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篇1

關(guān)鍵詞：生物工程，卓越工程師計(jì)劃，課程改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2015）51-0268-02

生物工程是指諸如化學(xué)、生物化學(xué)、化學(xué)工程、微生物學(xué)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)等相關(guān)學(xué)科通過有機(jī)的交叉而逐漸發(fā)展起來的一門具有一定復(fù)雜性并且涉及醫(yī)藥、食品以及輕工等領(lǐng)域的學(xué)科。有人將21世紀(jì)譽(yù)為“生物的世紀(jì)”，隨著生物基礎(chǔ)理論的不斷突破，如何將其余生物工程實(shí)踐相結(jié)合，將很大程度上決定了我們未來的某些行為方式。生物工程技術(shù)如今也稱為了最為熱門的科技領(lǐng)域之一，但是現(xiàn)實(shí)中，生物工程相關(guān)的拔尖應(yīng)用型技術(shù)人才匱乏非常嚴(yán)重，一方面高?；蛘哐芯繖C(jī)構(gòu)的研究人員具備深厚的理論基礎(chǔ)，但是缺乏工程實(shí)踐；但是企業(yè)員工具有非常完善的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，但是理論知識(shí)比較匱乏。生物工程產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)空間與現(xiàn)有生物工程專業(yè)先關(guān)人才匱乏之間的矛盾一定程度上也促使了生物工程專業(yè)教學(xué)的改革。在此背景下，2010年6月，教育部就啟動(dòng)和實(shí)施了“卓越工程師教育計(jì)劃”，該計(jì)劃就是對(duì)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020）》強(qiáng)有力的貫徹實(shí)施，也是兩綱要在工程教育上的重點(diǎn)項(xiàng)目，國(guó)家也將其作為促使我國(guó)又工程教育大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ探逃龔?qiáng)國(guó)的重要措施。該計(jì)劃的目的就是要培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力和工程能力強(qiáng)、能夠適應(yīng)目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變所需要的高質(zhì)量的各類型工程人才，為我國(guó)走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略做出積極的貢獻(xiàn)。其中，揚(yáng)州大學(xué)的生物工程專業(yè)入選了教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”，在不斷的探索與思考中獲得了很多非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)，本文正是在此基礎(chǔ)上對(duì)于生物工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)方案的探索、實(shí)施等方面進(jìn)行探討，從而為培養(yǎng)創(chuàng)新型生物工程人才提供理論指導(dǎo)和實(shí)踐創(chuàng)新模式。

一、當(dāng)前我國(guó)生物工程教育存在的問題

1.課程設(shè)置比例不合理，與市場(chǎng)需求脫節(jié)比較嚴(yán)重。生物工程專業(yè)屬于工學(xué)領(lǐng)域，而生物科學(xué)屬于理學(xué)；前者主要關(guān)注與生物科學(xué)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，是生物科學(xué)的延伸；后者主要探索生物體內(nèi)的科學(xué)問題，是整個(gè)生物產(chǎn)業(yè)大廈的根基。從以上分析，可以看出二者關(guān)注的重點(diǎn)不同，因此在高等教育過程中，相關(guān)專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)該能夠充分考慮到二者的特點(diǎn)。但是現(xiàn)實(shí)情況是，生物工程專業(yè)的課程設(shè)置理論課的比例嚴(yán)重超過其實(shí)踐環(huán)節(jié)的份額。學(xué)生大一學(xué)期除了應(yīng)付諸如高等數(shù)學(xué)、馬克思哲學(xué)、大學(xué)物理、無機(jī)化學(xué)以及有機(jī)化學(xué)等非專業(yè)性課程之外，根本不能接觸到與生物工程相關(guān)的微生物學(xué)、酶學(xué)等課程。從學(xué)生的心理角度分析，我們可以看出這一階段的學(xué)生對(duì)于所選專業(yè)的興趣以及好奇被嚴(yán)重的壓制，有的學(xué)生甚至出現(xiàn)了迷茫，最終會(huì)導(dǎo)致很多孩子的心理發(fā)生不良的反應(yīng)。其次，及時(shí)進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)階段，理論課的學(xué)習(xí)比例仍然過大，學(xué)生應(yīng)對(duì)這類考試的方式就是“死記硬背”的應(yīng)試心態(tài)，根本無法從最深處去理解生物科學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用。最后，生物科學(xué)發(fā)展迅猛，甚至一年內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生很多具有實(shí)際意義的成果，但是很多時(shí)候教師的知識(shí)背景跟新不快，無法滿足當(dāng)今生物產(chǎn)業(yè)的需求，最終導(dǎo)致誤人子弟。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一枯燥，學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱。生物工程專業(yè)肩負(fù)著為國(guó)家培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)，對(duì)工程環(huán)節(jié)的了解也非常深入的人才。這類人才的本質(zhì)仍然以實(shí)踐為主。但是通過調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)大部分開設(shè)生物工程專業(yè)的院校未能豐富實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)內(nèi)容，仍然以生物最基本的實(shí)驗(yàn)為主。雖然基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)是根本，但是現(xiàn)實(shí)實(shí)踐中，這類實(shí)驗(yàn)不能夠?yàn)槠髽I(yè)提供非常實(shí)用的技術(shù)建議。長(zhǎng)期以往，企業(yè)會(huì)對(duì)所培養(yǎng)的學(xué)生失去信任。

