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面向农业生物资源生化制造新兴产业培养“三实”应用型研究生人才的教育实践
浏览次数:次 发布时间 2018-05-21 09:35来源: 作者:

一、成果简介

1.主要解决的研究生教育实践问题

本世纪以来,从转变发展模式,持续探索破解“三农”问题新途径出发,国家加快了传统农业加工产业的转型升级,从可再生的生物质资源替代日益稀缺的矿物质资源,形成发展可再生、低碳的农业生物资源利用的重大需求;在这一背景下,化学工程与技术学科不断拓宽学科内涵,形成了农业生物资源生化制造学科新方向。该学科方向主要面向农业生物资源生化制造新兴产业,培养化学工程与技术新领域的应用型研究生人才,目前面临着学科领域不断扩张、师资队伍结构单一、理论教学与实践不匹配等问题,表现出研究生教育的课程体系不够开放、教学方法不够创新、实践体系不够深入三大瓶颈。

2.解决实践问题的方法

(1)引入了工程教育理念,以强化基本知识、基本能力、基本素质的“三基”培养为目标,学校和企业共同参与构建了“三基”培养的研究生课程和实践体系;

(2)依托浙江省农副产品生化制造重点科技创新团队、浙江省种养废弃物循环利用与污染防控技术重点科技创新团队的研究力量,打造了工程科研与国际背景教师和企业工程师相结合的“两师”师资队伍;

(3)以浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室、浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心(省2011计划)、生物质综合利用技术浙江省国际科技合作基地、中德农产品加工工业研究院(浙江省引进大所名校科技创新载体)、企业研究院等研究载体为依托,打造与行业产业紧密结合的研究生教育实践平台;

3.创新点

(1)针对农业生物资源生化制造新兴学科方向的多学科与强实践的特点,构建了立足工程理念、产教融合、科教协同的“实学实效教育,培养具国际视野的做人实在、做事实干、做学问实用的‘三实’应用型研究生”培养体系;

(2)利用行业产业紧密结合的研究生教育实践平台,在课程体系、师资配备、研究课题等方面全体系产教融合、科教协同;

(3)形成以“做人实在、做事实干、做学问实用”等核心理念为导向,以三实讲坛、三实报、行业期刊、三实奖学金等为具象化载体的“三实”人才培养文化。

4.推广应用成果及贡献

1)“三实”理念深度实施,保障学生培养质量:近4年毕业的研究生在农业生物资源生化制造新兴产业企业、科研院所就业达62.5%10人),为企业行业培养了一批高层次人才,经企业调查,反应良好,在校研究生暑期入企获得地方科技部门好评并获得优秀;

(2)产教科教协同合作,实现校企多赢格局:设立省2011中心研究生创新项目19项,建立研究生校外实践基地30个,聘请校外兼职硕导26人,学生硕士论文选题来自企业60%,合作项目26个;

(3)“三实”理念的工程教育教学方法的系统化创新成果丰硕:发表教育教学研究专著1部,论文6篇,获得教育部人文社会科学研究规划基金1项、浙江省教育科学规划课题1项、浙江省新世纪高等教育教学改革项目1项;

(4)工程人才培养推动重大项目研发:汇集多方优势资源,促进了高层次人才培养,推动了重大工程项目研发。已获批立项主持“十三五”浙江省重点研发计划项目9项、参与3项,国家星火计划7项,国家火炬计划1项等。


