地方高校新工科建設探索
——食品科學與工程專業工程教育方法改革與實踐

周 慧，汪秋寬，馬永生，任丹丹，何云海，叢?；?，武 龍

（大連海洋大學 食品科學與工程學院，遼寧大連 116023）

“新工科建設”是國家為應對新一輪科技革命與產業變革而提出的一項持續深化工程教育改革的重大戰略行動[1]。食品產業是我國現代工業體系中的支柱產業。在當前推進產業轉型升級、追求高質量發展形勢下，高校食品類專業的改革與建設任務艱巨、責任重大[2]。在教育部公布的首批“新工科”研究與實踐項目中，已經出現食品科學與工程專業人才培養體系的重構與實踐課題[3-4]。大連海洋大學食品科學與工程專業作為遼寧省一流本科教育示范專業，未來的建設與改革必將圍繞新工科建設展開。

新工科是“卓越工程師教育培養計劃”的升級版[5]。在新工科建設的北京指南中，明確指出促進高校在不同層次不同領域辦出特色、辦出水平，其中地方高校要對區域經濟發展和產業轉型升級發揮支撐作用，努力培養各種類型的高素質工程人才，全面提升工程教育質量[6]。

環黃、渤海區域發展優勢突出。區域內農產品特別是海洋水產資源豐富，圍繞水產品加工已形成特色產業集群，對區域經濟、社會及生態影響深遠。大連海洋大學坐擁雙重地域優勢，是我國北方地區唯一一所以海洋和水產學科為特色的省屬高校，設置食品科學與工程類工科專業，旨在滿足相關行業和區域發展對現代海洋水產食品加工與制造人才的迫切需求。專業在發展建設過程中始終秉承海洋食品產業鏈協同發展理念，依托水產、海洋、食品優勢學科，著眼區域特色海洋水產資源的可持續利用，培養“精加工、重創新、能開發、懂設計”的人才。

學校以此為契機，深入推進改革，努力將食品科學與工程專業打造為卓越海洋食品工程師的搖籃，為遼寧省推進“一帶五基地”建設、實施“五大區域發展戰略”提供有力人才保障。

1 改革與實踐方案

隨著經濟社會的高速發展及高等教育的不斷進步，相關專業發展建設所面臨的挑戰日益增加、競爭日趨激烈。在此背景下，食品科學與工程專業聚焦新工科建設帶來的5 個方面問題，著力對構建工科專業發展新模式開展了改革探索。

根據新工科建設行動路線[7-8]，創新工程教育方式與手段。立足專業辦學定位、辦學條件與教育理念，將卓越工程師培養融入專業建設，從人才培養目標與培養方案、培養模式、課程體系、教學資源與條件、教學手段與方法及師資隊伍等方面切入，深化內涵建設、優化資源配置，推進卓越工程師的培養。

1.1 深化人才培養模式改革

人才培養模式以導師制為核心，實行個性化、小班化、交流化的“一制三化”改革；在三、四年級本科生，為每位學生分配指導教師進行導師制培養，指導教師對學生進行畢業前學業的一對一全程指導，包括課程修讀、綜合能力訓練、實習實訓、創新創業、畢業論文、就業等，形成個性化人才培養規劃；在前期工作基礎上，選拔有潛力新生組建藍色英才優秀生實驗班，遵循“加強基礎、強化特色、因材施教、重點培養”的原則，與國內知名涉海高校合作開展特色人才培養改革試點；加強與海洋水產相關學科高等教育先進國家開展人才培養合作；內外結合為強化專業特色提供動力。

1.2 將工程實踐理念融入人才培養目標

結合政府工作目標、行業發展趨勢、用人單位需求與學科專業實際，在專業原培養目標對知識、能力與素質要求基礎上，進一步明確培養具有高度的社會責任感，良好的思想品德與科學文化素養，數學、化學和生物學基礎扎實，系統掌握食品科學與工程專業知識、理論和實踐技能，并能用于發現、分析行業實際問題，具備解決食品，尤其是海洋食品的工業化生產、工程設計和產品研發相關問題的能力，具有良好的職業道德與職業發展綜合素養，能夠在食品生產、流通、消費、監管領域從事產品創制、技術開發、工程設計、生產管理、研究開發等方面工作的應用型人才，將工程實踐理念融入人才培養目標中。

