生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)現(xiàn)狀與改革

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摘要：專業(yè)實(shí)習(xí)是高校生物工程專業(yè)本科生集中實(shí)踐教學(xué)中的核心環(huán)節(jié)，對(duì)于學(xué)生綜合素質(zhì)的提升尤為重要，文章介紹了新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)的現(xiàn)狀，并針對(duì)實(shí)習(xí)中存在的問題進(jìn)行了探討，以期提高生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)的教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：生物工程；專業(yè)實(shí)習(xí)；教學(xué)質(zhì)量

一、引言

實(shí)習(xí)是學(xué)生到現(xiàn)場(chǎng)或生產(chǎn)實(shí)踐中去，在專業(yè)教師和企業(yè)工作人員的指導(dǎo)下，了解生產(chǎn)實(shí)際，參與生產(chǎn)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐觀點(diǎn)，開闊學(xué)生的眼界，培養(yǎng)對(duì)專業(yè)的熱愛的一種實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。通過實(shí)習(xí)，使學(xué)生經(jīng)受實(shí)際工作和科學(xué)研究的基本訓(xùn)練，進(jìn)一步鞏固和加深課堂理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)所學(xué)到的知識(shí)，進(jìn)一步獲得和培養(yǎng)生物工程專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)踐知識(shí)與技能，構(gòu)建較為完整的專業(yè)知識(shí)體系，為今后的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的生物工程專業(yè)是2002年在我院原發(fā)酵工程專業(yè)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。在十幾年的專業(yè)實(shí)習(xí)過程中，積累了一定的教學(xué)資源和經(jīng)驗(yàn)，但也存在一些問題，現(xiàn)就其發(fā)展現(xiàn)狀及未來的改進(jìn)措施做一些探討。

二、我院專業(yè)實(shí)習(xí)基地及學(xué)生實(shí)習(xí)的現(xiàn)狀

新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)包括安排在第四個(gè)學(xué)期末的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和第七個(gè)學(xué)期初的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，時(shí)長(zhǎng)分別是一周和四周，學(xué)分分別是1分和4分。在實(shí)習(xí)的形式方面，現(xiàn)有實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)都采取集中實(shí)踐的形式?？己藱C(jī)制方面，主要以指導(dǎo)教師考核為主，企業(yè)帶班師傅為輔的形式。賦分標(biāo)準(zhǔn)參照新疆大學(xué)學(xué)生教學(xué)實(shí)習(xí)成績(jī)考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。學(xué)院結(jié)合專業(yè)研究方向，立足新疆本地生物技術(shù)特色企業(yè)，分別與新疆阜豐生物科技有限公司、中信國(guó)安葡萄酒有限責(zé)任公司、梅花生物科技集團(tuán)股份有限公司新疆分公司、新疆七一醬園有限公司、新疆烏魯木齊食用菌研究所、新疆七道灣污水處理廠、新疆銀朵蘭維藥股份有限公司、新疆華世丹藥業(yè)有限公司、新疆天康控股有限公司等十四家企業(yè)簽訂協(xié)議建立了實(shí)習(xí)基地。1.認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是學(xué)生在進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)前進(jìn)行的一次實(shí)踐活動(dòng)，通過比較廣泛地參觀和調(diào)查研究典型生物產(chǎn)品門類、工程設(shè)備、工藝特點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)生物產(chǎn)品的生產(chǎn)有一定的了解，從而為今后專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下一定的基礎(chǔ)。在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)地點(diǎn)的選擇上，一般考慮傳統(tǒng)發(fā)酵和現(xiàn)酵、固態(tài)發(fā)酵和液態(tài)發(fā)酵、粗放發(fā)酵和嚴(yán)格無菌發(fā)酵方式兼顧的原則，并努力拓寬微生物技術(shù)應(yīng)用范圍，將食用菌培養(yǎng)和污水處理等納入認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)范圍。每次選擇4－5家企業(yè)安排實(shí)習(xí)。由專業(yè)老師帶隊(duì)，進(jìn)行實(shí)習(xí)動(dòng)員，由企業(yè)技術(shù)人員為大家介紹企業(yè)概況，帶領(lǐng)大家參觀廠區(qū)、生產(chǎn)線并講解工藝。學(xué)生做好實(shí)習(xí)筆記，實(shí)習(xí)結(jié)束時(shí)，完成認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)報(bào)告。2.生產(chǎn)實(shí)習(xí)。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是使學(xué)生學(xué)習(xí)和了解機(jī)器從原材料到成品批量生產(chǎn)的全過程以及生產(chǎn)組織管理等知識(shí)，將理論知識(shí)在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)加以驗(yàn)證、深化、鞏固和充實(shí)。為今后的學(xué)習(xí)和將從事的專業(yè)技術(shù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)生物工程企業(yè)，出于安全生產(chǎn)或技術(shù)保密等原因不愿意接納生產(chǎn)實(shí)習(xí)，使生產(chǎn)實(shí)習(xí)的安排成為難題。新疆是國(guó)內(nèi)葡萄種植面積最大的省份，疆內(nèi)葡萄酒廠眾多，在9－10月葡萄成熟季節(jié)需大量的短期的崗位操作人員。因此學(xué)院將為期一個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)習(xí)調(diào)整到大四的開學(xué)季9月初至10月初，很好地與酒廠的釀酒期吻合，可以全程參與葡萄酒的發(fā)酵過程。學(xué)生通過上崗實(shí)習(xí)，在帶班師傅的指導(dǎo)下參與到生產(chǎn)活動(dòng)中，在生產(chǎn)中熟悉設(shè)備、流程、工藝，得到充分的實(shí)踐鍛煉。葡萄酒廠有干白、干紅及精選等不同生產(chǎn)線，并安排清洗、榨汁、發(fā)酵、過濾、檢驗(yàn)、貯存、灌裝等崗位，學(xué)生按照企業(yè)需要分成小組進(jìn)入各個(gè)崗位，5－7天輪崗一次，基本能熟悉和掌握不同崗位的工藝設(shè)備和操作技能。實(shí)習(xí)結(jié)束完成實(shí)習(xí)報(bào)告，內(nèi)容包括企業(yè)概況、工藝流程、檢測(cè)指標(biāo)方法、崗位操作規(guī)程、關(guān)鍵控制點(diǎn)、設(shè)備明細(xì)表，附全廠總平面布置圖、車間平面布置圖、工藝流程圖及主要設(shè)備結(jié)構(gòu)圖等。

