基于服務蔗糖產業鏈的食品生物工藝專業特色化建設探索與實踐

◎ 葉 軍

（廣西來賓職業教育中心學校，廣西 來賓 546100）

廣西來賓職業教育中心學校食品生物工藝（制糖方向）專業是全國特色專業，學校結合地方蔗糖業的發展趨勢及人才需求，把專業特色化建設定位為：按照“立足地方蔗糖業，產教深度交融，專業鏈與產業鏈對接，教學與生產并舉，服務地方經濟”的改革實踐思路，從甘蔗的良種培育、栽培技術推廣、甘蔗事務管理，到蔗糖生產、營銷等提供人力資源、技術、培訓一體化服務，全程參與，形成合力，助推來賓蔗糖業的發展。目前，廣西來賓職業教育中心學校正在建成區內制糖業高技能人才培養基地、職業技能培訓鑒定基地、職教師資培訓中心和制糖行業企業技術服務基地，輻射和帶動廣西乃至全國同類專業的發展。

1 專業建設依托蔗糖產業鏈

1.1 校企共同構建“分段培養，工學交替”校企一體化專業人才培養模式

依據甘蔗種植季節性特點和糖廠榨季特點，農忙時，安排學生隨甘蔗栽培技術人員下鄉進行甘蔗栽培技術和甘蔗田間管理實踐性實訓；榨季時，安排學生進糖廠進行制糖生產性實訓，主要由糖廠車間師傅負責實施；農閑、停榨時，學生在學校進行文化基礎課、專業技能課學習實訓。將三學年劃分為8個學段，其中農閑、停榨時的4個學段為學生所必需的職業素質、職業知識、職業技能的校內教學；農忙、榨季時的4個學段實行現代學徒制實訓。

1.2 校企共同開發專業課程

與來賓市蔗糖企業共同構建基于制糖生產工藝過程的“壓榨技術—澄清技術—蒸發技術—結晶分蜜技術”項目式專業課程體系。配套課程體系，校企共同開發編寫涵蓋課程標準、教學計劃、電子教材、項目化教學設計、實訓指導書、試題庫、多媒體課件、仿真教學軟件或視頻、考核評價及網站資料等多種介質融合的《甘蔗制糖原理與技能訓練》《甘蔗提汁技術與技能訓練》《蔗汁澄清技術與技能訓練》《糖汁加熱蒸發技術與技能訓練》和《蔗糖結晶技術與技能訓練》5門專業核心課程以及《甘蔗栽培實用技術》校本教材。

1.3 校企共建專業實訓基地

大力推進“學校進企業，企業進學校”的“雙進”式實訓基地建設模式，形成校企互動的長效機制。與來賓東糖、永鑫、農墾三大糖業集團旗下的企業深度合作，新建校內生產性實訓基地，新增實訓室面積1 240 m2，先后與來賓東糖桂寶有限公司、來賓東糖鳳凰有限公司、來賓永鑫小平陽糖廠等12家企業簽署校企合作協議，共建校外實訓基地9家，企中校1個。與來賓市農業科學研究所共建占地73.33 hm2的甘蔗良種繁育基地。教學實訓做到“教學做合一”“教學生產合一”。讓學生在全真的生產和工作環境中、在產品的生產過程中進行真刀真槍的操作訓練，實現了學生上學如上班，上課如上崗，全真教學、實訓、實習的目標。

2 開發技術服務蔗糖產業鏈

為促進來賓市及周邊蔗糖產業發展，學校充分發揮自身優勢，與來賓市蔗糖企業、科研機構成立蔗糖技術服務中心，形成技術生態鏈，為蔗糖產業鏈提供全程技術支持。

2.1 繁育甘蔗良種

由于種種原因，來賓市種植的甘蔗品種多為臺糖16號、臺糖22號，每667 m24～5 t，含糖量10%～12%。近年來，臺糖系列品種表現出抗寒性差、宿根年限縮短、病蟲害加劇、產量下降、種性退化明顯等缺點，且在來賓市種植年限亦超過10多年，品種改良勢在必行。學校與來賓市農業科學研究所共建73.33 hm2的甘蔗良種繁育基地，引進優良品種，共同進行技術攻關，已相繼繁育出桂糖21號、桂糖29號、桂糖32號、糖桂03/2287、桂糖02/1156、桂輻98/296等7個高產、高糖“桂系”新品種，助推區域甘蔗種植進入“桂系”時代。

2.2 推廣甘蔗先進種植技術

為提高甘蔗的產量，學校組織專業教師與市農業局、蔗糖局聯合編寫了對接桂糖新品種的《甘蔗栽培技術》校本教材，重點介紹推廣甘蔗良種選用、機械深耕深松、節水灌溉、智能化施肥、地膜覆蓋、健康種苗、病蟲草鼠害綜合防治、蔗葉還田、旱坡地小型機械收獲等技術，使之在廣大蔗區得到推廣應用，實現甘蔗生產高產、高糖、高效節本的目標。

