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生物工程专业现状、存在的问题及对策
摘要：
我国生物工程专业正式设立于1998年，它包含了原来的生物化工、微生物制药、生物化学工程、发酵工程等4个专业。自设立以来，发展迅速，全国办学点数从1997年的57个发展到2010年的284个，招生人数从1997年的约2250人达到2010年的30多万人，培养了大量的专业人才。随着科技发展，生物工程产业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更高层的要求，形成了高素质人才稀缺的局面。本文重点探讨目前生物工程专业的现状，分五个部分详细分析面临的问题，在此基础上提出专业改革的合理方案。
一、课程设置
多数生物工程专业是由原来分属于化工、轻工、医药等学科的生物化工、发酵工程、微生物制药等专业调整而来，部分是在师范、农林及其他综合性院校的生物学、生物技术专业的基础上成立的，各高校生物工程专业的教学背景和专业方向上存在较大差异，在学科定位、人才培养、课程体系等方面大相径庭，各有偏颇。如师范、农林及其他理科院校和部分综合性大学，背景偏理，工科基础薄弱，多存在重理轻工现象：专业课程如细胞生物学、分子生物学、遗传学等课程所占课时比例较大，工程类课程如生化反应工程、分离工程、生物工程设备等课程所占课时较少。而工科院校专业课程设置则相反，偏重于生化反应工程、生化分离工程等工科课程的教学，不重视生物学基础，大纲很少涉及细胞生物学等理论基础内容。这些致使各高校生物工程专业在课程体系上普遍存在上下游技术结合不够紧密、学研产环节薄弱甚至脱节的情况，影响了生物工程专业教学目标的实现和结合型人才的培养。
再有，现行课程体系中，基础类课程占据学生课程学习的3/4以上，致使专业课程的时间和空间严重受限，与人才培养的多元化目标背道而驰。此外，随着科技进步产生交叉学科、边缘学科，学科越分越细，内容庞杂，与此同时，新一轮的教改进一步缩减了理论教学课时，尤其专业课程学时，从而导致学科的新思想、新成果难以及时进入课堂，知识更新速度慢。
因此，迫切需要整改课程体系，切实推进课程建设的改革，全面分析专业的基础知识和实践部分，统一规划授课内容，通过每周的教师例会，将各课程体系中重复的环节适当删减，在保证学生知识体系完整的基础上，使课堂内容精简有致。
二、教材建设
许多学校都对教材选用严格管理，主干课程全部选用教育部“十一五”规划教材或面向21世纪课程教材。在教学过程中，存在下列问题①教材编写面面俱到：各教材为了强调它的理论性和系统性，知识点覆盖面不断加宽，例如生物化学教材从原来的十七个大章节增加到现在的四十大章节，内容增加一倍多，教师把握教材的难度明显加大。②知识点重复与漏洞现象并存：专业课程知识分割过细，没有从课程体系整体考虑，例如“氧化磷酸化与形成”这个知识点在主干专业课程中有七门课的任课教师都讲授、“代谢调控”有七门课重复讲授;而“包涵体”“热源”“蛋白质的修饰”等重要概念，却鲜有课程涉及。③工程实践类教材奇缺：如生物工厂设计，全国出版的教材只有“发酵工厂工艺设计”(1992年出版)和“生物工程设计概论”(原为发酵工厂工艺设计概论，1995年出版)，内容陈旧，不能反映学科发展动态和专业科技发展的趋势。
针对这种现象，高校在教材选择和授课内容上需要适应学科的发展动态，在教学大纲的编写环节明确学科教学内容，全面梳理专业知识点，并在此基础上编写适合专业特色的教材体系，避免教材间的过多重复，提升教学质量。
三、观念影响下的实践教学
受传统教育观念影响，我国各级教育历来重理论、轻实践。而工科的显著特点就在于其有很强的工程性、技术性、实践性，其忽视实践教学的后果会严重制约人才素质。欧美发达国家不但在工科本专科教育阶段有充分的实践教学环节，而且在这之后还必须接受几乎全部为实践技能训练的继续工程教育。而我国的生物工程专业普遍存在实践教学内容不足、执行困难的问题。
切实改变观念，提升对实践教学的重视程度，深刻理解实践教学对工程类学科的重要意义，在教学设置中增加实践教学的比例，是解决现有问题的必经之路。
四、实践教学方法和手段
