丁 儉,楊家琦,徐 潼,李 彭,方 勇
(南京財經(jīng)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院/江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210023)
“倉廩實,天下安”,保障國家糧食安全是一個永恒課題,任何時候這根弦都不能松。糧食是國民生存的必需品,也是國家重要的戰(zhàn)略物資。糧食倉儲作為糧食生產(chǎn)和保管的重要環(huán)節(jié),直接影響國家糧食安全的有效供給。目前,糧食倉儲的本科人才培養(yǎng)模式需要貫徹國家“藏糧于技”的糧食安全發(fā)展戰(zhàn)略,緊跟現(xiàn)代糧食行業(yè)發(fā)展需求,以培養(yǎng)高級糧食科技人才為核心,激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感、使命感和創(chuàng)新精神,對未來糧食行業(yè)發(fā)展具有重要意義。
近年來,隨著計算機互聯(lián)網(wǎng)和信息通信等新技術(shù)的發(fā)展,信息化、智能化廣泛運用于各個領(lǐng)域,不斷催生新業(yè)態(tài)、新模式和新應(yīng)用。糧食倉儲技術(shù)智能化,已經(jīng)成為了當今糧食行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,也直接影響著糧食儲備的質(zhì)量與安全。智能化倉儲系統(tǒng)是目前大中型糧庫建設(shè)的重要內(nèi)容,可以有效幫助企業(yè)實現(xiàn)糧食倉儲的科學(xué)管理,滿足糧庫日益增加的信息化需求。
糧食倉儲智能化涵蓋了糧食的收購、倉儲、物流、質(zhì)量管理、監(jiān)測和預(yù)警等過程,不僅實現(xiàn)糧食儲運流通過程的自動化控制,也能保障工作人員安全,節(jié)省人力物力,極大提高作業(yè)效率[1-2]。目前,隨著我國糧食行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展,糧食倉儲設(shè)施不斷改造升級,一大批先進技術(shù)設(shè)備得到推廣應(yīng)用。部分糧食企業(yè)已經(jīng)初步實現(xiàn)了糧食出入庫各環(huán)節(jié)的信息化,糧食倉儲管理水平、科技水平也正逐步提高。但從整體發(fā)展上看,糧食出入庫系統(tǒng)、糧庫業(yè)務(wù)系統(tǒng)、智能通風(fēng)系統(tǒng)等智能化軟件控制系統(tǒng)有待升級創(chuàng)新,糧情監(jiān)測和預(yù)警控制系統(tǒng)缺乏深入開發(fā),應(yīng)用水平亟待提升。盡管糧食企業(yè)對智能化設(shè)施設(shè)備投入大量資金,擁有量也在迅速增長,但在利用信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)、傳感器等先進手段進行數(shù)據(jù)收集、分析、整合、決策等方面總體偏低,也是糧食企業(yè)普遍存在的主要問題[3]。這就需要適應(yīng)新技術(shù)需求,培養(yǎng)造就一批既熟悉糧食行業(yè)現(xiàn)狀又掌握相關(guān)信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等智能化技術(shù)的高技能人才。據(jù)統(tǒng)計[4-6],我國大中型糧食企業(yè)從事開發(fā)設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、軟件操控類崗位占不到工作總崗位的3%,對相關(guān)技術(shù)人才缺口巨大。因此如何培養(yǎng)出適應(yīng)我國糧食行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀“適銷對路”的高端科技人才,補齊糧食行業(yè)人才短板,讓學(xué)生從學(xué)校到企業(yè)實現(xiàn)無縫對接,已成為目前糧食類企業(yè)和高校解決人才培養(yǎng)問題的當務(wù)之急,也是對貫徹落實國家“廣積糧、積好糧、好積糧”戰(zhàn)略目標的重要組成部分。
