基于“CDIO”理念的生物工程专业人才培养模式改革

摘要：基于“CDIO”教育理念，对生物工程专业（生物制药方向）的人才培养规格、课程体系、实验实训平台、师资队伍、校企合作机制、教学模式、学生学习评价方式等进行了全方位的改革探索，形成了有利于培养具有社会责任感、创新精神和实践能力的创新性应用型人才的人才培养模式。

关键词：CDIO；生物工程专业；人才培养模式

作者简介：陈永富（1965-），男，浙江新昌人，浙江万里学院生物科学系，副教授；朱秋华（1964-），女，浙江宁波人，浙江万里学院生物科学系，教授。（浙江 宁波 315100）

中图分类号：G642     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2011）13-0040-02

经济全球化和科技的发展使现代企业对高素质应用型工程类人才的需求不断增加，也对我国高等教育的人才培养模式提出了新的要求。而能够强化工程类专业毕业生能力的CDIO（Conceive—Design—Implement—Operate，即构思—设计—实施—运行）理念，作为一种工程教育新方法，能很好地使毕业生达到工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面的预定目标。[1]在生物工程专业（生物制药方向）人才培养模式综合改革中，积极借鉴“CDIO”的教学理念，对人才培养规格、课程体系建设、实验实训平台建设、师资队伍建设、校企合作机制建设、教学模式、学生学习评价方式等进行了全方位的构思与设计，旨在培养既有过硬的专业技能，又有良好职业道德的生物工程创新性应用型人才，以满足社会的需求。

一、生物工程专业人才培养模式综合改革的总体思路

以专业建设为龙头，以创新思维和创新能力培养为核心，参照“CDIO”的人才培养理念，广泛开展行业调查，细化适合社会与行业要求的人才培养规格，重构符合行业能力要求的本科人才培养方案，按照“基础服务专业、专业服务行业”的学科逻辑思路设置课程，创新基于综合应用能力培养、符合行业需求的理论课程体系和实践课程体系；以实践创新能力培养为核心，构建满足行业能力要求的综合性实验、实训、实习项目体系；开发设计面向产业实际的集技能实训、综合设计、项目研发为一体的任务驱动式综合化项目实训体系；建立紧密型校内外实训、实习基地等人才培养平台；构建“双师型”师资队伍，保障人才培养质量。通过全方位的专业改革，以综合的培养方式使学生在基础知识、个人能力、人际团队能力和专业综合能力等层面都达到预定的目标，培养具有社会责任感、创新精神和实践能力的创新性应用型人才。

二、生物工程专业人才培养目标

旨在培养适应社会与经济发展需要，德、智、体全面发展，具有扎实的生物工程知识，掌握生物工程制药及其产业化的科学原理、分析检测技能、生物工程制药工艺和工程设计等基本理论和基本知识，具有较强的创新意识、分析问题和解决问题的能力，了解生物制药产业的前沿和发展动态及有关政策法规，能在生物制药领域从事新工艺设计，新产品开发、生产、管理、检测、营销等工作的创新性应用型人才。

三、生物工程专业人才培养方案

全面开展行业、企业调查。笔者走访了21家企事业单位，邀请校外专家、企事业单位的领导参与人才培养方案和课程的开发与设计。通过调查研究及时了解相关行业的发展趋势，将行业对人才培养的具体要求融入培养方案中，进一步明确专业人才培养目标定位，形成科学合理、具有较强可操作性的人才培养方案。按照“基础服务专业、专业服务行业”的学科逻辑思路设置课程，创新基于“CDIO”理念的综合应用能力培养，符合行业需求的理论课程体系和实践课程体系。

1.理论课程体系

理论课程体系是生物工程专业理论知识与专业能力的基础，是从事生物工程相关行业的基本保障。通过学习基本理论知识，学生能掌握专业所需的基本数学、物理、化学知识，专业基础知识，并能应用所学的知识阐述专业实践原理且将这些原理应用到实际工作中去。

