摘要：文章对中国农业大学食品科学与营养工程学院开设的生物工程专业的培养计划定位、课程设置分析、本科生科研训练项目及本科生生物工程专业设置存在问题等方面进行了深入细致分析，提出依托食品科学群建设本科生物工程专业的思考和建议。
关键词：生物工程建设 学科群 课程设置
随着生物技术的发展和相关产业的兴起，社会对生物工程人才的需求也将不断增加，我国很多高校相继设立了本科生物工程专业。
截至2008年，全国有230多所高校招收生物工程专业本科生。其中国家985工程重点建设的39所高校中，有21所大学招收生物工程专业的本科生。国家211工程重点建设的112所高校中，有53所大学招收生物工程专业的本科生。这些高校招收的生物工程专业本科生的依托学科群差异很大，有些是依托化工类学科（清华大学）、有些是依托理科生物类学科（中山大学）、还有一些是依托医药（复旦大学）、食品（中国农业大学）等应用学科群而设立的。因此，各类高校的生物工程专业在培养目标和培养方案上有一定差异。
依托不同领域学科设立的生物工程本科专业培养方案、课程体系应该互相有别、各有侧重，这样才能更充分满足各领域不同行业对这类人才的特殊需求。食品生物科学和生物工程技术在现代食品生产的应用已远远超过了传统的微生物发酵领域。相对于依托于其他学科建立的生物工程专业，食品类院系培养的生物工程专业面对的就业方向更为广泛。因此食品院系类的本科生生物工程专业培养方案应具有突出的特色，既要包含生物科学与技术、传统微生物、发酵工程等方面的教学内容，又要反映出现代食品生物技术方面的理论与实践知识。现以中国农业大学食品科学与营养工程学院作为实际案例，对以食品生产领域各学科为依托的生物工程本科生培养方案和课程体系建设进行系统的分析。
一、培养计划制订的总体思路
中国农业大学食品科学与营养工程学院开设的本科生生物工程专业，其培养目标定位是：培养掌握生物技术及其在食品相关领域应用的基本理论，具备从事食品相关的研究、开发、生产和管理等方面的技能的高级科学技术人才。
生物工程专业本科生培养计划的总体思路是“厚基础、个性化、创新性、学分制”。厚基础是指加强基础教育和基本技能训练；个性化指通过增加选修课比例发展学生个性；创新性指通过教学方法和教学手段的改革以及加强实验、实习、社会实践等环节，培养学生的创新意识和创新能力；学分制指实行学分制教学管理制度。
二、依托食品学科群专业的课程设置
根据中国农业大学本科专业培养要求，生物工程专业本科生培养计划分为理论教学和实践（实验、实习）教学两种课程体系。教学内容上分为三大类，即通识教育、基础知识教学和专业知识教学与专业技能训练。
生物工程专业本科生的通识教育是按照中国农业大学本科生培养的统一要求设置的，包括外语、思想政治理论课、文化、体育、计算机等类课程共计44学分，其中政治思想理论课是按教育部对全国高校本科生培养的统一要求而设定的。基础知识教学课程包括食品专业类统一设置的数学类（高等数学、概率论与数理统计、线性代数）15学分、物理7学分、化学类课程（包括普通化学、分析化学、有机化学、物理化学和生物化学等课程）22.5学分；食品类专业公共基础课程如普通生物学、生物统计应用、普通微生物学、食品化学、食品工程原理等合计11学分，还包括生物工程专业基础课程（分子生物学、基因工程原理、细胞工程原理、食品微生物学、生物生理基础等）合计11学分。专业知识教学包括生物反应工程、发酵工程、食品酶学与酶工程、食品生物技术进展、生物分离技术等必修专业课课程合计14学分。实践教学包括主干课程中的各类实验课（普通生物学实验、普通微生物实验、食品化学实验、生物分离技术实验、食品工程原理实验、食品酶与酶工程原理实验等）及专业认识、科技实践、毕业设计等共30.5学分。