实践教学方法和手段落后，也是影响实践教学质量的主要问题。原因有两个方面：一是传统教学模式中，涉及的实验多为演示性、验证性实验，学生的参与性、创新性得不到体现。二是教育经费的紧张与逐年扩大招生的现实矛盾使高校本科实验室硬件建设落实困难，教育手段、教学方式难以突破革新。
我院的专业实验安排为专业理论课程的附属部分， 实践中发现有几点明显不足：①实验时间短而分散;②实验内容及容量受到局限;③综合实践性差。实验多安排为一周两次，每次3～4学时，连贯性差，只能开设一些验证性或 经验性实验，无法实施设计性、创新性实验，严重影响了学生综合能力的培养。
改革实践教学模式和手段，增加综合性，设计类实验，不仅提高了学生们的动手能力，对其创新意识和科研能力的培养也不无裨益。另外，积极利用多媒体教学对学生感观的强烈刺激，录制实验步骤，形象演示，并增加学术 报告丰富教学内容，都能够以新颖的方式提升教学质量。
五、校外 实习基地建设
受市场 经济的影响，很多企业担心学生短期的实践会影响到有序的正常生产，影响经济收益，拒接学生实习，校外实习走马观花，变成了“参观式”学习，学生无法接触一线生产，没有亲自动手实践机会，专业技能得不到训练。
另外，教师自 身的实践水平也是左右实践教学质量的关键因素。就生物工程专业来说，由于近年博士招生规模同比扩大，大量刚刚离开校门的年轻博士纷纷走上讲台，他们的成长背景决定了其在专业小领域具有比较深入的了解，但对学生多方面知识的渴求往往显得力不从心，指导学生动手能力训练时难免底气不足，影响学生的学习效果。
针对上述问题，一方面需要重视实习基地建设，设置学校自己的校内中试规模基地，另外，对师资队伍尤其是新进教员进行及时的实践培训也是提升实践教学水平的必要措施。
结语
综上，我们将继续研究分析国内外生物工程技术 发展的趋势，加强素质 教育，为全国生物技术领域的快速发展提供广泛的智力支持。
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对高等学校环境工程专业课程体系改革的新思考
[摘要]环境工程专业作为集 自然科学、社会科学和工程技术为一体的交叉学科，它的教学改革和课程体系建设正处于不断完善和发展的进程中。传统教育体制背景下发展起来的环境工程专业课程体系尚存在诸多问题，本文对高校环境工程专业课程体系进行了研究，对环境工程专业专业课程、实践性环节的改革提出了建议，并提出将创新教育理念融入课程体系改革中，培养具有创新素质的学生。
[关键词]环境工程专业 课程 实践 创新
进入20世纪70年代以来，我国工业企业的环境污染事故经常发生，自然生态环境出现了明显的恶化。
在此背景下，1973年，国务院发布了《关于保护和改善环境的若干规定》，明确指出，“有关大专院校要设置环境保护的专业和课程，培养技术人才”。1979年9月通过的《中华人民共和国环境保护法(试行) 》对环境教育作出了明确规定。高等学校从1977年开始，设立了工科环境类本科专业;1981年开始，设立环境工程硕士点;1983年开始，设立环境工程博士点;1999年开始，建立环境科学与工程一级学科博土后流动站。至此，培养不同层次环境专业人才的高等学校工科环境类专业教育体系日臻完善。
我国环境工程专业设置已由1977年的7所高校发展到2004年的247所高校、每年2万余本科毕业生的规模。据相关报道，2010年应届生创历史新高，达630万人，环境工程专业就业市场同样是机遇与挑战并存。1998年国家环保总局和国家教委联合主持的“中国高等环境教育发展战略研究”课题组预测，2000-2010年我国对环境工程专业人才年均需求量为1147万人，但事实却并不尽如人意，环境工程专业人才在各种毕业生招聘会上普遍受冷遇，本科毕业生一次就业率达不到50%[1]。面对严峻就业形势，很多高校的环境工程专业面临着“缩招，减招”的尴尬处境，学生对环境工程专业的严峻就业形势普遍有了认知，于是在“就业”这个指挥棒指挥下，更多的学生全倾向于其他更为“热门”的理工类专业。环境工程就业的岗位是典型的“越老越值钱”，各用人单位需要的是有很强设计、动手能力，同时懂管理、懂相关法规的复合型人才，因而多会倾向于选择有相关从业经验的人才，而在我国传统教育模式下培养出的高校毕业生，缺少实际工作实验，动手能力也较差，无法在短时间内为用人单位创造价值。我国高校目前环境工程专业的培养模式及课程设置存在较多问题，致使学生在学校学到的知识体系单一，动手能力普遍较差。为了改变这一现状，我国高校环境工程专业的课程改革势在必行。
