生物工程本科专业人才培养方案

一、专业代码、专业名称、修业年限、授予学位

专业代码：083001H 专业名称：生物工程

修学年限：3-6年   授予学位：工学学士

学    制：4年

二、人才培养目标

本专业以“专业+西班牙语”模式，立足山东，面向全国，放眼世界，培养适应社会经济及生物工程相关领域发展需要、具有良好的职业道德、社会责任感和团队精神，系统掌握并熟练运用生物工程制造方面的专业基础理论、工程技术知识，能够在生物制造及相关领域，尤其是发酵、食品、生物制药等绿色生物制造行业，从事生产、设计、管理和研发等工作的高素质应用型具有国际视野工程技术人才，成为德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。

毕业生毕业5年左右在社会和专业领域应达到的具体目标：

目标1: 能够分析、解决生物制造及相关领域的复杂工程问题，承担生产、设计、管理和研发等工作，在工程实践中综合考虑工程设计有关政策、法规及应承担的社会责任，熟悉现代企业HSE管理体系；

目标2: 具备良好的人文素养、职业道德素养和高度的社会责任感，在工程实践中能够坚持可持续发展与公众利益优先原则，成为高素质工程技术人才；

目标3: 具有良好的沟通协调能力、执行能力和管理能力，富有团队合作精神，能够在工程实践项目的运作实施中承担负责人角色，达到工程师执业水平。

目标4: 具有创新精神和国际视野，能够不断跟踪国内外先进工程技术和行业发展趋势，具有较强的创新能力和自我发展能力。

三、毕业要求

1.工程知识：能够将数学、自然科学知识以及相关的工程基础理论和生物专业知识用于解决生物工程产品生产过程中出现的复杂工程问题。

1-1能运用数学、自然科学、工程基础和专业知识对生物产品制造中的复杂工程问题进行恰当描述。

1-2能针对生物产品制造中的复杂工程问题，建立合适的数学模型并求解。

1-3能将专业知识和数学模型用于推演、分析生物产品制造生产中出现的工艺、质量等问题。

1-4能将专业知识和数学模型用于生物工程产品生产过程上游、中游与下游的比较与综合。

2.问题分析：能够应用数学、自然科学和生物工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献研究分析复杂的生物工程相关实际问题，以获得有效结论。

2-1能够根据数学、自然科学和工程科学的基本原理识别和判断生物产品研发及生产过程的关键环节和参数。

2-2能基于数学、自然科学和工程科学的原理和数学模型方法正确表达复杂生物工程问题。

2-3能运用资料查询方法和文献检索技术获取相关信息，分析问题并获得多种可选择的解决方案。

2-4能运用基本原理，借助文献研究，分析生物工程过程的影响因素，获得有效结论。

3.设计、开发解决方案：能够针对复杂生物工程问题，全面考虑社会、法律、文化等因素及HSE的风险和危害，设计满足生物工程领域特定需求的系统、单元（部件）或工艺流程，并能够在设计环节中体现创新意识。

3-1掌握生物工程设计和产品开发过程的基本设计/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能够针对生物工程产品生产过程的需要，完成单元（部件）的设计。

3-3能够集成单元过程进行生物工艺系统或流程设计，对具体方案进行优化，在设计中体现创新意识。

3-4在生物工艺系统或流程设计中能够综合考虑安全、健康、法律、文化、环境等制约因素。

4.研究：能够基于自然科学、生物工程的科学原理并采用科学方法对复杂的生物工程实际问题进行研究，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能够针对生物工程具体问题，通过文献研究或相关方法，调研和分析复杂工程问题的解决方案。

4-2能够根据研究目标，选择研究路线，设计实验方案。

4-3能够根据实验方案，选用实验装置，安全开展实验，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：能够掌握现代自然科学仪器、工程工具与先进信息技术的原理和方法，能够针对复杂的生物工程实际问题，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，包括对复杂的生物工程实际问题的预测与模拟，并能够理解其局限性。

