面向生物工程與環(huán)保交叉領(lǐng)域研究生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

賀治國

[摘 要] 近年來社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，污染問題的突出嚴(yán)重威脅生態(tài)環(huán)境和人類健康。生物技術(shù)在污染修復(fù)及環(huán)境監(jiān)測方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，培養(yǎng)面向生物工程與環(huán)保交叉領(lǐng)域的研究生創(chuàng)新人才十分重要。通過跨院系合作形成具有中南大學(xué)鮮明特色的生物工程與環(huán)保交叉領(lǐng)域創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系;通過校企合作，在實(shí)戰(zhàn)中鍛煉研究生跨學(xué)科工程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力;通過團(tuán)隊(duì)人才梯隊(duì)建設(shè)，以“傳幫帶”方式實(shí)現(xiàn)交叉領(lǐng)域創(chuàng)新人才連續(xù)培養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞] 生物工程;環(huán)保;跨院系合作;校企合作;人才梯隊(duì)建設(shè)

一、國內(nèi)外現(xiàn)狀分析

近年來社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，生產(chǎn)過程中的污染問題十分突出，對生態(tài)環(huán)境和人類健康造成嚴(yán)重威脅[1]。生物技術(shù)由于治理效果好、二次污染少、經(jīng)濟(jì)可行，而在廢氣、廢水、有機(jī)固體廢棄物、土壤中的重金屬等污染修復(fù)及環(huán)境監(jiān)測方面發(fā)揮著重要作用[1-3];生物工程專業(yè)人才也是支撐生物制造業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的重要人力資源保障[4]。因此，生物專業(yè)的研究生是當(dāng)前和未來環(huán)保領(lǐng)域不可或缺的重要力量。同時(shí)，中南大學(xué)兼具礦業(yè)工程和材料制備領(lǐng)域的扎實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、豐富資源和優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)，在利用廉價(jià)天然礦物、礦冶二次資源、生物質(zhì)等制備環(huán)境污染的治理材料方面具有優(yōu)勢，可以為交叉領(lǐng)域研究生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供有力保障。因此，面向生物、環(huán)保交叉領(lǐng)域，結(jié)合微生物學(xué)、礦物加工、材料科學(xué)與工程進(jìn)行研究生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，不僅意義重大，而且十分可行。

目前國內(nèi)外大量研究已經(jīng)體現(xiàn)出微生物、植物、酶等生物相關(guān)材料在環(huán)保領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢[1]，以及綜合利用廉價(jià)天然礦物或者尾礦、廢渣等二次資源制備環(huán)境污染治理材料的重要價(jià)值[5，6]，但在綜合運(yùn)用生物、礦物、材料等學(xué)科的優(yōu)勢創(chuàng)新性地研究和防治環(huán)境污染方面仍然缺乏合力。環(huán)境污染的復(fù)雜性往往對多學(xué)科交叉運(yùn)用提出高要求，依靠單一學(xué)科難以高效、徹底治理污染。但目前非環(huán)保專業(yè)與環(huán)保領(lǐng)域的交叉融合不夠深入，缺乏高效地交叉學(xué)科人才培養(yǎng)體系。另外，在面向生物工程和環(huán)保交叉領(lǐng)域的研究生創(chuàng)新人才的培養(yǎng)方面，國內(nèi)外缺少相關(guān)教育教學(xué)改革的研究。因此，本文就這一交叉領(lǐng)域研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)的必要性和緊迫性以及人才培養(yǎng)模式進(jìn)行了探討。

二、面向生物工程與環(huán)保交叉領(lǐng)域研究生培養(yǎng)的必要性和緊迫性

首先，環(huán)保是國家的重大需求，生物工程可大力支撐清潔生產(chǎn)、支持環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近年來環(huán)保作為各項(xiàng)工作的重中之重，倒逼各行各業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和布局優(yōu)化。先進(jìn)適用的生物工程技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)生物制造領(lǐng)域的綠色生產(chǎn)，可將農(nóng)業(yè)廢棄物（如秸稈）及養(yǎng)殖污染物變廢為寶，可以替代農(nóng)藥和化肥從而避免對環(huán)境的嚴(yán)重污染，并可用于環(huán)境監(jiān)測及污染治理等[7]，實(shí)現(xiàn)對清潔生產(chǎn)和環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐。

其次，因地制宜面向生物工程和環(huán)保交叉領(lǐng)域開展研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)，意義重大。（1）可提高研究生的環(huán)保意識，在今后工作中有意識地從源頭控制污染;（2）突破原有學(xué)科的發(fā)展瓶頸，因地制宜，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的交叉融合和優(yōu)勢互補(bǔ)，形成具有我校特色鮮明的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系;（3）將研究生個(gè)人發(fā)展和國家需要有機(jī)結(jié)合，為國家和地區(qū)提供具有創(chuàng)新能力的復(fù)合型優(yōu)秀人才。

