新工科視域下食品科學與工程專業建設改革與實踐

吳春華，童彩玲，江漢森，嚴志明， 龐 杰

（1. 福建農林大學 食品科學學院，福建 福州 350002；2. 福建農林大學 教務處，福建 福州 350002）

0 引言

為主動應對新一輪科技革命和產業變革，加快培養新興領域工程科技人才，改造升級傳統工科專業，主動布局未來戰略必爭領域人才培養，教育部2018 年首批認定612 個新工科研究與實踐項目，要求工科專業圍繞國家戰略和區域發展需要，加快培養適應和引領新一輪科技革命和產業變革的卓越工程科技人才[1-2]。從 “復旦共識” 到 “天大行動” 再到 “北京指南”，建設與發展 “新工科” 已然成為當前社會產業升級與發展的必然要求，成為提高國家未來競爭力，贏得全球市場競爭的重要途徑[3-4]，滿足國家產業經濟發展的現實需求。

食品工業是我國國民經濟中重要的支柱產業之一，專業人才需求量巨大，但高校食品專業人才培養與食品行業人才需求脫節問題日益突出，在一定程度上制約了我國食品產業的發展[5-6]。因此，培養既有足夠的理論基礎和專業素養，又能夠將知識應用于實際的食品工業應用型卓越工程科技人才是食品專業新工科建設的關鍵所在。食品科學與工程專業屬中國高等院校中理工科性質的典型專業，具有多學科交叉滲透特點[7]，以應用型卓越工程科技人才培養為契機，借助專業自身具有的特色與優勢，調整及創新人才培養方式，提高人才培養質量，為我國培養適應和引領新一輪科技革命和產業變革的卓越工程科技人才提供有力保障。然而，新工科教育理念在食品科學與工程專業建設實踐的應用與創新仍存在差距，信息技術在食品科學與工程專業實踐教學中的應用創新，拓展課程的廣度、深度和應用性不足、人才培養目標與企業需要仍有差距等問題仍然存在[8-10]，難以符合新工科建設要求。因此，新工科視域下食品科學與工程專業教學的實踐性、工程性和創新性的回歸迫在眉睫。

福建農林大學食品科學與工程專業在新工科視域背景下，以 “服務滿足與支撐引領產業行業發展” 為目標，按照 “專業設置對接行業特色需求” 的辦學方向，踐行 “學生中心、產出導向、持續改進” 的質量理念，積極響應新時期 “一流專業”“金課” 建設的號召，優化專業人才培養方案，注重實踐教學環節的創新與改革，創新產學研用校企協同育人模式，構建了產教融合、校企合作、多方協同的教學質量保障體系，推動專業認證建設，強化了學生的創新能力、實踐能力和綜合素質的培養。目前，已形成了 “學科專業一體”“虛實教學一體”“校企協育人一體” 的食品科學與工程專業實踐教學模式和培養體系。

食品工業應用型卓越工程科技人才培養示意圖見圖1。

圖1 食品工業應用型卓越工程科技人才培養示意圖

1 形成以 “產業需求為導向” 的人才培養理念

以 “產業需求為導向” 的人才培養理念是指將行業產業轉型升級需求融入食品產業高水平人才培養中?；诟＝ㄞr林大學 “產教融合” 的辦學特色，結合食品科學學院擁有的科研技術優勢、行業協會優勢和福建省食品企業發展趨勢，從未來食品產業的人才需求和學校強勢應用學科優勢出發，通過政府、行業協會、高校、生產企業等用人單位的管理和技術人員，組建福建省食品工業產業聯盟和福建省食品工業高校聯盟兩大載體。由福建省食品工業產業聯盟分析和提出產業所需人才的基本素養和關鍵能力，由福建省食品工業高校聯盟根據產業不同層次的人才需求，對人才培養目標及能力結構進行精準定位，邀請食品企業、食品檢測機構和食品監管部門的專家參與頂層設計產業拔尖創新人才培養體系方案，充分尊重行業話語權，形成對接產業的錯位發展和特色發展。在日常專業教學中，全面落實國際工程教育專業認證理念，在課堂教學過程著重引入當前食品行業發展現狀及技術瓶頸等資源，與學生共同探討解決問題的方法及思路，提高了學生的好奇心及學習熱情，課堂活躍度增加，不僅拓展學生的專業視野，還提高了學生的學習積極性，推動專業實踐教學與產業生產相結合，提升了專業實踐教學體系的產業適應度。