为了确保学生能有足够的个性化发展空间，同时为了使学生能够广泛了解食品学科方面的知识，依托于食品学科群设置的本科生物工程专业培养方案中规定了学生可以依据个人兴趣任选16学分的专业类选修课程。这类选修课不限于生物工程的知识范畴，其范围涵盖了食品分析、各类食品加工工艺、营养与卫生、食品质量控制、食品安全监控、食品生产管理和食品文化等各个方面40余门课程。这样，依托于食品科学的生物工程专业的学生根据学院学科群的发展状况，丰富食品行业各个领域的知识及提升自己多方面的能力。
通过比较分析招收生物工程本科生的“985”工程大学的培养方案，可以看出依托不同领域学科设立的生物工程本科专业在课程设置上，除了清华大学等3所大学的本科生物工程专业课程体系明显偏重于所依托的化工、医学工程、信息工程等学科群，其他985工程大学的生物工程专业本科教育课程体系均注重各学科知识的平衡（见表1），说明生物工程专业主干课的建设相对比较稳定。
三、本科生科研能力训练项目
生物工程专业的建设总体上在保证掌握扎实的专业理论基础前提下，侧重培养应用型、生物技术产业化工程技术人才。在课程设置上，为了加强学生科技实践能力和创新精神的培养，提高学生的综合素质，实验、实践类的教学，学分比重达到24%。在此基础上，为了调动学生课外学习的主动性、积极性，让学生尽早地参与和体验科研工作，给学生提供更多的适合自己特点的挑战和培养机会，生物工程专业的本科生培养计划中还设置了自选科研训练项目（ResearchProgram，RP）。
这种本科生RP训练科目要求学生在教师指导下独立承担一个小型研究课题。研究题目既可以由学生自行提出、指导教师认可的方式确定，也可以由指导教师提出，师生双向选择的方式确定。
本科生RP训练科目要求学生完成文献检索分析、实验、实验结果分析或研究论文等一个完整的科研训练过程。学院有专项负责本科生RP的评估小组，从立项至完成都需经过评估，最终通过结题验收的学生将获得2学分，计入专业选修课学分。同时，RP工作开展时间达到一年，且取得良好进展的RP项目，可以作为本科生毕业论文提交，学生无须再按学校的统一要求进行毕业论文的研究工作。
生物工程专业的本科生可以在第二学期开始以后的任何时间开始自己的RP训练。同时，鼓励本科生优先在自己专业相关的范围内选定RP训练项目，这样有助于学生在RP训练中能更好地理解运用所学专业知识理论。同时为了更好地发挥学生的主动性、积极性，并不要求学生的RP题目限定在生物工程专业知识范围内，学生可以在全院范围内任意选择开展RP活动的指导教师及实验室，使本科生对自己专业所属的学科群有更为深入的了解，而RP项目的开展也有助于学生对整个课程设置认识更为清晰。
四、本科生物工程专业课程设置中存在问题
从2004到2008年，中国农业大学的本科生物工程专业培养方案经历过两次国内同行专家的论证讨论，在认可专业设置和专业发展的前提下，提出主要建议和争议如下。
（一）如何协调专业知识面的宽与窄的问题
有人提出：随着高校办学规模的迅速扩大，我国的高等教育开始进入大众教育阶段。同时，作为“985”工程建设的国家重点大学，研究生培养规模不断壮大，本科教育的专业特征和高层次特征实际已经弱化。本科教育的总体目标应该是培养具有扎实基础知识，具备基本专业技能、富有创新精神的通实性人才。
但是像生物工程这样应用领域广、技术知识特点强的学科，必须有突出的专业基础储备才能学好相关专业知识与技能，既要求有深厚的化学、数学和物理方面基础理论知识，又必须要求有坚实而广泛的生物学科方面的基础知识。在总学分有限的情况下，只能压缩专业主干课程所占比例。通过增加专业选修课的方式拓展学生的专业知识背景，可满足不同应用领域的人才培养要求。
（二）应该依托学科群进行特色专业建设
