王金鵬 曹錦軒 滕雯迪 張月美 王穎

教學實習基地是培養(yǎng)學生實踐能力和專業(yè)素養(yǎng)的重要組成部分，不僅為學生提供實踐場所，還為他們創(chuàng)造與行業(yè)專家和業(yè)界人士互動的機會，使其能夠了解最新的行業(yè)動態(tài)和發(fā)展趨勢。通過實習能夠培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力、批判性思維和解決問題的能力，這對于他們的學習和發(fā)展具有不可替代的重要性。然而，目前食品科學與工程專業(yè)的教學實習基地卻存在一系列問題：實習周期較短，學生在食品企業(yè)的實習內(nèi)容單調(diào)，缺乏技術(shù)含量；實習內(nèi)容與行業(yè)主流發(fā)展方向脫節(jié)，導致學生對行業(yè)失去信心和興趣；實習目標模糊，導致工廠工作人員和學生之間存在互相嫌棄的情況。這些問題的根源在于實習基地建設思路不夠明確，沒有與時俱進，過于注重實習流程，忽視了實習內(nèi)容，原有的實習方案已經(jīng)不能滿足工業(yè)4.0時代下食品工廠對人才的需求。為了適應時代的發(fā)展需求，食品科學與工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)需要進行相應的調(diào)整與改進，以實現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標。因此，要深入分析工業(yè)4.0時代對食品科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，并結(jié)合目前實習基地存在的問題，提出科學合理的解決策略，以打造具有自身學科和專業(yè)特色的實習基地，為學生提供更具挑戰(zhàn)性和高質(zhì)量的實踐機會，增強他們的實踐能力和專業(yè)素養(yǎng)，從而更好地滿足食品工業(yè)4.0時代對人才的期望。

一、工業(yè)4.0時代為

食品行業(yè)帶來的機遇和挑戰(zhàn)

互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等高新技術(shù)的飛速發(fā)展開啟了工業(yè)4.0時代，也為食品行業(yè)帶來了機遇和挑戰(zhàn)。

1.機遇。（1）通過利用虛擬仿真技術(shù)和數(shù)據(jù)驅(qū)動的創(chuàng)新方法，食品企業(yè)能夠更快地更新生產(chǎn)裝備，改造生產(chǎn)線，提升現(xiàn)有產(chǎn)品的質(zhì)量和口感。以工業(yè)4.0時代的虛擬仿真實驗室建設為例，充分利用物理模型、傳感器更新、運行歷史數(shù)據(jù)，集成多學科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過程，在虛擬空間中完成映射，實時預測實體裝備的生產(chǎn)周期，并通過模擬評定快速預測產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量，這為裝備升級改造、產(chǎn)品研發(fā)等帶來了諸多便利。在虛擬仿真技術(shù)成熟之前，人們必須花費大量時間和資金購買實體組件并加以組裝，才能對產(chǎn)品進行實驗和檢測。有了數(shù)字技術(shù)，科研人員僅需構(gòu)建一個虛擬模型，就可以對其想法進行模擬、修改和檢驗，大大縮短了從設計到實際產(chǎn)品產(chǎn)出的時間。

（2）基于物聯(lián)網(wǎng)和云平臺的食品溯源系統(tǒng)能夠有效追溯食品的生產(chǎn)和供應環(huán)節(jié)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全水平，提升消費者對食品的信任和滿意度。我國在“十三五”期間圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云平臺構(gòu)建部署了系列重點研發(fā)計劃項目，經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，現(xiàn)已形成“中國農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)”“中國食品藥品安全追溯信息平臺”“中國農(nóng)產(chǎn)品追溯信息公共服務平臺”等有效的追溯系統(tǒng)和平臺。通過這些平臺，消費者可以查詢特定產(chǎn)品的來源、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)加工企業(yè)等相關(guān)信息，更好地了解和選擇安全的產(chǎn)品，提高了我國食品安全的保障程度，提升了國民對于食品行業(yè)的信任度和滿意度。

