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深专业认知 升学习动力 育工程人才 创专业品牌

生命科学与技术学院人才培养工作纪实

作者:生命学院 来源:化工与环境生命学部 时间:2018-04-10 09:53

2018年一开年,我校生命学院就迎来开门红。在国务院学位委员会办公室正式公布的2017年新增学位授权审核结果中,我校喜获生物工程一级学科博士点。我校是生物工程一级学科点设立的发起单位之一,经过不断努力,2014年国务院学位办增设生物工程一级学科博士点,2017年首次组织申报,全国最终入围的高校只有四所,我校是其中之一。这是我校生命学科发展史上的大事,更是大工生命人30年来躬耕不辍、孜孜以求的圆梦时刻。

生物工程是近年来得到快速发展的新兴交叉学科。该学科以人类发展需求为导向,融合生物学、化学、物理学和工程学的理论和方法,通过系统性改造生物体系的功能,着重解决生命科学研究成果产业化所面临的技术与工程问题,推动生物产业健康发展。由于其在解决生命健康、能源危机、环境污染、资源短缺等人类社会可持续发展领域的独特优势,各国政府纷纷把生物产业放在了优先发展的地位。我国也不例外,近20年来,一直高度重视生物产业的发展及相关人才的培养。截至2017年,全国有300多所高校设立了生物工程本科专业,年毕业生数量达到2万余人。由于生物工程本科专业的交叉学科特征及工程特质明显,各个高校办学基础和条件差别很大,导致培养学生的质量良莠不齐,部分高校的学生就业率不理想。因此近些年社会上一直在流传“生物相关专业就业难、是最坑专业”等。我校的生物工程专业也出现学生第一志愿满足率低、大一学生大批转专业等问题。

为破解当前生物工程专业建设面临的困境,围绕着培养满足行业需求的高素质与创新型人才的目标,我校从增强学生对生物工程专业的认知以提升学习动力、加强高素质师资队伍建设以提升育人能力和水平、进行课程体系改革以夯实学科基础,以及创建可持续创新与实践平台、提高学生的工程实践和创新能力、提升国际化视野等方面进行了深入思考和大胆实践,近年来取得了可喜成果。

以育人为核心,激发引领,使学生爱专业、爱学习,有情怀

学院充分调动各方面因素,从激发学生内在动力出发,培养学生的家国情怀和学习热情。从新生入学开始,开展多层次、多角度的专业认知教育。入学伊始,学院就组织本专业包括杰出人才、责任教授、骨干教师和班导师等通过“新生家长会”“我与院长面对面”等让家长、学生了解社会需求、专业内涵及就业前景,通过参观教学实验室和科研实验室等环节使学生了解我校生物工程专业和学科的整体实力;在学生学习过程中,针对学生不同时期的特点,有计划地邀请海天学者、资深教授、企业大千人等为学生讲述学术前沿、产业前沿及产业现状,邀请成功人士讲述家国情怀。带领学生参观大连北京等地的生物高技术企业、邀请校友返校举办学长论坛,对学生职业生涯进行引导。通过以上的一系列举措,学生对自身的专业前景和职业未来充满信心,显著提升了学生的专业荣誉感和认同度,激发了学习的主动性和积极性,增强了内在动力,学生的精神面貌和学习成绩提升明显。2016级,2个生物工程本科班共计59名学生,大一学年的平均成绩达到80.0分,1602班被评为校级优良学风班,1601班被评为学部优良学风班,转专业人数由之前的15%左右降至5%,由其他专业转进人数持续增加;2017级新生59人,大一上学期平均成绩达到82.6分,其中1701班该学期所有科目零挂科,两个班级均实现了数学零挂科,取得了又一个历史性突破。

抓住教学根本,结合新兴生物产业需求,与时俱进优化课程体系和内容

为了适应新一代工业生物技术产业的特点,培养产业急需、好用的高素质人才,2016年学院走访国内相关“985”高校6所、走访抗体类药物生产、疫苗生产、蛋白类药物生产等高技术企业、中大型企业20余家,学习一流高校的先进经验,充分征求企业用户对培养方案及学生知识体系、能力培养方面的意见和建议,形成了适应21世纪产业发展特点,突出生物制药、生物能源及生物基化学品等新一代工业生物技术特色的生物工程本科专业培养方案。