5-1了解生物工程专业常用的现代仪器、网络工具、数据库、工程设计和模拟软件的使用原理和方法，并理解其应用范围。

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，对生物工程复杂工程问题进行分析、计算与设计。

5-3能够开发或选用恰当的计算机软件、虚拟仿真技术等现代工程工具，进行生物工艺等专业问题的预测与模拟，并能够分析其局限性。

6.工程与社会：能够基于生物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、法律、文化等因素及HSE风险和危害的相互影响，并理解应承担的责任。

6-1了解生物工程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生物工程实践的影响。

6-2能分析和评价生物工程实践对社会、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：具有环保和可持续发展意识和理念，理解生物工程生产过程与资源、环境和社会可持续发展的关系，能正确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了解生物工程产品生产过程中原料选取、工艺环节及“三废”排放对生态、资源、环境和社会可持续发展的影响。

7-2能根据生态、资源、环境和社会可持续发展原则，评价生物工程产品生产方案和工艺流程的合理性。

8.职业规范：具有较好的人文社会科学素养、较强的社会责任感，能够在生物工程领域的实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。

8-1树立正确的世界观、人生观和价值观，理解个人与社会的关系，了解中国国情。

8-2理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能在生物工程实践中自觉遵守。

8-3理解工程师对公众的安全、健康和福祉，以及环境保护的责任，能够在生物工程实践中自觉履行工程师的责任。

9.个人和团队：具备较好的团队合作能力和一定的组织协调能力。能够在生物工程产品生产、技术研发的复杂环境和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能与团队的成员有效沟通，合作共事。

9-2能够理解团队中每个角色的含义，在团队中独立或合作开展工作。

9-3具有团队合作精神或意识，能够组织、协调和指挥团队开展工作。

10.沟通：能够就生物工程领域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能就生物产品制造中的复杂工程问题，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文化的差异性和多样性。

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：能够在多学科及复杂环境中理解并掌握工程管理原理与经济决策方法了解现代企业HSE管理体系，并能在多学科环境中应用。

11-1掌握生物工程项目中涉及的管理与经济决策方法。

11-2了解生物工程及产品全周期、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，在设计开发生物工程复杂工程问题解决方案的过程中，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和能力，具备良好的身体素质、心理素质和适应社会发展的能力。

12-1在社会发展的大背景下，能够跟踪生物工程领域新技术发展趋势，认识到自主和终身学习的必要性。

12-2具有对生物工程专业技术问题的理解、归纳总结和提出问题等方面的自主学习能力。

四、培养目标与毕业要求的关系矩阵

表1  专业毕业要求对专业培养目标的支撑关系

培养目标 毕业要求	目标1	目标2	目标3	目标4
1.工程知识	H	L	L	L
2.问题分析	H	L	L	L
3.设计、开发解决方案	H	H	L	L
4.研究	H	L	L	H
5.使用现代工具	H	L	L	H
6.工程与社会	M	H	M	M
7.环境和可持续发展	M	H	M	M
8.职业规范	L	H	M	M
9.个人和团队	L	H	H	M
10.沟通	L	M	H	H
11.项目管理	L	M	H	M
12.终身学习	L	M	H	H