三、生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)存在的問題及改進(jìn)措施

1.生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)中存在的問題。通過認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)后的報(bào)告和總結(jié)可以看出，大多數(shù)學(xué)生的實(shí)習(xí)報(bào)告內(nèi)容停留在表面，僅限于參觀企業(yè)概況及技術(shù)人員介紹的工藝和產(chǎn)品種類。實(shí)習(xí)報(bào)告簡(jiǎn)單、雷同，缺乏獨(dú)立的思考和較深入的認(rèn)識(shí)。學(xué)生的報(bào)告也很少涉及參觀的發(fā)酵產(chǎn)品的行業(yè)概況，疆內(nèi)狀況或是更大區(qū)域的生產(chǎn)狀況。對(duì)于實(shí)習(xí)中沒看到的一些生產(chǎn)關(guān)鍵步驟很少有同學(xué)主動(dòng)詢問和討論。不同企業(yè)其發(fā)酵設(shè)備工藝等生產(chǎn)狀況也缺乏比較和認(rèn)知。生產(chǎn)實(shí)習(xí)學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)四周左右時(shí)間，學(xué)生對(duì)企業(yè)生產(chǎn)組織形式，設(shè)備工藝，廠房廠區(qū)都有較充足的了解時(shí)間。反映在實(shí)習(xí)報(bào)告上，企業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、工藝流程都能較好地完成，車間、廠區(qū)布置圖完成效果一般，實(shí)習(xí)報(bào)告缺乏主觀分析探討。主要原因除了帶隊(duì)老師和企業(yè)技術(shù)人員的提供的教學(xué)和指導(dǎo)不足外，和葡萄酒生產(chǎn)緊密相關(guān)的工藝課釀造酒工藝學(xué)和發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)課程在實(shí)習(xí)后才開始學(xué)習(xí)有關(guān)，所以學(xué)生存在知其然不知其所以然，從而一知半解、不能理論結(jié)合實(shí)際融會(huì)貫通的問題，實(shí)習(xí)效果差強(qiáng)人意。以上狀況反映實(shí)習(xí)中存在指導(dǎo)教師引導(dǎo)要求不足，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不夠、課程安排不能切合實(shí)踐環(huán)節(jié)等問題，實(shí)習(xí)時(shí)間實(shí)習(xí)場(chǎng)所受限等問題，因此需要在實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)中做更合理的安排，更積極的應(yīng)對(duì)，切實(shí)加強(qiáng)實(shí)習(xí)效果。