1.3 結合國家標準和工程教育專業認證要求設置理論課程

堅持以高于“國家標準”的要求展開建設，學校于2018 年啟動了工程教育專業認證工作。在新的培養方案制定過程中，以國家標準和工程教育專業認證要求為依據，制定食品科學與工程專業的人才培養目標、畢業要求和課程設置。在課程方面，設置了專業所需的“數學”“物理”“化學”“生物”等自然科學課程，“化工原理”“水產品加工工藝學”“現代食品工廠設計”“食品罐藏工藝學”“食品機械與設備”“食品低溫保藏加工技術”等食品工藝和工程課程，以及“食品質量管理與控制”“食品標準法規與審核認證”等管理課程。通過這些課程學習，學生能夠掌握專業相關工程基礎知識與實踐技能，用于解決復雜的食品工程問題；熟悉食品產業相關標準、法律法規方針政策；了解國內外相關領域發展前沿，理解應承擔的社會責任；在項目管理方面，具備一定的食品工業化生產相關經濟決策和工程管理基本知識，能夠在產品設計、工藝開發與基本工程設計過程中加以運用。

1.4 圍繞工程教育和創新創業構建實踐教學體系

在新的培養方案中，實踐教學體系由科學訓練、實習實訓及專題研究三大模塊組成，依靠“校內基礎平臺”“校外實訓平臺”及“能力提升平臺”完成點線面結合的實踐教學，從而支撐工程教育和創新創業教育。

科學訓練模塊包含科研基礎訓練和創新創業實踐活動，主要有學術講座、大學生創新創業訓練計劃、科技創新競賽、創新創業項目等形式，加大學生選擇空間，方便學生根據興趣跨專業學習。不同的訓練形式采用不同的教學方法和多樣的考核方式，形成以學習者為中心的工程教育模式。該模塊在食品科學（省級） 實驗教學示范中心、食品工程（省級） 虛擬仿真實踐教學中心的校內基礎平臺完成。平臺面向學生完全開放，除常規實踐教學外，還可支持創新創業訓練項目、科技競賽及專題研究等創新創業活動。

實習實訓模塊包含工廠設計實習、專業綜合能力訓練、工藝實習和畢業實習，主要結合企業要求，在生產、研發、流通及服務類校外實踐基地開展，在功能上側重“線”，即學生未來職業發展路線。目前，在食品行業內知名企業建有25 個校外就業創業實習基地，可承擔食品研發、生產、品控、流通及服務等環節的實習實訓及創業教育。結合企業生產實際，為了實現人才的個性化、分方向培養，保證實踐教學效果最大化，實習實訓采取“大分散、小集中”的形式。實踐環節使學生的實踐在食品生產線上完成，直接與生產實際結合，實現工程教育與產業發展緊密聯系、相互支撐。

專題研究模塊以高水平科研平臺為支撐，以教師所從事的研究開發工作為載體，配合導師制培養模式開展，在功能上突顯“點”，即人才的個性化培養亮點，是科學訓練模塊的延伸。該模塊由能力提升平臺支撐，與所在單位高水平科研平臺融合，提升創新創業教育的層次與水平，進而發揮引領與示范作用。平臺面向導師制培養階段的本科學生開放，主要承擔專題研究及科技創新創業活動。

1.5 通過跨校修讀和虛擬仿真等手段創新工程實踐教學

“食品工程原理”是專業核心課程之一，是連接基礎課與專業課之間的一座橋梁，具有很強的實踐性、工程性，為后續學習工程類、工藝類、技術設備類、工廠設計類課程，將來從事有關工作打好工程技術方面的基礎。

該課程的理論教學依托MOOC 平臺，采用線上線下混合教學模式，線上跨校修讀（東北大學張廷安教授） 的學習，共享優質線上資源，優化教學資源，普及智能在線學習平臺，完善考核評價體系，實現線上線下混合式教學，轉變教學中心。

在實踐教學中，依托兩處省級實驗教學示范中心，實施“以實為主、虛實結合”的實踐教學，以虛擬仿真實驗強化工程設計與計算能力，以實操實驗訓練實踐創新能力，創新工程實踐教學方式。購進“化工原理”三維交互式虛擬仿真實驗教學軟件1 套。結合專業特色和地域優勢，秉承工程教育與產業發展緊密聯系、相互支撐的原則[9]，自主研發了“藻類精深加工與資源綜合利用”和“蛋白酶解制海洋活性肽虛擬仿真軟件”虛擬仿真實驗項目，設計了研究創新性實驗“食品物料干燥曲線與干燥速率曲線的測定”，組織學生參加全國大學生食品工程虛擬仿真大賽、大學生創新創業訓練計劃項目等。

