新工科背景下食工類學生工程素質培養模式的探索

梁繼宏 張偉光

“新工科”建設是國家教育主管部門針對世界新一輪高科技革命和產業變革而進行的深化教育改革行動，“新工科”這一與原工科有很大區別的全新概念進入大眾視野，作為教育改革的新生力量，首先進入高等教育領域，教育部組織眾多綜合實力很強的高校進行多次充分研討，2017年教育部組織專家研討，提出“新工科”建設的“復旦共識”“天大行動”“北京指南”。與傳統工科相比較，新工科是以高新技術、高新產業作為支撐的，只有對自身各種類別的知識體系加以整合才能適應新形勢發展的需要，這就必然要求新工科專業進行多學科交叉融合的工程教育改革，才能提高學校培養人才的跨學科整合能力和創新思維能力。如今工程設計生產問題過程繁雜，和不同的學科領域相關聯，必須掌握各學科系統知識才能很好解決。食品科學與工程專業要培養學生掌握本領域的基本知識技能，從事食品的科研、開發、設計等工作，要使學生具備一定工程素質、應用型復合人才需做好以下幾方面工作。

1.合理設定教學內容理論和實踐相結合 強化實踐教學體系

工程素質是食品工程技術人員必須具備的能力，是通過長時間知識積累的過程，工程素質要求學生具備一定的工程實踐能力。首先要認真學習并掌握和工程相關的專業基礎課程和專業課程，在此基礎上形成工程意識，工程技術人員才能利用工程知識分析具體的工程問題，找出工業過程中相互制約的因素，經過綜合分析和詳細對比得出解決工程問題的具體方案。把理論和實踐相結合是掌握工程知識的有效途徑，對于食品生產設備的結構原理及工藝流程，學生學習這些知識有一些困難，如在食品工程原理課堂講授過程中引入多媒體動畫，把離心泵的結構、工作原理、氣傅現象、汽蝕現象以視頻方式讓學生觀看，能把不易理解的工程理論知識轉換成通俗易懂便于學生能快速理解和掌握的知識，再做相關實驗掌握設備的正確操作方法及故障診斷分析，通過這些一定能提高學生學習工程知識的能力，強化學生的工程意識，進一步提高他們的工程實踐能力。實踐教學體系主要包括基礎課實驗、專業課實驗，以及校內外實踐環節，在保證總學分不變的前提下適當增加實踐課程學時，依托實習實訓基地讓學生參與并解決企業存在的一些實際工程問題，培養學生工程素質。為了培養高素質工程應用型人才，還要及時修改培養方案，由學校主管教學部門通過成立專業培養方案工作小組、深入專業對口企業進行調研并征求學生代表的意見，制定出相對完善的人才培養方案。培養方案要能做到學生在校內學到的基礎理論知識與技能更能符合工程實踐要求，保證學生畢業后不用特殊培訓就能更快適應企業工作崗位的需求，從而能促使學校和企業之間在設備更新、技術創新方面密切合作，為學生提供更大的職業發展空間與更多的就業機會。課程設置要符合產業生產的真實情況、行業發展趨勢和對人才需求狀況，從而培養更加具有工程實踐能力的應用型人才。

2.引導學生積極參加學科競賽 尋求多元化的第二課堂

學科競賽對于培養學生創新實踐能力、提高解決實際工程問題能力、培養學生團隊合作精神及綜合素質的提高具有特別重要意義，是高等學校實現工程人才培養目標、推動教學全方位改革的重要措施。學科競賽是將理論教學與實踐教學應用于具體實際操作中，大賽有助于推動高等學校食品工程類專業“新工科”建設進度，激發大學生學習工程知識積極性，提高學生實踐動手能力和組織管理能力，更有助于推動創新型高素質的工程技術人才培養。把創新理念經過反復的工程實踐可以轉換為實用的科技成果。學生在參加學科競賽的過程中面對競賽出現的實際問題，在詳細分析推理后進行不斷探索、鉆研，能最大程度發揮自己豐富的想象力來解決工程實際問題，從而極大地提高自己的創新實踐能力，這是非常符合工程認證和素質教育的需要，更是學生一生都受益的寶貴財富。學科競賽可使團隊中隊員之間合作交流能力充分融合，競賽過程中隊長是核心起到掌舵的重要作用，根據隊員的各自特點優勢分配相應的競賽任務，大大地增強隊員相互間的配合程度，團隊合力及溝通能力，為其離校后快速輕松步入社會打下良好堅實的基礎。處在現階段工科學生培養的大環境下，需要協調工程素質方法及實踐策略，通過尋求多元化的第二課堂提升工程素質。高等院校為達到激發學生的自身內在潛能，可以在校園中開展了多元化的第二課堂實踐構思，循序漸進地促進學生工程素質提升。根據自己對知識掌握情況選擇學習參與內容，對于個人能力突出學生可選擇獨立研究。老師為學生解決專業知識層面的復雜工程問題提供幫助，實踐中能使學生具備一定的創新能力。

