生物化工校企合作全日制工程硕士培养路径探究

李永丽，周文学，胡建华，刘占英

(1.内蒙古工业大学 化工学院，呼和浩特 010051；2.内蒙古工业大学图书馆，呼和浩特 010051)

为适应经济建设和社会发展对高层次技术人才的需要，1997年国务院在全国高校开展工程硕士教育[1]，目标是为国家经济社会发展培养高质量的工程创新人才。为更好地服务国家重大战略需求，工程硕士教育经历了数次改革，其中关键节点是2009年开始了全日制工程硕士专业学位研究生教育，2016年统一了全日制与非全日制工程硕士招生考试、培养目标和学位论文标准，至此，全日制工程硕士招生数占研究生总招生数的60%左右[2]。但工程实践并不是高校的传统特长，仅靠高校力量无法很好地实现培养目标，校企合作是一种行之有效的解决途径[3]。近年来各高校大都做了校企合作培养模式的探索和实践[4-5]，但受一些因素影响，校企合作实实在在落地生根仍是难题。具体困难有[6-7]：1)工程硕士培养一定程度上会增加企业的管理成本和风险[4]，增加企业导师负担，导致企业及企业导师参与意识不高。2)对于高校来说，学生到企业参与课题研究工作会增加安全风险；对高校导师来说，面对论文、项目和职称晋升等压力，指导研究生从事应用型课题研究投入产出比不高，且多数导师学缘关系单一，缺乏企业实践经验。本文以作者从事的化学工程领域(2019年教育部将该领域调整为“化工与材料”类别)生物化工方向工程硕士培养为例，结合学校实际、行业及地区企业要求，制定全日制工程硕士学位培养标准，并在此基础上制定培养目标、课程体系、导师制度、实践环节制度和硕士论文管理制度。

1 培养目标的制定

内蒙古工业大学的生物化工学科依托于自治区“双一流”和博士一级学科——化学工程与技术，兼多个国家和自治区级重点实验室和工程中心，具有雄厚的化工背景；学校地处内蒙古这个世界发酵产业基地，企业和行业对生物化工创新人才的需求量大，具有较好的生物化工技术背景和应用能力的创新型人才是发酵产业实现升级和转型的保障，是生物技术产业实现可持续发展和绿色制造的生力军。生物化工工程硕士的培养目标就是面向发酵产业培养具备从事发酵工程开发和设计的合理知识结构，具有应用理论和实践方法分析解决工程问题的能力以及工程管理能力，拥有工程师基本素质的工程技术创新人才。

因此，全日制工程硕士的培养需要注重理论联系实际，强调工程应用。具体来说，就是培养掌握发酵领域坚实的理论基础和宽广的专业知识，具有独立从事发酵产品生产、新菌种和新工艺开发、三废治理和资源化利用，具有技术创新、工程设计和技术管理能力，具有较强解决实际工程问题能力、创新创业能力和实践能力，有良好职业素养的高层次应用型专门人才。

2 课程体系的构建

“课程体系是研究生培养的重要组成部分，研究生课程体系与研究生培养方案及培养模式紧密相关，课程体系的建设和改革对研究生培养方案的形成以及研究生培养质量的提高具有指导和支撑作用”[8]。在课程体系设置上，突出以“实际应用为导向，以职业需求为目标，以综合素养和应用知识与能力的提高为核心”[8]，建立有利于应用型人才成长的教学体系，通过校企合作加大实践性课程比例，通过多种形式实践基地的创建，保证了实践教学时间不少于1年，通过实践学习计划和实践学习总结报告保证实践教学环节的质量。在教学内容设置上，案例库和模拟训练等来源于实际，贴近专业；通过案例教学、模拟训练、实践教学等方式体现应用特色和实践特色。以“完善知识体系、提高思维能力、强化实践培养”为原则，从明确教学培养目标、优化教学内容和改变教学方法等方面进行了教学改革，提升工程硕士分析和解决工程实践问题的能力。具体举措包括：1)增加实践性课程的开设比例。实践性课程与产业发展密切相关，如通过东方仿真、易思平台和欧贝尔软件等仿真系统模拟生物化工生产工艺；依托专业综合实训和企业实践平台等校内外实践教学基地进行实践教学；依托产学研科研项目平台进行实践性课程教学等。2)增强专业课中的案例教学。通过案例进行知识体系的构建，在设置高等生物化学、代谢工程与合成生物学、波谱分析、生物工艺学、生物反应工程和生物分离工程等课程内容时，结合生产实际中的案例，培养学生分析问题和解决问题的能力，培养学生技术创新能力和工程实践能力。在高等生物化学的教学内容中加入利用三羧酸循环生产谷氨酸和琥珀酸的原理；在生物工艺学的教学内容中通过抗生素、氨基酸和酶制剂等生物化工生产实例，讲授生物化工生产的全过程，包括菌种选育、培养基配制、种子培养、发酵工艺控制和产物提取等；在代谢工程与合成生物学的教学内容中增加了通过代谢工程和合成生物学手段提高生物化工产品生产性能的实例。通过以上教学方式的改革，使学生在掌握基础知识的同时，锻炼其分析实际工程问题的能力和工程实践能力。3)增加综合性课程和交叉性课程的开设。由于生物化工是一个综合性学科，需要具备生物、化工和环保等多学科基础，但部分研究生本科缺乏工科和工程背景。因此，在课程设置过程中考虑综合性课程的开设和交叉学科课程的融入，如增加化工原理、化工反应工程、化工分离工程、高等有机化学、环境生物技术等课程，以使培养的学生能更好地满足企业和产业的需求。4)课程教学方式不拘一格。吸收企业高级工程师和高级管理人员参与教学，注重案例应用，结合企业工程实践、技术攻关和重大项目需要，开展线上线下、仿真模拟、企业调研等多种形式的教学，在传授理论知识时注重寓理论于实际应用之中，变单向知识传授为学教互动。如邀请内蒙古阜丰生物科技有限公司、神舟生物科技有限公司等企业高级技术人员以专题讲座的形式讲解发酵生产工艺及其运行过程，使研究生开阔眼界，熟悉实操。5)课程时间安排灵活紧凑。在完成公共课、基础课和专业基础课学习后，衔接类专业课、综合性应用课和专题讲座紧随其后，有效利用在校时间灵活安排授课，实现研究生在第二学期开展课题研究时不受课程安排的影响，已经完成的课程学习为课题研究所需专业知识奠定基础的同时，还增加学生对后续课程的兴趣和目的性。课程设置具体措施见表1。