2.生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)的改進(jìn)措施。（1）加強(qiáng)指導(dǎo)教師的引導(dǎo)作用，完善實(shí)習(xí)各個(gè)環(huán)節(jié)。實(shí)習(xí)帶隊(duì)老師不僅是組織者和管理者，還應(yīng)該擔(dān)負(fù)實(shí)習(xí)的教學(xué)工作，起到引導(dǎo)、授業(yè)、解惑的作用。在帶隊(duì)實(shí)習(xí)前，對(duì)于實(shí)習(xí)企業(yè)各方面狀況有一定程度上的了解，才能對(duì)學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中的關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行歸納，避免學(xué)生在參觀或?qū)嵙?xí)過程中漫無目的，學(xué)無所獲。在實(shí)習(xí)動(dòng)員時(shí)給學(xué)生講解參觀企業(yè)的狀況和生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，或提前給學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù)并設(shè)置檢查環(huán)節(jié)。實(shí)習(xí)后及時(shí)做實(shí)結(jié)，進(jìn)一步解答學(xué)生實(shí)習(xí)中的疑惑，集思廣益強(qiáng)化實(shí)習(xí)效果。（2）調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，充分做好實(shí)習(xí)前的準(zhǔn)備工作。實(shí)習(xí)前的準(zhǔn)備工作，除了由老師完成的部分外，應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生參與進(jìn)來。根據(jù)實(shí)習(xí)的內(nèi)容，將學(xué)生分成幾組，每組分配一家企業(yè)，就這家企業(yè)或發(fā)酵產(chǎn)品，通過學(xué)校數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)搜集資料，根據(jù)老師設(shè)定的提綱，完成一個(gè)5－10分鐘的PPT，在實(shí)習(xí)前給大家做講解并解答大家的問題。對(duì)于思考后獲得的答案可以在實(shí)習(xí)中進(jìn)行驗(yàn)證，印象更加深刻，未能解答的問題匯總后通過實(shí)習(xí)獲得答案，使實(shí)習(xí)目的更加明確。（3）對(duì)實(shí)習(xí)主要內(nèi)容采用了問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法（Problem-BasedLearning，PBL）。以問題為導(dǎo)向（PBL）的教學(xué)模式，是近年來在國(guó)際上受到廣泛重視的教學(xué)模式，即把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情景中，通過讓學(xué)習(xí)者共同合作解決真實(shí)性問題，來學(xué)習(xí)隱含于問題背后的科學(xué)知識(shí)，提升解決問題的能力，形成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣[1]。在實(shí)習(xí)前，老師根據(jù)實(shí)綱要求講解實(shí)習(xí)目標(biāo)，或由范例提示學(xué)生問題產(chǎn)生的依據(jù)，學(xué)生分組后，自行設(shè)計(jì)問題，通過查找資料或?qū)嵙?xí)等方式最終給出問題的答案，并以PPT的形式展示學(xué)習(xí)成果。比如啤酒廠的實(shí)習(xí)，類似啤酒起源、啤酒發(fā)展歷程、發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)、新疆地區(qū)啤酒產(chǎn)量及廠家有哪些等問題的提出和解答，在參觀啤酒廠前有助于學(xué)生了解產(chǎn)品及企業(yè)相關(guān)背景知識(shí)，對(duì)于即將開展的實(shí)習(xí)活動(dòng)更加重視、充滿信心，有助于實(shí)習(xí)效果的提升。（4）課程設(shè)置和考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)的合理化。對(duì)于生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)，主要的相關(guān)課程釀造酒工藝學(xué)和發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)還未學(xué)習(xí)的問題，為保證實(shí)習(xí)效果應(yīng)該提前到第6學(xué)期完成，尤其是釀造酒工藝學(xué)。實(shí)習(xí)結(jié)束后根據(jù)新疆大學(xué)學(xué)生教學(xué)實(shí)習(xí)成績(jī)考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分。但基礎(chǔ)理論掌握運(yùn)用、基本技能掌握情況這兩項(xiàng)在實(shí)習(xí)評(píng)價(jià)中難以操作，尤其是認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，學(xué)生根本沒有動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，所以一般按照組織紀(jì)律和實(shí)習(xí)日記和報(bào)告來評(píng)分。在增加了學(xué)生預(yù)習(xí)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)后，學(xué)生對(duì)于預(yù)設(shè)問題的解答，小組PPT匯報(bào)成績(jī)應(yīng)該納入到評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)中。