在缓解能源资源、改善人类生存环境、改善人类生活水平与生命质量方面做出了重要贡献。伴随生物技术在医疗卫生、农业生产、环境保护、轻工食品、再生能源等重要领域的广泛应用,生物企业如雨后春笋般蓬勃发展,特别是在新兴疫苗、生化诊断、新兴中药、生物制药、农作物优良品种、生物农药、生物能源、环境生物治理等领域尤为活跃。生物产业对生物技术的依赖性强,高新技术的产业化应用是生物产业发展的特征。生物工程是以生物技术研究成果为基础、借助工程技术实现产业化为基本任务的工学专业,作为现代最为活跃、影响最为深远的新兴产业,其体现了科技与产业的高度融合发展。面对现代生物科技的快速更新,新兴产业发展格局的巨大变化,行业人才的工程实践能力和创新创业能力显得极为重要。

二、地方高校生物工程教育现状

以新科技和产业为根本,以新技术、新产业、新业态、新模式为特征的新经济给高校工科教育带来了新的巨大冲击。生物工程专业是培养符合现代生物产业创新发展要求,具有创新创业精神和国际视野的高级应用型工程技术人才的工科专业,要求毕业生的工程实践能力强、创新能力强,并具备国际竞争力。地方本科院校的专业建设主要依托于区域自然资源和经济发展优势,应与区域产业布局高度融合,紧密结合生物产业发展,并形成鲜明的专业人才培养特色,提高毕业生就业竞争力。

以陕西理工大学生物工程专业为例,学校地处陕西南部秦岭腹地,自然生态资源极优,是我国南水北调工程的水源涵养地,区域产业发展格局以环境友好的绿色产业为主,因此生物产业在陕南及周边地区具有天然的资源优势和政策支持。生物工程专业人才培养主要侧重于生物医药、生物化工、农业生物工程、轻工食品以及环境生物工程等相关领域的具有创新创业精神和国际视野的高级应用型工程技术人才。经过广泛调研,我们发现毕业生的人才培养目标达成度不够理想,人才培养特色不够鲜明,毕业生质量达成度不足是很多地方高校生物工程专业面临的共同问题。学生毕业以后,很多人职业目标不够清晰,感觉什么课都学了,但在生产实际中又显得能力不足。这些情况说明人才培养和行业需求没能高度匹配。因此生物工程专业人才培养必须尽快改革,要让学生在生物产业关键岗位上站得稳、担得起,并具有承担产业创新发展任务的能力。

三、工程实践教育体系的特殊性

为满足21世纪创新最为活跃、影响最为深远的新兴产业发展的人才需求,建设和完善适应应用型本科专业领域的新工科理论和实践已成为当前应用型本科院校的改革工作重心。工程实践教育体系是卓越工程科技人才创新能力培养的摇篮,是“创新成果→创业成果”转化能力培养的基础平台。实践教学体系应从“知识、能力、素质”三个层次对实践教学内容、课程目标、教学方法和组织形式等进行精心设计构思,各个实践环节之间的衔接、创新创业教育的融入、教学考评机制等均应遵从OBE理念,毕业生需具备在生物工程领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发的能力。