生物化工校企合作全日制工程碩士培養(yǎng)路徑探究

李永麗，周文學(xué)，胡建華，劉占英

(1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 化工學(xué)院，呼和浩特 010051；2.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)圖書館，呼和浩特 010051)

為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展對(duì)高層次技術(shù)人才的需要，1997年國務(wù)院在全國高校開展工程碩士教育[1]，目標(biāo)是為國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展培養(yǎng)高質(zhì)量的工程創(chuàng)新人才。為更好地服務(wù)國家重大戰(zhàn)略需求，工程碩士教育經(jīng)歷了數(shù)次改革，其中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)是2009年開始了全日制工程碩士專業(yè)學(xué)位研究生教育，2016年統(tǒng)一了全日制與非全日制工程碩士招生考試、培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)位論文標(biāo)準(zhǔn)，至此，全日制工程碩士招生數(shù)占研究生總招生數(shù)的60%左右[2]。但工程實(shí)踐并不是高校的傳統(tǒng)特長，僅靠高校力量無法很好地實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)，校企合作是一種行之有效的解決途徑[3]。近年來各高校大都做了校企合作培養(yǎng)模式的探索和實(shí)踐[4-5]，但受一些因素影響，校企合作實(shí)實(shí)在在落地生根仍是難題。具體困難有[6-7]：1)工程碩士培養(yǎng)一定程度上會(huì)增加企業(yè)的管理成本和風(fēng)險(xiǎn)[4]，增加企業(yè)導(dǎo)師負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致企業(yè)及企業(yè)導(dǎo)師參與意識(shí)不高。2)對(duì)于高校來說，學(xué)生到企業(yè)參與課題研究工作會(huì)增加安全風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)高校導(dǎo)師來說，面對(duì)論文、項(xiàng)目和職稱晉升等壓力，指導(dǎo)研究生從事應(yīng)用型課題研究投入產(chǎn)出比不高，且多數(shù)導(dǎo)師學(xué)緣關(guān)系單一，缺乏企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文以作者從事的化學(xué)工程領(lǐng)域(2019年教育部將該領(lǐng)域調(diào)整為“化工與材料”類別)生物化工方向工程碩士培養(yǎng)為例，結(jié)合學(xué)校實(shí)際、行業(yè)及地區(qū)企業(yè)要求，制定全日制工程碩士學(xué)位培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上制定培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、導(dǎo)師制度、實(shí)踐環(huán)節(jié)制度和碩士論文管理制度。

1 培養(yǎng)目標(biāo)的制定

內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)的生物化工學(xué)科依托于自治區(qū)“雙一流”和博士一級(jí)學(xué)科——化學(xué)工程與技術(shù)，兼多個(gè)國家和自治區(qū)級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和工程中心，具有雄厚的化工背景；學(xué)校地處內(nèi)蒙古這個(gè)世界發(fā)酵產(chǎn)業(yè)基地，企業(yè)和行業(yè)對(duì)生物化工創(chuàng)新人才的需求量大，具有較好的生物化工技術(shù)背景和應(yīng)用能力的創(chuàng)新型人才是發(fā)酵產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)升級(jí)和轉(zhuǎn)型的保障，是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和綠色制造的生力軍。生物化工工程碩士的培養(yǎng)目標(biāo)就是面向發(fā)酵產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)具備從事發(fā)酵工程開發(fā)和設(shè)計(jì)的合理知識(shí)結(jié)構(gòu)，具有應(yīng)用理論和實(shí)踐方法分析解決工程問題的能力以及工程管理能力，擁有工程師基本素質(zhì)的工程技術(shù)創(chuàng)新人才。

因此，全日制工程碩士的培養(yǎng)需要注重理論聯(lián)系實(shí)際，強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用。具體來說，就是培養(yǎng)掌握發(fā)酵領(lǐng)域堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和寬廣的專業(yè)知識(shí)，具有獨(dú)立從事發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)、新菌種和新工藝開發(fā)、三廢治理和資源化利用，具有技術(shù)創(chuàng)新、工程設(shè)計(jì)和技術(shù)管理能力，具有較強(qiáng)解決實(shí)際工程問題能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和實(shí)踐能力，有良好職業(yè)素養(yǎng)的高層次應(yīng)用型專門人才。

