吳永祥 楚文靖 胡長玉

摘要 合理構(gòu)建食品科學(xué)與工程專業(yè)大學(xué)生“三創(chuàng)”（創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)）能力培養(yǎng)體系，對于提升新工科人才培養(yǎng)質(zhì)量和增強新時代工科人才“三創(chuàng)”能力具有重要意義。結(jié)合地方高校的實際情況，查找與新工科理念下的工程教育差距，從課程體系、教學(xué)模式、實訓(xùn)實習(xí)基地和評價體系4個方面，構(gòu)建 “三創(chuàng)”能力培養(yǎng)體系，旨在為新工科食品科學(xué)與工程專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供借鑒。

關(guān)鍵詞 新工科;“三創(chuàng)”;人才培養(yǎng);食品科學(xué)與工程專業(yè)

中圖分類號 S-01 ?文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2020）10-0273-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.10.076

Abstract The construction of “Three Innovations” （creativity，innovation，entrepreneurship） education system for college students in food science and engineering specialty is of great importance to improve the quality of new engineering talents and enhance the “Three Innovations” ability of engineering talents in the new era.Combined with the actual situation of local colleges and universities，we found the gap between engineering educations under the concept of emerging engineering education.From four aspects（including course system，teaching methods，internship training base，and evaluation system），we established the “Three Innovations” education system，so as to provide references for the training of new engineering innovative talents in food science and engineering specialty.

Key words New engineering; “Three Innovations”; Talent training; Food science and engineering specialty

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基于國際化競爭新形勢、國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級改造新趨勢，2017年4月教育部高教司發(fā)表“新工科”（emerging engineering education）建設(shè)行動路線，對高等教育的“工程素質(zhì)培養(yǎng)”提出了更高要求，明確指出“新工科”是我國工程教育的改革方向。面對新時代國家經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)機構(gòu)升級改造對高素質(zhì)工程技術(shù)創(chuàng)新型人才的新要求和新標準，我國工科教育必須與時俱進，大力推進新工科背景下的人才培養(yǎng)模式改革，以提升新工科人才培養(yǎng)質(zhì)量和增強新時代工科人才“三創(chuàng)”能力[1]。大學(xué)生“三創(chuàng)”（創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)）能力的培養(yǎng)是國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》文件中明確提出的，強調(diào)要將“三創(chuàng)”教育融入到人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)，以滿足當今社會對新型創(chuàng)新工程人才的需求。

食品科學(xué)與工程專業(yè)作為傳統(tǒng)的工科門類，在新時代發(fā)展中逐漸暴露出培養(yǎng)的食品專業(yè)人才工程實踐能力不強、自主創(chuàng)新能力不足等問題，缺乏核心競爭力[2]。隨著新科技革命與食品產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級改造時代的強勢到來，食品企業(yè)對新型創(chuàng)新工程人才的需求日益迫切[3]。如何培養(yǎng)出新時代的食品科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才已成為地方應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型發(fā)展過程中的一個重要課題?！靶鹿た啤薄叭齽?chuàng)”作為工程教育的新理念，為工程教育的創(chuàng)新發(fā)展提供了諸多思路。在“新工科”項目建設(shè)中，應(yīng)有效融合“三創(chuàng)”理念，構(gòu)建食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)目標新體系，整合并優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)與教學(xué)內(nèi)容，打造教學(xué)新模式，建立實訓(xùn)實習(xí)擴展基地，不斷探索教育質(zhì)量評價新體系的建設(shè)，以培養(yǎng)出新時代“創(chuàng)新型食品卓越工程師”。