课程体系上,本着夯实基础、接轨产业的思路,除了原有的大类基础课和专业基础课外,在专业必修课、选修课及专业实验和工程实践课程体系建设上下了大功夫。围绕生物工程产业链条的必须技术设计专业必修课,如围绕细胞工厂的构建设立了《基因工程》《细胞工程》;围绕生产过程设立了《生物反应工程》《发酵工程》《生物分离工程》《生物工程设备基础》。专业实验课突出学生对知识点的理解,培养专业实验技能,提高学生运用知识分析解决问题的能力,与专业课相对应,设立了《基因工程实验》《细胞工程实验》《发酵工程实验》《生物分离工程实验》,此外还设立了《发酵工厂设计》课程;在工程实践能力的培养上,设立了《生物工程综合实践》,基于学院的研究成果建立了3条在新一代生物技术产业中具有代表性的3条生产线,通过学生在校内三条生产线上的实践实训,加强对生物产品工业生产过程的理解和认识,培养综合实践能力。选修课的设立突出专业学科前沿和产业前沿,专业前沿设置《生物信息学》《合成生物学》;产业前沿设置《抗体工程》《生物制药技术》。

在课程内容上,规范了教材选用标准,通过相近课程教学内容研讨、规范教学大纲和教学内容;规范并严格执行课程负责人制(理论课和相应实验课均由课程负责人负责建设和管理)。在专业课的教学内容上,增加案例分析内容。《发酵工厂设计》中增加行业法规内容学习。

以行业为指引,推行产学研合作,建立特色鲜明实习平台,培养生物企业急需人才

生物制药行业具有超净生产条件、监管严格等特点,导致批量本科生生产实习一直是我国生物工程专业人才培养的难点。针对实际情况,生命学院提出化整为零、分散实习的思路。基于北京亦庄国家级生物医药产业园区所入住的700余家企业产业特点与我校生物工程本科培养目标吻合度高、高技术企业集中便于学生了解新一代工业生物技术的特点、也便于管理等优势,在北京亦庄高新区管委会人社局的大力支持下,2016年9月与亦庄美中生物技术产业集群创新联盟签订了战略合作协议,共建“实习生平台”。依托联盟,按学生意愿,选择高技术特点鲜明、经营管理良好、有较好的人才培养体系、有社会责任感的企业进行多点分散生产实习和认识实习。目前,通过产业集群创新联盟,我院已与北京亦庄生物产业园70余家生物技术相关企业达成实习意向,20余家企业已完成实习协议签订,2017年7月51名生物工程类本科生赴亦庄进行了为期一个月的生产实习,采取学生工作日在企业分散实习,周六老师组织学生分组交流讨论的模式,拓展了学生眼界,增强了实习效果,企业和学生反响都很好。通过北京亦庄的生产实习,建立了校外分散生产实习领导小组及过程管理制度体系,建立了校外实习反馈机制。同时聘请企业资深技术人员作为兼职指导教师,除参与实习学生指导外,还参与生物工程本科专业培养方案的修订、案例教学等。通过生产实习建立与行业的频繁互动,有利于学生职业规划的形成,促进了学生就业。

结合课程建设,引进一流师资,建设德绩兼优的师资队伍

一流师资是培养一流人才的基础。课程讲授需要教师具有合理的知识构架、厚实的专业基础和较强的科研能力。近年来,围绕生物工程本科生培养的核心主干课程和前沿课程,为了提高课程讲授水平、在教学方式方法上更好地与国际接轨,引进了一批优秀教师充实到教师队伍中。在师资引进中,除了考查其科研能力外,重点考察其知识构架、表达能力及综合素质。近5年来,已经从国际一流大学引进教授5人、副教授2人。其中1人入选2016年中组部青年千人计划,2人入选我校星海青千。

生物工程专业目前有专职教师52人,其中教授17人,副教授23人,实验工程系列教师8人,含高级工程师2人,具有博士学位的教师占90%,三分之二的教师有国外学习、工作一年以上的经历,45岁以下教师占70%,形成了一支素质高、能力强、学缘结构合理的教学和科研队伍。其中国家杰出青年基金获得者2人;国家青年千人计划1人;教育部新世纪优秀人才基金获得者3人;辽宁省学科带头人1人;辽宁省教学名师1人。本专业还聘请了3位院士、4位杰青、2位企业千人计划获得者作为兼职教授,参与本科生培养方案的咨询指导及导论课教学。此外,为了提升学生的国际视野,近年聘请了海外学术大师1人、海天学者5人在小学期参与导论课的教学。对培养学生学习兴趣、尽早确立职业目标与理想具有重要指导意义。目前生命学院已将形成了一批专业基础扎实、水平较高、结构合理的师资队伍。