目前,絕大多數(shù)理工科各專業(yè)是以實驗、實踐為基礎(chǔ)的學(xué)科,工程實踐能力是理工科從業(yè)人員的看家本領(lǐng)[7]。面對當前新的工作模式,科技人才的知識與能力培養(yǎng)將發(fā)生重大變化,如何加強學(xué)生對整個糧食系統(tǒng)的完整理解與在工程實踐中鍛煉自己解決問題的能力,培養(yǎng)相關(guān)智能工業(yè)軟件的嫻熟操作,挖掘特定操控軟件功能與創(chuàng)新,轉(zhuǎn)變學(xué)生對從事傳統(tǒng)糧食行業(yè)偏見和提高學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)的核心競爭力是糧食工程專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的關(guān)鍵問題[8]。因此,在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中增設(shè)智能虛擬仿真實訓(xùn)室,強化智能軟件、互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)等相關(guān)信息技術(shù)的學(xué)習(xí),對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中提高專業(yè)知識素養(yǎng)、能力思維訓(xùn)練起著至關(guān)重要的作用。
南京財經(jīng)大學(xué)是江蘇省人民政府與國家糧食和物資儲備局共建的江蘇省屬重點建設(shè)大學(xué),食品科學(xué)與工程學(xué)院淵源于1956年國家糧食部隸屬的南京糧食學(xué)校。學(xué)院建有糧食儲運國家工程實驗室等11個國家和省部級平臺。2020年糧食工程專業(yè)被評選為江蘇省一流專業(yè)培育點,建有“現(xiàn)代糧食流通與安全”江蘇省高校協(xié)同創(chuàng)新中心和“糧食安全與工程”江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科,學(xué)科面向糧食行業(yè)的人才培養(yǎng)特色優(yōu)勢突出。學(xué)院擁有如國家糧食產(chǎn)后技術(shù)創(chuàng)新中心、糧食儲運國家工程實驗室等一批在糧食行業(yè)內(nèi)有突出地位、在國內(nèi)外有較大影響的教學(xué)和科研平臺,同時擁有結(jié)構(gòu)合理、具備較強競爭力的江蘇省級科技創(chuàng)新人才團隊。學(xué)院《糧食倉儲磷化氫環(huán)流熏蒸虛擬仿真實驗教學(xué)項目》入選教育部虛擬仿真實驗教學(xué)項目,通過該項目的建設(shè)將推進信息技術(shù)與實驗教學(xué)的深度融合,切實提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。同時學(xué)院加大研究生工作站和實踐教育基地建設(shè),聘請大中型企事業(yè)單位相關(guān)技術(shù)負責(zé)人擔(dān)任指導(dǎo)教師,使教學(xué)的專業(yè)實踐環(huán)節(jié)得到加強,人才培養(yǎng)實踐更為扎實。
不能回避的現(xiàn)實是,盡管南京財經(jīng)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院的理論教學(xué)水平、實踐資源基本與國際接軌,但還是讓教師、學(xué)生感覺到理論教學(xué)和工程實踐教學(xué)不能齊頭并進。許多學(xué)生反映經(jīng)過四年的大學(xué)學(xué)習(xí)之后,由于缺乏對未來職業(yè)工作內(nèi)容的體驗,加之對糧食行業(yè)存有工作環(huán)境差,工資待遇較低的固有觀念,致使一些學(xué)生感到非常迷茫,學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀的學(xué)生也常常感到束手無策,甚至感覺到學(xué)無所用。究其原因,主要是兩方面:一方面,工程實訓(xùn)課程與實際關(guān)聯(lián)不夠密切,虛擬仿真等智能軟件的教學(xué)不完善,沒有重點突出實際應(yīng)用能力培養(yǎng)。在傳統(tǒng)的糧食倉儲實驗課程模式下,學(xué)生只能參觀糧庫現(xiàn)有的設(shè)施條件和實驗室簡單的模擬,形式單調(diào)乏味難以收到較好的學(xué)習(xí)效果,學(xué)生的積極性與主動性難以激發(fā),同時傳統(tǒng)的實踐教學(xué)沒有將最新的技術(shù)應(yīng)用和理念融入課堂,難以跟上糧食行業(yè)實際生產(chǎn)中的新理論和新技術(shù)。另一方面,專業(yè)內(nèi)涵的創(chuàng)新內(nèi)容缺乏,學(xué)生豐富的想象力與創(chuàng)新力得不到充分激活。即使是在工程實踐課期間,由于條件的限制,大多數(shù)學(xué)生不能親自動手操控相關(guān)技術(shù)軟件,很少有真正模擬實訓(xùn)的機會,學(xué)生實戰(zhàn)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)受到了很大限制[9-10]。