学者专家讨论课程设置时，争议最多的问题是究竟开设哪些专业课程才是合理的？建立的课程体系是否要考虑“依托学科群的师资力量？是否应该将具有学术优势领域相关的课程纳入必修课？每所开设生物工程专业的高校是否都应按照所谓的最合理的课程体系制订培养方案？”
如前所述，全国有230多所高校招收生物工程专业本科生，既有“985工程”和“211工程”国家重点建设大学，也有面向本地人才培养的省地所属高校。仅北京就有清华大学、北京航空大学、中国农业大学、北京工商大学、北京农学院、北京理工大学、北京化工大学、中国矿业大学、北京联合大学等9所高校招收生物工程专业本科生。
由于各类高校的本科生物工程专业的培养目标有较大差异，所依托的学科群也各不相同，既有依托于化工类学科群的，也有依托与生物类学科群的，还有依托食品类学科或医学类学科群设立的本科生物工程专业，所以各高校的课程体系不可能、也没有必要按统一的要求去设定。相反，各高校应该依据自身依托学科的优势设置课程体系，建设具有各自特色的生物工程专业培养方案，这样才有利于满足各应用领域对生物工程人才的需求。
对于地方院校或是教学为主的高校而言，按照专业特点设置“雷同”的课程体系并无不妥。但是对于985工程大学、特别是定位于研究型大学来说，设置课程一定要充分考虑优势的依托学科背景和师资背景。在研究型大学中，师生有一个公认的观点：研究做得好的学者未必能讲好专业课，但没有良好的相关研究和学术背景的教师也无法讲好专业课，难免用照本宣科的方式传授书本知识。只有课程体系与其依托学科科研、学术和师资优势一致时，这所大学培养的学生才可能充分享受这些优势资源，使学生受到最高水准的教育服务。反之，依托一个一流学科群设立的生物工程本科专业，因为所谓最合理的课程体系而只能让学生远离依托学科带头人、远离依托学科的科研设施条件，很难培养出高质量、具有特殊优势的大学生。
分析招收生物工程本科生的著名大学，由于其所依托的学科群综合实力在国内名列前茅，因此这些大学都是按照自身的依托学科优势进行“设课”。例如，清华大学的生物工程本科的培养课程体系是以化学工程专业核心，包括化工原理、化工热力学、化学反应工程、化工系统工程、基因工程原理、细胞培养工程等主干课程；上海交通大学的生物工程学科群是依托生命科学学科群设立的，其专业课程有基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物工艺学、生态工程、环境生物工程等；华南理工大学的生物工程依托学科群则是生物信息学科群，主要专业课程包括工程生理学、医学传感器原理及测量、医学仪器及设备、生物医学信号处理、医学成像技术、医学图象处理、医院信息系统、心血管动力学、生物医学材料等。
中国农业大学本科生物工程专业的依托学科群是食品科学学科，因此在课程体系具有突出的食品生物技术特点。这对其他高校的依托食品学科招收培养生物工程专业本科生的课程体系设置具有一定参考价值。
参考文献：
[1]刘胜贵.学科为专业建设服务，培养生物工程专业创新型人才[J].高教论坛，2007，（6）：106-108.
[2]江珩，郑用琏，陈守文.理工复合型生物工程专业建设初探[J].高等理科教育，2007，（1）：143-146.
[3]李利军，牟占军，张冬艳，刘丽华.生物工程专业建设的研究与实践[J].内蒙古工业大学学报（社会科学版），2005，（2）：135-138.
[4]中国教育在线http：//gkcx.eol.cn/sphtm/1/spIntro.htm.
作者简介：曲桂芹，中国农业大学食品科学与营养工程学院副教授，主要从事果蔬品质、功能性成分的分子机理研究及生物工程专业的教学工作。
基金项目：教育部特色专业建设项目（TS10618）