1 構(gòu)建“三創(chuàng)”教育與專業(yè)教育融合的課程體系

傳統(tǒng)食品科學(xué)與工程專業(yè)的教育存在重理論輕實踐、重專業(yè)教育輕“三創(chuàng)”教育實踐等問題，在“新工科”項目建設(shè)中，需要結(jié)合“創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)“理念對當前工科教育課程的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容進行整合優(yōu)化，構(gòu)建應(yīng)用型本科食品科學(xué)與工程專業(yè)“三創(chuàng)”教育與專業(yè)教育融合的課程體系（表1）。結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)需求和黃山學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)的建設(shè)要求，設(shè)置了“三創(chuàng)”基本能力（專業(yè)知識）和“三創(chuàng)”專業(yè)能力2個方面的人才培養(yǎng)目標。將“三創(chuàng)”基本能力培養(yǎng)理念有效融入到專業(yè)課程教育中，以培養(yǎng)新工科背景下食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的工程技術(shù)和實踐管理水平，分別構(gòu)建了食品加工與保藏技術(shù)、食品工程技術(shù)、食品分析技術(shù)、生產(chǎn)管理、組織管理5個能力模塊。以食品工程技術(shù)能力模塊為例，其整合優(yōu)化后的課程包括食品工程原理、食品機械與設(shè)備、機械制圖、食品工廠設(shè)計基礎(chǔ)、食品包裝學(xué)等，以促使學(xué)生“理論完善”，確保學(xué)生工程素養(yǎng)與綜合素質(zhì)的全面提升。為培養(yǎng)學(xué)生的“三創(chuàng)”專業(yè)能力，構(gòu)建了“三創(chuàng)”精神（對應(yīng)課程有大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基礎(chǔ)課、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)創(chuàng)造法等）、“三創(chuàng)”綜合能力（對應(yīng)課程有食品專業(yè)社會調(diào)查、食品專業(yè)認識實習(xí)、食品工藝設(shè)計、食品安全實習(xí)、畢業(yè)論文與設(shè)計、技能競賽等）、“三創(chuàng)”實踐能力（對應(yīng)課程有畢業(yè)實習(xí)、金工實習(xí)、創(chuàng)業(yè)競賽等）3個能力模塊，通過“實踐強化”，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際，全面增強學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)、實踐能力和“三創(chuàng)”能力，顯著提升學(xué)生的社會適應(yīng)能力。

2 創(chuàng)新教學(xué)模式，以匹配能力培養(yǎng)需求

基于目前大數(shù)據(jù)、數(shù)字多媒體技術(shù)、人機交換技術(shù)、傳感器技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的要求，無法滿足當今社會對新型工科食品科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的需求[4]。亟需革新傳統(tǒng)教學(xué)模式，采用問題導(dǎo)向式、工程項目式、虛擬情景仿真式等多種教學(xué)方式相結(jié)合的模式，延伸教學(xué)的時間與空間，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的工程項目思維和“三創(chuàng)”能力。

2.1 PBL互動式的教學(xué)方法

傳統(tǒng)課堂以教師為中心，教師按照專業(yè)知識講解、作業(yè)布置、習(xí)題練習(xí)的先教學(xué)后訓(xùn)練的傳統(tǒng)教學(xué)模式進行，不利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和工程創(chuàng)新意識。問題導(dǎo)向式（problembased learning，PBL）教學(xué)是一種以問題作為導(dǎo)向的教學(xué)模式，以問題作為焦點聯(lián)系相關(guān)的理論知識點，讓“學(xué)生帶著問題先學(xué)”[5]。為此，筆者所在課題組充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)創(chuàng)建了各專業(yè)課程的“藍墨云班課”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，平臺上提前上傳根據(jù)課程知識制作的PPT、練習(xí)題、視頻等學(xué)習(xí)材料，針對學(xué)習(xí)章節(jié)的知識點，教師精細設(shè)計問題，以引發(fā)學(xué)生帶著問題主動思考。學(xué)生課前需主動參與學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提供的資料，并準備相應(yīng)問題的答案。比如通過對問題的解決引入食品保藏學(xué)課程的理論知識，在食品非熱殺菌技術(shù)章節(jié)中，設(shè)計問題“現(xiàn)代物理殺菌技術(shù)在傳統(tǒng)發(fā)酵臭鱖魚保藏中的應(yīng)用”，就引入了食品保藏中非熱殺菌技術(shù)等知識內(nèi)容，包括超高靜壓殺菌技術(shù)、脈沖電場殺菌技術(shù)、電離輻射殺菌技術(shù)和脈沖X射線殺菌技術(shù)。通過這些問題將枯燥的理論知識與食品工廠實際生產(chǎn)的技術(shù)操作聯(lián)系起來，讓學(xué)生在課程理論學(xué)習(xí)中對實際問題進行探討與分析，激發(fā)了學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣，提高了學(xué)生分析問題、解決問題的能力[6]。

