新工科背景下畜產品加工創新人才培養體系的構建與實踐

吳菊清,孫健,周光宏,李春保

(南京農業大學,江蘇 南京,210095)

當前,工程領域各種新技術新手段層出不窮,新的形勢倒逼工科教育必須以改革促進發展。為主動應對新一輪科技革命與產業變革,支撐科技創新驅動發展、“中國制造 2025”等國家戰略,使我國現有工科的工程教育模式與當前及今后的產業發展相匹配,2017年2月20日,教育部發布《關于開展新工科研究與實踐的通知》,標志著我國高校新工科建設拉開帷幕[1];此后,教育部發布《關于推薦新工科研究與實踐項目的通知》、教育部辦公廳《關于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》等文件,進一步明確了新工科的基本內涵、發展方向和建設目標[2]。工程教育是培養創新人才最重要的支撐環節,在新工科背景下,工程教育需要與產業需求、技術發展、學生興趣、內外資源等相協調。充分發揮產業和專業優勢,建立多方參與的工科教育模式,有助于我國科技水平的提升[3]。新工科背景下的畜產品加工創新人才培養模式應運而生。

畜產品加工學是一門應用型學科,實踐教學是其重要的組成部分,也是與實際結合的紐帶,學生實踐能力、創新能力的培養與之非常密切,但凡設有食品專業的高校(有400多所),都開設該課程,是“食品科學與工程”“食品質量與安全”等專業的核心課程。在新工科教育理念背景下,南京農業大學畜產品加工學教學團隊針對人才培養、生產實際需要、量化科研產出等方面,在教學過程中探索實施“五進五結合”的創新人才培養模式,將產業的需求與大學教育有機融合,聯合特定龍頭企業,共同圍繞創新人才培養進行了一系列探索與實踐。

一、 傳統思維下畜產品加工學課程教學存在的問題

畜產品加工業是我國第一大食品產業,關系國計民生。2022年我國肉類產量9227萬噸,禽蛋產量3456萬噸,牛奶產量3932萬噸[4]。近20年來,我國畜產品加工業經歷了從規?？焖贁U張到產量與質量并重、從作坊式生產到工業化生產的轉型升級,行業技術水平和設備設施等方面發展迅猛。但與發達國家相比,我國畜產品加工科技含量仍有待提升。

在傳統思維下,畜產品加工學的課程教學方案較為固定,模式單一,大多以書本內容為主,表現為立足課程內容,以點覆面,由一及多,教學內容呈圓規式拓展,不足以適應專業發展、行業需要[5]。通過探索全新模式,培養更多更優秀的高素質創新型人才,能夠打破制約產業可持續發展的重要瓶頸。

(一) 教學內容與行業科技發展脫節嚴重

教學中普遍存在著“過分注重傳統經典,對產業新技術的發展反應滯后,缺乏產業發展預判”的問題,導致學生卓越創新能力培養不足;普遍存在著教學內容停滯與市場、科技進步需求的矛盾[6]。專任教師大多是科研領域的領跑者,但是教材內容往往滯后,導致學生對于課程學習停留于書本之上,畢業后不能迅速轉變角色,難以成為創新型應用人才[7]。

(二) 實踐教學體系尚不健全

缺乏畜產品加工“全產業鏈”教學實踐平臺,導致學生實踐技能訓練不完整,難以形成解決復雜工程問題的綜合能力[8]。課程教學形式單一,加之高校資源有限,部分實驗平臺由于多種原因難以提供給本科生使用,無法保證所有學生充分了解生產各環節,學生體驗感較差。課程資源不足,與產業脫節情況嚴峻。教材以理論教育為主,尚無系統的實踐教學教材。

(三) 教學過程與生產實際融合力度不夠

高校與企業間缺乏人才協同培養機制,教學過程與生產實際融合較差,彼此間定位均不準確,權責不清[9]。協同培養被簡化為輸送學生參與企業生產,學生易產生懈怠心理,企業收獲也不多,雙方積極性均不高。實習崗位要求往往不能與專業教學相匹配,學生難以順利完成工作。校企雙方之間存在信息差,缺乏人才培養成效考核機制,合作形式浮于表面。

二、 新工科背景下畜產行業創新人才培養模式的改革思路

綜合考慮畜產品加工學課程范圍廣、應用性強,教學時必須注重結合理論、實踐與生產,實驗技能、動手能力、創新思維都是人才培養需要達成的既定目標。因此新工科背景下人才培養模式改革需總結既往專業發展經驗,著眼于畜產品加工專業前沿發展,為創新人才培養提質增效提供堅強保障,具體改革應遵循以下路徑。