反映成果的总结

本世纪以来,国家层面从资源利用、环境承载、构建美丽中国和农业产业升级、破解三农问题、实现乡村振兴等方面,从可再生的生物质资源替代日益稀缺的矿物质资源,形成了亟需发展可再生、低碳的农业生物资源利用的重大需求;在这一背景下,形成了化学工程与技术一级学科不断拓宽农业生物资源利用新领域的重大需求。浙江科技学院作为一所地方本科院校,积极对接国家需求,立足长三角及浙江省传统农业加工产业升级和战略新兴产业发展的要求,从2005年起,逐步建立并形成了农业生物资源生化制造新兴交叉学科方向。在这一学科方向上,重点围绕生物源活性物、生物源蛋白、生物源油脂、木质纤维、生物源糖、生物气与炭等领域研究与开发,通过化学制造技术、生物制造技术、循环利用技术等技术集成,在前瞻性科学与核心技术、产业共性与关键技术、新产品研制与高新技术企业培育等三个层面进行跨学科、跨学产研政协同科技创新和人才培养。

逐步实现从以矿物质为基础的化学工业转变为以生物质为基础的绿色化学工业,是世界化学工业的发展方向,是化学工程与技术学科发展中更广阔、更可持续的领域。浙江科技学院化学工程与技术学科与国内高校同类学科差异化发展,聚焦农业生物资源生化制造新兴学科方向,以更丰富的农业生物资源替代日益稀缺的矿物质资源为研究对象,经由化学反应或生物反应实现农业生物资源物质的转化,采用过程工程与工艺技术实现产品提纯和形态加工,研究开发生物基绿色化学品,形成了农业生物资源高效绿色转化特色方向。在农业生物资源高效绿色转化领域的人才培养、应用基础研究、技术开发和社会服务等方面形成明显的特点。

浙江科技学院化学工程与技术学位点在学校国际化办学优势与特色的基础上,为进一步推进学生学以致用、与企业和国际无缝接轨,提高学生的工程实践创新意识和能力,通过校企和国际协同,在加强农业生物资源生化制造相关领域的技术集成创新的同时,率先提出和实践了实学实效教育,培养具国际视野的做人实在、做事实干、做学问实用的三实应用型研究生人才的培养模式;主要包括:

——通过引入了工程教育理念,以强化基本知识、基本能力、基本素质的“三基”培养为目标,学校和企业共同参与构建了立足于“三基”培养的研究生培养课程和实践体系

——依托浙江省农副产品生化制造重点科技创新团队、浙江省种养废弃物循环利用与污染防控技术重点科技创新团队的研究力量,打造了工程科研与国际背景教师和企业工程师相结合的两师师资队伍

——以浙江省农产品生物与化学加工技术重点实验室、浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心(省2011计划)、生物质综合利用技术浙江省国际科技合作基地、中德农产品加工工业研究院(浙江省引进大所名校科技创新载体)、企业研究院等创新载体为依托,打造与行业产业紧密结合的研究生教育实践平台

——通过多年实践,在化学工程与技术研究生教育中逐步形成以了“做人实在、做事实干、做学问实用”等核心理念为导向,以三实讲坛、三实报、行业期刊、三实奖学金等为具象化载体的“三实”创新育人文化

一、基于“三基”培养的研究生培养课程和实践体系

浙江科技学院化学工程与技术一级学科学位点于2009年获批为立项建设硕士学位授予点,2010年开始培养研究生。学位点在化学工程与技术一级学科下形成了化学工程(081701)、化学工艺(081702)、生物化工(081703)、应用化学(081704)、工业催化(081705)等5个二级方向,2014年申报获批自主设置二级学科方向生物质资源利用技术与工程(0817Z1)。目前学位点形成了一套体现化学工程与技术学科内涵和基本要求,突出农业生物资源生化制造特色,引入了工程教育理念,以强化基本知识、基本能力、基本素质的“三基”培养为目标的研究生培养课程和实践体系,并持续在课程和人才培养上开展教学改革。(表1

在化学工程与技术学科内涵和基本要求上,学位点在课程设置上开设“现代分离工程选论”、“高等化工热力学”、“高等反应工程”学位类平台课,要求所有学生必修。同时开设“高等有机化学”、“传递过程原理”、“酶学与生物催化”、“高等生物化学”、“生物质资源利用选论”等5门学位方向课,要求每个二级学科方向选学3门。基本知识学分达12学分,占总学分的37.5%