（3）改變了食品行業(yè)的營銷和消費方式，使個性化營養(yǎng)和精準營養(yǎng)更加貼近人們的生活。借助工業(yè)4.0的技術(shù)，傳感器、智能設備和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的集成使食品企業(yè)能夠監(jiān)測和收集消費者的身體數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法獲取消費者的個人偏好和消費習慣，更加準確地了解消費者的營養(yǎng)需求，從而實現(xiàn)精準的營養(yǎng)建議和產(chǎn)品開發(fā)，滿足消費者個體化的營養(yǎng)需求。此外，隨著食品行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)銷售和配送模式的發(fā)展，借助虛擬現(xiàn)實（VR）和增強現(xiàn)實（AR）等技術(shù)，消費者可以通過網(wǎng)絡平臺直接體驗各種產(chǎn)品，并可通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)供應鏈的可視化和智能化監(jiān)管，提高對產(chǎn)品的信任度。

2.挑戰(zhàn)。（1）單機組合為主的傳統(tǒng)食品生產(chǎn)線不能滿足集約化、自動化、智能化的時代需求。食品產(chǎn)業(yè)面臨著種類繁多、季節(jié)性強、儲存困難等特點，這就要求傳統(tǒng)食品企業(yè)在進行多樣化加工的同時，必須對生產(chǎn)線進行全面改進。然而，由于傳統(tǒng)食品企業(yè)產(chǎn)品線上的設備自動化程度不一，整體一體化的缺失也十分明顯，為了滿足自動化需求，很多食品工廠僅對輸送設備進行了改造和升級，這與集約型生產(chǎn)線的自動化和智能化模式相去甚遠。在這樣的背景下，只有資金實力雄厚的大型食品企業(yè)逐步完成了數(shù)字化、自動化和智能化技術(shù)的升級和轉(zhuǎn)型，對原材料采購、生產(chǎn)計劃和物流配送等環(huán)節(jié)進行了協(xié)同管理的技術(shù)升級，改進了供應鏈中信息共享和交互的標準化和安全性保障技術(shù)，極大地提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率和運營效率。然而，大部分傳統(tǒng)食品企業(yè)由于規(guī)模小、資金有限，無法進行設備更新和系統(tǒng)升級，也無法達到標準化和安全控制的要求，導致效益下降。

（2）數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)安全之間的矛盾日益突出。在工業(yè)4.0時代，大量的數(shù)據(jù)被收集和處理，包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)、供應鏈數(shù)據(jù)和消費者數(shù)據(jù)等，收集這些數(shù)據(jù)有助于實時監(jiān)控生產(chǎn)過程，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的瓶頸和不必要的浪費，追蹤產(chǎn)品質(zhì)量，了解消費者的需求和偏好，從而優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高資源利用效率和產(chǎn)品品質(zhì)，同時還可以預測未來市場趨勢，幫助企業(yè)智能化決策和自主優(yōu)化產(chǎn)品。然而，當前尚缺乏相應的技術(shù)或措施來保護這些數(shù)據(jù)的安全性和隱私性，信息泄露或被濫用將造成消費者權(quán)益受損、企業(yè)知識產(chǎn)權(quán)受到侵犯，從而造成經(jīng)濟損失。

（3）人才短缺與快速發(fā)展的食品行業(yè)不相適應。在工業(yè)4.0架構(gòu)中，人力資源扮演著重要的角色。隨著社會的不斷發(fā)展，人口結(jié)構(gòu)變化和人口老齡化等問題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。員工對于個人生活質(zhì)量的追求，如高收入、休閑娛樂以及培訓晉升機會，與低水平的加工技術(shù)不相適應，現(xiàn)有勞動力已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展的需求。食品行業(yè)亟需適應社會變革的綜合型人才，如具備食品工程知識和技能的工程師和技術(shù)人員，能夠把握市場脈搏、了解工業(yè)4.0的核心技術(shù)環(huán)節(jié)、協(xié)同管理龐大數(shù)據(jù)信息。

