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基于多学科交叉融合的生物工程人才培养模式探索与实践
1、问题的提出、课题界定、国内外研究现状述评、选题意义与研究价值。 （1）问题的提出
2017年2月18日，高等工程教育发展战略研讨会在复旦大学召开，会议达成了新工科建设“复旦共识”。与会各高校一致认为要实现从传统经济向新经济转变，必须推动国家和区域人力资本结构转变，其核心要素是主动调整高等教育结构、发展新兴前沿学科专业。根据达成的共识，教育部高等教育司于2月20日下发了《关于开展新工科研究与实践的通知》(教高司函［2017］6号)，对研究内容和组织安排进行了部署，全面启动“新工科”建设和发展。
多学科交叉融合是“新工科”人才培养的重要基础。学科专业界限分明、学科交叉优势得不到发挥，严重制约了我国跨学科人才的培养。弱化专业界限、强化学科间交叉融合，打破院、系、专业的现有体制格局，构建多学科交叉融合发展是科学自身发展和外部需求的必然趋势，学科交叉可以纠正当前学科过度专业化所产生的惰性。此外，当前大多数高校的困惑并不是要不要进行多学科之间的交叉融合，而是如何进行学科之间的交叉融合以及如何把握学科交叉的范围和程度，这是大多数高校学科交叉融合面临的主要问题。
（2）课题界定
多学科交叉融合：不断打破学科边界，不断加强学科间相互渗透、交叉。学科交叉融合既是学科发展的趋势，也是产生创新性成果的重要途径，是我国高等学校教育发展的必然趋势。本研究就生物工程人才培养模式进行探讨，将化学学科、材料学科、物理学科、计算机学科等与生物学科交叉融合，培养具备科学、人文、工程知识的复合型“新工科”人才。
（3）国内外研究现状述评
美国大学教育在20世纪90年代兴起了“回归工程”的浪潮，提出建立工程教育的“大工程观”。这种“回归”即“否定之否定”，是更高意义上的“回归”，是学科的综合与方法的综合。哈佛大学、麻省理工学院以及我国的清华大学、中国科学技术大学等众多高校都十分注重学科交叉融合的推动和建设。目前，教育部在实施高等学校创新能力提升计划(简称“2011 计划”)过程中，要求高校要打破传统的思维方式，转变创新的理念和模式，以学科的交叉融合为基础，加快知识、技术的转化速度，促进多学科资源的紧密结合，从而支撑国家和社会的发展。
我国高等学校在长期发展过程中，对跨学科交叉融合展开了积极的探索与研究。但是，体制问题依然是阻碍学科交叉融合的重要因素之一。在管理体制上，我国高校院系以及专业的划分细化，无形中造成日常教学、人才培养的固定分割，大大削弱了不同学科专业间的交叉和融合。同时，当前我国高校没有设置专门的交叉学科门类，各个专业都是实体组织，各个专业各自为阵，各自制定自己培养方案，这样势必会阻碍学科交叉融合在国内高校中的推广。
（4）选题意义与研究价值 生物工程属于传统工科，面对新技术、新经济的变革更加需要适应新形势，主动“升级”。人才培养不能再拘泥于传统教学内容和课程体系，也不能再忽视新技术对包括生物工程在内的各行业带来的深刻变革，否则培养出来的人才缺乏应对快速变化的创新能力，生物工程人才就会失去专业竞争力。多学科交叉融合是当前科技革命的主要特征之一，“新”生物工程人才就体现了化学学科、材料学科、物理学科、计算机学科与生物学科的交叉融合，具备科学、人文、工程知识的复合型人才已经成为新工科人才培养的基本要求。
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2、课题理论依据、研究目标、研究内容、研究假设、创新之处 （1）课题理论依据
继信息技术产业之后，生物技术产业被认为是21世纪的领头产业，是世界经济中重要的主导产业之一。随着生物技术在医药、食品、环保、能源和农业等领域的的广泛应用，我国对具备跨学科综合能力的应用型生物技术人才需求与日俱增。但是，一成不变的学习和教育模式，使高校生物专业的学生所具有的专业知识面相对较窄，缺乏解决综合性问题的实践能力。多学科交叉融合可以激发学生的创新能力，有助于为社会提供更多具有跨学科能力和合作能力的应用型人才。为此，本项目以××××××生物工程专业为例，对基于多学科交叉融合的××××生物工程应用型人才培养模式进行探索。
（2）研究目标
通过人才培养方案的修订，课程模块的构建，搭建实验室开放平台，改革“项目+竞赛”的模式等促进多学科交叉融合在生物工程教学体系中的应用，拓宽学生的知识面，增强学生的创新思维、综合实践能力和逻辑思维能力，培养适合新经济的“新工科”人才。
