应用型高校生物工程类专业内涵分析

【摘要】生物工程产业的新发展对我国生物工程人才培养提出新的要求，本文以“生物制药工艺学”课程为例，对应用型本科院校生物工程类人才培养目标、素质结构与专业内涵建设方面进行分析，为应用型本科院校生物工程类专业建设提供思路。

【关键词】教学改革；内涵建设；生物工程

生物工程产业其创新性和发展趋势日新月异，产业的新发展相应对人才培养提出了新的要求，通过探索不同育人模式和创新机制，提高教学质量，走内涵式发展之路是应用型本科高校生物工程类专业建设重要环节，是高校专业发展由规模化发展转向质量提升的必由之路[1]。“生物制药工艺学”（Biopharmac-euticaltechnology）是生物工程专业的核心课程之一，其学科基础是生物化学、微生物学、发酵工程、基因工程等多门基础学科，为药物生产提供原理和方法，内容包括以生物性成为为原料，采用现代生物技术，包括微生物发酵、酶工程、细胞培养和分子生物学技术等提供产品和技术。“生物制药工艺学”课程综合性强，集合了生物工程专业理论知识和实践技能知识体系，该课程的建设对应用型本科院校生物工程类人才培养目标、素质结构及专业内涵建设具有重要意义。

1课程目标与人才素质结构培养

生物工程类专业包括生物工程、生物制药和合成生物学专业，生物技术革命极大推动了系统生物学、合成生物学等新兴学科发展，也推动生物检测试剂、抗体疫苗等产品的生产需求。如何挖掘新的专业特色、培养兼具工程素养、创新能力和具备国际化视野的生物工程类专业人才是专业内涵建设的目标，对生物工程技术人才培养提出了新的要求：满足新型生物工程技术人才在相关领域从事产品生产、生产管理、工艺设计和新产品开发，实现“知识+能力+素养”综合化、全方位的复合型人才培养目标。“生物制药工艺学”是生物工程专业的一门生物工程专业核心课程，其主要内容包括生物药物生产工艺原理及其控制，课程理论与实践紧密结合，要求学生在学过生物化学、发酵工程、细胞工程、基因工程、分离与纯化工程等课程的基础上，通过本课程的学习，了解和掌握各类生物药物的理化性质、分子结构等特征，并按照不同工艺的特点，确定天然原料、工程菌、细胞系、动力学等过程工艺与生产方法，并如何应用这些基本理论去分析和解决生产过程中的具体问题[2]。通过掌握生物工程科学原理和工艺技术过程等基础理论和技能，培养能在生物工程领域从事生产技术提升、产品开发推广的应用型工程技术人才。“生物制药工艺学”课程目标要求掌握生物药物制备的技术原理、生产工艺和纯化技术方法等方面的专业知识；运用生物工程的基本理论，分析和解决生物工程制药的能力；运用生物工程知识进行制药工艺的改进、技术创新以及新药的研发，在此过程中培养学生自学能力和科研能力；在课程学习过程中培养科学思维能力，掌握生物制药工艺学的基本理论、基本实验技能，具备良好的专业素质和求实创新的精神。课程要求学生能够开展专业实验，包括制定方案、处理样品、开展实验、分析数据、撰写报告、得到合理有效的结论等。

2“生物制药工艺学”教学方法革新

课程是专业人才培养的核心单元和核心要素，课程体系对学生提高本科生的创新素质发挥重要作用。新工科专业人才是专业内涵建设，是通过课程挖掘新的专业特色、培养工程素质和创新能力的[3]。课程改革能激发学生学习的主动性和针对性，使学生具备扎实的专业理论知识、工业生产实际应用能力，能够使学生具备良好的工程实践基础、组织管理水平和团队合作能力，在生物工程相关领域从事生物工程相关产品过程管理、工艺设计、产品研发的应用型工程技术专业人才，实现专业知识和能力素养综合化、全方位的复合型人才培养目标。生物工程专业核心知识领域包括生物化学、细胞生物学、分子生物学等内容，涵盖生物体的结构、功能及特征、生物与环境、生物化工、生物工程的原理与应用等知识领域，也是涵盖“生物制药工艺学”课程体系的内容。优化课程体系，合理安排课程之间知识点的逻辑关系，调整部分课程理论和实践课程的比例，培养复合型应用技术型人才是生物工程专业人才培养方案的重要内容。构建优秀课程教学团队，开展课程建设，将课程作业、课程测验、实验实习报告、课程论文等成绩纳入课程总评成绩中，便于综合考察学生学习效果。“生物制药工艺学”学习要求药品研发与生产与制药工艺相结合，前沿科技成果与制药工艺相结合，在实习基地观摩和操作实践中，加深体会，激发学生对理论知识学习和未知知识领域探究的热情。鼓励教师离岗访学、或到企业“双师型”培训，推进产教融合、注重实践教学和校企合作，加强学术交流。在每个知识模块的学习过程中，掌握具体产品的基本原理和生产技术，通过问题导向式学习、比较式学习、研究式学习和拓展式学习等方法，引入各种慕课和网络教学资源，丰富教学素材多元化。通过引入虚拟仿真教学手段，推进教学方式与信息技术深度融合，加强学生践操作能力培养。开展线上线下、主动与被动的协同教学，实现教育教学过程的有机互补。如在基因工程制药工艺一章中，重组生物制品的工艺研发要求的核心内容、其相关法规和技术的指导原则之间的关系，如何把基因工程技术应用于抗生素、氨基酸和维生素等制药中。通过问题激发知识的学习，知识的学习反过来被用于问题的解决，使知识更加丰富，容易记忆，也便于迁移。在新理念的指导下，改革教学方法与学习方法，创新课堂教学方式方法，采用讨论式、翻转课堂等课堂教学方法，激发学生研究性学习兴趣。注重课内与课外、线上与线下、提高实践教学与学习效率。