注：H：高支撑度，M：中支撑度，L：低支撑度。

表2 课程设置与毕业要求对应关系矩阵表

毕业要求 课程设置

毕业要求

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

思想道德与法治

√

√

√

中国近现代史纲要

√

马克思主义基本原理

√

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论

√

习近平新时代中国特色社会主义思想概论

√

形势与政策

√

√

√

“四史”教育

√

综合西班牙语

√

西班牙口语

√

西班牙听力

√

公共体育

√

大学生心理健康教育

√

军事理论与训练

√

大学生职业生涯规划与就业指导

√

高等数学

√

大学化学

√

计算机与信息技术

√

大学物理II

√

线性代数

√

概率论与数理统计

√

物理化学★

√

工程制图★

√

普通生物学★

√

计算机辅助设计★

√

化工原理★

√

生化过程自动化技术★

√

生物工程导论与专业认知

√

√

√

生物化学★

√

√

√

环境生态学★

√

微生物学★

√

√

细胞生物学与工程★

√

√

√

分子生物学与基因工程★

√

√

√

生物工程设备★

√

√

√

生物工艺学★

√

√

生物反应工程★

√

√

生物安全

√

√

生物技术制药

√

√

生物分离工程★

√

√

酶工程★

√

√

发酵工厂设计★

√

√

现代仪器分析与仿真

√

环境生物技术

√

√

√

实验设计与数据处理

√

氨基酸工艺学

√

√

专业西班牙语

√

√

古巴历史与中古关系

√

注：加“★”为引进课程

五、修业年限、计划总学时、学分及授予学位

本专业标准学制为四年，学校实行学分制下的弹性学制。计划总学时为3008+29周学时（含实践环节），总学分为172学分。允许学生在3～6年内修完规定课程，修满规定学分，准予毕业。

学生修满人才培养方案规定的全部学分(含实践环节),达到西班牙语B2级标准或外方认可的同等西语水平，参加双方分别组织的毕业设计答辩，经审核合格后，在获得聊城大学的本科毕业证书、学士学位证书的同时，可获得哈瓦那大学的学士学位证书。哈瓦那大学颁发的学士学位证书与其在古巴颁发的学士学位证书相同。哈瓦那大学学位的获得不以赴哈瓦那大学学习为必要条件。

六、主干学科与主要课程

主干学科：生物工程与技术、生物学、化学工程与技术。

主要课程：高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学化学、大学物理、物理化学、普通生物学、工程制图、化工原理、计算机辅助设计、生物化学、微生物学、环境生态学、生物工程设备、细胞生物学与工程、分子生物学与基因工程、生物工艺学、生物反应工程、酶工程、生物分离工程、发酵工厂设计等。

七、主要实践性教学环节（含主要专业实验）

为加强专业课程理论与实践紧密结合，培养学生的创新精神、提高学生的专业实践能力，以及提高学生发现、分析和解决实际问题的能力，根据专业培养目标和教学计划，安排与课程相关的基础实践、工程实践、综合实践等实践教学环节，内容如下：