在化学工程与技术学科的基本能力方面,学位点开设了“文献检索与科技写作”、“现代仪器分析与技术”、“现代发酵工程”、“过程工艺设计与模拟优化”、“绿色化学与化工”、“波谱分析”、“催化与催化剂”、“碳一化学”、“生物信息学”、“基因工程选论”、“绿色制浆造纸”、“生物技术制药选论”、“农产品干燥新技术”、“天然产物化学”、“纳米材料与技术”、“有机合成选论”、“数值计算方法”等17门选修课,涵盖了合成、工程菌构建等上游技术,发酵、提取、纯化、工艺模拟、生物信息学等中游生产、建模技术,分析、表征、干燥、制剂、功效评价等下游技术,也包括了绿色化学、天然产物化学、碳一化学、纳米材料等特定领域的知识面,以及文献检索、数值计算等工学研究工作必须具有的工具性能力的培养。基本能力课程学分达8学分,占总学分的25%

在化学工程与技术学科的基本素质方面,从大化工乃至工学研究生培养的角度,突出了德育教育和国际化视野,开设了“中国特色社会主义理论与实践研究”、“自然辩证法概论”、“硕士英语”、“硕士英语口语”等4门必修课和“二外德语”、“二外日语”、“论语导读”、“中国传统文化评析”等4门选修课,基本素养课程学分达6学分,占总学分的18.75%

在课程实践方面,要求参加4周以上的实习实践活动,并完成30次以上的公开举办的学术活动,做主题报告不少于5次。实践学习学分达6学分,占总学分的18.75%

两师”师资队伍:

多年来,学位点通过工程科研、产学合作、国际合作等培养教师,建立青年导师制,鼓励教师赴企业一线、出国访学等。目前已有硕导41人(表2,包括:国家千人计划、浙江省千人计划、国务院特殊津贴获得者、浙江省首批“万人计划”科技创新领军人才、浙江省151人才计划、浙江省青年科学家培养计划、浙江省高校中青年学科带头人、浙江省块状经济转型升级服务专家等各类人才;其中具有3个月以上海外学习工作经历的国际背景导师24人(58.5%),具有企业工程科研经历的工程背景导师2151.2%;目前,已在协同企业中建立了相对稳定的企业导师队伍,联合培养本科生和研究生,已聘请企业兼职导师26人(表3)。聘请资深工程师、知名学者、科技型企业家作为客座/兼职教授100余人。举办科技型企业家、资深工程师、知名学者三实讲坛200余期。

研究生教育实践平台

——化学工程与技术学位点教育教学的拓展延伸

①2009年:2009年获批作为立项建设硕士学位授予点;

②2010年:培养研究生;

③2013:获准硕士学位授权点;

④2014年:申报获批自主设置二级学科方向生物质资源利用技术与工程(0817Z1);

2014年:获批开展化学工程与技术来华留学硕士研究生招生;

——高水平学科科研平台反哺研究生教育教学

①2007年:获浙江省农产品化学与生物加工技术重点实验室(浙江省首个农产品加工类省级重点实验室)2010年以优异成绩通过验收;

②2009年:浙江省农副产品生化制造重点科技创新团队,浙江省首批重点科技创新团队;

2009年:中德农产品加工工业研究院(浙江省引进大所名校科技创新载体),中德四校合作

④2011年:参与合作浙江省调味食品制造工程技术研究中心,负责先进制造过程工程技术方向;

⑤2012年:浙江省首批十二五重点一级学科(化学工程与技术)。

2015年:浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心(省2011计划)

72016年:浙江省一流学科B(生物化工方向)

——产学合作构建研究生校内外实习实践全平台

一是学位点拥有自主研发的中试研究实验体系。包括自主研发的生物质高压氢解反应、微波冻干中试实验装置等先进教学、实验仪器设备,拥有超临界工艺系统、生物质裂解反应工艺系统、分子蒸馏工艺系统、层析分离工艺系统、超声波萃取工艺系统等,研究生可以直接在学校参与中试实验。