3.生物工程專業(yè)教師匱乏。雖然我國(guó)已經(jīng)有很多院校都已經(jīng)開設(shè)了生物工程專業(yè)，從表面來看，學(xué)校也都配置了相應(yīng)的專業(yè)教師，但是這類教師的教育背景大多數(shù)是理科，工程背景很薄弱；即使某些老師工程背景比較雄厚，但是缺乏比較系統(tǒng)的生物科學(xué)的知識(shí)。造成這種局面的主要原因，還是與我國(guó)先關(guān)專業(yè)的培育體系有很直接的關(guān)系。

4.實(shí)習(xí)基地匱乏，企業(yè)無法提供長(zhǎng)期的實(shí)地培訓(xùn)。生物工程專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行的好壞，其實(shí)與學(xué)校企業(yè)間的關(guān)系密切相關(guān)。如果企業(yè)能夠在一定程度上真正為生物工程專業(yè)的學(xué)生提供實(shí)踐的機(jī)會(huì)，那么勢(shì)必會(huì)造成雙贏的局面，企業(yè)的知名度進(jìn)一步的擴(kuò)大，學(xué)生的生產(chǎn)實(shí)踐能力得到顯著的增強(qiáng)；但是顯示情況下，企業(yè)一般會(huì)出于技術(shù)保密的考慮，只為學(xué)生提供見習(xí)參觀的機(jī)會(huì)，無法從根本上提高咱們學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

二、“生物工程卓越工程師培訓(xùn)計(jì)劃”實(shí)施的必要性和意義

為了努力培養(yǎng)一批具有國(guó)際視野、技術(shù)能力過硬以及具有很強(qiáng)實(shí)踐能力的工程技術(shù)人才，教育部于2010年正式啟動(dòng)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”。該計(jì)劃是立足與我國(guó)工程技術(shù)人才匱乏這一現(xiàn)實(shí)，契合國(guó)家走新型工業(yè)化道路，加快培養(yǎng)能適應(yīng)未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高素質(zhì)的工程技術(shù)人才。作為《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020）》組織實(shí)施的一個(gè)重大研究項(xiàng)目，其主要目標(biāo)是面向教育系統(tǒng)培養(yǎng)理論雄厚、工程技術(shù)熟悉的教師隊(duì)伍；面向企業(yè)界輸送具有當(dāng)今最新的生物科技知識(shí)，具有解決實(shí)際生產(chǎn)難題的技術(shù)人才?！吧锕こ套吭焦こ處煛庇?jì)劃正式在此基礎(chǔ)上應(yīng)運(yùn)而生。該計(jì)劃實(shí)施的主目的地主要是在保證學(xué)生有足夠多的理論背景下，努力創(chuàng)造條件，加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐、設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新能力方面的培養(yǎng)。雖然，我國(guó)“生物工程卓越計(jì)劃”起步晚，經(jīng)驗(yàn)欠缺，存在的問題還很多，但是我們也相信在我們不斷的摸索中肯定會(huì)開出立足本國(guó)國(guó)情的一條適合自己發(fā)展的道路?！吧锕こ套吭焦こ處煛庇?jì)劃的實(shí)施勢(shì)必會(huì)為我國(guó)邁向科技強(qiáng)國(guó)注入很強(qiáng)的能量。

三、生物工程專業(yè)卓越工程師計(jì)劃實(shí)施方案的探討

該計(jì)劃實(shí)施的關(guān)鍵就是做好“學(xué)?！迸c“企業(yè)”的良好銜接。因?yàn)閷W(xué)校是提供理論教學(xué)的主要組成部分，企業(yè)擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重任，如何做好二者的銜接關(guān)系到該計(jì)劃是否得以有效的實(shí)施。