2 課程體系的構(gòu)建

“課程體系是研究生培養(yǎng)的重要組成部分，研究生課程體系與研究生培養(yǎng)方案及培養(yǎng)模式緊密相關(guān)，課程體系的建設(shè)和改革對(duì)研究生培養(yǎng)方案的形成以及研究生培養(yǎng)質(zhì)量的提高具有指導(dǎo)和支撐作用”[8]。在課程體系設(shè)置上，突出以“實(shí)際應(yīng)用為導(dǎo)向，以職業(yè)需求為目標(biāo)，以綜合素養(yǎng)和應(yīng)用知識(shí)與能力的提高為核心”[8]，建立有利于應(yīng)用型人才成長的教學(xué)體系，通過校企合作加大實(shí)踐性課程比例，通過多種形式實(shí)踐基地的創(chuàng)建，保證了實(shí)踐教學(xué)時(shí)間不少于1年，通過實(shí)踐學(xué)習(xí)計(jì)劃和實(shí)踐學(xué)習(xí)總結(jié)報(bào)告保證實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量。在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置上，案例庫和模擬訓(xùn)練等來源于實(shí)際，貼近專業(yè)；通過案例教學(xué)、模擬訓(xùn)練、實(shí)踐教學(xué)等方式體現(xiàn)應(yīng)用特色和實(shí)踐特色。以“完善知識(shí)體系、提高思維能力、強(qiáng)化實(shí)踐培養(yǎng)”為原則，從明確教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和改變教學(xué)方法等方面進(jìn)行了教學(xué)改革，提升工程碩士分析和解決工程實(shí)踐問題的能力。具體舉措包括：1)增加實(shí)踐性課程的開設(shè)比例。實(shí)踐性課程與產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)，如通過東方仿真、易思平臺(tái)和歐貝爾軟件等仿真系統(tǒng)模擬生物化工生產(chǎn)工藝；依托專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)和企業(yè)實(shí)踐平臺(tái)等校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)基地進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)；依托產(chǎn)學(xué)研科研項(xiàng)目平臺(tái)進(jìn)行實(shí)踐性課程教學(xué)等。2)增強(qiáng)專業(yè)課中的案例教學(xué)。通過案例進(jìn)行知識(shí)體系的構(gòu)建，在設(shè)置高等生物化學(xué)、代謝工程與合成生物學(xué)、波譜分析、生物工藝學(xué)、生物反應(yīng)工程和生物分離工程等課程內(nèi)容時(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際中的案例，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力。在高等生物化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中加入利用三羧酸循環(huán)生產(chǎn)谷氨酸和琥珀酸的原理；在生物工藝學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中通過抗生素、氨基酸和酶制劑等生物化工生產(chǎn)實(shí)例，講授生物化工生產(chǎn)的全過程，包括菌種選育、培養(yǎng)基配制、種子培養(yǎng)、發(fā)酵工藝控制和產(chǎn)物提取等；在代謝工程與合成生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容中增加了通過代謝工程和合成生物學(xué)手段提高生物化工產(chǎn)品生產(chǎn)性能的實(shí)例。通過以上教學(xué)方式的改革，使學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，鍛煉其分析實(shí)際工程問題的能力和工程實(shí)踐能力。3)增加綜合性課程和交叉性課程的開設(shè)。由于生物化工是一個(gè)綜合性學(xué)科，需要具備生物、化工和環(huán)保等多學(xué)科基礎(chǔ)，但部分研究生本科缺乏工科和工程背景。因此，在課程設(shè)置過程中考慮綜合性課程的開設(shè)和交叉學(xué)科課程的融入，如增加化工原理、化工反應(yīng)工程、化工分離工程、高等有機(jī)化學(xué)、環(huán)境生物技術(shù)等課程，以使培養(yǎng)的學(xué)生能更好地滿足企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的需求。4)課程教學(xué)方式不拘一格。吸收企業(yè)高級(jí)工程師和高級(jí)管理人員參與教學(xué)，注重案例應(yīng)用，結(jié)合企業(yè)工程實(shí)踐、技術(shù)攻關(guān)和重大項(xiàng)目需要，開展線上線下、仿真模擬、企業(yè)調(diào)研等多種形式的教學(xué)，在傳授理論知識(shí)時(shí)注重寓理論于實(shí)際應(yīng)用之中，變單向知識(shí)傳授為學(xué)教互動(dòng)。如邀請(qǐng)內(nèi)蒙古阜豐生物科技有限公司、神舟生物科技有限公司等企業(yè)高級(jí)技術(shù)人員以專題講座的形式講解發(fā)酵生產(chǎn)工藝及其運(yùn)行過程，使研究生開闊眼界，熟悉實(shí)操。5)課程時(shí)間安排靈活緊湊。在完成公共課、基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)后，銜接類專業(yè)課、綜合性應(yīng)用課和專題講座緊隨其后，有效利用在校時(shí)間靈活安排授課，實(shí)現(xiàn)研究生在第二學(xué)期開展課題研究時(shí)不受課程安排的影響，已經(jīng)完成的課程學(xué)習(xí)為課題研究所需專業(yè)知識(shí)奠定基礎(chǔ)的同時(shí)，還增加學(xué)生對(duì)后續(xù)課程的興趣和目的性。課程設(shè)置具體措施見表1。