（3）研究内容
以×××××生物工程专业为例，对基于多学科交叉融合的地方高校生物工程应用型人才培养模式进行了探讨。
主要研究内容包括：行业、企业等对人才需求的调查；基于多学科交叉融合的生物工程专业人才培养方案的修订；“新工科”要求下，课程模块的构建等。
（4）研究假设
本项目的研究与实施有助于全面提升地方高校生物工程学生的创新创业能力和综合竞争力，全面提升学校教育教学质量。
（5）创新之处
① 积极推进校企合作，建立基于多学科交叉融合的合作培养人才机制
学院在教学设施、实验设备、职工培训等方面为企事业单位服务，企事业单位为学院提供实习场所、实习岗位，并安排工程技术人员参与对学生的指导。通过校企资源合力，强化“新工科”人才培养。
② 建立校内实验室共享与开放机制，加强学生实践动手能力的培养
通过实验室的开放和共享，鼓励学生参与教师科研课题、自主进行实验研究，开展创新课题研究，提高学院实验资源的有效利用率。
③ 实施“项目+竞赛”方式，加强学生创新意识和创新精神的培养
一是成立了大学生科技创新俱乐部，选拔教授、博士担任专业指导，为有创新意识和创新能力的学生搭建课外实践交流平台；二是整合教学内容，将教学内容项目化，教学活动竞赛化，以项目形式完成教学任务，以竞赛形式完成教学活动；三是鼓励学生申报各级各类大学生科技创新项目，促进学生综合素质的提高和实践创新能力的增强。
3、研究思路、研究方法、技术路线、实施步骤。 （1）研究思路
① 注重文理渗透，修订学科交叉融合的人才培养方案 学理工科的人比较擅长逻辑推理和抽象思维，学文科的人习惯直觉感受和形象思维，而
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逻辑与直觉是科学创造不可或缺的两扇翅膀。要想培养创新型人才，就必须促进自然科学和社会科学相互交融、协调发展。树立多学科交叉融合人才培养理念，以学科专业一体化思想为指导，构建多学科渗透交叉人才培养方案，形成规范、健全的专业创新人才培养的目标体系。同时，打破专业界限，通过学科交叉，合理地整体优化必修课及选修课程，通过选课制度推动学科交叉融合，适当调整必修课程和选修课程的比例，可以让学生有更多的自主学习时间、为创新能力的培养创造条件。
② 构建模块课程体系，促进多学科融合在教学体系中的应用 通过学科交叉融合实现课程教学内容的合理整合，树立综合性交叉课程教学体系的目标，突出实践性环节在课程体系中的地位，明确设计性实验、综合性实验、课程设计、生产实习、专业综合性大实验和毕业设计在课程教学体系中的作用，可以提高学生分析问题、解决问题的能力。
③ 搭建开发性生物技术实验平台，完善多学科融合的实践教学体系
通过开放科研实验室，将涉及交叉性理论知识的实验课设置为综合或者自主设计实验，引导学生将多学科知识融合，激发其学习热情，进而提高学生独立解决问题的实践能力。 ④ 以“项目+竞赛”为纽带，培养综合型“新工科”人才
学科交叉融合协同创新平台是推进跨学科研究，打破院系界限、学科壁垒的重要载体。以项目为纽带，通过校企合作、跨学科专业合作、产学研合作等多元合作途径，整合、拓展、嫁接优质工程教育资源，可以很好地构建学科交叉融合协同创新平台。 学科竞赛是大学创新人才培养的重要载体，也是社会评价高校办学水平和高校衡量学生创新能力的一项重要手段，有助于形成学科建设和学科竞赛相辅相成，互为提高的良性循环。
（2）研究方法
① 文献检索法：收集检索国内外关于“新工科”，多学科交叉融合方面的文献和资料； ② 调研法：选取相关行业、企业等，实地调研人才需求的现状及存在的主要问题； ③ 问卷法：科学设计调查问卷，收集各企事业的反馈意见；
④ 经验总结法：分析调研及问卷结果，总结各校的经验做法，形成较科学的结论。
（3）技术路线
行业、企业调研——修订人才培养方案——教学内容的选取与整合——成果整理
（4）实施步骤
2018年6月——2018年 12月，企业、行业调研，资料收集；
2019年1月——2019年6月，人才培养方案的课程体系的设计，教学内容的选取； 2019年7月——2019年12月，征求意见，进行修订； 2020年1月——2020年6月，整理资料，形成研究成果。
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科研课题申报模板：4858-基于多学科交叉融合的生物工程人才培养模式探索与实践