以项目和竞赛为载体,激发学生创新能力,培养具有国际化视野的精英人才

大学生创新训练计划项目是大学生参与科研与创业的一个重要平台,依托辽宁省生物与环境实验教学示范中心和学校生物工程创新实践基地班,以创新实验和实践课程为基础,以科研项目为载体,引导二年级及以上年级本科生积极参与创新创业项目训练,在专业教师引导下完成项目开题、中期和结题答辩。项目实施过程重点突出以学生为主体、激发学生自我获取知识的兴趣、强化培养学生实践和创新能力。以目标考核为导向,促进本科生发表论文、专利、获奖、产品实物设计等成果,真正发挥大学生创新实验计划项目培养高素质创新人才的作用。近3年来本科生参加创新创业项目80项,其中省级和国家级创新项目22项。近3年来发表文章共18篇,其中英文SCI文章13篇,以本科生为第一作者发表英文文章1篇(IF 4.3),第二作者2篇,第三四作者8篇,(影响因子最高为IF6.3);发表中文核心文章5篇,其中本科生作为第一作者发表文章3篇。申请专利4项。

将科研训练与国内外科技竞赛紧密结合,不仅能为学生提供自我展示的机会,更能通过拓展学习和国际化交流,引领学生走向更高更大的平台,显著激发本科生的专业兴趣和对专业知识的学习、运用与转化。近年来,我们针对国内外影响力较高的竞赛,组织多项校级竞赛和培训课程等活动,作为成果培养和孵化的通道,取得良好的效果。例如,针对全国大学生制药工程研究征文比赛这一赛事,2016年起组织了系列“大连理工大学生物制药工程征文比赛”,推送了33个作品至第六届、第七届全国大学生制药工程研究征文比赛,获得了一等奖1项,二等奖1项,三等奖1项和优胜奖4项的好成绩。同时积极组织本科生参加校级及省级以上其他竞赛,近3年获得省级以上竞赛奖项共23项,其中获得国家级一等奖1项,二等奖和三等奖各6项。省级特等奖1等奖1项、二等奖1项、三等奖3项。

国际遗传工程机器大赛(International Genetically Engineered Machine Competition,iGEM)由美国麻省理工学院(MIT)于2003年创办,2005年成为国际性学术竞赛,每年在美国波士顿举行。目前已经成为全球最受大学生关注的国际重要赛事之一。2016年下半年,学院正式开始接触iGEM竞赛活动,并于2017年9月,精心筹划组织了“首届大连理工大学国际基因工程机器大赛iGEM-DUT创新培训班”。为保证培训效果,我们编印了教材,还特别邀请了国内一流的师资,包括:资深iGEMer张浩千博士、张益豪博士和国内合成生物学领域的专家,如中科院微生物所青年千人、合成生物学研究的专家娄春波研究员,大连化学物理研究所合成生物学课题组负责人、青年千人周雍进研究员等,为学生开设合成生物学导论、iGEM经典案例、基因线路设计、合成生物学建模等课程,从不同角度为大家讲授合成生物学研究进展、分享iGEM比赛经验。

本次培训班自招生以来吸引了全校12个院系35个专业方向的近200名本科生报名,这一方面体现了合成生物学和iGEM大赛的多学科辐射效应非常突出,对各学科学生的吸引力是空前的,同时也使我们意识到,我们正在建设的这个基于合成生物学培训和iGEM大赛培养人才的机制充满活力,必将成为我校交叉学科和创新型人才培养的一个新平台,成为展示我校国际化创新型人才培养成果的一个新舞台,为我校双一流建设和创新型人才培养提供丰富的成果。

通过培训班的学习和课程考核,170余名同学完成培训,获得个性培养2个学分。同时,我们初步完成了队员选拔和团队建设任务,选拔并培养出iGEM预备队队长10人。利用寒假,我们指导各预备队积极设计和构建作品,并于2018年3月17日在生命学院举行了“2018国际基因工程机器大赛大连理工大学校内选拔赛”,通过初选共有7个队伍进入现场答辩阶段。经过现场专家评审一致推荐2个优秀队伍及其作品将作为主力队伍进入下一阶段的准备工作,以期形成优异的成果代表学校参加今年10月在美国波士顿举行的“2018国际基因工程机器大赛”。

习近平总书记指出,青年兴则国家兴,青年强则国家强。青年一代有理想、有本领、有担当,国家就有前途,民族就有希望。生物产业是典型的以人为本和可持续发展的新兴产业,迅猛发展的生物医药、生物农业、生物能源、生物制造等产业对高素质的生物工程类人才有大量的需求。我们正站在生物产业蓬勃发展的起点上,我校作为首批进入我国一流大学建设的高校,同时作为传统工科优势高校,将抓住时代赋予的机遇,为生物工程行业及产业培养一流的高水平人才,打造“大工”人才培养的行业品牌。

责任编辑:姚璐

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