表1 課程設(shè)置教學(xué)改革實(shí)施計(jì)劃表

3 導(dǎo)師制度規(guī)范

導(dǎo)師是研究生培養(yǎng)的第一責(zé)任人，是培養(yǎng)質(zhì)量直接把關(guān)者，切實(shí)落實(shí)“雙導(dǎo)師制”是實(shí)現(xiàn)學(xué)位論文理論與實(shí)踐相結(jié)合的可靠保證[9]。制定校內(nèi)外導(dǎo)師遴選和聘任制度，明確導(dǎo)師責(zé)權(quán)和校內(nèi)外導(dǎo)師的分工，通過定期遴選和聘期資格考核實(shí)現(xiàn)導(dǎo)師的動(dòng)態(tài)調(diào)整，優(yōu)化導(dǎo)師隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，從而保證導(dǎo)師隊(duì)伍質(zhì)量。學(xué)校在導(dǎo)師遴選過程中注重遴選具有高校教師和企業(yè)骨干雙重身份的“雙棲”人才，如高校生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的導(dǎo)師和企業(yè)科研基礎(chǔ)扎實(shí)的高級(jí)工程師，這些人對(duì)架起校企深度合作的橋梁意義重大。在“雙導(dǎo)師制”中，根據(jù)校內(nèi)外導(dǎo)師的背景、時(shí)間精力和擅長領(lǐng)域進(jìn)行分工。校內(nèi)導(dǎo)師掌握學(xué)科前沿和學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，具備雄厚的學(xué)科知識(shí)和背景，且研究生的培養(yǎng)是校內(nèi)導(dǎo)師的本職工作。校內(nèi)導(dǎo)師是培養(yǎng)質(zhì)量的第一責(zé)任人，應(yīng)把控整個(gè)培養(yǎng)過程，負(fù)責(zé)工程碩士研究生的選課、碩士論文選題、中期考核、課題過程指導(dǎo)和論文答辯整個(gè)培養(yǎng)環(huán)節(jié)，注重培養(yǎng)研究生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，幫助研究生進(jìn)行職業(yè)規(guī)劃。企業(yè)導(dǎo)師掌握技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)和產(chǎn)業(yè)需求，具備堅(jiān)實(shí)的技術(shù)背景和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但其主要職責(zé)是生產(chǎn)，在指導(dǎo)研究生時(shí)受時(shí)間精力等因素的限制，研究生培養(yǎng)是其副業(yè)。因此，企業(yè)導(dǎo)師重點(diǎn)負(fù)責(zé)課題工程實(shí)踐研究部分的指導(dǎo)，側(cè)重點(diǎn)在技術(shù)層面，例如工藝生產(chǎn)放大等，指導(dǎo)研究生在企業(yè)完成。此外，企業(yè)導(dǎo)師根據(jù)企業(yè)或產(chǎn)業(yè)需要，協(xié)助學(xué)校導(dǎo)師進(jìn)行選課、碩士論文選題、中期考核和課題指導(dǎo)工作。最終，了解學(xué)校特色并掌握學(xué)生需求的高校教師發(fā)揮引領(lǐng)作用；洞悉行業(yè)和企業(yè)需求的企業(yè)技術(shù)專家在校企合作模式中起到橋梁作用。雙方合作以使培養(yǎng)的研究生同時(shí)具備科學(xué)和工程素養(yǎng)，具備分析和解決企業(yè)實(shí)踐問題的能力，了解企業(yè)和產(chǎn)業(yè)需求，熟悉企業(yè)和產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，有利于畢業(yè)后快速高效地投入到生產(chǎn)中，從而達(dá)到為產(chǎn)業(yè)輸送高級(jí)工程技術(shù)創(chuàng)新人才的目標(biāo)。