3.對照課程目標 創建多元化的生產實習教育模式

高等院校在培養學生工程素質的過程中，應該重視學生生產實習活動，運用高效的生產實習方式提高大學生工程素質。生產實習課程目標主要了解生產設備的結構、工作原理及正確操作方法；掌握生產技術及管理并通過培訓能夠迅速掌握行業的新技術和技能。實踐教學是培養學生創新思維、提高實際動手能力的重要保證和途徑，目前越來越多的歐美國家對這種觀點有相同看法達成了共識，這些國家工科院校現在把培養具有研發能力、實踐能力強的工程師作為高等學校教育改革的特別重要內容。按照此觀點國內高校也在校園內建立工程訓練中心，中心購置了大量先進機床和數控設備，給學生接受工程訓練提供必要的硬件保障，讓學生在中心工程師的耐心細致的指導下，按照教學計劃有針對性地進行工程訓練和技術研發活動。大部分高校在安排課程學時分配過程中，把實踐課程和理論課程放在同一高度，一些應用型本科學校更加重視實踐教學，把實踐課程的學分高于理論課程學分。強化實踐教學要同時增加實踐課程教學的內容和學時，學校要克服資金緊張的困難，在力所能及的情況下適當增加一些經費投入。為了確保實習質量需要建立一些專業對口相對穩定的實踐教學基地，面對大多數工廠企業普遍不愿意接收學生實習的現實問題，學校一定要主動公關，必要采取廣泛聯系校友與企業人事部門、工廠單位建立聯系，承諾學校科研骨干教師對企業提供工程技術服務和高級管理人才方面的支持，學校和企業簽訂雙方合作協議，把企業列為學生的實習基地，通過實習把在學校學到的理論知識與工程實際有機結合起來，促進學生實踐能力的快速提升。鼓勵學生根據自己的興趣及愛好、畢業后準備從事的工作崗位意向等，選擇生產實習的內容，一方面要把生產實習與課程目標緊密相連；另一方面還要和學生的工作崗位意向相互融合，從而能達到生產實習教學目的。高校在生產實習過程中培養學生工程素質，還應快速提升整體的教學工作水平，增強學生的工程素質，在實習過程中應注重培養學生的基礎理論與技能，加強學生實踐操作能力，全面了解食品行業的前沿技術及發展趨勢，提高實踐操作的能力。

4.建立實驗教學示范中心 引導學生加入科研實踐 提高學生綜合應用能力

工程綜合素質主要是指工程師所具有的完成工業生產部門的設計、制造、運行、研究開發與項目管理等工作所需要的專業知識與能力。齊齊哈爾大學搭建了適合本校食品科學與工程等相關工科專業不同層次需求的工程綜合實踐教學中心，食品科學與工程專業學生可以在這些平臺上進行專業基礎的系統學習與全面訓練。我校食品與生物工程學院結合我國科技發展趨勢和黑龍江省對食品行業發展的戰略需求，設立植物性食品加工、玉米深加工、玉米主食工業化、果蔬雜糧飲品、農產品加工、省食品實驗教學示范中心、省高校玉米加工技術、省糧油食品加工人才培訓中心等8個研究中心（實驗室），通過這些中心使學生的專業實踐技能得到很好的訓練。實驗教學示范中心建立層次分明、模塊化和系統化的實踐教學體系，優化實踐環節的訓練方式和實訓流程，強化學生的工程素質，使中心逐步成為應用型專業特色突出的實踐教學基地。加強實驗教學示范中心的規章制度建設，使其更加管理規范和操作性強，有助于管理方式和水平不斷提高，通過改進實踐教學環節來逐漸增加設計性實驗、綜合性實驗與創新性實驗的比例。

學生在學校培養期間，實驗內容需要持續進行改進優化，畢業前確保達到制訂的教學目標。根據工科專業實踐性強的特點，一定要重視工科專業的基礎性實踐操作技能，適當增加一些研究性綜合實驗項目，加大實驗的難度系數。使學生在實驗方案研究、過程分析、數據處理等各個方面的能力都明顯提高，形成更具有特色的實驗教學方案。憑借對科研的意義作用理解及科普知識對學生進行正確引導，促使學生對科研實踐的熱點、難點及關鍵性問題具有更多的認識，極大地激發起學生對于科學研究探索的求知欲望、熱情和興趣。結合實驗教學示范中心及校外實踐教育基地等平臺，全方位、多角度參與不同層次的科技創新活動。我校食品與生物工程學院針對省內玉米產業發展中存在的玉米加工副產物資源利用率不高、產品功能性較差以及附加值較低等技術瓶頸問題，師生共同不斷探索和開發玉米產業鏈的上下游相關產品，形成了與這些產業鏈關聯的功能性飼料、生物活性肽、食用菌生產基料等實用技術，攻克了玉米蛋白粉、玉米漿綜合開發利用等技術難題，推動了玉米蛋白發酵飼料、功能性低聚糖等多項科技成果在企業轉化投產，增強了企業產品的市場競爭力，帶動企業新增經濟效益數十億元。引導學生積極加入具體的科研實踐中，使學生掌握的各種理論知識與工程實踐能夠有機結合、相互補充，能使學生工程實踐應用能力快速提升。

結語

新工科背景下我國向人才資源強國轉變的過程中，為了更好地培養學生的工程素質，使得應用型高校一定要轉變思想教育觀念及培養理念，加大與相關企業的密切聯系，優化課程設置，對教學方法進行合理創新。通過參加學科競賽及多元化生產實習模式，建立實驗教學示范中心強化工程實踐環節來培養學生的工程素質，建立了與行業需求相適應的實踐教育創新體系，既能夠提高學生的實際操作能力，又能夠滿足工廠工作崗位的實際需要。

基金項目

1.齊齊哈爾大學教育科學研究項目，項目編號：GJQTYB202211。2.黑龍江省高等教育教學改革項目，項目編號：SJGY20200776。

作者簡介

梁繼宏（1971-），女，廣西靈山人，副研究館員；研究方向：圖書編目及文獻信息檢索。