（1）基础教学课程。包括高等数学、大学物理、无机及分析化学、有机化学、物理化学、电子电工学、生物学与生理学、微生物学、生物化学、化工原理、工程制图等。

（2）专业教学课程。包括免疫学、分子生物学与基因工程、发酵工程、酶工程、生化分离工程、细胞生物学与细胞工程、生物工程设备等。

（3）专业方向课程。包括药学概论、药物分析与检测、药物制剂、生物制药工艺、药物营销与药事管理等。

2.实践课程体系

实践课程体系以生物制药方向的专业技能训练为主要目标，根据生物工程专业所需的专业基本能力、专业核心能力和专业综合能力，构建实验教学体系。通过对生物工程学生应具备的知识、能力、素质结构的分析，以及对工作领域与主要岗位群现状分析，确定其专业基本能力、专业核心能力和专业综合能力。

（1）专业基本能力：化学分析检测能力，生物学形态、结构、分离、培养、功能分析能力，生化与分析实验技能，免疫学实验技术。

（2）专业核心能力：基因克隆与蛋白质表达纯化能力，发酵与酶工程的工艺设计、产物分离提纯能力，细胞培养与操作技能。

（3）专业综合能力：生物制药综合能力要求学生掌握生物工程制药、药物有效成分提炼、药物分析与检验等相关知识，以及工艺优化、基因工程重组蛋白的大量发酵表达、重组蛋白的纯化等综合技能。

3.实训教学体系

实训教学体系以行业技能训练为主要目标，通过与生物制药相关企业的深度合作，根据行业人才标准、规格和要求，结合行业发展态势，使专业人才能力规格与专业所对应的相关行业技能对接，构建“以专业能力为核心、以行业技能为导向”的项目驱动的实训项目体系；按照相关行业的职业培训要求与评价标准，开发设计面向产业实际的，集技能实训、综合设计、项目研发于一体的任务驱动式综合化项目实训体系，并确立各项目的教学实施标准；以生物技术下游技术应用能力的培养为中心，培养掌握从事现代生物制药企业的产品开发、提取、浓缩、纯化、营销等实用技术，按照实际产品的构思、设计、实施、运行等工艺和流程，全方位训练学生的创新思维和创新能力。开设的主要实训项目有：中成药有效成分提取、检测，免疫制剂的研发与工艺设计，绒促性素、尿促卵泡素、前列腺素系列激素，无菌冻干粉针剂，药物分析技术规范，药物制剂分析检验标准操作规范，制药中间体的生产与工艺，药物原料药的生产。根据行业岗位的需求不断调整实训项目。

4.实习教学体系

为了增强学生的实践能力，培养高素质应用型人才，充分体现校企合作“3+1”人才培养模式的优势，培养学生的专业认同感与学习目的性。在大一和大二暑期开展社会实践、社会调查、认知实习等多种形式的实践活动，从大三开始由专业见习、专业志愿服务和毕业顶岗实习组成的多元化、四年不断线的专业实习教学体系。通过在企业的实习的方式，培养了学生实际工作能力，缩短了学生毕业后的适应期，达到了生物工程类工程师基本能力培养和基本技能训练的要求。

四、生物工程专业人才培养模式的实施途径

1.强化“双师型”教师队伍建设力度

把加强有工程背景的师资队伍建设摆在突出位置，聘请一些企业优秀工程技术专家到学校兼职讲课，加快青年博士到相关企业挂职锻炼的工作进度，选择一批骨干企业，建立教师企业实践基地，每年选派二至五名青年教师到企业锻炼，形成“请进来、走出来”的师资队伍培养机制。

2.构建校企合作培养机制

学校只有通过与用人单位紧密合作，才能够达到培养为生产、管理、服务企业一线服务，德、智、体、美全面发展的现场工程师的办学目的，才能真正达到提供一条学校与社会用人部门相结合，师生与实际劳动者相结合，理论与实践相结合的人才培养途径的目的。校企合作教育可以达到三个目标：一是使学生所学的理论知识得到巩固，二是使学生各方面的能力得到锻炼，三是使学生的工程素质得到全面提高。

