2024版本科人才培养方案
生物工程专业人才培养方案
制定人:王宏、梁景龙 专业负责人:刘功良 审核人:丘苑新、曾晓房、刘胜洪
一、培养目标
本专业面向发酵食品、合成生物等产业,培养具有扎实的生物学专业基础并具备工程思维能力,掌握生物加工、过程控制、产业化科学原理的人才,能够在生物工程等相关领域从事设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发等工作的应用型人才。
学生毕业5年左右的预期目标:
(1)能够综合运用专业的基础理论、基本知识、基本技能和方法及相关知识,解决生物工程领域的复杂工程问题。
(2)具有团队合作精神和良好的人际交往关系,具备跨文化沟通能力,能够在跨领域的团队中发挥有效的领导、协作和交流沟通作用,并能进行国际交流与合作。
(3)具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守法律法规、技术规范、工程职业道德和行为准则,履行责任。
(4)能够通过各种途径拓展自己的知识和能力,适应科学技术和职业的发展,并具有较强的职场竞争力。
二、毕业要求
1. 工程知识
能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。
1.1能系统理解数学、自然科学、计算、工程科学理论基础并用于生物工程专业领域工程问题的表述;
1.2具有生物工程专业领域需要的数据分析能力,能针对具体的对象建立数学模型并利用计算机求解;
1.3能够将相关工程专业知识和数学分析方法用于推演、分析生物工程专业相关工程问题;
1.4能够利用系统思维的能力,将工程知识用于生物工程专业工程问题解决方案的比较与综合,并体现本专业领域先进的技术。
2. 问题分析
能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献研究分析复杂工程问题,以获得有效结论。
2.1能运用生物工程相关科学原理,识别和判断复杂工程问题的关键环节;
2.2能基于相关科学原理和数学模型方法正确表达复杂生物工程问题;
2.3能认识到解决生物工程问题有多种方案可选择,会通过文献研究寻求可替代的解决方案;
2.4能运用基本原理,借助文献研究,并从可持续发展的角度分析生物工程活动过程的影响因素,获得有效结论。
3. 设计/开发解决方案
能够设计针对复杂工程问题的解决方案,设计满足特定需求的系统、单元(部件)或工艺流程,并能够在设计环节中体现创新意识,考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
3.1掌握生物工程设计和产品开发全周期、全流程的设计/开发方法和技术,了解影响设计目标和技术方案的各种因素;
3.2能够针对生物工程领域特定需求,完成单元(部件)的设计;
3.3能够进行生物工程系统或工艺流程设计,在设计中体现创新意识;
3.4在生物工程相关设计中能够考虑公共健康与安全、节能减排与环境保护、法律与伦理,以及社会与文化等制约因素。
4. 研究
能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究,包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。
4.1能够基于科学原理,通过文献研究或相关方法,调研和分析复杂生物工程问题的解决方案;
4.2能够根据生物工程相关的对象特征,选择研究路线,设计实验方案;
4.3能够根据实验方案构建实验系统,安全地开展实验,正确地采集实验数据;
4.4能对实验结果进行分析和解释,并通过信息综合得到合理有效的结论。
5. 使用现代工具
能够针对复杂工程问题,开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具,包括对复杂工程问题的预测与模拟,并能够理解其局限性。
5.1了解专业常用的相关的现代仪器、信息技术工具、工程工具和模拟软件的使用原理和方法,并理解其局限性;
5.2能够选择与使用恰当的仪器、信息资源、工程工具和专业模拟软件,对复杂工程问题进行分析、计算与设计;
5.3能够针对具体的工程问题对象,通过组合、选配、改进、二次开发等方式创造性地使用现代工具进行模拟和预测,满足生物工程特定需求,并能够分析其局限性。
6. 工程与社会
能够及与工程相关背景知识进行合理分析,评价专业工程实践和复杂工程问题解决方案对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解应承担的责任。
6.1了解生物工程专业相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规,理解不同社会文化对工程活动的影响;
6.2能分析和评价生物工程专业工程实践对社会、健康、安全、法律、文化的影响,以及这些制约因素对项目实施的影响,并理解应承担的责任。
7. 环境和可持续发展
能够理解和评价针对复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。
7.1知晓和理解“联合国可持续发展目标(SDGs)”;
7.2能够站在环境和社会可持续发展的角度思考生物工程专业工程实践的可持续性,评价产品周期中可能对人类和环境造成的损害和隐患。
8. 职业规范
具有人文社会科学素养、社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范,履行责任。
8.1有正确价值观,理解个人与社会的关系,了解中国国情;
8.2恪守工程伦理、理解并遵守工程职业道德和规范,尊重相关国家和国际通行的法律法规;
8.3在工程实践中,能自觉履行工程师对公众的安全、健康和福祉的社会责任,理解包容性、多元化的社会需求。
9. 个人和团队
能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。
9.1能够在多学科、多元化、多形式(面对面、远程互动)的团队中与其他团队成员进行有效地、包容性地沟通与合作;
9.2能够在团队中独立承担任务,合作开展工作,完成工程实践任务;
9.3能够组织、协调和指挥团队开展工作。
10. 沟通
能够就复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令,并具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。
10.1能就生物工程专业问题,以口头、文稿、图表等方式,准确表达自己的观点,回应质疑,理解并包容与业界同行和社会公众交流的差异性。
10.2了解生物工程专业领域的国际发展趋势、研究热点,理解和尊重世界不同语言、文化的差异性和多元化;
10.3具备跨文化交流的语言和书面表达能力,能就生物工程专业问题,在跨文化背景下进行基本沟通和交流。
11. 项目管理
理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在多学科环境中应用。
11.1掌握工程项目中涉及的管理与经济决策方法。
11.2了解工程及产品全周期、全流程的成本构成,理解其中涉及的工程管理与经济决策问题;
11.3能在多学科环境下(包括模拟环境),在设计开发解决方案的过程中,运用工程管理与经济决策方法。
12.终身学习
具有自主学习和终身学习的意识,有不断学习和适应发展的能力。
12.1能在最广泛的技术变革背景下,认识到自主和终身学习的必要性;
12.2具有自主学习的能力,包括对技术问题的理解能力、归纳总结的能力、提出问题的能力,批判性思维和创造性能力;
12.3能接受和应对新技术、新事物和新问题带来的挑战。
三、学制与学位
基本修业年限:4年
授予学位:工学
四、主干学科
生物学、工程学
五、核心课程
专业基础核心课程:普通生物学、生物化学、细胞生物学、化工原理、微生物学
专业核心课程:基因工程、发酵工程、生物反应工程、生物分离工程、生物工程设备等。