新工科背景下應用型食品科學與工程專業人才培養方案建設初探

張軍 王芳

摘要：食品科學與工程專業在我國本科教育中歷史久遠，隨著經濟和科技的不斷進步，也出現了一系列問題。本文探討了處于新時代背景下食品科學與工程本科的人才特征，長期以來人才培養方案中的突出問題，提出了新工科背景下構建應用型食品科學與工程專業的人才培養方案，人才培養模式的構建、OBE理念的踐行，課程思政的滲透以及新形勢下對教師的要求等內容。

關鍵詞：新工科；應用型本科；人才培養方案

中圖分類號：G604文獻標識碼：A文章編號：1673-7164（2021）06-0070-03

基金項目院2020年度河南省高等學校優秀基層教學組織建設項目。

人才是推進社會發展和工業進程質變的源動力，人才素質是實施智能工業的核心要素[1-2]。2014年，Technische Uni versiteit Delft的研究報告《Engineering Education in the Rapidly Changing World》表明，高等工程教育應當包括：工程嚴謹性、跨學科與系統思維、創造力、主動性、溝通與合作、學生參與和專業學習共同體性、學生參與和專業學習共同體、就業與終身學習等能力[3]。世界正在變化，教育也必須改變，在此背景下，以互聯網、大數據、智能制造與新材料為主元素的“新工業”催生了與其相適應的新工科高等教育范式。“新工科”的適時出現是我國高等工程教育適應經濟快速發展的嶄新思維，是對人才資源化戰略的深度思考，更是對新時期面臨的科技、工業和產業革命的積極回應[3-4]。

通常，從教育發展類型和高等工程教育屬性來看，新工科有兩層含義：一層含義是指對現有的學科體系轉型、優化和提高適應性，包括學科內涵的擴展、培養目標的精準、人才規格或標準的優化提高、人才培養模式的變革或創新等，“脫胎換骨”的革新而成的新學科。另一層是以前沒有的、全新出現的學科，主要指從相近或內涵交叉的其他非工科學科中分離、延伸和擴展出來的，與新時期工業、產業發展相適應的、面向未來的新技術發展的學科。因此，新工科構建源自傳統工科的轉型與新興工科的戰略布局[3，5]。

食品科學與工程專業名稱是根據1998年教育部頒布的普通高等學校本科專業目錄確定，是由食品工程、食品科學、農產品貯藏與加工、糧食工程等專業基礎上提升優化或者合并而成，專業覆蓋面涉及工、農、貿等各領域[6]。在教育部最新發布的《普通高等學校本科專業目錄（2020年版）》中，食品類專業包含食品科學與工程、食品質量與安全、食品營養與健康等共12個專業。

一、食品科學與工程專業發展和人才培養存在的問題

（一）專業人才培養目標不清晰，不符合區域工業經濟的需要

人才培養目標是培養學生知識、技能和價值觀而確定的標準，為人才培養指明方向[7]。不同的本科類型，人才培養目標設置也應該不同，地方本科院校應首先立足地方經濟發展需要、服務地方人力資源需要，緊密聯系地方區域經濟特色和優勢，即“應用型，區域性”應當在分析人才培養規格，確定地方人才的培養目標的基礎上反映在學校辦學、學科設置的目標中。在專業人才培養目標制定過程中，地方學校往往參照實力較強的學術型本科院校的人才培養目標，突出高水平科研能力、申報碩博士點的要求等方面，忽視或缺失了地方區域經濟發展特色和優勢，導致人才培養和企業行業需求嚴重不一致，學生畢業后融入社會的難度加大，就業質量不高等。

（二）人才培養過程中重科學、輕應用、工科核心能力培養不足

部分院校食品科學與工程專業人才培養方案雷同，培養模式形式單一，課程體系強調“寬基礎”，即基礎學科比例較高，且課程重復率高，學科內涵不足，地方特色不明顯；實踐環節強化不足，實踐教學各環節之間關聯性較差、無內在邏輯，不能形成實踐能力體系，且實踐與理論教學之間缺乏邏輯銜接，以致學生職業基礎較差，動手及實際操作能力不能建立在崗位需要和學科基礎之上等，無法形成核心能力，特別是學生的實踐能力以及創新能力不足，無法適應快速發展的工業體系對人才的需求，難以應對社會的挑戰。

（三）優質師資數量、質量亟須提高

培養應用型人才要求專業老師除了具有扎實的專業理論基礎之外，還應具有一定的實踐操作能力，沒有高素質的“雙師型”教學師資隊伍，很難將理論與實踐結合起來，取得高質量的教學效果。“雙師型”教師是指具有中級及以上職稱的高校教師或者具有相當的專業能力和社會、行業認可度的社會人員，必須具有堅實的理論基礎和高超的實踐能力，能指導學生實踐能力和創新能力的培養。就地方院校的屬性來講，“雙師型”教師的結構和質量決定著人才培養質量。