1.生物工程專業(yè)卓越工程師計(jì)劃的總體框架。該計(jì)劃主要由兩部分組成，分別為校內(nèi)教學(xué)與企業(yè)實(shí)踐，前者主要通過設(shè)置合理的專業(yè)，為學(xué)生提供較為全面的理論教育，使得學(xué)生對(duì)于生物工程相關(guān)的理論課程有一定深入的理解，比如生物化學(xué)涵蓋了幾乎生物工程先關(guān)問題的所有理論基礎(chǔ)，學(xué)生很有必要對(duì)其進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)；后者主要負(fù)責(zé)學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)，各相關(guān)企業(yè)應(yīng)該根據(jù)自身的狀況以及所感興趣的領(lǐng)域?yàn)閷W(xué)生設(shè)計(jì)合理的企業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。

2.生物工程專業(yè)卓越工程師計(jì)劃的機(jī)構(gòu)設(shè)置。該計(jì)劃的實(shí)施除了對(duì)學(xué)校和企業(yè)的分工進(jìn)行明確之外，還應(yīng)該設(shè)置一個(gè)部門，專門對(duì)該計(jì)劃的實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督、調(diào)研以及對(duì)調(diào)研中所產(chǎn)生的問題進(jìn)行匯總。但是機(jī)構(gòu)設(shè)置會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題，學(xué)校和企業(yè)本身只是合作關(guān)系，因此為了更好的加強(qiáng)交流，需要在企業(yè)和學(xué)校內(nèi)部均設(shè)置相應(yīng)的部門，由這兩個(gè)部門分別對(duì)學(xué)校和企業(yè)所承擔(dān)的事物進(jìn)行管理。

3.“生物工程專業(yè)卓越工程師計(jì)劃”校內(nèi)培訓(xùn)階段。①“生物工程專業(yè)卓越工程師計(jì)劃”學(xué)院的遴選，參與該計(jì)劃的學(xué)員均是本專業(yè)排名在年級(jí)前10%～20%內(nèi)的優(yōu)秀學(xué)生，經(jīng)過由學(xué)校以及企業(yè)組成的學(xué)員遴選委員會(huì)的面試最終入圍該計(jì)劃。此外，本計(jì)劃的選拔完全是在充分透明的情況下進(jìn)行，符合條件的學(xué)生可以自愿申請(qǐng)，并提交先關(guān)的證明，對(duì)通過專家初審的學(xué)生進(jìn)行上榜公布，確定面試名單；最后學(xué)院以及企業(yè)組成的學(xué)員遴選委員會(huì)對(duì)入圍學(xué)生進(jìn)行面試，然后通過綜合面試成績(jī)對(duì)學(xué)員進(jìn)行錄取。②“生物工程專業(yè)卓越工程師計(jì)劃”校內(nèi)培訓(xùn)方案，本計(jì)劃的基本模式就是“3+1”模式，即學(xué)員需要在校內(nèi)完成3學(xué)年的課程學(xué)習(xí)。區(qū)別于其他學(xué)生的課程，該計(jì)劃需要設(shè)置針對(duì)性比較強(qiáng)的專業(yè)課程。③“生物工程專業(yè)卓越工程師計(jì)劃”企業(yè)實(shí)踐階段，針對(duì)企業(yè)內(nèi)部各部門之間分工的不同，需要參與培訓(xùn)的學(xué)員“先輪崗后定崗”。企業(yè)大多數(shù)實(shí)行“先輪崗后定崗”，期待學(xué)員通過這一階段的了解，一方面對(duì)企業(yè)有更深入的認(rèn)識(shí)，另一方面學(xué)員自己也能找到比較稱心如意的崗位，只有學(xué)員本身對(duì)該崗位感到滿意，他才能釋放所有的能量，進(jìn)而做出自身的貢獻(xiàn)。

學(xué)員定崗后，將享受與“正式員工”相同的福利待遇，并且公司也會(huì)經(jīng)常舉行相應(yīng)的活動(dòng)，豐富員工工作外的時(shí)光，還能夠增加部門間員工的交流，進(jìn)而提高部門間配合的效率。此外，企業(yè)在為實(shí)習(xí)員工給予豐富的福利待遇之外，企業(yè)還應(yīng)該發(fā)揮它的監(jiān)督作用，定期為實(shí)習(xí)員工進(jìn)行實(shí)踐指導(dǎo)，為其配置“一帶一”企業(yè)導(dǎo)師。該導(dǎo)師主要負(fù)責(zé)該計(jì)劃內(nèi)學(xué)員畢業(yè)課題的選題、開題以及課題的開展等程序。

