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生物工程专业本科生生产实习探索

摘要本课题组经过多次论证,探索了“五定五考核”模式提升生物工程专业本科生生产实习质量,主要包括:五定:定实习基地、定实习时间、定实习方式、定实习老师和定学习目标;五考核:考核实习日志、考核实习纪律、考核现场操作、考核课题实习和考核实习报告。

关键词生物发酵生产实习五定五考核

1定实习基地

签订校企合作协议,可以实现与相关合作单位建立长期稳定的合作关系,实现互惠共赢。南昌市啤酒厂、南昌雪津啤酒厂、南昌市酿造厂、江西制药厂和江西国药厂等实力雄厚的企业,一直以来与我校合作关系良好,是我校生物工程专业的主要实践教学基地[1]。作为大型国有企业的江西制药厂,其重要的产品是庆大霉素、林可霉素、洁霉素等抗生素,采用的是传统的发酵和提炼工艺,大型废水处理厂具有先进的废水设备。作为中外合资企业的南昌亚洲啤酒厂,企业效益好、设备先进、管理严谨、自动化程度高,是生物发酵生产实习的合适的实践教学基地。加强校企合作与交流,可以实现学校、学生、企业三赢。利用学校的教学资源和师资条件,为生产实习基地的生产技术人员进修学习、人员培训等提供支持;江西制药厂与我院教师合作,研究提升小诺霉素的发酵产量。聘请实践基地的专家指导学生进行毕业设计和生产设计,为学生作学术报告,参加学生毕业论文答辩等;通过生产实习,学生能掌握和应用本专业知识技能。而且每年都有部分学生毕业后进入这些实践教学基地工作,使校企合作进入了良性循环。此外,为了加强教学基地的建设,我校还增加了实践基地建设费,提高了实习费标准,提高了实践教学基地接收实习生的主动性和积极性。改变难寻管理先进、现代化的生产实习企业的困境。近年来,相同专业的学生数量成倍增加,实习时间接近,实习工厂要接收一定数量的大学生进行生产实习,感觉压力很大。目前绝大多数企业不愿接收生产实习生的主要原因是,实习学生可能带来生产安全隐患,而企业追求的是高产出和高效率;另一方面,企业技术保密严格,甚至连普通的参观都不接待。比如不能进菌种室,不能接触菌种,不能打听各种培养基配方等等。江西国药厂的虫草车间更是被严格要求不能靠近,要远远地绕道离开。少数愿意接收学生生产实习的企业不景气、设备老化、许多工人面临下岗、管理模式陈旧等,学生在这样的环境下实习,容易对专业前途失去信心。

2定实习时间

生产实习我们一般安排在大学四年级的第一学期,时间为期一个月,分批轮流顶岗实习。三年级的暑假也是安排生产实习的合适时间。结合今后的就业意向,根据自己的兴趣爱好和个人特长,学校统一安排或学生自主联系生产实习单位,完成生产实习的实践教学环节。

3定实习方式

顶岗实习,充分轮岗各个生产岗位,包括菌种室、发酵车间、提取车间、制剂车间和污水处理等。我们尽量想办法增加学生的生产实习动手机会。如果生产实习流于形式,效果肯定很差。现在大部分生物发酵企业,要求生产稳定连续,而且是大型连续化生产。如果学生在生产实习过程中,不能动只能看,则无法实现生产实习的目的;由于大型生产装置越来越自动化、系统化,如果学生只能看到概貌,则很难将所学理论知识与生产实践很好地结合起来。在企业生产实习中,如果企业对学生权益关注不够,只从自身管理规律和经济利益出发,主要安排实习生做一些简单体力劳动的岗位,比如发酵车间中罐体清洗、卫生清洁,参与管路检修,晚班值守等,学生往往感觉与期望值反差太大。

4定实习老师

每个实习基地安排2~3个本校指导老师(专业课老师或者辅导员),以及派驻外地工厂的实习指导老师。工厂实习带教老师的责任为全程负责学生的安全和食住行,督促学生完成生产实习的各项考核内容。1名指导老师同时负责其中3~4名学生的毕业论文,工作量按32学时×(3~4人)计算。派驻外地工厂的实习指导老师,按照出差管理办法,报销差旅费用。我们十分重视对实习指导教师的选择和培养,提高教师在生产实习中的指导能力。比如定期选派教师深入相关企业实习基地挂职锻炼,提高教师的实践能力;选派青年教师和有实践经验的老师联合指导实习,可以加强培养青年教师。指导老师要熟悉企业的生产产品、生产工艺流程,要明确实习的具体任务,要做好大量准备工作。在学生实习之前,对企业的生产设备、生产工艺流程等进行详细的讲解,做一个短期的培训,让学生带着问题去实习,降低学生在实习期间的盲目性和被动性[2]。