另外對(duì)學(xué)生在實(shí)習(xí)中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分，對(duì)于在實(shí)習(xí)中積極思考勇于實(shí)踐的同學(xué)應(yīng)該酌情加分，尤其是能提出創(chuàng)新性想法的同學(xué)。（5）實(shí)習(xí)指導(dǎo)書的細(xì)化和完善。實(shí)習(xí)指導(dǎo)書應(yīng)與實(shí)習(xí)企業(yè)高度吻合，尤其是為期四周的葡萄酒廠的生產(chǎn)實(shí)習(xí)。需要一本較為詳細(xì)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)材料，使學(xué)生在實(shí)踐過程中能及時(shí)找到理論依托，理論與實(shí)踐互相印證，鞏固學(xué)習(xí)效果。因?yàn)槎c(diǎn)在中信國(guó)安葡萄酒廠，所以關(guān)于該企業(yè)的一些基本情況包括發(fā)展歷史、企業(yè)規(guī)模、產(chǎn)品類型、人員信息、車間組成等在指導(dǎo)書中都有體現(xiàn)，這樣可以使學(xué)生將精力從這些靜態(tài)信息中解放出來，更多的將注意力投放到生產(chǎn)組織和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中。另外，工廠主要設(shè)備的內(nèi)外部的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和操作規(guī)程也應(yīng)該在書中有所呈現(xiàn)，使學(xué)生能較快地掌握相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)原理和操作方法，在此基礎(chǔ)上，與企業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行更有效的交流。（6）計(jì)算機(jī)仿真軟件的引進(jìn)和校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，彌補(bǔ)生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)的不足。生物工程產(chǎn)品門類眾多，生產(chǎn)實(shí)習(xí)主要安排在葡萄酒廠進(jìn)行，有利有弊，優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)習(xí)基地建設(shè)成熟，各方面都有保障。缺點(diǎn)在于葡萄酒生產(chǎn)屬于傳統(tǒng)發(fā)酵產(chǎn)品，發(fā)酵工藝和控制均較簡(jiǎn)單，限制了學(xué)生對(duì)新型現(xiàn)代化發(fā)酵技術(shù)的學(xué)習(xí)和掌握。針對(duì)這種情況，學(xué)院可以考慮開辟新的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地，比如阜豐生物科技有限公司、華士康藥業(yè)有限公司等，在企業(yè)接收能力受限的情況下，也可以考慮分組分批等較靈活的實(shí)習(xí)方式。另外，學(xué)院已訂購一套抗生素發(fā)酵工藝仿真軟件，包括無菌空氣制備、消毒滅菌、發(fā)酵生產(chǎn)、提取精制等單元操作，這些單元操作裝置又由各種調(diào)節(jié)器、調(diào)節(jié)閥、檢測(cè)儀、變送器、指示儀、記錄儀等控制，關(guān)鍵設(shè)備的三維立體動(dòng)畫演示也有助于學(xué)生觀察設(shè)備結(jié)構(gòu)，掌握運(yùn)轉(zhuǎn)原理。學(xué)生通過上機(jī)訓(xùn)練，了解熟悉現(xiàn)酵產(chǎn)品的工廠生產(chǎn)的組織和控制協(xié)調(diào)，可以較好地彌補(bǔ)在工廠實(shí)踐中的不足。在學(xué)院積極要求下，學(xué)校準(zhǔn)備籌建生物工程實(shí)訓(xùn)基地，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)劃，將建立若干發(fā)酵產(chǎn)品的小試生產(chǎn)線，讓學(xué)生不出校門就能了解實(shí)際生產(chǎn)裝置，并能親自動(dòng)手進(jìn)行反復(fù)操作，使學(xué)生既能對(duì)生產(chǎn)實(shí)際有一個(gè)很好的認(rèn)識(shí)，又能親自動(dòng)手來鍛煉提高專業(yè)應(yīng)用技能，打破專業(yè)實(shí)習(xí)時(shí)間和場(chǎng)地的限制，同時(shí)也為教師和學(xué)生科研創(chuàng)新提供平臺(tái)。

四、結(jié)語

我國(guó)工程教育仍存在不少問題，工程性缺失和實(shí)踐教學(xué)薄弱問題長(zhǎng)期未得到很好的解決[2]。生物工程專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)模式改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期的任務(wù)，除上面提到的一些措施外，未來仍有許多值得改善的地方。新疆大學(xué)作為國(guó)家2018－2020年雙一流建設(shè)院校，更應(yīng)該抓住契機(jī)，與時(shí)俱進(jìn)，不斷提高專業(yè)實(shí)習(xí)質(zhì)量，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量工程技術(shù)人才。

參考文獻(xiàn)：

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作者：申彤 岳海濤 陳紅征 楊潔 單位：新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院