以上方案也是先關(guān)人員在充分前期調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合生物工程學(xué)科的本身特點(diǎn)制定的一份計(jì)劃方案。通過該方案的實(shí)施，我們期待在中國(guó)生，生物工程專業(yè)的從業(yè)人員的比例進(jìn)一步的提高，素質(zhì)更高；也期待未來參與該計(jì)劃的學(xué)員能夠更快的找到自己的角色。

篇2

[關(guān)鍵詞]理科高校;啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn);教學(xué)體系;綜合實(shí)踐能力;考核體系

[中圖分類號(hào)] G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2016）11-0136-04

一、引言

根據(jù)教育部《生物技術(shù)專業(yè)本科教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》的定義，生物技術(shù)是生物學(xué)領(lǐng)域一個(gè)新興的、綜合性的本科專業(yè)，是以理為主，以工為輔，理工復(fù)合型專業(yè)，培養(yǎng)應(yīng)用型人才，同時(shí)在本標(biāo)準(zhǔn)中，強(qiáng)調(diào)了生物技術(shù)專業(yè)的實(shí)踐性特點(diǎn)。[1]生物技術(shù)是一門承上啟下的專業(yè)，上接生物科學(xué)、下連生物工程，是將基礎(chǔ)理論成果轉(zhuǎn)化為具有應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)和產(chǎn)品的樞紐和橋梁。教育部在《生物技術(shù)專業(yè)規(guī)范》中指出，生物技術(shù)專業(yè)教育的發(fā)展與生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展密不可分，人才培養(yǎng)目標(biāo)與規(guī)格具有突出的實(shí)踐性特點(diǎn)，在該課程體系的設(shè)置中，將生產(chǎn)實(shí)踐列為綜合實(shí)踐教育課程的首要內(nèi)容。[2]當(dāng)前，大多數(shù)理科高校的生物技術(shù)專業(yè)是從生物科學(xué)理科專業(yè)演變而來的，在教學(xué)上沿襲了生物科學(xué)專業(yè)的教學(xué)體系和教學(xué)思路，使得理科高校開設(shè)的生物技術(shù)專業(yè)存在重理論、輕實(shí)踐的特點(diǎn)，培養(yǎng)出來的學(xué)生存在三方面的不足：（1）相關(guān)學(xué)科知識(shí)的拓展和運(yùn)用不足，學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力欠缺;（2）理科高校的學(xué)生普遍缺乏項(xiàng)目化的組織能力和合作能力，因?yàn)閷W(xué)生實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是個(gè)體操作實(shí)驗(yàn)，如微生物學(xué)、生化等實(shí)驗(yàn)均是個(gè)體獨(dú)立操作的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的崗位意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)淡薄;（3）傳統(tǒng)的單元實(shí)驗(yàn)操作相對(duì)簡(jiǎn)單，涉及的危害因素較少或危害面較小，導(dǎo)致在實(shí)際生產(chǎn)中，學(xué)生安全生產(chǎn)意識(shí)淡薄。從而理科高校生物技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)出來的學(xué)生與工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)實(shí)踐人才的需求還存在一定的差距。[3] [4] [5]此外，由于理科高校生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)欠缺，大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)不愿意提供給學(xué)生親自上崗實(shí)踐的機(jī)會(huì)，學(xué)生到企業(yè)的學(xué)習(xí)主要是以“見習(xí)”或“參觀”的方式開展，這種方式不利于學(xué)生綜合實(shí)踐能力的培養(yǎng)。《啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)課程》是針對(duì)理科高校生物技術(shù)專業(yè)本科人才培養(yǎng)存在實(shí)踐性不足這一特點(diǎn)開設(shè)的一門新課，涉及微生物學(xué)、生物化學(xué)、發(fā)酵工程與設(shè)備的一門交叉學(xué)科，它既與生物學(xué)、工程學(xué)密切相關(guān)，又涉及自動(dòng)控制等理論。筆者之所以選擇啤酒作為實(shí)訓(xùn)的典型代表，是因?yàn)槠【频纳a(chǎn)工藝涵蓋了大部分生物制品生產(chǎn)的基本要素，使學(xué)生能夠觸類旁通，培養(yǎng)與本校人才定位相吻合的精英人才。本校微生物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的努力，建立了完善的微生物學(xué)模塊化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[7] [8] [9]，本實(shí)訓(xùn)課程亦是微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的延伸與拓展，是使理論研究成果走向產(chǎn)業(yè)化的一個(gè)重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。該課程由傳統(tǒng)的“單元實(shí)驗(yàn)”課程轉(zhuǎn)變?yōu)楣S化模擬的“實(shí)訓(xùn)”課程，可有效克服理科高校學(xué)生重理論、輕實(shí)踐的問題。