5定学习目标

充分轮换各个生产岗位,掌握菌种室、发酵车间、提取车间、制剂车间和污水处理等各个岗位的知识和技能。比如我们制定菌种室学习目标是系统学习和掌握菌种的选育、鉴定、纯化、活力测定,菌种产物产量定量;各种培养基的配方,各成分的作用等;发酵车间学习目标是:系统学习和掌握种子培养基和发酵培养基的配制;空罐灭菌和实罐灭菌;空气过滤系统;循环水冷却系统;温度,pH,溶解氧检测系统;菌种定时取样检测;发酵终点的判断;发酵早中晚期的各种异常污染的判断和处理对策;提取车间学习目标是:系统学习和掌握系统学习固液分离法,细胞破碎法,溶剂萃取法,离子交换法,吸附法,色谱分离法,等点结晶法等常用的分离提取方法;制剂车间学习目标是:系统学习和掌握空气过滤系统和制剂车间空气洁净级别要求;冻干粉针剂,小输液,大输液,口服液,片剂,软硬胶囊剂等生产工艺流程;污水处理学习目标是:系统学习和掌握污水处理的活性污泥法,生物膜法,生物需氧量,化学需氧量,厌氧法,沼气池等。为期1个月的生产实习,可以让学生更真切地体验工业化生产的实际情形。学生通过理论课学习,掌握了大量的生物反应过程、分离纯化技术、生化工程原理和典型产品生产工艺。在生产实习过程中,通过亲身体验工业化生产的实际情形和工程师的详细讲解,在制剂车间、发酵车间、提取纯化车间、循环水动力车间和污水处理车间,学生普遍反映学到了很多新知识。以医药发酵和生物制药的大规模工业生产为背景,学生学习掌握了工业生物技术和生物反应过程的原理技术,提高了分析和解决实际生产问题的能力,为今后从事医药发酵和生物制药工作打下坚实的专业基础[3]。为了拓宽学生实习知识面,我们还举办了各种实习讲座。我们聘请经验丰富的工程师或管理人员,结合工厂的生产实际,举办各种专题讲座,是提高实习质量、拓展生产实习知识面的重要措施[4]。比如啤酒厂的高级工程师进行了“啤酒生产的杀菌和清洁”“啤酒厂自动控制系统及仪表”“啤酒的品尝和风味”“啤酒生产中的避氧技术”等一系列专题讲座。这些讲座知识,很多是课堂教学和教材没有涉及的,受到了学生的好评,很好地丰富了生产实习的内容。

6考核实习日志

要求学生每天记录和总结实习内容,写实习日记,加强了学生实习的目的性,老师也可以掌握学生的实习学习情况。实习日记可以记录局部的单个生产设备及操作参数,也可以记录各个生产线或车间的工艺流程。在生产实习期间,指导教师每天给学生布置具体的任务,将整个实习任务分解细化。例如,学生在啤酒厂的糖化车间实习:第一天了解糖化、糊化的目的和作用,麦芽和大米粉碎;第二天了解车间的主要设备的结构和工作原理;第三天了解麦汁煮沸、过滤、换热、沉降等工作原理和工艺过程;第四天记录上述过程的控制指标和工艺参数;第五天记录糖化车间的设备布置图和带控制点的总工艺流程图。学生每天有不同的实习内容,每天实习任务十分明确。指导老师通过批阅实习日志,可以很好地掌握学生每天的实习情况。

7考核实习纪律

为了提高实习的质量,在实习期间不断加强对学生各方面的管理。实习期间要求学生严格遵守公司规章制度,无特殊情况不许请假,听从指导教师和工厂人员的管理和安排;实习期间要求集体住宿,不得擅自外出,不得违法乱纪;不得擅自离开岗位,不得擅自操作设备,按时上下班;进入工厂后,进行安全培训,特别强调注意安全问题,不能随意操作生产设备,不能随意出入有卫生标准要求的生产车间。要求学生听从技术人员和专业老师的安排,按照工厂的要求进行实习。对违反纪律的学生,轻者进行批评教育,严重的要严肃处理,停止实习,取消实习成绩。