2 融入農業院校優勢推動學科專業一體化建設

立足海峽兩岸食品產業區域優勢，充分融入農業院校特色優勢，依托中國工程教育專業認證協會和臺灣中華工程教育認證，持續推進 “學生中心、產出導向、持續改進” 新工科專業建設，形成了農學、生物、食品和工程高度融合的學科交叉培養，開發的2 個國家虛擬仿真實驗教學項目均充分體現了農業院校的特色優勢。食品科學與工程專業成為國內首批農林院校通過中國工程教育專業認證協會和臺灣中華工程教育認證的專業，獲批國家一流專業建設。發揮強勢應用學科優勢，推動學科專業一體化建設，通過 “三個轉化” 推動優勢學科資源轉化為人才培養資源，即學科科研平臺轉化為專業創新訓練平臺、學科研究項目轉化為學生創新訓練項目、社會服務項目轉化為學生創業實踐內容，培養專業人才創新創業能力。

3 深化信息技術與教育教學融合 建設 “虛實一體” 的實踐教學 “金課” 平臺

在專業人才培養過程中，按照 “虛實一體” 目標打造實踐教學 “金課”。將 “金課” 建設與專業人才培養緊密結合，以 “金課” 建設促人才培養，以人才培養檢驗并完善 “金課” 建設[11-12]。專業教學落實以學生為中心的理念，從知識建構的角度，以能力培養為導向，以平臺（線上 “金課”） 為基礎、以模塊（線下 “金課”、虛擬仿真 “金課”） 為輔助，充分利用現代信息技術，重構實踐課程體系，形成以學習者為中心的 “平臺+ 模塊” 課程體系，將實驗教學信息化作為高等教育系統性變革的內生變量，大力推進專業核心課程信息技術手段與教育教學工作的深度融合?！捌脚_+ 模塊” 的個性化教學不同于傳統單一資源類型的教學。

首先，依托國家級、省級精品在線開放課程打造線上 “金課”，如 “營養與健康講座”“食品工藝學” 等，借助中國大學MOOC、微助教、騰訊課堂等平臺，開展自主學習課程，讓學生聽到更有特色、更有水平的課程。線上課程根據實際工作流程及崗位要求綜合設置，線下將產業和技術的最新發展、行業對人才培養的新要求引入教學過程，同時根據學生興趣，利用校內食品中試實驗室或校外實踐基地進行實習實訓，改變了傳統意義上的理論教學和時間教學，建立了線上教學與線下實踐教學的雙向互動正反饋機制。

其次，依托國家虛擬仿真實驗項目打造虛擬仿真 “金課”，通過國家級、省級精品在線開放課程與虛擬仿真試驗相結合的主動式線上教學方法，創建了包含 “基礎型、專業型、創新型” 3 個層次，8 個實驗模塊、6 個實驗項目虛擬仿真實驗教學資源體系的省級食品工程虛擬仿真實驗中心，最大限度地發揮了國家虛擬仿真實驗項目和省級食品工程虛擬仿真實驗中心的資源優勢。通過構建虛擬現實仿真的實驗教學環境，將抽象的實驗過程形象逼真地演示出來。學生可在虛擬現實和高仿真平臺內自主開展實踐，使學生體驗置身其中的感覺，使學習更加深入且生動，重點解決了食品專業課程實踐中產品生產周期長、占用空間大、過程無法可視化、無法在實驗室中實現規?；a等問題[13-14]。同時，舉辦虛擬仿真實驗大賽，以賽促學，以賽促教，提升了教學效果。

最后，“平臺+ 模塊” 的個性化教學模式綜合運用了多種教學方式、方法和手段，打破傳統教育的時空界限，同時有助于提高學生學習積極性，激發學生學習熱情，加強學生理論與實際結合，形成既適應社會經濟發展和學生個性發展需要的實踐課程體系，又推進信息技術和教育教學深度融合，顯著提升了專業教學水平，激發學生主動學習的興趣和積極性，有利于培養知識面廣闊、基礎扎實、實踐創新能力強的高質量食品科學與工程專業人才。

4 強化協同育人機制 構建以食品為特色的 “校企協一體” 多方協同育人機制

高等教育已從精英教育走向了大眾教育，行業企業有所需、高校有所供，高校與企事業之間需要架起穩固的信息橋梁[15-16]?！靶Ｆ髤f一體” 多方協同育人是新工科背景下食品科學與工程專業人才培養模式的顯著特點之一[17-18]?；趯W校 “產教融合” 的辦學特色，充分利用學院擁有的科研技術優勢和行業協會優勢，發揮企業、行業協會的 “主動性” 和“導向性” 作用[19]，建立學校與食品企業、行業協會協同育人機制，推動各協同單位在食品科學與工程專業人才培養方面開展長期、穩定、有效的合作，推進和完善新工科視域下的產學融合、校企合作等多方協同育人教學機制[20]。