二、啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建

（一）教學(xué)對(duì)象、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)隊(duì)伍

《啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)課程》是生物技術(shù)專業(yè)的專業(yè)主干課，總學(xué)分54課時(shí)，共3學(xué)分。課程安排在第三學(xué)年的第二學(xué)期（大三下學(xué)期）。學(xué)生已修完微生物學(xué)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、生物化學(xué)和發(fā)酵工程等基礎(chǔ)課程，掌握了微生物發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)所需的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)操作技能。該課程的教學(xué)形式為：講授與實(shí)踐相結(jié)合，其教學(xué)目標(biāo)在于：（1）加強(qiáng)學(xué)生對(duì)微生物學(xué)知識(shí)的拓展和運(yùn)用，提升學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐的能力;（2）培養(yǎng)學(xué)生的崗位意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí);（3）強(qiáng)化安全生產(chǎn)教育。每批實(shí)訓(xùn)班人數(shù)為15人左右，每個(gè)工段安排1-2個(gè)責(zé)任人，每學(xué)期可容納60-80人，每個(gè)學(xué)生跟蹤實(shí)訓(xùn)全程。教學(xué)隊(duì)伍由5名教師和4名二年級(jí)生物技術(shù)專業(yè)碩士研究生組成。研究生的主要職責(zé)是協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備教師開展準(zhǔn)備實(shí)訓(xùn)工作和擔(dān)任指導(dǎo)教師的教學(xué)助手。

（二）教學(xué)設(shè)備

啤酒實(shí)訓(xùn)共配備一臺(tái)粉碎機(jī)（用于麥芽粉碎）、1只200L糖化鍋（用于麥芽糖化）、1只200L糊化鍋（用于原料糊化）、1只200L過濾槽（用于麥汁過濾）、1個(gè)200L煮沸鍋（用于麥汁滅菌）、1只200L回旋沉淀槽（用于去除麥汁中的沉淀）、4個(gè)200L錐形發(fā)酵罐（用于啤酒前發(fā)酵和后發(fā)酵）及制冷機(jī)（制備冷卻水）、蒸汽發(fā)生器（制備蒸汽，用于滅菌或消毒）、消毒車（雙氧水或氫氧化鈉）等。實(shí)訓(xùn)用原料麥芽和啤酒花購(gòu)自青島啤酒股份有限公司，啤酒酵母購(gòu)自安琪酵母股份有限公司。

（三）教學(xué)內(nèi)容

1.強(qiáng)化生產(chǎn)實(shí)踐的安全教育

啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)工藝過程如圖1所示，分別為：①啤酒從原料到產(chǎn)品的生產(chǎn)線，②高溫蒸汽設(shè)備線路，③消毒設(shè)備線路，④制冷設(shè)備線路，⑤動(dòng)力柜控制線路。此課程涉及粉碎機(jī)的使用，高溫蒸汽、高壓氧氣和二氧化碳鋼瓶、雙氧水和較濃氫氧化鈉等消毒試劑的大量使用等，因而安全生產(chǎn)顯得尤為重要，而在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生僅在涉及酒精燈、染色時(shí)用到二甲苯等易燃、有毒物品。本實(shí)訓(xùn)課程模擬工業(yè)化啤酒生產(chǎn)過程，使用高溫蒸汽進(jìn)行麥芽的糖化、麥汁的煮沸，學(xué)生對(duì)高溫蒸汽控制不當(dāng)，可能導(dǎo)致麥汁溢出或人員燙傷;回旋沉淀槽、種子罐、發(fā)酵罐及它們之間的連接管道，采用高溫水、3%-5%的氫氧化鈉或3%的雙氧水進(jìn)行消毒或滅菌。氫氧化鈉和雙氧水具有一定的強(qiáng)腐蝕性或氧化性，操作時(shí)需認(rèn)真檢查各個(gè)線路連接是否到位，管道及接口的連接是否有泄漏等。制冷機(jī)在工作時(shí)注意防銹、防堵等。使用氧氣罐時(shí)注意防明火。因此，啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)必須首選對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全生產(chǎn)教育，要求學(xué)生熟練掌握設(shè)備工作原理及使用規(guī)范，確保實(shí)訓(xùn)過程中的人身安全和設(shè)備安全，促使學(xué)生從“不傷害自己，不傷害他人，不被他人傷害”做起，養(yǎng)成安全文明生產(chǎn)的良好習(xí)慣。在正式生產(chǎn)前，以水試車使學(xué)生理解各設(shè)備的原理及安全注意事項(xiàng)，便于學(xué)生在正式進(jìn)入生產(chǎn)后能有效地將基礎(chǔ)理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，達(dá)到“工欲善其事，必先利其器”的目的。安全生產(chǎn)教育的另一個(gè)重要方面是產(chǎn)品質(zhì)量安全，本實(shí)訓(xùn)課程要求學(xué)生依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行原料檢查及產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)，防止使用發(fā)霉原料或不合格原料，規(guī)范實(shí)訓(xùn)操作以避免染菌，嚴(yán)格控制各類參數(shù)，以防因原料不合格、操作不規(guī)范或參數(shù)控制不穩(wěn)定而導(dǎo)致產(chǎn)品不合格的問題?？傊?，安全生產(chǎn)教育對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科研素養(yǎng)和科研規(guī)范具有重要作用。