二、工業(yè)4.0時代對食品

科學與工程專業(yè)人才的需求

人才對于行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，他們是行業(yè)中不可或缺的生力軍。工業(yè)4.0時代對食品科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高的要求，需要專業(yè)人才能夠結(jié)合先進的技術(shù)和理論知識，具備綜合技術(shù)和技能以應對食品生產(chǎn)和加工過程中的挑戰(zhàn)，并為食品行業(yè)的發(fā)展做出貢獻。

1.掌握數(shù)據(jù)分析與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。工業(yè)4.0時代的特色是以數(shù)據(jù)為驅(qū)動，實現(xiàn)智能化生產(chǎn)，對于食品科學與工程專業(yè)人才而言，需要具備數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能力，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實現(xiàn)對生產(chǎn)過程的優(yōu)化和監(jiān)控。因此，熟練應用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對生產(chǎn)過程進行全面的優(yōu)化和監(jiān)控，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)高效、智能的生產(chǎn)，已經(jīng)成為食品科學與工程專業(yè)人才的必備技能。

2.掌握自動化與機器人技術(shù)。自動化技術(shù)和機器人技術(shù)在提高食品行業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。自動化技術(shù)可以降低人力成本，提高生產(chǎn)線的運行效率，從而實現(xiàn)產(chǎn)品一致性和質(zhì)量的提升；機器人技術(shù)更進一步提高了食品生產(chǎn)的精確度和速度，減少了人為干預和操作帶來的潛在錯誤，全現(xiàn)從原料加工到包裝的全過程智能化。因此，對于食品行業(yè)的專業(yè)人才而言，熟悉自動控制系統(tǒng)原理和機器人技術(shù)是不可或缺的，需要具備設計和操作自動化生產(chǎn)線和食品加工設備的能力，以滿足企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新和效率提升方面的需求。同時，還應當深入了解自動化技術(shù)和機器人技術(shù)的最新發(fā)展，不斷更新自己的知識和技能，以適應食品行業(yè)不斷變化的需求和挑戰(zhàn)。

3.掌握新型的食品加工技術(shù)與工藝。在當前的社會背景下，食品加工已經(jīng)不僅僅只注重生產(chǎn)效率，還更加重視產(chǎn)品工藝創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量的提升，只有這樣食品企業(yè)才能與時俱進。因此，技術(shù)和裝備升級、工藝創(chuàng)新等均是食品加工企業(yè)不可或缺的一部分。食品科學與工程專業(yè)人才需要了解和掌握新型食品加工技術(shù)與工藝，如超聲波處理、冷凍干燥、高壓處理、超臨界萃取、脈沖電磁等新型食品加工技術(shù)，注重產(chǎn)品工藝創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量提升，幫助食品企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

4.具備智能監(jiān)測與質(zhì)量控制的能力。食品安全和質(zhì)量在消費者心中占據(jù)著重要地位，因此食品科學與工程專業(yè)的學生需要具備智能監(jiān)測和質(zhì)量控制的能力。通過開發(fā)傳感技術(shù)和智能設備，對食品生產(chǎn)線進行實時監(jiān)測和控制，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量達到相應的標準和規(guī)范，這對于維護食品行業(yè)的聲譽和信譽至關(guān)重要。

5.擁有綠色可持續(xù)發(fā)展的眼光。工業(yè)4.0時代的技術(shù)融合了物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等多個領(lǐng)域的知識與技術(shù)，學生需要具備多學科的綜合能力，不僅要掌握食品科學與工程相關(guān)的基礎(chǔ)知識，還需要了解物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的應用，能夠從多個角度解決實際問題。這就要求學生具備國民經(jīng)濟核算能力，擁有可持續(xù)性的整體思維，在保障生產(chǎn)過程有效運行的同時，又能夠體現(xiàn)人文關(guān)懷，符合社會的可持續(xù)發(fā)展要求。