2.2 CDIO工程項目式的教學(xué)方法

CDIO（conceivedesignimplementoperate，CDIO）教育理念是我國高校工程教育最新的改革成果，是推進新工科建設(shè)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育、工程認證和卓越工程師培養(yǎng)計劃實施的重要保障。CDIO工程項目式的教學(xué)方法是以產(chǎn)品化的項目設(shè)計和實現(xiàn)將整個課程知識有機、系統(tǒng)地聯(lián)系起來，學(xué)生需學(xué)習(xí)的理論知識和需掌握的實踐技能都圍繞這個工程項目來設(shè)計[7]。例如，食品微生物學(xué)課程的重要理論知識“微生物厭氧發(fā)酵的能量代謝產(chǎn)物”，傳統(tǒng)的教學(xué)方法是按章節(jié)依次講解葡萄糖發(fā)酵生產(chǎn)酒精酵母的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長特征、影響酵母發(fā)酵的因素以及酒精的代謝途徑（糖酵解途徑）等內(nèi)容，知識零散且抽象難以理解。筆者所在課題組引入CDIO工程項目式的教學(xué)方法，構(gòu)建了項目“工業(yè)微生物在啤酒生產(chǎn)加工中的應(yīng)用”。學(xué)生分為不同小組，查閱文獻資料掌握相關(guān)知識點后，相互討論，完成啤酒生產(chǎn)的工藝設(shè)計：原料（麥芽、大米） →粉碎→糖化→麥汁過濾→麥汁煮沸（加入酒花）→麥汁冷卻（充氧）→發(fā)酵（加入酵母）→啤酒過濾→除菌灌裝，并進行實際實驗操作。最后，各小組得到啤酒產(chǎn)品，形成實驗報告。通過以項目設(shè)計為中心的教育方法，將食品微生物學(xué)課程各章節(jié)知識點有機結(jié)合起來，加深了學(xué)生對理論知識的理解，并與食品工藝學(xué)、食品加工技術(shù)、食品保藏學(xué)等知識點形成交叉，真正實現(xiàn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提升了學(xué)生工程項目實踐水平。

2.3 虛擬情景仿真式的教學(xué)方法

虛擬情景仿真教學(xué)作為現(xiàn)代教育先進的教學(xué)手段，能模擬虛擬現(xiàn)實下的環(huán)境，使現(xiàn)有條件下無法完成的教學(xué)活動在虛擬條件下進行，并將理論教學(xué)與實驗實訓(xùn)有機聯(lián)系起來，使教學(xué)內(nèi)容更加形象生動、直觀易懂[8]。例如，食品安全學(xué)課程中“HACCP質(zhì)量控制體系在食品生產(chǎn)中的應(yīng)用”為例，學(xué)生可在虛擬礦泉水工廠中進行礦泉水的危害分析、生產(chǎn)流程的關(guān)鍵控制點確定、關(guān)鍵限值建立、關(guān)鍵控制點監(jiān)控、糾偏行動、驗證、記錄保存7個模塊的實踐訓(xùn)練。虛擬實驗內(nèi)容包括原水的抽取、原水的保存、過濾（石英砂過濾、活性炭過濾，超濾膜過濾等）、殺菌（紫外殺菌、臭氧殺菌）、灌裝封蓋、燈檢、貼標包裝等礦泉水生產(chǎn)加工的多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。學(xué)生能通過3D仿真實驗裝置交互式操作，模擬出礦泉水生產(chǎn)加工的全過程，每個學(xué)生都能親自動手，強化了學(xué)生的工程實踐水平，有效提升學(xué)生的“三創(chuàng)”能力。

3 建立“三創(chuàng)”教育實訓(xùn)實習(xí)基地

建設(shè)以企業(yè)實際生產(chǎn)為模塊的實訓(xùn)實習(xí)基地是開展新工科背景下食品科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)及提升學(xué)生工程實踐能力、“三創(chuàng)”能力的重要場所[9]。實訓(xùn)實習(xí)基地由校內(nèi)基地和校外基地2個部分組成。地方應(yīng)用型高?？梢月?lián)合地方政府、當?shù)仄髽I(yè)，充分利用校內(nèi)資源，共同搭建達到食品行業(yè)標準的校內(nèi)與校外實訓(xùn)實習(xí)基地，以解決新工科教育實踐資源短缺，使學(xué)生能真實參與項目的實踐和產(chǎn)品的實際生產(chǎn)。近年來，黃山學(xué)院已與黃山峰源生物科技有限公司、上海乳品七廠有限公司、黃山超港食品有限公司、黃山天豐食品有限公司、黃山市美行食品有限公司、黃山市進出口檢驗檢疫局、新希望乳業(yè)股份有限公司等深度合作建立了“實訓(xùn)、實習(xí)、就業(yè)”一條龍模式的校外實訓(xùn)實習(xí)基地，為食品科學(xué)與工程專業(yè)新工科教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育有效融合提供實踐保障。