一、强化专业基础知识教学，适当提高专业课学时
对于环境工程专业教学计划，大多数院校一般都遵循教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录及专业介绍》中所规定主干课程，设置相关的基础课和专业课，对于主干课设置要求可以看出，对于本专业培养目标，主要是围绕水处理工程展开的，或者说主要偏重于水处理工程[2]。
为了适应时代发展要求，环境工程专业改革应以9门核心课程(环境监测、环境工程微生物学、环境工程原理、水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染控制工程、环境规划与管理、环境评价)为主干课程，强化专业基础教育。
目前高校环境工程专业的公共基础课和学科基础课学时学分普遍较多，如武汉大学公共基础课、学科基础课和专业课学分比为46：38：16，学分多，专业课课时少。目前环境工程专业课主要有水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置、物理性污染控制工程、环境规划与管理、环境评价、清洁生产、生态工程，等，一般集中在大学三四年级学习。以水污染控制工程为例，在《高等学校本科环境工程专业规范中规定》规定为64学时、4学分，但很多高校此课程的学时低于此值，甚至只有30-40学时，这种课时安排，学生很难对水污染控制方向的基础知识有比较全面深刻的理解，专业基础知识方面的缺陷使得很多学生在走向工作岗位后遇到实际问题无从下手，无法胜任工作。
二、重视和加强实践环节，合理增加专业性实践环节
我国高校环境工程专业的实践性环节主要包括课程实验、课程设计、专业实习、毕业实习和毕业设计。实践教学有利于培养学生重视实践的观念，提高实际工作的能力，因而环境工程专业教学过程中应重视现场教学和可视化教学相结合[3]。
(一)基本实验教学环节的改革
基本实验教学是促进学生深化理论知识、掌握基本实验技能方法、培养严谨工作作风的基本方式，目前环境工程专业教学中对于基本实验教学，存在着以下问题：
(1)各高校环境工程实践性环节学时普遍不足。以课程实验为例，环境监测实验、环境工程专业实验等实验环节，一般在10-20学时，课程实验的目的是使学生在实验过程中掌握知识同时提高动手能力，若一味压缩课程实验的学时，不利于学生对相关知识的掌握和动手能力的提高，这就造成了很多学生升入研究生后科研能力较弱，创新能力不强。
(2)实验教学内容不利于提高学生的工程实践应用能力。传统实验教学往往大量开设验证性实验，综合性、设计性和创新性实验较少，不利于提高学生的实践和知识运用能力，应在实验教学体系中进行优化设计，精简教学内容，增设设计性、综合性实验。
(二)校内实践教学环节的改革
我国高校环境工程专业的专业实习、毕业实习等认识性实践环节，往往并未真正的深入实际，研究实际问题。以专业实习为例，一般高校安排学时为三周左右，但很多时候往往只是走马观花，并未使学生真正的动手动脑并深入生产第一线，因而很多学生在从事工作后会“纸上谈兵”，解决实际问题的能力较差。
在环境工程专业实习与设计方面，需积极探索开放实习的途径，一方面使学生深入生产第一线，利用现有条件增加学生接触实践的机会，另一方面在实践教学的内容方面，应通过能体现应用性、先进性、综合性内容的课程设计及培养学生综合能力和大工程意识的毕业设计等环节，模拟工程应用的实际训练过程，真正使学生通过实践教学环节，形象直观的学习专业知识，拉近与专业的距离[4]，并能进一步激发学生对专业的学习兴趣。
(三)毕业论文(设计)环节的改革