本著以培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型糧食科技人才為宗旨,提高學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力和行業(yè)適應(yīng)能力,借助南京財經(jīng)大學(xué)“財經(jīng)底色、糧食特色”優(yōu)勢,以智能化為導(dǎo)向在現(xiàn)有課程體系和教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,建立校內(nèi)第一課堂和校外實訓(xùn)第二課堂相結(jié)合的模式(見圖1),將現(xiàn)代化教學(xué)方法和新型智能化課程學(xué)習(xí)融入人才培養(yǎng)的全過程,緊跟糧食倉儲行業(yè)發(fā)展;引入校企聯(lián)盟實踐教學(xué),積極邀請具有豐富經(jīng)驗的工程師參與人才培養(yǎng)過程和組織推薦學(xué)生到企業(yè)實訓(xùn)鍛煉,推進面向糧食行業(yè)企業(yè)的教學(xué)供給側(cè)改革。同時深入調(diào)查研究,了解并研究學(xué)生實踐過程中的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié),基于課程教學(xué)內(nèi)容,企業(yè)人才技能需求及前沿科學(xué)問題,以開放式專題方式制訂系列開放式實踐專題,構(gòu)建創(chuàng)新實踐教學(xué)和人才培養(yǎng)體系。本項目的研究將有利于優(yōu)化資源配置、激活學(xué)生創(chuàng)新思維能力、促進高素質(zhì)自主型、創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才的培養(yǎng),拓展專業(yè)視野,提高學(xué)生分析、解決問題的能力,全面提高學(xué)生的專業(yè)技能和綜合素養(yǎng)。具體為以下兩方面:
(1)基于虛擬仿真實訓(xùn)室,構(gòu)建“智能軟件+大數(shù)據(jù)應(yīng)用”的智能化學(xué)習(xí)平臺,學(xué)生可以在電腦軟件上自主操作身臨其境,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率,讓學(xué)生學(xué)有所用、學(xué)有所長、學(xué)有所得。
(2)通過第二課堂的校企聯(lián)盟實踐教學(xué)平臺,建設(shè)相關(guān)創(chuàng)新實踐專題,開闊學(xué)生視野,讓學(xué)生在課余利用校內(nèi)外資源充分參與實踐,學(xué)生可以自主設(shè)計、自主研究活動,學(xué)會科學(xué)研究的方法,建立科研創(chuàng)新的概念,在實戰(zhàn)中了解智能化糧食倉儲技術(shù)的應(yīng)用和全面提升學(xué)生各項能力。
建立緊密對接產(chǎn)業(yè)鏈、創(chuàng)新鏈的應(yīng)用型專業(yè)課程體系。重構(gòu)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向的專業(yè)人才培養(yǎng)方案,重組課程體系、開發(fā)新型課程、更新教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)方式,秉承“授人以漁”的教學(xué)思想,強化突出學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。改變糧食工程專業(yè)倉儲實驗課程傳統(tǒng)的簡單參觀教學(xué)形式,設(shè)置依附于理論課體系的橫向教學(xué)模式,超越單門課程范圍,建立糧食倉儲實驗課程不同模塊之間的系統(tǒng)聯(lián)系,設(shè)計接近生產(chǎn)實際、知識交叉的實驗內(nèi)容,使課程內(nèi)容具有系統(tǒng)性、科學(xué)性和可操作性。