基础实践：劳动教育与实践、大学化学实验Ⅰ、大学物理实验 II等。

工程实践：化工原理实验、生物工程分析与检验、酶工程实验、生物分离工程实验、发酵工厂设计课程设计、生物工程设计与创新实践等。

综合实践：金工实习、专业实习、发酵生产虚拟仿真实训、啤酒生产过程检测与控制实训、第二课堂、毕业论文（设计）等。

八、课程的学时、学分及学期安排（见表3）

表3 课程学时、学分及学期安排表

课程 类别	课程 性质	课程 模块	课程 编号	课程名称	学分数	学分分配		总 学 时	学时分配		周学时	开设学期	考核方式	备注
						理论	实践		理论	实践 （含实验、上机、其他）
公 共 必 修 课 程	通识教育必修课程	思想政治理论课程	0301112201	思想道德与法治	3	2	1	48	32	16	3	一	考试	1.共18学分，其中5学分为实践学分； 2.“四史”教育，在4门中选修1门。
			0301122202	中国近现代史纲要	3	2	1	48	32	16	3	二	考试
			0301132203	马克思主义基本原理	3	2	1	48	32	16	3	三	考试
			0301132204	毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论	3	2	1	48	32	16	3	三	考试
			0301142206	习近平新时代中国特色社会主义思想概论	3	2	1	48	32	16	3	四	考试
			0301112205	形势与政策	2	2		32	32		1	1-4	考查
			0301122307	“四史”教育	1	1		16	16		2	二
公 共 必 修 课 程	通识教育必修课程	美育 课程	0801122301	公共艺术课程 （具体课程名称、课程编号，依学生选修的公共艺术课程在教务系统内自动生成。）	2	2		32	32			1-8		非艺术类专业学生至少选修1门、2学分。学生自主选修课程包括《音乐鉴赏》《中国美术史》《东昌府本版年画艺术》《山东民歌赏析》《艺术与审美》《带你听懂中国传统音乐》《中国传统音乐作品》《视觉艺术设计》《音乐与社会》等，详细课程名单见每学期选课通知。
		大学 外语	0701112301	综合西班牙语	12	6	6	288	96	192	4	1-4	考试	1.聊城大学西班牙语中心负责西班牙语相关课程开课。 2.除西班牙语外，还可选修其他外语，选修外语学时、学分不计入总学时、总学分。
			0701112302	西班牙语口语	8	2	6	224	32	192	4	1-4	考试
			0701112303	西班牙语听力	8	2	6	224	32	192	4	1-4	考试
公 共 必 修 课 程	通识教育必修课程	身心健康		公共体育	4	2	2	144	72	72	2	1-4	考试	1.为学生开设两学年的“公共体育”课程，每一学年学生须在篮球、排球、足球、太极拳、网球、健身田径、软式排球、健美操、武术、乒乓球、拳击、散打、羽毛球、垒球、体育舞蹈、体育游戏等项目中选择一项不同运动项目作为学习内容，满足掌握2项运动健身技能的要求。 2.共4学分，其中2学分为实践教学； 3.体育学院负责开课。
			3001112201	大学生心理健康教育	2	2		32	32		2	一/二	考查	大学生心理健康教育与咨询中心负责开课。
		军事	2501112209	军事理论与训练	2	1	1	16	16	2周	2	一	考查	1.共2学分，其中“军事技能训练”占1学分为实践教学； 2.“军事理论与国家安全教育”内容第一学期在东校区学院授课，第二学期在西校区学院授课； 3.“军事技能训练”第一学期第1-2周，不计入总学时； 4.后备军官学院负责开课。
公 共 必 修 课 程	通识教育必修课程	职业规划与就业指导	3001112301	大学生职业生涯规划与就业指导	2	2		32	32		1	一/六	考查	1.分两学期开设，每学期1学分。 2.学生工作处就业指导中心负责开课。
		合计			58	32	26	1280	552	728
	通识教育选修课程	人文科学		主要涵盖文学、艺术、历史、哲学等学科领域的通识教育课程										1.本专业需要选修人文科学、社会科学两个模块课程，至少选修2学分。 2.创新创业模块中“创新基础”、“创业基础”为限选课程，两门课程各1学分，所有专业学生均需修读。
		社会科学		主要涵盖政治、经济、管理、法学等学科领域的通识教育课程
		自然科学		主要涵盖数学、物理、化学、生物、环境、农学等自然科学领域，以及化工、机械、建筑、材料、信息、电子等诸多工程技术领域的通识教育课程
		创新创业教育		主要涵盖创新思维、创新精神、创业意识和创业能力等领域的通识教育课程
		教师教育		主要涵盖学校教育、社会教育、家庭教育、教育技术等的通识教育课程
	学分合计：62，其中理论学分：36、实践学分：26；学时合计：1344，其中理论学时：616、实践学时：728