毕业论文(设计)是高等学校实践教学的重要环节，是对学生在校学习的总结和检阅，也是提高学生运用知识能力的重要环节，目前环境工程专业学生论文(设计)一般有三种形式，即综述性论文、实验及污染治理工艺设计，依据不同高校的硬件设施实际情况，三类毕业论文形式比例不同。对于实验性毕业设计(论文)来说，目前普遍存在着指导教师短缺、实验室紧张的问题。为解决这一问题，可以采取与有科研能力、工程设计能力的研究院所、工厂和环保企业联合培养的方式，与相关单位研?a href='//www.xuexila.com/yangsheng/kesou/' target='_blank'>咳嗽被蚬こ碳际跞嗽比醚ü斡胧导恃芯炕蚬こ滔钅康玫礁娴亩土禰5]。
在毕业论文(设计)课题选择方面，存在着课题缺乏创新性的问题，很多课题只是导师课题某一部分或某一方面的简单重复，导师将相关资料如实验方法等直接呈现给学生，学生则按照导师指令进行实验，这种方式不利于学生创造性的培养，另外也使得学生参与毕业课题缺乏主动性。因而在毕业论文(设计)过程中，选题除了要从实际出发外，更要着重发挥学生的创造力和参与意识，设计创新性的开放实验，鼓励学生大胆参与，由学生设计实验过程并动手实践。另外在毕业论文(设计)的选题方面，可采用“目标”培养模式，比如允许和安排考取研究生同学结合研究生导师的科研课题做毕业论文，让已经就业同学做其相关工作领域的毕业课题，题目设置面可以放宽一些，以保证同学能够较早的适应未来的工作、学习。
三、面向市场需求设置课程
高校环境工程专业课程设置应面向市场需求，环境工程专业学生就业难，知识结构不合理是一个重要原因，毕业生虽多，但通才型人才、实践型人才和特色型人才较少。因此在设置课程时，应适当考虑市场需求，科学制定培养计划、培养方案，将应用性强的课程引入课堂，还可以实行“工程师进课堂”、“将环境工程课程体系与注册环保工程师制度结合”等形式。注册环保工程师考试是我国高校制定教学改革计划、确定人才培养规格和进行课程设置提供重要参考，有利于提高学生相关基础知识、专业知识及工程管理知识水平。以注册环保工程师为例，学生除需要掌握环境专业相关知识外，还要掌握数学、计算机应用基础、物理学、化学、工程制图、建筑力学等相关内容，更有如施工技术与组织管理、给水排水工程概预算、工程法规等专业课内容[6]，实施环境工程课程与注册环保工程师制度结合，可以使学生的知识结构更为完备，也为今后参加工作打下良好基础。
四、环境工程专业的创新教育
创新教育是一种以培养学生具有一定创新意识、创新思维和创新能力及创新个性为主要目标的教育理论和方法，使学生一方面牢固系统的掌握学科知识，同时发展创新能力，即培养学生的创新素质[7]。创新教育作为一种思潮而生，现在被广泛使用，引起社会各界的广泛关注，在这种大环境下，我国高等学校环境工程专业的教育改革，应以创新教育为指导思想和目标，努力营造创新环境，提高学生创新能力及创新素质。
环境工程专业的教学也加应强创新教育，例如可以调整课程设置，引入通识教育;更新教学内容，教材与时俱进;教学方法方面变“满堂灌式”教学方式为“启发式”、“研讨式”教学;课程考核方式多样化，等。特别对于环境工程专业的学生，动手实践能力很重要，所以应建立创新实验基地，鼓励学生自主设计，自选课题，自由探索，将环境工程专业的实践性环节与创新教育相结合。
[参考文献]
[1]闫兵,丛军兹.环境工程专业教学改革及课程体系建设[j].中国成人教育,2010,6：107-108.
[2]徐惠忠,王德义,苏宏.环境工程专业的就业出路分析与课程设置改革[j].理工高教研究[j].2003,22(5)：109-110.
[3]汤洁,董德明,刘淼,等.环境科学专业课程休系建设与教学质量监控[j].中国大学教育,2007年,第3期：35-36.
[4]黄方.环境工程专业实践教学改革初探[j].实验科学与技术,2005,10增刊：61-62.
[5]杨景亮,沈洪艳.罗人明.环境工程专业实践教学体系的改革与实践[j].河北科技大学学报(社会科学版),2007,7(2)：96-99.
[6]彭永臻,马勇,王淑莹.环境工程课程体系的改革与注册环保工程师制度的结合[j].2008,4：153-155.
[7]李雅兴,邓建成.高校创新教育与创新型人才的培养[j].文史资料,2007,10：137-138.
(作者单位：河北联合大学轻工学院 河北唐山)
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