首先,學(xué)生學(xué)習(xí)糧食倉儲智能軟件管理與操控,通過實踐教學(xué)建立“全過程、多平臺、遞進式、一體化”育人機制,形成“專業(yè)技能+素質(zhì)拓展+第二課堂+行業(yè)實踐”的綜合學(xué)習(xí)方式,校企合作的協(xié)同育人模式。邀請糧食行業(yè)具有經(jīng)驗豐富的工程師,通過遠程教學(xué)、遠程指導(dǎo)、在線聽課、在線培訓(xùn)、實驗回顧,構(gòu)筑在線學(xué)習(xí)平臺聯(lián)動模塊,為學(xué)生提供更廣闊的學(xué)習(xí)空間和交流平臺。調(diào)研企業(yè)借助企業(yè)資源優(yōu)勢制定校企合作的模塊化課程體系。其次,調(diào)研學(xué)習(xí)糧食倉儲智能管理系統(tǒng)軟件,包括環(huán)流熏蒸、氣調(diào)儲藏、低溫儲藏等,通過與企業(yè)的交流學(xué)習(xí),針對學(xué)生在《糧食工廠設(shè)計》《糧食倉儲工藝與設(shè)備》《糧食加工自動控制技術(shù)》等專業(yè)課和實驗課內(nèi)容的基礎(chǔ)上,設(shè)計系列專題性或綜合性的模擬軟件操控項目,例如針對糧情檢測系統(tǒng)、智能出入庫系統(tǒng)、糧食庫存數(shù)量及倉內(nèi)視頻監(jiān)測系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)立等子課題;學(xué)生通過查閱文獻、學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)軟件后開展模擬實驗,在校內(nèi)糧食倉儲虛擬實驗平臺上熟悉整個糧食倉儲運行系統(tǒng)。學(xué)生針對綠色生態(tài)儲糧、現(xiàn)代物流和信息技術(shù)在糧食行業(yè)中的應(yīng)用,在課堂上實施模塊化課程體系,基于學(xué)院智能倉儲虛擬仿真實驗教學(xué)項目,聯(lián)合實踐教學(xué)企業(yè)協(xié)助開發(fā)糧食倉儲、糧情監(jiān)測、智能出入庫系統(tǒng)等模擬測試訓(xùn)練模塊,將理論教學(xué)、專業(yè)實踐與綜合體驗相融合。
基于智能軟件、互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)的現(xiàn)代信息技術(shù)手段,實施卓越工程師計劃,為學(xué)生開設(shè)糧食倉儲相關(guān)智能軟件的課程培訓(xùn);利用與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟平臺,聘請實踐經(jīng)驗豐富、工作業(yè)績突出的企業(yè)糧食工程師,共同制定培養(yǎng)方案、共同建設(shè)課程體系,定期開展專題研修,講授先進的糧食智能化管理軟件系統(tǒng)和相關(guān)技術(shù);培養(yǎng)專業(yè)知識扎實,創(chuàng)新意識強,國際化視野廣,綜合素質(zhì)高的專業(yè)人才。強化工程實踐環(huán)節(jié)和專業(yè)能力培養(yǎng),以應(yīng)用基礎(chǔ)為學(xué)生課堂教學(xué)的主要形式,加強實踐環(huán)節(jié)的組織和教師企業(yè)專家團隊指導(dǎo);讓工程教育回歸“工程”,開展開放式實踐專題工程項目,學(xué)生通過實踐訓(xùn)練,鍛煉掌握現(xiàn)代糧食倉儲的智能化管理體系。教師與糧食行業(yè)的聯(lián)盟企業(yè)共同實施教育教學(xué)方案、共同評價培養(yǎng)質(zhì)量;采取引企進校、引校進企、校企一體等方式,與聯(lián)盟合作單位共建集實踐教學(xué)、科技研發(fā)、生產(chǎn)實習(xí)等多位一體的實習(xí)實訓(xùn)培養(yǎng)平臺,為走出校園作好充分準備。
推進高等教育智能化與新工科專業(yè)建設(shè),對人才培養(yǎng)模式尤為關(guān)鍵,本課題研究有利于改革本科糧食工程專業(yè)教學(xué)體系和教學(xué)方式,建立課堂教學(xué)計劃、虛擬仿真實訓(xùn)與企業(yè)科技創(chuàng)新實操相結(jié)合的教學(xué)模式。以強化第二課堂推動教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì),充實學(xué)生科技創(chuàng)新活動內(nèi)涵,形成具有特色的立體化培養(yǎng)模式,起到引領(lǐng)本科教學(xué)方法創(chuàng)新的作用,也為糧食行業(yè)培養(yǎng)具有知識結(jié)構(gòu)合理、工程意識強、技能高和創(chuàng)新能力突出的綜合性糧食科技人才。