2.教學(xué)內(nèi)容安排

啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系分為三個(gè)部分：第一部分，“實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地設(shè)備衛(wèi)生、安全、設(shè)備簡(jiǎn)介”;第二部分，“啤酒生產(chǎn)工藝”;第三部分，“啤酒主發(fā)酵及參數(shù)監(jiān)測(cè)”。各部分又分設(shè)3個(gè)、6個(gè)、8個(gè)項(xiàng)目，共計(jì)17個(gè)項(xiàng)目。與不連續(xù)的周次單元實(shí)驗(yàn)相比，啤酒生產(chǎn)一旦開車運(yùn)行，需連續(xù)生產(chǎn)約1個(gè)月。

第一部分和第二部分教學(xué)內(nèi)容如表1所示。此部分內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)是：培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作能力，綜合拓展能力和應(yīng)用實(shí)踐能力，團(tuán)隊(duì)合作、交流、組織協(xié)調(diào)能力等。此部分內(nèi)容需要連續(xù)3-4天，教師學(xué)生全天在崗，從早七點(diǎn)半到晚八點(diǎn)半左右，主要涉及啤酒生產(chǎn)設(shè)備及各部件的連接，發(fā)酵設(shè)備的滅菌與消毒，啤酒生產(chǎn)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和原料的準(zhǔn)備，麥芽的粉碎、糖化，麥汁的過濾、煮沸和冷卻，釀酒酵母種子的培養(yǎng)和進(jìn)罐。所有過程由學(xué)生親自操作，突出體現(xiàn)以學(xué)生為主體的特點(diǎn)，反哺了學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)微生物學(xué)知識(shí)的拓展和運(yùn)用，培養(yǎng)了學(xué)生將理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力。如：在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，沒有涉及酵母兼性厭氧發(fā)酵、高壓蒸汽原位滅菌、發(fā)酵罐原位消毒及大型制冷設(shè)備的使用;在傳統(tǒng)的發(fā)酵單元實(shí)驗(yàn)中，也很少涉及從原材料到產(chǎn)品、從設(shè)備檢查到工藝過程控制的理論技術(shù)及方法。啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)課程模擬工廠化生產(chǎn)，很好地彌補(bǔ)了這一缺陷，使學(xué)生在典型性案例實(shí)踐中充分認(rèn)識(shí)到發(fā)酵產(chǎn)業(yè)化過程中的共性與個(gè)性問題，具備初步解決生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化過程中關(guān)鍵問題的能力，有效地培養(yǎng)了學(xué)生的綜合拓展能力和應(yīng)用實(shí)踐能力。此外還培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作、交流、組織協(xié)調(diào)能力。筆者認(rèn)為，團(tuán)隊(duì)合作、交流和組織協(xié)調(diào)能力是學(xué)生將來走向社會(huì)相當(dāng)重要的內(nèi)在素質(zhì)。理科高校大多數(shù)實(shí)驗(yàn)課都是學(xué)生獨(dú)立操作能力的訓(xùn)練，但是對(duì)于一項(xiàng)工作或一個(gè)產(chǎn)品而言，遠(yuǎn)非一兩個(gè)人所能完成，多數(shù)情況下需要多人團(tuán)結(jié)協(xié)作，通過合作、溝通，營(yíng)造團(tuán)結(jié)協(xié)作的良好氛圍來共同完成。本部分內(nèi)容很好地體現(xiàn)了這一點(diǎn)。