表1 课程设置教学改革实施计划表

3 导师制度规范

导师是研究生培养的第一责任人，是培养质量直接把关者，切实落实“双导师制”是实现学位论文理论与实践相结合的可靠保证[9]。制定校内外导师遴选和聘任制度，明确导师责权和校内外导师的分工，通过定期遴选和聘期资格考核实现导师的动态调整，优化导师队伍结构，从而保证导师队伍质量。学校在导师遴选过程中注重遴选具有高校教师和企业骨干双重身份的“双栖”人才，如高校生产实践经验丰富的导师和企业科研基础扎实的高级工程师，这些人对架起校企深度合作的桥梁意义重大。在“双导师制”中，根据校内外导师的背景、时间精力和擅长领域进行分工。校内导师掌握学科前沿和学科发展动态，具备雄厚的学科知识和背景，且研究生的培养是校内导师的本职工作。校内导师是培养质量的第一责任人，应把控整个培养过程，负责工程硕士研究生的选课、硕士论文选题、中期考核、课题过程指导和论文答辩整个培养环节，注重培养研究生的科学素养，培养分析问题和解决问题的能力，帮助研究生进行职业规划。企业导师掌握技术发展动态和产业需求，具备坚实的技术背景和生产实践经验，但其主要职责是生产，在指导研究生时受时间精力等因素的限制，研究生培养是其副业。因此，企业导师重点负责课题工程实践研究部分的指导，侧重点在技术层面，例如工艺生产放大等，指导研究生在企业完成。此外，企业导师根据企业或产业需要，协助学校导师进行选课、硕士论文选题、中期考核和课题指导工作。最终，了解学校特色并掌握学生需求的高校教师发挥引领作用；洞悉行业和企业需求的企业技术专家在校企合作模式中起到桥梁作用。双方合作以使培养的研究生同时具备科学和工程素养，具备分析和解决企业实践问题的能力，了解企业和产业需求，熟悉企业和产业生产实际，有利于毕业后快速高效地投入到生产中，从而达到为产业输送高级工程技术创新人才的目标。

4 学位论文选题

学位论文是全日制工程硕士培养的具体抓手，通过来源于工程实践的课题，使企业、学校、校企导师和研究生目标趋同化，各主体找到共同利益和目标，形成更为紧密的利益共同体，确保培养体系的严密性和一致性。企业导师、学校导师和研究生组成的团队作为“命运共同体”为解决企业和产业技术问题而合作，在实战中实现培养目标。

具体的论文选题可以是新产品、新工艺、新过程、新技术或新装备的研制与开发，也可以是企业的技术攻关、技术改造、技术推广与应用课题。如：生物化工方向研究课题“玉米皮菌体蛋白饲料的研发” “利用重离子诱变提高类球红细菌辅酶Q10产量的关键技术研发”“复合酶法提取燕麦麸皮中β-葡聚糖的工艺研究”“氨基酸生产废液生产菌体蛋白的研发”等都是以技术攻关项目为抓手的选题，合作单位是驻地方央企和大型民企，研究生参与企业技术攻关，在实战中提高分析、解决问题能力和工程素养，同时也推动解决企业技术瓶颈问题，促进高校成果的转化和应用[10]。选题后，结合具体课题的特点，企业、高校、企业导师、高校导师和学生签订联合培养协议，制定资源配置、知识产权和成果共享的方案，并对课题经费来源和使用、保密、安全责任以及课题实施过程中各方责权等进行详细和明确地约定。如果是在企业开展研究时所获知识产权的归属以企业为主，学校为辅；如果是校内导师所提出的研究思想和内容，在企业应用和实现，知识产权归属以学校为主，企业为辅。如此明确了责任和权利，双方就都有了积极性。

5 论文研究过程

基于校企合作开展论文研究，可使研究生深入产业内部，把握产业和技术发展演进规律，促进研究生解决实际问题和创新能力的提高，促进职业发展。生物化工方向工程硕士论文具体研究工作进程见表2。

表2 学位论文研究工作的时间安排和具体分工

6 实践效果

在学校制定的全日制工程硕士研究生培养质量评价体系和指标的框架内，生物化工方向工程硕士培养注重研究生受教育后获得的创新实践能力提高程度，注重评价的跟踪反馈和持续改进的良性循环机制。通过基于校企合作工程硕士培养的具体实践，我校生物化工方向近4年培养了多名工程硕士研究生。经过工厂实践环节，研究生加深了对产业的理解和认识，增强了立足产业和服务产业的责任感和使命感，有的研究生直接进入校企合作的企业工作，有的研究生在产业内的相关领域工作，工作单位反馈都非常好，部分研究生已经成为企业研发负责人或技术核心骨干，真正成了具有创新能力、创业能力和实践能力的高层次专门技术人才。同时，实现了促进应届硕士毕业生就业、适应社会发展、提高专业水平和增强职场竞争力的目标。