课程 类别	课程 性质	课程 模块	课程 编号	课程名称	学 分 数	学分分配		总 学 时	总学时分配		周学时	开设学期	考核方式	备注
						理论	实践		理论	实践（含实验、上机、其他等）
专 业 教 育课 程	专业必修课程	学科基础课程	1002112202	高等数学（二级，上、下）	8	8		128	128		4	1-2	考试
			1202112201	大学化学Ⅰ（上、下）	6	6		96	96		3	1-2	考试
			1522112201	计算机与信息技术	2	1	1	32	16	16	2	一	考试
			1102122203	大学物理II	4	4		64	64		4	二	考试
			1002132201	线性代数	2	2		32	32		3	三	考试
			1002132202	概率论与数理统计	2	2		32	32		3	三	考试
			小计		24	23	1	384	368	16
专 业 教 育 课 程	专业必修课程	专业核心课程	1522212301	生物工程导论与专业认知	2	1.5	0.5	32	24	8	4	一	考试	★哈瓦那大学方讲授课程 1.生物工程导论与专业认知实践为专业认知见习； 2.计算机辅助设计实践为上机； 3.其他课程实践均为实验。
			1522252316	生物安全	1.5	1.5		24	24		4	二	考查
			1522222302	物理化学★	3	3		48	48		4	三	考试
			1522222304	普通生物学★	2	2		32	32		2	三	考试
			1522232306	化工原理★	4	3	1	80	48	32	5	三	考试
			1522232307	生物化学★	5.5	4	1.5	112	64	48	4	四	考试
			1522242309	微生物学★	4	3	1	80	48	32	3	四	考试
			1522242311	分子生物学与基因工程★	4	3	1	80	48	32	3	四	考试
			1522242312	生物工程设备★	3	3		48	48		3	四	考试
			1522222303	工程制图★	3	3		48	48		4	五	考试
			1522252314	生物工艺学★	3.5	2.5	1	72	40	72	4	五	考试
			1522252315	生物反应工程★	2.5	2.5		40	40		4	五	考试
			1522242310	细胞生物学与工程★	4	3	1	80	48	32	3	五	考试
			1522242308	环境生态学★	2	2		32	32		2	六	考试
			1522252313	生化过程自动化技术★	2	2		32	32		4	六	考试
			1522262317	生物技术制药	1.5	1.5		24	24		2	六	考查
			1522262318	生物分离工程★	3	2	1	64	32	32	4	六	考试
			1522262319	酶工程★	3	2	1	64	32	64	4	六	考试
			1522232305	计算机辅助设计★	2	1	1	32	16	16	2	七	考试
			1522272320	发酵工厂设计★	3	2	1	64	32	64	4	七	考试
			小计		58.5	47.5	11	1088	760	432
	合计				82.5	70.5	12	1472	1128	448
专 业 教 育 课 程	选 修 课 程	专 业 选 修 课 程	1523152301	现代仪器分析与仿真	2	1.5	0.5	32	24	8	4	五	考查	1.专业西班牙语和 古巴历史与中古关系为限选课程； 2.选修门数≥3门，总学分≥5学分。
			1523152302	环境生物技术	2	2		32	32		2	五	考查
			1523162303	氨基酸工艺学	1.5	1.5		24	24		2	六	考查
			1523162304	专业西班牙语	2	2		32	32		2	六	考试
			1523172305	实验设计与数据处理	1.5	1	0.5	24	16	8	2	七	考查
			1523182306	古巴历史与中古关系	2	2		32	32		4	二	考查
	合计				11	10	1	176	160	16
实    践   教   学	必修	基础 实践	1524242301	劳动教育与实践	1		1	1周		1周		二	考查
			1204112302	大学化学实验Ⅰ（上）	1		1	32		32		一	考试
			1204132303	大学化学实验Ⅰ（下）	1		1	32		32		三	考试
			1104122304	大学物理实验II	0.5		0.5	16		16		二	考试
			小计		3.5		3.5	80+ 1周		80+1周
实 践 教 学	必修	工程 实践	1524152305	生物工程分析与检验	1		1	32		32		五	考查
			1524162306	生物工程设计与创新实践	2		2	6周		6周		6-8	考查
			小计		3		3	32+ 6周		32+6周
实 践 教学	必修	综合 实践	1524222307	金工实习	1		1	1周		1周		二	考查	第二课堂不计学分、学时。
			1524262308	专业实习	6		6	6周		6周		六	考查
			1524262309	发酵生产虚拟仿真实训	1		1	1周		1周		六	考查
			1524272310	啤酒生产过程检测与控制实训	2		2	2周		2周		七	考查
			1524282311	第二课堂								八	考查
			1524282312	毕业论文（设计）	6		6	12周		12周		八	考查
			小计		16		16	22周		22周
		合计			22.5		22.5	112+ 29周		112+ 29周
	总计				172	111.5	60.5	3008+ 29周	1824	1288+ 29周				通识教育选修课按4学分，64学时计；专业选修课按5学分，80学时计。

注：加“★”为引进课程