目前，大多數地方應用型本科院校食品科學與工程專業的實際是“雙師型”教師數量嚴重不足，新進博士人才大多從校園再入校園，導致教學經驗缺乏，沒有參與過生產實踐；隨著產業的縱深發展，外聘行業中既有業務指導能力，又有管理經驗的中級以上職稱的人員作為兼職“雙師型”教師，也面臨一些新考驗。

二、新工科背景下食品科學與工程專業人才的特征

食品科學與工程專業的顯著特點是多學科交叉、深度融合，具有工學和農學學科的雙重特征[8]。食品科學與工程專業以現代科學理論和工程技術原理為基礎，對食品研發、設計和生產及保藏的原理、工藝等方面進行研究，涉及化學、物理學、植物學、生理學、工程制圖、工程原理、機械與工廠、分析化學等學科，并與管理學、市場營銷學、環境科學等學科有緊密聯系。食品科學與工程專業是綜合性和基礎性的專業，涵養了食品行業內的技術工程、營養健康、安全檢測、監督管理等幾乎所有領域。食品科學從食品加工的基本問題，發展到食品加工材料的生產、處理，加工過程對產品品質和加工性能的影響等方面，涵蓋了食品組成成分在加工過程中產生的物理化學和生物化學變化以及對加工過程的影響、食品對人類的營養作用、食品質量控制以及資源的綜合利用等方面[5]。

新工科背景下的食品科學與工程專業需具備職業、技術的定向性和地方性。應用型本科院校與當地經濟社會進步特別是支柱產業發展具有互動性[9]，學科專業結構和人才培養模式上的應用型職業取向、服務的地方性區域化。食品產業具有特殊性，食品科學本科專業應當以服務區域經濟建設發展為根本，擔負地方社會發展和區域經濟建設的重任。相關高校應培養符合地方需要的人才，依據地方行業和產業的需求設置專業，突出校企合作的辦學特色，擁有應用型教師隊伍。區域經濟調整加快和資源的重新配置導致整個產業結構變化，對應用型人才的數量和標準提出新要求。因此，新時期食品科學與工程專業建設也要隨著區域社會產業結構的調整和人才需求的變化而相應地進行調整。

新工科背景下的食品科學與工程專業人才需具備解決實際工程問題的能力、滿足現階段食品工業發展和引領食品產業升級和創新發展的能力。工程能力是一種能夠運用工程科學與技術去解決工程實際問題，并能夠產生經濟效益和社會價值的能力[10]。目前，我國食品產業經歷了規模調整、集中發力后，進入注重效率最大化、質量最優化和消費需求的可持續發展階段，食品工業正在積極采用智能制造等創新技術來實現傳統食品制造的產業升級：人工智能、機器人、3D打印、機器視覺和生物科學等先進技術不斷融入食品產業中，食品生產因其特殊性不能簡單復制其他行業的成功路線[11]。基于以上現實，食品產業對食品工程技術人才的創新和跨界整合能力提出了更高的要求，其必須具備能夠解決新技術背景下的復雜工程問題的工程能力。

三、構建新工科背景下應用型食品科學與工程專業人才培養方案

（一）明確食品科學與工程專業人才目標定位

新工科背景下應用型食品科學與工程專業人才培養目的是培養能適應當前區域經濟發展需要的，德、智、體、美、勞全面發展，具有食品研發、設計和生產及保藏，質量管理與檢測分析的基本能力，能夠從事食品研發、科學研究、質量檢測、質量安全控制、食品工廠設計、生產管理等方面工作，服務地方經濟建設和社會發展需要的高級應用型人才。

新時期對食品科學與工程專業人才規格的要求為：應該具有良好的政治思想水平，較高的文化素質涵養，良好的心理身體素質，具備良好的外語水平和了解世界的能力；很好的計算機應用和高級匯編語言的讀寫能力、扎實的專業基礎理論，熟練掌握食品工業技術所需的知識和技術，且在其他相關知識能力領域具有自我發展的能力和在本學科及其相關學科有一定的研究能力與創新能力。

（二）探索食品科學與工程專業產教融合人才培養模式

產教融合人才培養模式秉承OBE（成果導向教育）理念，以產教融合為載體，基于食品科學與工程專業的多學科邊緣性特征，堅持“本科教育與研究生教育相結合，科學教育與人文教育相融合”的思路，提高學生的全面素質，為培養學生獲得終身學習能力、創造能力、生存與發展能力打好基礎。經濟社會發展的需求反饋到教育鏈和人才鏈，在打碎原有需要框架的同時也對教育鏈和人才鏈進行重組[12]，將產教融合、協同育人的人才培養模式在區域經濟發展中逐步完善且更加深入。