(一) 明確新模式建設目標

新工科背景下的產教融合、科教融合有助于行業工程型人才創新能力的提升。傳統認為,實踐是理論教學的延伸。但實際上,二者都是人才培養不可或缺的組成部分,應互為支撐,協同發展。工程技術類專業高等教育服務于產業發展,因此教育與產業必須相輔相成。產業發展帶來的新業態需要專業教育提供智慧與人才儲備,迎接國際產業形勢變化則需要對傳統教學模式進行轉型升級[10]。高校、企業和學生三方在此過程中缺一不可,應加強思維、理念和制度上的深度融合。完善統一管理保障機制、合理設計考核方式,并爭取合作建設實踐基地。全面考慮高校育人需求與企業生產需求,不斷改進協同育人模式,調整人才培養方案,達成既定人才培養目標。因此,新形勢下的模式構建應以此為著力點,進一步明確建設目標,構建新模式體制機制。

(二) 把握新局面的導向和需求

新工科的基本邏輯是以行業的需求為導向開展課程的建設。畜產品加工學是一門應用性較強的學科,要求學生掌握肉品、乳品、蛋品三大部分生產加工的各環節基本常識。課程內容既應涵蓋行業發展的最新成就及趨勢,也應注重傳統實踐經驗的傳承發展。因此教學體系應建立在產業需求之上,專業教育方法應符合產業人才培養的需要[11]。新工科專業人才應該具有極強的創新和實踐能力,新工科教育應該注重產教融合和科教融合。高校發展新工科教育,應該將傳統優勢學科和新興學科放在同等重要的地位,以優勢學科的成功經驗帶動新興學科的新工科建設。充分凝聚多方智慧,開展全方位探索,以優勢學科平臺為基礎,加強內外合作互動,著力取得多學科交叉融合式培養新突破。

(三) 強調新理念育人實效

新工科背景下的實踐教學體系建設,關鍵在推動校企合作發展,協調教育、人才、產業和創新,在高校、企業和學生之間達到平衡。以產業需求為導向,同時著重培養學生實踐能力,構建產教融合協同育人平臺,完善實踐育人體系,推進產學研用協同創新。堅持以工程創新人才培養為基礎,構建新型教學機制,從而實現工科教育的高質量、高效率和高效益。堅持以工程創新人才培養為基礎構建新型教學機制,從而實現工科教育的高質量、高效率和高效益。新工科背景下,作為知識的首要來源,高校畜產品加工學的教育質量必須經得住考驗。結合應用型人才的培養趨勢,構建以崗位需求為導向、以學生發展為中心的產教融合培養模式勢在必行。新工科背景下,專業教育和技能培訓不再“雙軌運行”,高校與企業形成合力,最終達到人才培養的既定要求。

三、 南京農業大學“五進五結合”創新人才培養模式的具體實踐

近年來,南京農業大學畜產品教學團隊依托全國重點實驗室、國家重點(培育)學科、國家“雙一流”建設學科和江蘇省產教融合重點基地開展新工科背景下畜產加工領域的創新人才培養體系建設,團隊成員依托學科優勢,結合發展實際,通過對教學內容、教學方法、教學資源進行深入挖掘,分析改進?！靶螽a品加工學”榮獲國家精品課程、國家一流課程等多個國家級課程的立項建設,同時逐步探索實踐形成了“五進五結合”人才培養模式。

(一) 政策領航進計劃,將國家戰略需求與育人目標相結合

瞄準國家戰略需求,根據產業需求動態調整人才培養方向。以國家政策領航教學計劃,強化國家戰略需求下科技人才保障。以立德樹人作為教學目標,將社會主義核心價值觀貫穿教學全程,尋找突出制約我國畜產行業的共性關鍵技術難題,瞄準畜產品質量控制、分級、綠色工藝等系列行業重大科技問題,依托國家各級各類科技研發項目,凝聚全行業優勢力量和資源,以肉、乳、蛋等大宗畜產食品的安全加工技術創新為突破點,大力培養專業化的創新工程人才[12]。在教學中培養學生道德品質和行為習慣,開闊國際視野,優化教學內容,依托國家一級學會——中國畜產品加工研究會多次組織本科生參加中國肉類科技大會、中國乳品大會,為學生增長見識提供了重要舞臺。在授課過程中,針對“紅肉致癌”“瘦肉精”“ 注水肉”等食品安全社會熱點問題,開展專題討論,取得了良好效果。