最后，亟須建立生物工程和環(huán)保交叉領(lǐng)域創(chuàng)新人才的系統(tǒng)培養(yǎng)體系。環(huán)境污染的復(fù)雜性要求多學(xué)科的運(yùn)用。事實(shí)上，學(xué)科交叉融合促成了許多科學(xué)前沿的重大突破[8]。然而，雖然生物工程在環(huán)保領(lǐng)域十分重要，目前仍然缺乏系統(tǒng)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，迫切需要從頂層推動該交叉領(lǐng)域發(fā)展，建立系統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，促進(jìn)創(chuàng)新思維的產(chǎn)生和技術(shù)突破。

三、交叉領(lǐng)域研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)的內(nèi)容及方案

生物工程與環(huán)保交叉領(lǐng)域研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)并非一蹴而就，需要從知識體系到實(shí)際案例循序漸進(jìn)獲得?；诒拘ｋp一流學(xué)科建設(shè)的成效和目前多學(xué)科合作的趨勢及實(shí)踐，以及團(tuán)隊(duì)在生物、環(huán)保交叉領(lǐng)域人才培養(yǎng)方面的已有經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目的目標(biāo)是充分利用本校學(xué)科優(yōu)勢，通過加強(qiáng)跨院系合作、校企合作和團(tuán)隊(duì)人才梯隊(duì)的“傳幫帶”，建立學(xué)校與行業(yè)、專業(yè)組織密切結(jié)合的專業(yè)化教師團(tuán)隊(duì)和聯(lián)合培養(yǎng)平臺，注重課程學(xué)習(xí)和科學(xué)研究的有機(jī)結(jié)合，拓寬研究生的學(xué)術(shù)視野，培養(yǎng)其學(xué)術(shù)敏感性，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維的訓(xùn)練，培養(yǎng)一批綜合素質(zhì)過硬、能高效解決實(shí)際難題的優(yōu)秀人才，推進(jìn)我校研究生教育教學(xué)改革。主要從以下幾個(gè)方面展開探索。

第一，跨院系合作形成具有我校鮮明特色的生物工程與環(huán)保交叉領(lǐng)域創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系。在當(dāng)前的院系結(jié)構(gòu)下，如何打通院系界限，實(shí)現(xiàn)學(xué)科深度融合，是培養(yǎng)交叉領(lǐng)域創(chuàng)新人才的關(guān)鍵。本項(xiàng)目將從培養(yǎng)方案優(yōu)化、跨學(xué)科課程開發(fā)、建立生物工程與環(huán)保工程設(shè)計(jì)專題課堂、統(tǒng)籌整合本校生物、礦業(yè)和材料學(xué)科師資和實(shí)驗(yàn)室資源、加強(qiáng)不同學(xué)科背景的導(dǎo)師和學(xué)生間的交流等入手，開展創(chuàng)新人才培養(yǎng)的研究。

具體方案：（1）研究生一年級實(shí)施大類培養(yǎng)方案，完成生物工程、礦物加工工程和材料科學(xué)與工程及環(huán)保領(lǐng)域重要課程，夯實(shí)交叉領(lǐng)域的通識基礎(chǔ)。另外推動不同學(xué)科背景的教師共同開發(fā)和設(shè)計(jì)跨學(xué)科課程;（2）建立生物工程與環(huán)保工程設(shè)計(jì)專題課堂，以現(xiàn)實(shí)工程實(shí)踐中不同的基礎(chǔ)問題的解決為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)各學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的消化和貫通;（3）充分發(fā)揮我校生物、礦業(yè)、材料學(xué)科的優(yōu)勢，打造跨院系項(xiàng)目平臺，統(tǒng)籌整合各院系師資和實(shí)驗(yàn)室資源，加強(qiáng)不同學(xué)科背景的導(dǎo)師和學(xué)生間的交流，打通院系界限、促進(jìn)學(xué)科融合，讓項(xiàng)目平臺成為培養(yǎng)交叉領(lǐng)域創(chuàng)新人才的孵化器。

第二，通過校企合作，在實(shí)戰(zhàn)中鍛煉研究生跨學(xué)科工程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力。學(xué)研結(jié)合是培養(yǎng)綜合創(chuàng)新型人才的重要途徑，校企合作是產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的重要形式。通過校企合作不僅可以提高研究生在基于真實(shí)需求的跨學(xué)科工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新能力，讓研究生的培養(yǎng)更貼近市場需求;還有助于合作企業(yè)在此過程中為自己的人才戰(zhàn)略儲備苗子，讓參與校企合作項(xiàng)目的研究生成為企業(yè)高層次應(yīng)用型人才的重要來源，實(shí)現(xiàn)多方共贏。

具體方案：充分發(fā)揮本校產(chǎn)學(xué)研優(yōu)勢，積極開發(fā)和維護(hù)企業(yè)合作關(guān)系，從企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)的環(huán)保需求或問題出發(fā)，使研究生有機(jī)會參與實(shí)際項(xiàng)目的工程設(shè)計(jì)，在實(shí)際問題的解決中不斷運(yùn)用、整合以往所學(xué)并得到反饋和調(diào)整，將不同學(xué)科的知識、技術(shù)和思維融會貫通，從掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)到實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，為企業(yè)難題提供可行解決方案。通過團(tuán)隊(duì)合作和與企業(yè)的深度接觸和溝通，鍛煉研究生的溝通交流和協(xié)作能力。通過校企合作，既解決了企業(yè)難題，又實(shí)現(xiàn)了人才培養(yǎng)。