第三部分：啤酒主發(fā)酵及參數(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)置了8個(gè)小項(xiàng)目，如表1所示。此部分內(nèi)容進(jìn)一步強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、綜合拓展能力和應(yīng)用實(shí)踐能力。進(jìn)罐后的前發(fā)酵和后發(fā)酵需每天安排學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)與控制，包括溫度控制、壓力控制、糖度控制，產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)與控制等。學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中，充分體會(huì)到一個(gè)合格產(chǎn)品的生產(chǎn)，其檢測(cè)指標(biāo)和控制手段是多維的。通過對(duì)主發(fā)酵參數(shù)的控制，學(xué)生可掌握發(fā)酵過程中一些指標(biāo)的分析操作技能，加深了微生物學(xué)知識(shí)的拓展和應(yīng)用，如：釀酒酵母兼性厭氧發(fā)酵機(jī)理及封罐時(shí)機(jī)的選擇。同時(shí)在質(zhì)量評(píng)價(jià)中，采用了微生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)等多學(xué)科理論和方法，如：酵母質(zhì)量檢查采用了微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法;雙乙酰的測(cè)定采用了蒸餾法和分光光度法，屬于分析化學(xué)的方法;酒精度的測(cè)定采用了密度法，屬于物理學(xué)方法。這些方法進(jìn)一步加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的拓展和應(yīng)用，提高了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和應(yīng)用能力。

3.重視學(xué)生實(shí)踐能力、崗位責(zé)任意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的培養(yǎng)

本課程每一批次（約15人）即為一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作小組，在指導(dǎo)教師的系統(tǒng)引導(dǎo)下，每個(gè)小組明確自己的人員構(gòu)成、實(shí)訓(xùn)目的與內(nèi)容、團(tuán)隊(duì)合作的必要性等問題。本實(shí)訓(xùn)課程持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng)，特別是前3-4天，工作量大，任務(wù)集中，有些操作需要同時(shí)控制，如：進(jìn)罐時(shí)需要同時(shí)準(zhǔn)備好種子液、控制好冷卻設(shè)備、麥芽汁進(jìn)罐等操作。針對(duì)本實(shí)訓(xùn)課程，教師講授、學(xué)生跟蹤實(shí)訓(xùn)全過程，此外，為強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力、崗位意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，在教學(xué)內(nèi)容上還做了以下安排：（1）實(shí)行學(xué)生值班制，安排學(xué)生定時(shí)觀察設(shè)備運(yùn)行是否正常，每天檢測(cè)糖度，觀察和記錄壓力、溫度等各種發(fā)酵參數(shù)的變化。記錄實(shí)施簽名制，指導(dǎo)教師檢查學(xué)生記錄情況并將其作為成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)之一，平均每位學(xué)生約值班兩天。（2）設(shè)置崗位制度，對(duì)于時(shí)間長(zhǎng)、較復(fù)雜的工段設(shè)置兩位負(fù)責(zé)人，分主任和工段長(zhǎng)，對(duì)于較容易控制的工段僅設(shè)置一位工段負(fù)責(zé)人。需要說明的是，由于學(xué)校使用的動(dòng)力與蒸汽系統(tǒng)與工廠差別較大，通常采用的是電蒸汽發(fā)生器，而工廠實(shí)際用的是鍋爐或外購(gòu)蒸汽，且動(dòng)力與蒸汽的工廠實(shí)際操作專業(yè)性強(qiáng)（有專門的專業(yè)），對(duì)生物專業(yè)的學(xué)生我們未將其設(shè)置為主要崗位。啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)崗位名稱與責(zé)任如表2所示，以此實(shí)現(xiàn)提高理科高校學(xué)生實(shí)踐能力、崗位意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的目的。（3）實(shí)施產(chǎn)品評(píng)價(jià)，每個(gè)合作團(tuán)隊(duì)展示自己的成果，包括團(tuán)隊(duì)合作過程的實(shí)訓(xùn)記錄和產(chǎn)品。研究實(shí)踐表明，實(shí)訓(xùn)的團(tuán)隊(duì)工作方法比傳統(tǒng)教學(xué)模式更能鍛煉學(xué)生的合作、協(xié)調(diào)、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。通過實(shí)訓(xùn)，學(xué)生體會(huì)到了崗位責(zé)任意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作工作理念，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)的習(xí)積極性。

4.加強(qiáng)啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)課程與微生物學(xué)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、發(fā)酵工程、分析化學(xué)等課程的融會(huì)貫通