(二) 優質資源進課堂,將創新教學內容與課程改革相結合

作為食品科學專業的主干課程,畜產品加工學課程應通過老師講授畜產食品產業發展趨勢,使學生掌握畜產品加工的基本原理,并能運用基本原理解析實際問題,能夠針對食品領域復雜工程問題進行研究、分析、解釋,通過信息技術和科學方法進行分析和創新性研究[13];通過講授產品加工工藝流程以及加工過程中的品質變化,使學生能夠進行食品工藝流程設計,在設計中體現食品安全和質量控制意識及創新意識;通過講授主要危害因子及控制方法、技術標準等,使學生能夠基于食品工程相關背景知識進行合理分析,評價食品專業工程實踐對社會、健康、安全的影響,并理解應承擔的責任,培養學生較強的社會責任感,以及自主學習和終身學習的意識和能力,為畜產品的安全生產及控制和新產品開發提供理論和實踐基礎,為畜產品加工領域輸送優秀的創新型人才。

因此,應該加強精品教材、精品課程等優質資源的建設力度,可以專題形式介紹學科前沿,及時引入學術研究、科技發展前沿成果,充分反映學科最新成就及發展趨勢,使教學內容具有鮮明的時代性和實用性。同時,構建有效支撐的課程資源體系,以點帶面,不斷深化和拓展學生的知識結構、能力儲備,弱化課程集合概念,在符合學生認知規律、接受規律的基礎上,全方位覆蓋學生培養專業思維所需內容[14]。在課程建設理念上,以培養學生的立德樹人、職業素養、社會責任感為根本,以提高教學質量,創建特色課程為目標,培養學生創新、開放、發展的眼光和視野;在教學方法上,建立課程網絡教學資源,采用探究式、啟發式、案例式、線上線下混合式等教學模式,翻轉課堂,拓寬學生視野,豐富教學內容,滿足自主化學習需求;在理論教學上,融合最新知識、技術和手段,建立嶄新的知識理論傳授體系;在實驗實踐教學上,利用科教產教的融合,使實驗實踐教學能夠從虛擬仿真實驗平臺、實驗室、中試車間、大型企業循序漸進配套運行,滿足因材施教的實踐教學要求。

(三) 一流師資進團隊,將課程改革理念與前沿思維相結合

新工科建設是面向未來的戰略,因此對于師資的要求也是超前的。師資建設應與新工科理念相符,與課程改革相匹配。在高校新工科建設過程中,人才引進質量將在一定程度上影響了最終的建設成效。一流師資本身具有專業前沿思維,這不僅決定了新工科理念宣傳程度,也會影響新工科內涵與課程改革的融合系數,從而影響人才培養體系的建設質量。應該從師資數量、工作內容、科學研究、社會服務等等方面建設高水平教師團隊[15]。在畜產品加工學課程教學過程中,堅持一流師資帶來一流生源、一流師資培養一流人才的理念,堅持知名教授走上講臺,在課堂教學中融入學科前沿知識和最新科研動態,創造優良的學術氛圍,借助于已經構建的產學研平臺將人才培養的教學過程與科研活動和生產實踐相結合,以滿足不同發展去向的學生素質和能力提升的實際需要,最終適應社會對人才的需求[16]。在實踐環節,應當注意控制師生比以保證教學質量,采用雙導師聯合培養模式,通過工廠實踐教學、創新創業教育等環節充分發揮產業教授優勢。力爭做到一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的“畜產品加工學”示范性特色教學。

(四) 產學研用進教學,將實踐能力培養與企業實際相結合

始終堅持科研反哺教學的方式,強化生產實際對教學的重要意義,強調科研產出,重視實踐育人,積極構建產業—教學—科研創新平臺。為提高學生的科研創新能力,積極與企業進行產學研合作,將成熟的科研成果轉化為優質教學資源,使教學內容持續與畜產品產業需求無縫對接。通過校地、校企聯合,進一步整合校、地、企的育人資源,建設和完善一批校內外人才培養合作基地。面向畜產食品“全產業鏈”的培養目標,綜合利用學校、學院、企業在各自實踐平臺方面的優勢與特色,把實踐、生產和人才培養緊密結合起來,大力培養學生的綜合實踐能力,為培養具有復合型創新人才提供良好條件。產學研有機結合,不僅使學生在實踐活動中得到鍛煉,提升了學生的科研創新能力,還提升了學生的綜合實踐能力,拓寬了學生畢業后的就業渠道。

(五) 優質人才進企業,將育人質量提升與培養機制相結合

工科類高等教育應與產業發展緊密結合起來。當前階段新工科背景下的實踐育人,往往是高校熱情似火,企業卻默默無聞。究其原因,創新人才培養的話語權在高校,而企業處于被動配合的狀態。這種不對稱的關系導致新工科建設無法發揮其巨大優勢[17]。因此,有必要邀請企業參與課程體系建設、考核標準制訂、學生成績評定等。同時可在人才招聘、學生實習、科研合作等方面為參與體系建設的企業提供一定的便利條件。