2.3 研制甘蔗收割、裝載機械

針對傳統甘蔗收割、裝載依靠人力手工，耗時費力，勞動強度大，效率低的不足，廣西來賓職業教育中心學校聯合企業開展技術攻關共同研制懸掛式甘蔗裝載機，研制適合在來賓丘陵地區田間作業的甘蔗聯合收割機。懸掛式甘蔗裝載機，輕便靈活、操作簡單，可懸掛在甘蔗車廂上裝蔗，占用空間小，不用集蔗和蔗場，甘蔗隨便堆在地頭和路邊均可裝車，是蔗農的首選機型，該裝載機已獲國家專利。校企研制的懸掛式甘蔗裝載機，可以減少蔗農裝載成本，每年可為全市蔗農節省裝載費達1 000萬元。

2.4 研發制糖生產工藝實訓設備

制糖生產設備十分龐大，且價格高，動輒幾百萬元，學校根本無法購置，且當前國內制糖生產工藝的設備也都是些無法進行生產性實訓的教學模型，因此多年來專業教學均無法實施校內實境化實訓。為解決專業實境化實訓困難，廣西來賓職業教育中心學校師生與企業共同成功研發了制糖生產工藝實訓設備。該設備是將制糖生產工藝的壓榨、澄清、蒸發、結晶4個工段過程，通過可編程控制器（PLC）和觸摸屏等電氣設備控制制糖生產工藝的4個工段，從甘蔗進入壓榨到最終結晶產出蔗糖，整個過程均體現制糖實際生產工藝流程，時間僅需25 min左右，實現把“微型糖廠”引進學校實訓室和專業教學實境化實訓目標，深受大中專院校和各蔗糖培訓機構的好評。

3 成果總結報告

3.1 研究背景

來賓市目前有12家制糖企業，還有廣西丹寶利酵母有限公司高活性干酵母項目、廣西一品鮮生物科技有限公司酵母抽提物項目、蔗渣漿和高檔紙生產等項目，年需新增技術技能型員工達300人以上。來賓市甘蔗種植面積達1 780 km2，每年需求甘蔗種植技術員約100人，3年內需求300人以上。來賓市250多萬人口中90%的農戶以種植甘蔗為主業，農民年種植甘蔗收入占家庭總收入的90%以上。農業管理其實就是甘蔗管理，來賓市成立有蔗糖局，全市108個鄉鎮均設有甘蔗站，每年需求甘蔗管理技術人員約50人，3年內需求150人以上。

3.2 研究目標

按照學校“依托地方產業、校企深度交融、專業與產業對接、教學與生產并舉、服務地方經濟”的專業特色化建設思路，根據來賓市制糖業的發展需要，建成一個面積達666.67 km2的甘蔗組培苗廠為主體的甘蔗良種快繁基地；編寫一本來賓市農村實用技術教材——《甘蔗栽培技術》；探索研制一臺甘蔗聯合收割機；研發一臺生產性制糖生產流程教學模型；研究構建“分段培養、工學交替”的校企一體化的人才培養模式和基于制糖生產工藝過程的模塊式專業課程體系及項目導向的教學模式；為企業提供技術培訓、技術咨詢、技術服務。把食品生物工藝專業（制糖方向）打造成為區內制糖業高技能人才培養基地、職業技能培訓鑒定基地、職教師資培訓中心和制糖行業企業技術服務基地，輻射和帶動廣西同類學校發展。

3.3 研究內容

在學校、企業全程參與的校企合作人才培養模式的引領下，以適應職業崗位需求為導向，主動適應來賓制糖業發展的需要，結合制糖業的發展趨勢及人才需求，對服務來賓市支柱產業的特色專業——食品生物工藝（制糖方向）進行從甘蔗組培苗繁育、甘蔗良種推廣、甘蔗栽培技術、甘蔗聯合收割機研制，到企業人才培養，企業技術服務等方面的改革，大力推進“學校進企業，企業進學校”的“雙進”式實訓基地建設模式，形成校企互動的長效機制。師生全程參與制糖業產業鏈服務，持續提升專業服務當地制糖產業的能力。實現職業教育與來賓市支柱產業、特色產業對接，更好地服務地方經濟建設。

3.4 研究主要成果

3.4.1 甘蔗良種快繁基地已成為來賓市甘蔗生產良種繁育中心

在3年的項目研究和4年的項目成果實踐過程中，以甘蔗組培苗廠為主體的甘蔗良種快繁基地已繁育了高糖早熟新臺糖22#-26#甘蔗組培苗800多萬株，良種甘蔗種莖1 960多t。通過農戶推廣種植良種甘蔗面積超過66.67 km2，為行業企業節約引種經費300多萬元。繁育的高糖早熟的新臺糖22#-26#組培苗品種含糖量10%～12%，比常規品種含糖量高2%～4%，產量一般為8 t/667 m2，是非常理想的噸糖田品種。同時，這些品種宿根蔗生長良好，易于管理，易受蔗農的歡迎，蔗農也能獲得較好的經濟效益。甘蔗組培苗快繁技術曾獲來賓市科技進步三等獎。