本課程教學(xué)體系注重生產(chǎn)實(shí)踐與相關(guān)理論知識(shí)的融會(huì)貫通，充分體現(xiàn)學(xué)科交叉的重要性，要求學(xué)生具備較扎實(shí)的微生物學(xué)和微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、發(fā)酵工程、分析化學(xué)等相關(guān)課程的基礎(chǔ)理論知識(shí)。如：酵母積累乙醇代謝途徑、雙乙酰還原、釀酒酵母的搖瓶培養(yǎng)到種子罐培養(yǎng)等用到了微生物學(xué)及實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)。培養(yǎng)基的配制在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，采用的是從市面上購(gòu)買的瓶裝試劑，如酵母膏、蛋白胨、牛肉膏等，而本實(shí)訓(xùn)采用的主要原料是非主糧作物麥芽（大麥經(jīng)發(fā)芽烘干后），糖化是利用麥芽中所含的酶，α-淀粉酶、β-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶、麥芽糖酶等將麥芽原料中的不溶性高分子物質(zhì)，逐步分解為可溶性低分子物質(zhì)的過程，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)生化基礎(chǔ)知識(shí)酶的理解。本實(shí)訓(xùn)應(yīng)用了液體深層發(fā)酵，而在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中，通常只用到100mL的三角瓶和接種針接種，學(xué)生無法建立工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)酵概念。發(fā)酵工程課程講到種子擴(kuò)大培養(yǎng)，但不開設(shè)實(shí)驗(yàn)，本課程的實(shí)踐讓學(xué)生切身體會(huì)到了生產(chǎn)發(fā)酵過程。發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)原理，麥芽汁的過濾、旋沉原理等，體現(xiàn)了發(fā)酵工程、生化工程下游技術(shù)等應(yīng)用基礎(chǔ)理論在本課程中的運(yùn)用，具有典型的工程應(yīng)用特色。還對(duì)原料及過程的生產(chǎn)成本進(jìn)行核算，而在其他課程中，缺少成本核算這一環(huán)節(jié)。如，麥芽在粉碎時(shí)需調(diào)節(jié)合適的輥間距，以使麥芽表皮達(dá)到“破而不碎”的要求，以利于麥芽汁的過濾，過濾介質(zhì)為麥芽表皮，節(jié)省了生產(chǎn)成本。產(chǎn)品質(zhì)量控制采用了微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)、儀器分析等分析檢測(cè)手段，體現(xiàn)了化學(xué)與生物學(xué)兩者的緊密聯(lián)系，促進(jìn)了學(xué)科交叉。通過啤酒生產(chǎn)實(shí)踐使學(xué)生達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合，基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用的融會(huì)貫通，從而培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。

三、建立與啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系相對(duì)應(yīng)的多樣化考核體系

啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)課程是團(tuán)隊(duì)合作課程，考核的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，注重實(shí)訓(xùn)過程考核，即學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐中的表現(xiàn)?？己隧?xiàng)目和內(nèi)容主要分為專業(yè)理論知識(shí)評(píng)價(jià)（20分）、操作過程評(píng)價(jià)（40分）、實(shí)訓(xùn)報(bào)告（20分）、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力評(píng)價(jià)（20分），評(píng)價(jià)方法參見表3。專業(yè)知識(shí)部分主要包含啤酒基礎(chǔ)知識(shí)、啤酒工藝原理、設(shè)備構(gòu)造及運(yùn)行原理等基礎(chǔ)理論知識(shí)。操作過程評(píng)價(jià)含原料處理、麥汁制備、發(fā)酵設(shè)備操作、啤酒品評(píng)及實(shí)訓(xùn)報(bào)告等，以及學(xué)生操作評(píng)價(jià)和數(shù)據(jù)結(jié)果評(píng)價(jià)。團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力評(píng)價(jià)主要針對(duì)工作態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。本考核體系的目的與教學(xué)體系目標(biāo)一致，突出體現(xiàn)學(xué)生的科研素養(yǎng)和科研規(guī)范，基本實(shí)驗(yàn)操作能力，綜合拓展能力和應(yīng)用實(shí)踐能力，團(tuán)隊(duì)合作、交流、組織協(xié)調(diào)能力等，從而培養(yǎng)與本校人才定位相應(yīng)的應(yīng)用實(shí)踐型的精英人才。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

[1] 教育部高等學(xué)校生物技術(shù)、生物工程類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).生物技術(shù)專業(yè)本科教學(xué)質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究（電子版），2014（4）：3-7.

[2] 教育部高等學(xué)校生物科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).生物技術(shù)專業(yè)規(guī)范[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究（電子版），2012（1）：3-10.

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