4 改革“三創(chuàng)”教育教學(xué)質(zhì)量評價體系

傳統(tǒng)的教學(xué)質(zhì)量評價體系都是圍繞“教師評學(xué)生”“學(xué)生評教師”來進行的，且很少將學(xué)生的“三創(chuàng)”能力考核納入評價體系中，這種評價方式不利于培養(yǎng)新工科背景下應(yīng)用創(chuàng)新型食品科學(xué)與工程專業(yè)人才[1]。因此，有必要進行教學(xué)質(zhì)量評價體系的改革，構(gòu)建多主體（教師、學(xué)生、督導(dǎo)、企業(yè)導(dǎo)師和行業(yè)指導(dǎo)委員會）參與的“三創(chuàng)”教育教學(xué)質(zhì)量評價體系。在整個教學(xué)評價體系中，教師與學(xué)生相互評價，教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)程度進行評價，學(xué)生對教師的教學(xué)水平進行評價;督導(dǎo)是教學(xué)質(zhì)量評價體系的重要組成部分，督導(dǎo)對教師的教學(xué)質(zhì)量進行監(jiān)控，對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行評估;企業(yè)導(dǎo)師和行業(yè)指導(dǎo)委員會則分別對教師的工程實踐水平的和學(xué)生項目訓(xùn)練能力、創(chuàng)新能力進行評價。通過構(gòu)建多主體參與的“三創(chuàng)”教育教學(xué)質(zhì)量評價體系，不僅衡量了學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論知識的程度，而且考查了學(xué)生的工程實踐和“三創(chuàng)”能力，最終使學(xué)生在知識、能力、素質(zhì)3個方面協(xié)調(diào)發(fā)展[10]。

5 結(jié)語

在新工科的建設(shè)背景下，構(gòu)建食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生“三創(chuàng)”能力培養(yǎng)新體系勢在必行。從 “三創(chuàng)”教育與專業(yè)教育融合的課程體系構(gòu)建、教學(xué)模式創(chuàng)新、教育實訓(xùn)實習(xí)基地建立、教育教學(xué)質(zhì)量評價體系改革等方面著手，促進學(xué)生工程意識、工程素質(zhì)、實踐能力和“三創(chuàng)”能力的增強，顯著提升學(xué)生的社會適應(yīng)能力，滿足新工科建設(shè)背景下食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的知識、能力和素養(yǎng)培養(yǎng)目標，以期為培養(yǎng)出新時代“創(chuàng)新型食品卓越工程師” 提供一定的借鑒。

參考文獻

[1]肖榮輝，王愛景，孔佩伊.新工科建設(shè)背景下“三創(chuàng)”教育體系構(gòu)建與實施[J].教育探索，2019（2）：69-73.

[2] 彭凌，張淑靜.新工科背景下食品專業(yè)人才培養(yǎng)的教育改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2019（14）：179-180.

[3] 張劍，李夢琴，范會平.新工科建設(shè)背景下食品科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與建設(shè)[J].河南教育（高教），2019（4）：78-82.

[4] 孔欣欣，王瑩瑩.新工科背景下食品工藝課程群建設(shè)探索[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2019（1）：107-109，112.

[5] 葛雪梅，褚蘭玲，吳彩娥，等.新工科引導(dǎo)下食品微生物學(xué)教學(xué)實踐的探討[J].輕工科技，2019，35（2）：138-140.

[6] 劉英玉，鄭曉風(fēng)，李建龍.問題導(dǎo)向教學(xué)模式在動物衛(wèi)生法學(xué)課程中的應(yīng)用[J].畜牧與飼料科學(xué)，2018，39（12）：79-80.

[7] 吳永祥，吳麗萍，胡長玉，等.基于CDIO工程教育理念的《食品保藏學(xué)》課程改革與實踐[J].黃山學(xué)院學(xué)報，2017，19（5）：131-134.

[8] 張智敏，肖作為，林麗美，等.構(gòu)建虛擬仿真實驗技術(shù)平臺促進食品專業(yè)實驗教學(xué)改革[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠程教育，2016，14（12）：6-9.

[9] 王德國.新工科背景下食品科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)體系建設(shè)思考[J].廣東化工，2018，45（14）：258-259，252.

[10] 吳永祥，胡曉倩，吳麗萍，等.基于CDIO理念的食品安全學(xué)課程改革與實踐[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（33）：254-256.