上述各類教學內容與資源及智能教學平臺在課程教學過程中100%得到應用。其中，理論及實踐類直接受益學生約180 人/學年，“雙創”類直接受益學生約30 人/學年。

1.6 積極通過第二課堂培養學生的工程和創新創業意識

第二課堂包括大學生創新創業訓練計劃項目、專家學術講座、各級別創新創業競賽、科學研究、就業創業等。第二課堂是第一課堂教育的延伸和應用，積極引導學生將第一課堂所學的工程知識運用到第二課堂，實現第一與第二課堂的有機融合，形成高質量成果，通過積極宣傳高質量作品，在學生教育中發揮引領與示范作用。

與水產食品行業知名企業聯合舉辦年度“海洋食品創新大賽”，鼓勵師生依托科研項目開展海洋食品創新研發，激發師生參與創新創業活動熱情。通過成果匯報、學術研討、公正評比等環節，全面訓練、提高學生的科技創新創業意識和能力，為形成高質量的創新創業教育成果提供沃土。在產品開發過程中，引導學生將創意與生產實際相結合，思考實際生產過程中的工程及項目管理問題，并邀請企業技術及管理人員參與開發過程，指導學生解決工程問題。因此，通過創新大賽，學生可以了解食品生產的全流程，培養學生的工程意識。

1.7 多措并舉補強師資隊伍

通過政策引導、內部培養與外部引進相結合，不斷提升師資隊伍工程教育工作意識與能力，全面提高工作水平。派遣教學骨干定期參加食品生產相關學術會議，并通過定期組織教研室活動分享心得、交流經驗，定期邀請國內外學術界、企業界及政府有關部門知名人士交流指導，通過“走出去、請進來”提升工程教育水平。派遣優秀青年教師赴行業企業實踐鍛煉，培養“雙師型”教師，并聘請經歷豐富的知名企業家為兼職教師，定期為學生授課，分享生產過程中的工程問題及解決方案創業經驗，彌補專職教師隊伍工程教育短板。

2 改革與實踐成效

隨著以學生興趣為導向的教學方法改革與實踐的不斷深入，學生學習積極性、參與創新創業的積極性明顯提高，專業教學整體工作水平不斷提升。

近5 年來，每年獲批大學生創新創業訓練計劃項目數由7 項增加到14 項，其中國家級、省級項目穩定在每年5 項左右。學生社團“藍海食品創客坊”骨干參與導師科研活動，在2017—2019 年連續獲批3 項國家級“大創”項目，在國家海藻加工研究開發中心科研平臺支撐下，發表EI 收錄研究論文3 篇、獲授權國家發明專利1 項，參加科技創新競賽獲國家級三等獎2 項、省級二等獎3 項，發揮了顯著的引領與示范作用。2017 年12 月舉辦的首屆大連海洋大學“海洋食品”創新大賽中，學生參與科技創新積極性空前高漲，參賽隊伍達35 支，涉及相關專業學生120 余人，覆蓋率達25%。2018 年第二屆賽事競賽主題進一步拓展，涵蓋海洋食品研制開發、加工設備（含軟件） 開發、營銷（含包裝） 策劃等，影響力得到進一步擴大，共有來自本校8 個學院的研究生、本科生共計372 人組成70 個團隊提交報名申請，作品質量較首屆賽事明顯提升。通過辦賽與參賽“輪作”式培養，2018 年度以“打造海洋健康食品”為主題共獲遼寧省普通高等學校本科大學生食品創新大賽一等獎2 項、二等獎5 項、三等獎8 項，并獲其他省級以上創新創業競賽獎勵多項，較以往進步顯著。部分獲獎作品還顯示出一定的孵化潛力，團隊自主形成了創業意向。

3 結語

改革推動人才培養質量的持續改進。調查顯示2018 屆畢業生中，近40%的學生赴國內外高校攻讀碩士學位研究生，超過90%的學生在食品行業就業；90%的畢業生對就業滿意，98%的企業對畢業生質量滿意，達到企業的期望。因此，改革建設成效得到學生、教師、學校、同行及社會的廣泛認可。