3.4.2 農村實用技術教材《甘蔗栽培技術》作為來賓市農村實用技術培訓教材

為了提高甘蔗的產量，甘蔗栽培技術尤為重要。為此，廣西來賓職業教育中心學校組織專業教師根據來賓市的土壤、氣候、甘蔗種植品種，編寫了農村實用技術教材《甘蔗栽培技術》，教材共分為《甘蔗的生物學特性》《甘蔗的生產概況》《新植蔗的高產栽培技術》《宿根蔗的高產栽培》《甘蔗主要病、蟲、雜草、鼠害的防治》共5章30 000多字，并配有45幅圖片。教材針對性、技術性、實用性強，深受農戶歡迎，《甘蔗栽培技術》作為來賓市糖業發展局、來賓市農業局發放的農村實用技術培訓教材。

3.4.3 生產性制糖生產流程教學模型獲全國職業院校技能作品展一等獎

制糖生產設備十分龐大，且價格昂貴，加上當前國內制糖生產工藝的設備也都是些無法進行生產的教學模型。因此，多年來專業教學均無法實施學生校內實驗、實訓的教學，基本上是以課堂教學為主，由于專業實訓設備有限，只能每月安排一至兩次到工廠參觀制糖生產工藝流程；由于工廠設備十分龐大，學生很難掌握制糖的生產工藝技能。2008年，學校組織由制糖專業的負責人以及骨干教師配合電子專業的教師組成“生產性制糖工藝流程教學模型”實訓臺的研發小組，把龐大的糖廠生產工藝流程濃縮到學校的講臺上和實訓室里，使學生清晰地看到制糖的壓榨、沉清、蒸發、結晶的全過程。通過一年多的技術研究，設計制作，終于在2009年研發成功。生產性制糖生產流程教學模型分為制糖的壓榨、沉清、蒸發、結晶4道工藝，從原料到成品僅需45 min左右。

3.4.4 甘蔗聯合收割機研制將為進一步實現甘蔗收割機械化打下基礎

來賓市甘蔗種植面積大，農民年種植甘蔗收入占家庭總收入達90%，但甘蔗收割非常原始，全是人工勞作，年僅收割的時間就長達5個月，勞動強度極大，成本極高，占總收入達30%以上，嚴重影響了農民的收入。為此，廣西來賓職業教育中心學校于2007年成立甘蔗聯合收割機研制小組。

來賓職業教育中心學校研制的甘蔗聯合收割機要達到體積小、重量輕、適合在小塊山地田間作業的要求，綜合性能要求達到目前世界上同類甘蔗收割機械的先進水平。傷根破頭率要控制在3%以內，剝葉干凈不傷蔗桿，能連續工作，徹底解決蔗葉堵塞問題，研制出蔗農接受、市場認可的甘蔗聯合收割機，為進一步實現甘蔗收割機械化打下基礎。在甘蔗機械收割中急需解決6個技術難題：①砍蔗破頭率要低。②要能自動收割。③收割砍蔗時甘蔗留的根高度要能控制。④剝葉技術。⑤剝葉后蔗桿蔗葉的分離技術。⑥要求甘蔗聯合收割重量輕、體積小。

3.4.5 構建“分段培養、工學交替”的校企一體化的人才培養模式

在教學組織上，依據甘蔗種植季節性特點和糖廠榨季特點，農忙時，安排學生下鄉進行甘蔗栽培技術、甘蔗田間管理實踐性實訓；榨季時，安排學生進糖廠進行制糖生產性實訓。農閑、停榨時，學生在校學習。將三學年劃分為8個學段，其中4個學段為學生所必需的職業素質、職業知識、職業技能的校內教學，4個學段為“識崗”“頂崗”和“上崗”的企業教學。形成校企聯合培養人才的一體化格局，讓學生在甘蔗種植、甘蔗管理、蔗糖產品生產的真實環境中，學習知識、鍛煉能力、提升素養。分段培養、工學交替”人才培養模式教學時間安排表，見表1。

表1 “分段培養、工學交替”人才培養模式教學時間安排表

[1]張 鑫，朱春燕.廣西蔗糖產業“走出去”戰略與跨境區域合作[J].貴陽學院學報，2016，11（6）：85-88.

[2]梁毅劼.基于產業鏈視角的廣西蔗糖產業降本增效研究[D].南寧：廣西大學，2015.

[3]孫西楠.廣西甘蔗糖業循環經濟發展研究[D].武漢：中南民族大學，2015.