4.1 加強教學實踐條件

在實踐教學方面，一方面與海欣食品股份有限公司、廈門銀祥集團有限公司、福建新日鮮食品開發有限公司、廈門市絲濃食品有限公司、廈門航空有限公司福州分公司、福建省糧油質量監測所、福州大世界天然食品有限公司等食品領域優秀企業，尤其是食品行業上市公司，通過共建實驗室、教學實習基地等多種方式形成了多樣化、長效化的多方協同育人機制。另外，創建了 “準員工學?！?形式的校外學生綜合實踐教學基地，企業深度參與學生工程能力培養。在國家高技術產業基地和知名企業（10 多家上市食品公司） 建立 “準員工學?！?的實踐基地，通過實習就業聯動，學生帶薪實習，參與企業項目研究、技術攻關、培訓交流、生產實踐等，學生在企業完成課程實習、畢業設計高達50%，強化了學生專業實踐能力的培養；另一方面學校從校外引進具有豐富實踐經驗的生產技術專家擔任相關實踐教學環節的兼職教師，將當前行業發展現狀及技術瓶頸等資源引入課堂并展開探討，深入講解食品專業前景、行業現狀和未來發展預期及行業政策等，指導學生實踐教學活動，強化學生專業知識能力的培養，起到了非常積極的效果。

4.2 鼓勵學生參與競賽

立足學校食品學科優勢，以服務產業轉型升級需求為導向，從學生創新和創業的意識和能力培養著手，發起由知名企業贊助的、與食品工業協會共辦省級創新創意大賽，吸引省內高校，共同參與競賽活動，激發學生參與實踐鍛煉的積極性和主動性。該賽一年舉辦一屆，先后與食品知名企業、行業協會聯合成功舉辦了 “沈郎鄉杯”“海欣杯”“回頭客杯”“素天下杯”“沙縣小吃杯”“國圣杯” 等六屆賽事。將企業生產下的問題作為主題融入創新創意大賽，開展從 “知識應用” 到 “研究實踐” 再到 “創新創業” 的連續性實踐鍛煉，吸引了省內12 所食品高校的2 000 人次本科生，300 人次專業指導教師，共同參與競賽活動，獲得廣泛的社會影響力和媒體關注度，已成為在校大學生 “大眾創新、萬眾創業” 重要實踐平臺。企業擁有大賽作品創意或成果的使用權，投入企業生產，學生從接受式學習向主動式學習轉變，以賽代訓、以賽促學，使人才培養目標對接企業需求，促進產學研高效結合，解決學生創新實踐能力無法滿足產業實際生產需求問題，為行業輸送具有創新創業能力的高素質食品產業人才。歷年的省高校大學生食品創新創意大賽中，學院參加人數和獲獎作品逐年增加，累計參加學生數達千余人次，共獲一等獎、二等獎90 余項，并有部分優秀作品獲得企業青睞，投入市場，取得良好的社會效益和經濟效益。

4.3 受惠企業反哺高等教育事業

受惠企業反哺高等教育事業，繼新日鮮股份公司全資捐建食品學科科研大樓交付使用后，福建賽福食品檢測有限公司也簽訂了全資捐建 “賽福食品科學樓”，實現產學研無縫對接和合作共贏。同時，海欣食品股份有限公司、福州素天下食品有限公司、洪璞園農業科技有限公司等公司設立獎助學金助力學風建設，形成激勵機制，促進產學研高效結合。

5 結語

福建農林大學食品科學與工程專業以應用型卓越工程科技人才培養為契機，堅持 “學生中心、產出導向、持續改進” 的工程教育認證理念，借助專業自身具有的特色與優勢，調整創新人才培養方式，以產業需求為導向，發揮強勢應用學科優勢，推動學科專業一體化建設，專業通過工程教育專業認證，獲得國家一流專業建設，學科成為福建省高峰學科；將實驗教學信息化作為高等教育系統性變革的內生變量，大力推進專業核心課程信息技術手段與教育教學工作的深度融合，激發學生主動學習的興趣和積極性；強化校企協同育人模式，構建了產教融合、多方協同的教學質量保障體系，學生表現優異，在“互聯網+”“挑戰杯”“虛擬仿真” 等大賽中獲獎；學生創新能力與實踐能力不斷提高，培養成效獲得廣泛認可。通過一系列的改革實踐，顯著提高了人才培養質量。

新工科視域下食品科學與工程專業建設改革與實踐是一項綜合性的系統工程，需要持續進行規劃設計，不斷探索改進，進而提高人才質量。學院將從以下3 個方面繼續探索和實踐：①進一步落實立德樹人的根本任務，以培養德智體美勞全面發展的社會主義接班人作為食品科學與工程專業人才培養的最終目標；②強化信息技術與食品科學與工程專業的深度融合，注重理論知識與實踐操作的協同并進，提升學生解決復雜工程問題的能力；③不斷完善校企協協同育人機制，進一步健全校企協多元化教學質量保障體系。