二是学位点积极通过产学合作的方式与企业联合培养学生与巨化集团、新安化工集团、浙江化工研究院、杭州市化工研究院、浙江华康药业股份、新和成制药、赞宇科技股份、浙江医药股份、浙江天草生物、汇能生物、浙江工程设计公司、新东港药业、捷马化工、易文赛、鑫洋食品添加剂有限公司、普洛制药等30余家大中型化工企业、研究院达成了研究生培养基地的协议(表4

三是学位点加强研究生工程技术能力培养。通过鼓励研究生深入企业开展相关课题研究,坚持“课题从企业中来,成果到企业中去”,培养解决企业实际问题的能力,2011-2016学年44位研究生中有26学位论文选题来自产学合作项目(表5),占比达60%。利用研究生创新基金培养研究生实践能力,2016年至今共立项19项(表6)。

是参与产学合作联盟与共同体、行业协会:参与国家石斛产业技术创新战略联盟、国家酵素产业技术创新战略联盟、江苏省石斛产业技术创新战略联盟、中国柿子产业协同创新共同体等,中国食品工业协会发酵工程研究会副会长单位、中国生物发酵产业协会功能发酵制品分会副理事长单位、中国生物工程学会生物资源专业委员会副主任委员单位、浙江省食用菌装备协会副理事长单位、浙江省食品添加剂与配料行业协会专家委员会主任委员单位等。

——国际合作平台开拓研究生国际化视野

①2009年与德国埃姆登里尔应用科学大学、德国汉诺威应用科学大学、德国纽伦堡应用科学大学共同发起成立中德农产品加工工业研究院,获浙江省引进大院名校科技创新载体建设支持;2010年来承办国际论坛3

研究生在读国外高校交流、毕业留学读博3人次;

2014年起招收化学工程与技术全日制来华留学研究生,目前留学研究生毕业6人,在读23人;

国际协同进行科学研究,联合承担国家和省部级科研项目10余项,联合发表高水平论文20余篇

四、“三实”创新育人文化载体建设

浙江科技学院化学工程与技术学位点长期实践并培育三实文化,其核心包括:

——科学、人文、和谐、创新四层面为实施路径,倡导科学精神,培植人文素养,孕育和谐心灵,激发创新思维

——以三实讲坛、三实报、行业期刊、三实奖学金等为具象化载体,促进了研究生能力、素质、精神境界的提升。

——以“做人实在、做事实干、做学问实用”为核心实用价值观、人才培养观、学科和文化建设观

通过对实学实效教育理念与三实人才培养体系多年的实践,出版了24万字办学专著《三思两言实录——以实学思维办学科办文化》(浙江大学出版社),在《中国大学教学》、《高等工程教育研究》等发表教研论文共6篇,获得教育部人文社会科学研究规划基金1项、浙江省教育科学规划课题1项、浙江省新世纪高等教育教学改革项目1项。2005年开始在学位点所在学院网站刊发报导2164篇,研讨文章276篇,编辑发行《三实报》36期。在《浙江造纸》期刊中刊发“生物质利用”研究生专栏。合作企业设立三实奖学金,表彰研究生在科研中做出的贡献。

从当年求企业招聘毕业生到目前一批批企业来校求聘毕业生。近年来约60%左右的研究生毕业生进入到农业生物资源生化制造相关的科研院所和科技型企业从事产品开发、分析检测、技术推广和管理等重要岗位,一批已成为企业骨干,毕业生对企业发展起到了支撑作用。三实应用型研究生人才广受企业行业认同,为农业生物资源生化制造产业发展提供了应用型人才支撑。