優質人才進企業,是“企業—高?！獙W生”三方受益的大勢所趨。人才通過高校平臺進入企業,不僅可以將理論學習轉化為實踐成果,更能將知識儲備鞏固加深,以生產實際所聞所見推進自身專業自信夯實穩固;高校通過推薦人才進企,可推動形成科學的人才評價體系,建立人才綜合能力評價機制,借助外部評價內化人才培養檢驗,借此推動形成反饋效能;企業的資源需要人才進行鞏固、項目需要人才進行引導、發展需要人才進行籌劃,以高校為突破口,可以視為強有力推進生產建設的重要方式之一。高校對工業化、市場化掌握力度較差,而上述內容均是企業賴以生存的重要關注點,因此急需企業的介入,才能健全新工科理念下的人才培養機制,以科教融合強化人才培養內在驅動力,以產教融合強化人才培養外在引領力,雙環驅動,校企協同,促進育人。

四、 人才培養模式改革階段性成效

多年來,南京農業大學 “五進五結合”的創新人才培養體系已初具雛形,并已應用在學院多個課程領域,同時強化反饋效應,深化育人實效,完善模式構建,培養出多位行業內高精尖人才,以此為切入點,將成功案例廣泛普及,全方位輻射,取得了良好的成效。

(一) 人才培養質量逐年提升

通過對“畜產品加工學”課程改革的探索與實踐,為靶向性地解決產業困境提供優秀人才。近年來,直接或間接為行業培養畜產品加工專業人才上萬余人次,其中200余人擔任企業技術總監、高校和研究院所學術帶頭人;130余名畢業生赴國外知名高校深造;100余名畢業生積極響應國家號召,到偏遠地區工作和支教,在脫貧攻堅和鄉村振興中貢獻自己的青春。此外,通過連續3年對雨潤集團、江蘇省食品集團有限公司、溫氏集團等21家用人單位開展了畢業生滿意度調研,用人單位對畢業生滿意度達到100%。畜產品加工卓越創新人才“五進五結合”培養體系,為產業不斷輸送卓越創新人才,為行業整體升級賦予嶄新動能。

(二) 教育教學改革成效顯著

對“五進五結合”人才培養模式的研究與實踐,不僅完善了人才培養體系,同時推進了教學改革成效落地生根。在課程建設方面,“畜產品加工學”獲得國家一流課程、資源共享課程、精品課程、雙語教學示范課程以及省產教融合一流課程的立項建設,相關教學資源被50多所高校采用,累計使用量達到10多萬次;“乳化腸規?；a的虛擬仿真實驗”項目獲評國家一流課程,目前該平臺實驗瀏覽達到83396人次,參與評價人數28111人,做實驗人數達10157人次,遙遙領先于同行平臺,得到用戶的一致好評;2023年“肉品質量控制與新資源創制產教融合重點基地”獲得江蘇省本科高校產教融合重點基地的立項建設。在教材建設和教學成果方面,《畜產品加工學》教材獲得首屆國家優秀教材一等獎,是國家級規劃教材、農業農村部規劃教材及國家精品教材,發行量13萬多冊,被200多所院校采用,獲得國家教指委及國內外專家學者的好評。2021年,“畜產品加工卓越創新人才‘五位一體’培養體系的構建與實踐”獲得江蘇省教學成果二等獎。

(三) “雙創”實踐成果再創新高

通過對教學體系注入產業支持,加大產教融合力度,深化“五進五結合”育人質量,近年來實踐育人效果顯著,“雙創”工作不斷取得新突破。針對實際生產的難點、痛點,推進創新創業系列活動,在“創青春”“白馬杯”“全國大學生生命科學競賽(創新創業類)”等大賽中指導學生獲得多個高層次獎項。與此同時,也積極鼓勵本科生參與科研實踐,踏實可行地摸索科學合理的技術路線,在FoodChemistry、FoodHydrocolloids等國際學術期刊上發表SCI論文50余篇。

五、 結語

新工科背景下,對學生創新能力的培養已成為提升人才培養水平的重要突破口?！靶螽a品加工學”課程作為行業人才培養計劃中的重點環節,新工科理念的核心內涵與其人才培養體系建設相得益彰?！拔暹M五結合”創新人才培養模式將為提高學生的實操、創新能力創造有利條件,有效解決我國畜產品加工業實踐人才、創新人才匱乏等問題,將新理論、新技術、新技能融入教學中,顯著提升學生的創新能力和綜合素質。未來應將“五進五結合”創新人才培養模式積極融入高等教育教學改革,大力探索和推進人才培養從經驗走向科學,從精細走向卓越,不斷提高畜產品加工教育教學質量和水平。