8考核现场操作

在实习期间,教师经常现场问问题,就实习内容与学生交流,以了解每个学生对实习内容的掌握情况。要求学生系统学习形状各异的设备、厂区复杂的管线和系统化的技术参数、工艺流程等[5]。针对实习基地的生产情况和前几届的生产实习情况,我们摒弃了传统的提纲式指导大纲,改革了生产实习大纲。让学生充分明确实习的内容和要求,以车间或工段为单位,有时细化到每个泵、每台设备。例如,关于啤酒厂的糖化工段,我们主要考核:粉碎机的结构、工作原理;麦芽及谷物类辅料粉碎的目的和作用;糖化的作用与原理;糖化工段的工艺参数和工艺流程图;糊化锅、糖化锅的作用与结构;糖化工段的有关设备型号及技术参数,如煮沸锅、板式换热器、麦芽粉碎机、液压控制站、空气净化器、麦槽气力输送机等。

9考核课题实习

此部分内容为成绩优良学生的加分项目,自愿报名参加。将成绩优良的学生以每组5~7人分组,每组布置一个与实习产品有关的课题,让学生团队合作,发挥主观能动性,积极完成课题实习任务。例如在2010级生物工程专业生产实习时,我们设计了如下课题实习题目:(1)谷氨酸发酵生产的新设备;(2)谷氨酸发酵生产的新技术;(3)谷氨酸发酵生产的检测分析方法;(4)谷氨酸发酵生产成本核算;(5)谷氨酸发酵生产废渣的综合利用;(6)假如我是一名车间主任;(7)假如我是一名发酵研发工程师。学生接到课题任务后,认真思考,团队合作,走访工厂技术部门,积极查找相关资料,努力完成课题实习任务。通过课题实习的训练,提高了学生分析、解决问题的能力,将所学理论知识与生产实际相联系,是学以致用的实践训练。

10考核实习报告

全部同学参加,以分组形式考核实习报告,采用PPT方式对实习情况进行汇报;实习报告应包括实习工厂概况、产品的工艺参数、生产工艺流程,主要产品及质量标准,主要设备,设备布置图、总工艺流程图等内容。我们要求学生的生产实习报告相同内容必须少于30%。实习报告成绩是指导教师根据PPT汇报实习报告和学生上交材料(包括实习日志、工艺流程图、实习总结等)评定的成绩。生产实习考核是教学效果评估的重要组成部分,可以有效促进教与学的效果。严格的生产实习考核,可以改变学生生产实习积极性不高的困境。我们严格制定了考核措施和成绩评定标准。实习成绩由遵守纪律表现、实习现场表现、PPT汇报实习报告3部分组成,各占1/3。这个考核方案,可以有效地调动学生实习的主观能动性,学生认识到实习教学的规范性,指导老师也有据可依。从我校2005级生物工程本科班开始实施,“五定五考核”模式提升生物工程专业本科生生产实习质量探索,该模式至今已经有9届630多名学生受益。我们拟不断修改、完善、总结该教学模式。学生普遍反映该教学模式十分有助于创新和实践能力的培养,对学生今后升学、就业和开展科学研究都十分有益,为培养发酵工程、生物制药领域的高级工程技术人才,打下坚实的专业基础。据统计,2011~2017届毕业生大多选择了中医药、生物制药、发酵技术等相关企业事业单位,吻合了本专业的培养目标和职业导向。其中中医药相关工作占50.2%,生物制药就业占26.92%,发酵技术占占21.79%。用人单位普遍认为本专业毕业生能较好地达到人才培养要求,有较扎实的专业基础知识,有较强的实践能力,有较好的工作适应能力、责任心和合作精神。2013~2016年的考研录取率分别为21.45%、15.66%、20.5%、21.33%。

参考文献

[1]左爱仁,谢斌,谢燕飞,等.基于校企合作的生物发酵教学模式探索[J].科教文汇,2013(259):72-74.

[2]朱显峰,张洪.加强生物工程专业生产实习质量的实践和思考[J].科技信息,2012(5):13.

[3]邵文祥,余雄英,舒青龙,等.三位一体模式培养生物发酵高素质人才[J].科教文汇,2016(7):75-77.

[4]王海英,熊海容,汪文俊,等.提高生物工程专业实习教学质量的探索[J].轻工科技,2012(11):165-166.

作者:左爱仁 吴莉 孙有智 邵文祥 徐佳 舒青龙 单位:江西中医药大学生命科学学院

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