中国教育报、浙江新闻联播等20余家媒体报道96篇,省部各级领导来访考察和指导50余人次。中国发酵工业协会名誉理事长尤新教授、中国化工教育协会负责人丁巨元、台湾中华真菌学会原理事长吴声华教授等协会领导,法国药学科学院院士张勇民教授、北京化工大学院士谭天伟校长、中国工程院院士陈剑平教授、国际食品科学院院士饶平凡教授、加拿大皇家科学院院士、工程院院士朱世平教授、加拿大工程院院士倪永浩教授、德国皮肤学会原主席Schroeder教授等国内外著名专家来访考察和指导100余人次,均对实学实效教育理念与三实人才培养体系给予了高度评价。

五、面向农业生物资源生化制造新兴产业培养“三实”应用型研究生人才的教育实践成果:

——开展的教育教学研究:

浙江省教育科学规划课题:创新驱动发展战略与卓越工程师实践教育体系改革(2015SCG323),陈丽春、毛建卫、楼坚等,结题

教育部人文社会科学研究规划基金:校企协同创新与应用型创新人才培养-基于高校科技创新团队的研究(13YJC880004),陈丽春、毛建卫等,结题

浙江省新世纪高等教育教学改革项目:“实学实效”教学,培养近化类工科“三实”创新人才的探索与研究(yb08060),毛建卫(1/5),结题

——出版的专著、论文:

毛建卫,三思两言实录——以实学思维办学科办文化[D],浙江大学出版社,2012.7

陈丽春、毛建卫、杨瑞芹.依托特色学科培养卓越工程师的研究与实践[J].中国大学教学. 2012.9;

陈丽春、毛建卫、茹潇潇、陈洁琼.校企协同创新培养应用型人才[J].高等工程教育研究. 2014.3;

陈丽春毛建卫刘渊.卓越工程师成长需要实践沃土[J].高等工程教育研究. 2017年第1;

王宏鹏,吴志宏,楼坚,陈洁琼,毛建卫,杨瑞芹,刘士旺.中德高校人才培养与科研合作改革初探[J].浙江科技学院学报. 201511;

盖希坤,李音,邢闯,吕鹏,成忠,杨瑞芹.基于工程教育的生物质化工课程教学模式探索[J].浙江科技学院学报. 201611;

成忠.以工程项目为载体的化工专业实践教学体系探索与实践[J],化工高等教育.2016.08

——“三实”应用型研究生培育成效(表7):

蒋增良,2013届毕业生(联合培养),攻读浙江大学博士,哈佛大学访学1年,现为西湖大学研究人员,从事天然功能成分研究,导师:毛建卫;

欧阳洪生,2015届毕业生,现为浙江省化工研究院有限公司国家重点实验室研发人员,负责新冷媒产品开发及性能研究,参与实验室国家级项目导师:毛建卫;

葛秋伟,2016届毕业生(联合培养),现为浙江工程设计院有限公司设计人员,从事产业化工程设计,导师:毛建卫;

肖竹钱,2016届毕业生,就职浙江省农产品生物与化学加工技术重点实验室,工作一年发表论文10余篇,承担省级计划项目1项,参与省重点研发计划项目1项,主要研究利用木质纤维素制备多元醇等,导师:毛建卫;

张金建,2017届毕业生,现就职浙江华康药业股份有限公司企业研究院,进行生物质资源提取半纤维素木糖协同制备纸浆新工艺产业化,导师:毛建卫。

王珍珍,2017届毕业生,现就职浙江省农业生物资源生化制造协同创新中心,主要参与利用农业生物资源制备食用、日化、饲用、农用酵素研究,已发表论文10余篇,导师:毛建卫、沙如意;

王玲,2017届毕业生,现就职珀莱雅化妆品股份有限公司,主要从事植物源化妆品开发,导师:王永江;

陈南男,2017届毕业生,现就职杭州化工研究院有限公司国家重点实验室研发人员,主要从事纤维素纸基化学品的技术服务。

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