人才培養上高校應用“以能力系統化培養為目標”的應用型人才培養教學體系來代替傳統的“以知識系統化為目標”的教學體系[13]。新工科人才培養方案的實施載體要以課程建設為中心，推動學科專業水平的不斷提高，應加強新工科應用型食品科學與工程專業教材建設，鼓勵教師與企業技術人員共同撰寫教材或積極參編教材，突出專業內容的知識更新。

（三）重構食品科學與工程專業課程體系，優化教學方法，強化課程思政

食品科學與工程課程體系改革是體現應用型的重要抓手。食品科學與工程專業要面向具體的行業，即通用專業要有方向，如河南省是糧食大省，食品專業應圍繞糧食加工方向為主，大力發展制粉、速凍食品等產業，專業方向應體現學校辦學特色，通過對專業方向的設置更好地服務行業需求、地方需要。課程改革是應用型院校專業建設的重要內容，關注專業課改革，強化核心課程，刪除過時課程，整合一般課程，開發適應新工科背景的新型課程。

目前的食品工業已經進入“數字化”或者“智能化”階段，進入工作崗位的人才要以掌握信息化技術的實踐應用為最終核心技能，在專業課程講授過程中，以虛擬仿真信息化技術提供高效的教學方式和資源利用率，如“食品機械與設備”課程的改革；仿真虛擬技術手段最大的優點是三維、立體可視及“情境”高度仿真，從而在教學過程中實現多人同場競技、工廠情景式互動、趣味性體驗、快速考評等益處。在食品科學與工程專業課程體系中，大量使用以案例式、項目式、任務驅動式教學為核心思想組織教學內容，或者以教師的科研項目為導向，將課程內容“實體化”劃分若干項目或者任務，讓學生參與完成，是最有效提高學生積極性和提高學習效率的方法，信息化的學習工具也是遵循以上教學方法所設計，逐一完成各個學習任務。

2020年6月，教育部發布的《高等學校課程思政建設指導綱要》明確指出，高校必須將課程思政融入課堂教學、專業建設全過程，充分發揮好專業課教學的價值引領作用。落實立德樹人根本任務，必須將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體、不可割裂[14]。食品產業的每一個學科課程都是為了人類健康和延續保駕護航。所以，食品專業課程與弘揚真善美有機結合，將課程思政貫穿于課程教學全過程，滲透于課程教學各環節，是有序開展課程教學、精準設計教學活動的基本遵循[15]。

（四）打造“應用型”高素質師資隊伍

發展應用型本科教育歸根到底也要靠人才，靠一支思想品德優良、專業水平精湛的師資隊伍[16]。學校可根據教師年齡、學歷層次的教師出臺激勵與考核政策，鼓勵教師到行業、企業參與項目開發；建立教師的定期培訓制度，擴大和行業、企業的橫向交流；關注具有豐富實踐能力的教師和重視兼職師資隊伍的建設；加大來自企業的具有真才實學人才的引進力度。

食品科學與工程專業在“雙師”隊伍建設中秉承能力重于經歷，建立依托區域產業的產學融合實踐基地，即學校與企業共建合作平臺，共同完成研究項目，教師參與企業的科研項目（生產實踐的項目），盡量吸收學生參與，既是產教融合的人才模式，也是培養雙師型教師的有效途徑。

（五）建立有效的實踐能力提高平臺，扎實推進應用性能力培養

為了適應新工科的發展，在人才培養上要注重創新型的特點，除了實驗、實訓和實習等實踐教學環節，加大科學研究也是一個非常重要的培養方面。高校應提升學校實訓平臺的地位，整合原有的工程中心、研發平臺進行等，建設成綜合平臺。

食品專業必須依托產業建設，在實踐能力培養上，要主動與區域較有影響力和科研能力的企業接觸，共建實訓和科研基地，讓教師明白新工業發展的趨勢，了解發展中的問題，根據自己的能力提出解決的方案，將OBE思想貫穿始終。

四、結語

新工科的核心理念是培養學生解決復雜工程問題的能力[17]，新工科建設目的是為創造新技術、引領新時代提供人才支撐。本文從新工科內涵，食品科學與工程專業的發展及其工科特征入手，分析了食品科學與工程專業在人才培養方面的不足，并提出了構建食品科學與工程專業新工科人才培養路徑，提出了將OBE思想貫穿育人全過程，讓課程思政滲透到每門課，依托產學融合平臺，改變原有由知識型、專才型人才培養模式，探索適應新工業的創新型、工程型人才培養模式轉變，以期為培養新工科人才提供借鑒。

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（責任編輯：胡甜甜）