4 學(xué)位論文選題

學(xué)位論文是全日制工程碩士培養(yǎng)的具體抓手，通過來源于工程實(shí)踐的課題，使企業(yè)、學(xué)校、校企導(dǎo)師和研究生目標(biāo)趨同化，各主體找到共同利益和目標(biāo)，形成更為緊密的利益共同體，確保培養(yǎng)體系的嚴(yán)密性和一致性。企業(yè)導(dǎo)師、學(xué)校導(dǎo)師和研究生組成的團(tuán)隊(duì)作為“命運(yùn)共同體”為解決企業(yè)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題而合作，在實(shí)戰(zhàn)中實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)。

具體的論文選題可以是新產(chǎn)品、新工藝、新過程、新技術(shù)或新裝備的研制與開發(fā)，也可以是企業(yè)的技術(shù)攻關(guān)、技術(shù)改造、技術(shù)推廣與應(yīng)用課題。如：生物化工方向研究課題“玉米皮菌體蛋白飼料的研發(fā)” “利用重離子誘變提高類球紅細(xì)菌輔酶Q10產(chǎn)量的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”“復(fù)合酶法提取燕麥麩皮中β-葡聚糖的工藝研究”“氨基酸生產(chǎn)廢液生產(chǎn)菌體蛋白的研發(fā)”等都是以技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目為抓手的選題，合作單位是駐地方央企和大型民企，研究生參與企業(yè)技術(shù)攻關(guān)，在實(shí)戰(zhàn)中提高分析、解決問題能力和工程素養(yǎng)，同時(shí)也推動(dòng)解決企業(yè)技術(shù)瓶頸問題，促進(jìn)高校成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用[10]。選題后，結(jié)合具體課題的特點(diǎn)，企業(yè)、高校、企業(yè)導(dǎo)師、高校導(dǎo)師和學(xué)生簽訂聯(lián)合培養(yǎng)協(xié)議，制定資源配置、知識(shí)產(chǎn)權(quán)和成果共享的方案，并對(duì)課題經(jīng)費(fèi)來源和使用、保密、安全責(zé)任以及課題實(shí)施過程中各方責(zé)權(quán)等進(jìn)行詳細(xì)和明確地約定。如果是在企業(yè)開展研究時(shí)所獲知識(shí)產(chǎn)權(quán)的歸屬以企業(yè)為主，學(xué)校為輔；如果是校內(nèi)導(dǎo)師所提出的研究思想和內(nèi)容，在企業(yè)應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)，知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬以學(xué)校為主，企業(yè)為輔。如此明確了責(zé)任和權(quán)利，雙方就都有了積極性。

5 論文研究過程

基于校企合作開展論文研究，可使研究生深入產(chǎn)業(yè)內(nèi)部，把握產(chǎn)業(yè)和技術(shù)發(fā)展演進(jìn)規(guī)律，促進(jìn)研究生解決實(shí)際問題和創(chuàng)新能力的提高，促進(jìn)職業(yè)發(fā)展。生物化工方向工程碩士論文具體研究工作進(jìn)程見表2。

表2 學(xué)位論文研究工作的時(shí)間安排和具體分工

6 實(shí)踐效果

在學(xué)校制定的全日制工程碩士研究生培養(yǎng)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系和指標(biāo)的框架內(nèi)，生物化工方向工程碩士培養(yǎng)注重研究生受教育后獲得的創(chuàng)新實(shí)踐能力提高程度，注重評(píng)價(jià)的跟蹤反饋和持續(xù)改進(jìn)的良性循環(huán)機(jī)制。通過基于校企合作工程碩士培養(yǎng)的具體實(shí)踐，我校生物化工方向近4年培養(yǎng)了多名工程碩士研究生。經(jīng)過工廠實(shí)踐環(huán)節(jié)，研究生加深了對(duì)產(chǎn)業(yè)的理解和認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)了立足產(chǎn)業(yè)和服務(wù)產(chǎn)業(yè)的責(zé)任感和使命感，有的研究生直接進(jìn)入校企合作的企業(yè)工作，有的研究生在產(chǎn)業(yè)內(nèi)的相關(guān)領(lǐng)域工作，工作單位反饋都非常好，部分研究生已經(jīng)成為企業(yè)研發(fā)負(fù)責(zé)人或技術(shù)核心骨干，真正成了具有創(chuàng)新能力、創(chuàng)業(yè)能力和實(shí)踐能力的高層次專門技術(shù)人才。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了促進(jìn)應(yīng)屆碩士畢業(yè)生就業(yè)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展、提高專業(yè)水平和增強(qiáng)職場競爭力的目標(biāo)。