三、工業(yè)4.0時代實習基地建設策略

教學實習基地在校內(nèi)實踐教學中扮演著重要的角色，為理論與實踐的結(jié)合提供了重要的補充，是高校培養(yǎng)技能型、創(chuàng)新型和應用型復合人才的重要場所，是高校畢業(yè)生了解社會、接觸生產(chǎn)實踐的重要途徑，更是提高高校教學質(zhì)量、加強實踐教學環(huán)節(jié)的有效平臺。構(gòu)建適應食品工業(yè)4.0時代人才需求的實習基地，需要從技術(shù)升級、教育模式創(chuàng)新、數(shù)據(jù)分析與應用、產(chǎn)學研合作以及人才培養(yǎng)計劃等多個方面入手，并不斷推動實踐與理論的有機結(jié)合，從而培養(yǎng)出適應食品工業(yè)4.0時代發(fā)展的復合型人才。

1.加強產(chǎn)學研合作，推動實習基地技術(shù)與設備的升級。與食品企業(yè)緊密合作，建立產(chǎn)學研結(jié)合的成果轉(zhuǎn)化基地和實習基地模式。通過引入最新的科研成果，推動企業(yè)建設先進的食品生產(chǎn)線，引進數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)、人工智能技術(shù)以及機器視覺技術(shù)等，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。這樣不僅有助于推動創(chuàng)新技術(shù)的落地，還為學生提供了實習的機會，使他們了解并參與到食品工業(yè)4.0相關(guān)工作中，培養(yǎng)實際操作能力和問題解決能力，也能夠促進產(chǎn)學研之間的深度交流與協(xié)同發(fā)展。

2.引入虛擬仿真技術(shù)，創(chuàng)新教育模式。建設現(xiàn)代化的實訓中心，模擬工廠實際建設、生產(chǎn)、運營等，搭建虛擬實驗室和仿真設備，引入虛擬現(xiàn)實技術(shù)，增加學生的體驗感，提供全方位的實踐教學環(huán)境。同時，與相關(guān)高等院校、研究機構(gòu)合作開展跨學科的課程設計和科研項目，培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

3.建設數(shù)據(jù)中心，培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)人才。收集和分析食品生產(chǎn)過程中的大數(shù)據(jù)，利用人工智能和機器學習技術(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)流程、預測市場需求、提高供應鏈效率等，與企業(yè)建立良好的人才輸送機制，促進畢業(yè)生就業(yè)和企業(yè)對接，提高實習的個人滿意度和企業(yè)滿意度，培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)化人才。

4.多方聯(lián)動，建設跨學科實習基地。針對工業(yè)4.0時代對綜合型人才的需求，食品工業(yè)對跨學科的技能培養(yǎng)和創(chuàng)新提出了更高要求，這就需要政產(chǎn)學研多方聯(lián)動，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽為契機，調(diào)動校企平臺、孵化基地、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等社會資源，建設跨學科的實習基地，通過學科間的思想交流、碰撞與融合，啟發(fā)學生潛在的創(chuàng)新思維，促進學生技術(shù)能力、服務水平和管理水平的提升。

5.調(diào)動社會資源，共同建設實習基地。明晰實習基地培養(yǎng)人才目標導向，利用社交媒體、媒體報道、網(wǎng)絡平臺等途徑進行廣泛的宣傳推廣，使公眾了解實習基地建設的價值和意義，找到愿意合作的企業(yè)、組織、個人，建立合作伙伴關(guān)系，共同推動實習基地的建設。成立相應的組織機構(gòu)，通過贊助、捐贈、合作伙伴支持等方式籌措資金，用于實習基地的設施建設、運營管理等。依托實習基地組織機構(gòu)開展培訓、交流等活動，提升實習基地的影響力和吸引力。

綜上所述，在食品科學與工程專業(yè)中建設實習基地，對于提升學生的實踐能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。然而，傳統(tǒng)的實習模式已經(jīng)無法滿足工業(yè)4.0時代對人才的需求，亟需利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能化技術(shù)進行教學改革，創(chuàng)建新的實習模式，建設符合時代特點的實習基地，以適應新時代對人才培養(yǎng)的要求。