3课程建设与研究性学习

专业内涵建设是应用型本科教学中复杂的系统工程，而学科建设和专业建设是高校内涵式发展的首要内容,课程又是专业人才培养的核心单元和核心要素，真正对学生发挥作用的是课程体系[3]。生物工程专业知识单元的选择既要涵盖共性教学规范，同时根据教学资源的差异，体现专业的特色与优势。优化课程体系及个课程之间的逻辑关系，将部分课程由理论课程为主调整为以实践课为主，开展课程建设，构建优秀课程教学团队，将课程作业、课程实验报告、课程测验、课程论文等成绩纳入课程总评成绩中。专业核心课程凝练涉及学生在本专业领域习得的基本专业理论知识与方法论，这部分课程知识内容需要系统的、层次性地逐步展开，课程的开发与设计需要结合当前学科专业领域的新技术、新方法、新工艺、新成果。专业核心课程强调工程人才的设计、研发、创新能力、解决复杂工程问题的能力与多学科学术共同体之间对话交流与合作的能力等。挖掘和充实生物技术领域新的研究成果、前沿学术发展经验及时融入课堂教学，注重培养学生的研究性学习方法和创造性思维模式，激发创新灵感，构建新型的教学模式和育人模式。深度融合生物学与工程学，结合学校、区域等特色，提高生物工程学科人才培养质量，加强服务社会功能。“生物制药工艺学”课程涵盖分子生物学、细胞生物学、生物化学等内容，包括生物工程设备、生产工艺、质量控制、工厂自动化设计等工程内容，其专业内容主要领域分为基因工程、细胞工程、发酵工程、生化工程和生物反应器工程，其中基因工程是现代生物工程的核心。在“生物制药工艺学”教学过程中，基于问题的教学模式（Problem-basedlearning，PBL）提升问题解决能力效果显著。推行基于问题的探究式学习方法，检索相关知识点研究进展，帮助学生开展研究性学习。通过学生理论知识掌握与实践技能的训练，培养学生的兴趣爱好，推进教学方式与信息技术深度融合，充分利用虚拟仿真教学等网络课程资源，开展线上线下、主动与被动的协同教学，实现教育教学过程线上线下的有机互补[4]。同时，本科生导师制强调因材施教个性化教育培养模式，通过导师的启发和引导，培养学生发现问题、解决问题的能力，也是素质教育改革的新思路，对人才创新素质提升以及本科教育改革有着积极的意义。

4课程建设与工程教育专业认证

“双万计划”一流专业、一流课程建设战略和专业认证在人才培养质量和提升专业竞争力发挥重要作用。本科教学质量保证与质量改进的重要措施是国际工程教育专业认证，主要强调以学生为中心、以产出为导向的效果和持续改进的理念。合格的专业认证有利于学校规范面向工程教育的各个环节，提升学校的人才培养声誉，培养全面合格的工程技术人才。地方应用型高校主要从师资队伍水平、人才培养能力、科研成果转化、社会服务水平和文化传承效果等方面，发挥用人单位反馈、第三方评价等在人才培养、人才需求、专业标准和专业认证等方面的作用[5]。通过生物工艺学课程学习和生产实践，分析学生掌握工程知识、问题分析能力、工程设计解决方案、研究性学习能力水平，把生物工程产业需求和前沿技术更新到教学内容中。以行业需求为导向，通过企事业单位评价和反馈推动教学质量提升，了解用人单位对生物工程企业对学生知识结构、能力结构、课程体系及其他方面的反馈评价，从而优化培养方案、论证课程体系、强调教学过程、落实质量监控以及持续改进机制。夯实教学内容生物工程类专业认证重点考核条件是否为达到学生预期目标而设置。根据生物工程专业认证标准、学科建设和行业发展的最新状况，对本专业的培养目标、课程体系、培养方案进行适时评价与修订。

5结语

应用型高校生物工程类专业内涵建设与产业的新发展密切相关，专业内涵建设以培养未来生物科学产业发展人才为己任。课程体系、教学过程及学科建设方面必须适应新时代的发展需求，探索生物工程类学科专业领域的新技术、新工艺、新方法、新成果，培养具有良好的理论知识体系，富有开拓精神、创新意识和实践能力的工程技术人才，更好地为生物制药行业输送合格的应用技术型人才。

参考文献

[1]周旦,赵红专.地方本科高校特色专业建设内涵式发展的理论与实践[J].教育现代化,2019,6(59):126-128.

[2]余琼,王秋新.工科课程思政实践路径探索——以“生物制药工艺学”课程为例[J].黑龙江教育(理论与实践),2021,1359(7):25-26.

[3]过建春,李志宏.地方新建本科院校特色发展之路探索[J].中国高等教育,2017(12):34-36.

[4]陈文琪,张薇.“新工科”建设背景下工科专业内涵建设研究[J].科教导刊,2018,35(12):5-6.

[5]林建胡,陈志勇,李文芳.新时代地方应用型高校一流专业建设新思[J].莆田学院学报,2019,26(3):99-103.

作者：谢朝晖 鲁铁 单位：河南城建学院生命科学与工程学院