3.进一步深化研究性教学改革

围绕人才培养要求，在课程教学内容整合与设计、教学模式、课程评价等方面进行全方位的建设与改革，稳步提升合作性、研究性教改课程的质量与水平。

（1）理论教学改革。根据生物工程类专业应用型人才的能力结构和要求，以知识适用为原则，根据所选专项进行复合课程、拓展课程的选课计划的编制，做到因材施教，增加学生学习的自主性和积极性。

教学组织形式主要围绕学生创新能力的培养而构建，将教学方式从以讲授为主向以导学为主转变；学生的学习活动从被动接受知识向关注批判性思维和创新能力成长转变；实施自主学习与合作研讨相结合的研究式本科教学方法，采用课内与课外结合、讲授与自主学习结合、个人学习与团队合作结合、传统教学手段与现代教育手段结合，通过个人自主学习、小组合作讨论、写出自主学习报告、课堂发言、回答问题等完成研究课题任务。激发学生的主观能动性，培养学生的自主知识能力与综合素质、团队精神和创新能力。

（2）实验教学改革。建立“能力核心、行业结合、项目驱动”的生物工程专业系列实验课程教学体系与实验项目体系，突出专业技能，注重实践环节，加强技能培养，要以生物制药应用能力的培养为中心，掌握从事现代生物制药企业的产品开发、提取、浓缩、纯化等工作所需实用技术。

实验教学组织形式推行以学生自我训练为主、全程参与、合作讨论式的实验教学方法，项目化训练、产学研结合的实验课程教学方法，提高学生的综合能力，让学生掌握学习的主动权，真正成为课堂的主人。

（3）实践教学改革。构建以学生认识实习、专业综合实践、课外科技活动、学科竞赛、技术实习、专业技能认证、职业技术资格证书、专项设计和毕业顶岗实习等实教学体系。其中专项设计包含了实践性强的专业课和课程设计（以实际产品或课题为目标，构思、设计、实施、运行等工艺和流程等），自主设计（实验、分析）的模式将采用科研模式：选题（自主）→查阅文献资料→确定设计（实验、分析）方案、技术路线→设计计算→研制或方案实施→科学设计（实验）→分析总结（发表论文、申请专利）→设计图纸或实验报告→合作性研讨、答辩→评分评等级→教师点评。全方位训练学生的创新思维、创新能力、科研能力、设计能力，实现教程、工艺、产品合一，全面提升学生的专业应用能力。

（4）以能力考核为本位，构建评价体系。考核是指向，是标杆，围绕着“以培养学生综合能力为核心”，强化对实验技能的过程性评价，促进学生能力发展。在评价标准设定上，主要侧重对学生综合实验能力和素质的评价，在评价内容上更多地关注实验实施的参与过程、合作性学习、操作技能、设计与研究能力、实验结果与分析能力等观察点，如表1所示。

五、结束语

CDIO按照工程项目全生命周期的要求来组织教、学、做，突出课程之间的关联性，围绕专业目标、行业需求进行系统设计，使学生掌握各门课程知识之间的联系，并能实际解决综合问题，[2]体现了现代高等教育的方向与教育部推进的“高等学校本科教学质量与教学改革工程”的一致性。基于“CDIO”理念的生物工程专业人才培养模式构建，有利于强化对学生的综合能力培养，尤其是对现代企业所需的行业技能、应用创新、团队合作、沟通协调能力等方面的培养，有利于培养具有社会责任感、创新精神和实践能力的创新性应用型人才。

参考文献：

[1]顾佩华,等.重新认识工程教育——国际CDIO 培养模式与方法[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]江松琦.EIP-CDIO:一种高等工程教育培养模式改革[J].中国电力教育,2008,(19).

（责任编辑：沈清）

推荐访问： 生物工程 理念 改革 人才培养模式 专业

---