新工科建設(shè)背景下高校食品工程類專業(yè)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建

金曉弟，范三紅

（山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西太原 030006）

高等工程教育在我國高等教育中占有重要地位。深化工程教育改革、建設(shè)工程教育強(qiáng)國對服務(wù)和支撐我國經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)意義重大。2017年2月20日教育部發(fā)布的《高等教育司關(guān)于開展“新工科”研究與實(shí)踐的通知》，既是對2016年6月我國工程教育專業(yè)認(rèn)證體系實(shí)現(xiàn)國際實(shí)質(zhì)等效做出的有效回應(yīng)，也為高校深化工程教育改革提出了新的要求。

當(dāng)前，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)正在蓬勃發(fā)展，我國食品產(chǎn)業(yè)也隨之進(jìn)入新的變革期[1]。無論是食品產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和拓展，還是食品工程化制造的革新和應(yīng)用，又或是食品安全檢測與監(jiān)督管理中新技術(shù)和新模式的運(yùn)用和推行，各個(gè)環(huán)節(jié)都需要優(yōu)秀工程科技人才的支撐，食品新工科建設(shè)勢在必行。與傳統(tǒng)工科相比，“新工科”更加強(qiáng)調(diào)學(xué)科的實(shí)用性、交叉性與綜合性，不同學(xué)科知識(shí)的繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享。以山西大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)為例，探索在新工科建設(shè)理念和山西區(qū)域發(fā)展背景下實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建與實(shí)踐。

山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院食品工程專業(yè)成立于1999年。該專業(yè)堅(jiān)持走特色辦學(xué)之路，注重產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，是2007年食品科學(xué)領(lǐng)域唯一獲得“山西省特色重點(diǎn)學(xué)科資助”的重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科，為山西省食品工業(yè)輸送了大批優(yōu)秀人才。20年來，教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中遇到的問題，不斷調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法體系的內(nèi)容，對長期積淀形成的優(yōu)良辦學(xué)傳統(tǒng)、鮮明地方特色、優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)進(jìn)行了凝練整合，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系、內(nèi)容、方法和運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行了改革完善，確立了以學(xué)生為中心，創(chuàng)新精神為核心，實(shí)踐能力為主題的創(chuàng)新教學(xué)理念；引入研究性教學(xué)理念，其中“實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)體系”是該專業(yè)的特色教學(xué)內(nèi)容。

實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)是全部或部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容需要安排在實(shí)驗(yàn)室以外，在現(xiàn)場實(shí)際工作中才可以完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，包括高山和海濱野外實(shí)踐實(shí)驗(yàn)、企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備和工藝實(shí)踐實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)生科研動(dòng)手能力的綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)。通過長期的摸索實(shí)踐，山西大學(xué)食品工程專業(yè)形成了自己的實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)體系，主要包括野外實(shí)習(xí)、工廠實(shí)習(xí)、本科畢業(yè)實(shí)踐、科技競賽等4個(gè)環(huán)節(jié)。

1 野外實(shí)習(xí)是食品工程專業(yè)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)體系的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)

全國教育大會(huì)和新時(shí)代全國高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議的召開對高校提出了面對新時(shí)代本科教育的新要求，即堅(jiān)持以習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo)，深入學(xué)習(xí)貫徹落實(shí)會(huì)議精神，堅(jiān)持“以本為本”，推進(jìn)“四個(gè)回歸”，始終將本科教育置于中心地位。為此，學(xué)院注重頂層設(shè)計(jì)，優(yōu)化人才培養(yǎng)體系，深化教育教學(xué)改革，加強(qiáng)質(zhì)量文化建設(shè)，凝神聚力建設(shè)一流本科教育，全力培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。

食品工程專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)化學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)、化工原理、食品工程學(xué)等方面的基本理論和基本知識(shí)；學(xué)習(xí)果蔬、畜禽、乳制品、糧油等食品的儲(chǔ)運(yùn)、加工、貯藏及資源綜合利用的基本原理，進(jìn)行食品工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)技術(shù)管理和科學(xué)研究等多方面的訓(xùn)練。掌握生物化學(xué)、微生物學(xué)、食品化學(xué)及生理學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、保藏學(xué)的基本理論和實(shí)用技術(shù)；掌握食品加工、保藏及資源綜合利用的原理和方法，具有工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型的能力；掌握食品品質(zhì)分析與檢驗(yàn)的基本方法；具備在食品工程領(lǐng)域從事設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和新技術(shù)研究、新產(chǎn)品開發(fā)的基本能力；熟悉與食品科學(xué)與工程有關(guān)的方針、政策和法規(guī)；了解現(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)和應(yīng)用前景。

為落實(shí)全國教育大會(huì)精神，并結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，山西大學(xué)食品工程專業(yè)尤其重視基礎(chǔ)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的安排。野外實(shí)習(xí)是專業(yè)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)體系的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，龐泉溝自然保護(hù)區(qū)等是實(shí)習(xí)場所。野外實(shí)習(xí)這個(gè)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的設(shè)置主要目的是提升學(xué)生的專業(yè)情感，從根本上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)發(fā)展動(dòng)機(jī)。野外實(shí)習(xí)親近自然，直觀而富有趣味性，為學(xué)生提供了專業(yè)知識(shí)與技能學(xué)習(xí)、自然體驗(yàn)和團(tuán)體協(xié)作的平臺(tái)，為后續(xù)大學(xué)學(xué)習(xí)和生活做好實(shí)質(zhì)性準(zhǔn)備，從而知曉專業(yè)內(nèi)涵并產(chǎn)生認(rèn)同感。

2 工廠實(shí)習(xí)是食品工程專業(yè)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

食品工程專業(yè)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用型專業(yè)，目的就是食品生產(chǎn)，而食品生產(chǎn)最終是在食品工廠中進(jìn)行。食品工廠中加工原料有一定特殊性，并且對食品工廠中產(chǎn)品品質(zhì)要求較高、產(chǎn)品品種多種多樣，以及食品工廠中原料及產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)、食品工廠中原料及產(chǎn)品的質(zhì)量檢測復(fù)雜，這些知識(shí)僅僅通過課堂和小型實(shí)驗(yàn)?zāi)M遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能讓學(xué)生清楚地掌握，必須要進(jìn)行真正的實(shí)踐訓(xùn)練[2]。

工廠實(shí)習(xí)是食品工程專業(yè)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要包括參觀實(shí)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)習(xí)。參觀實(shí)習(xí)的目的是讓學(xué)生對實(shí)習(xí)單位主體產(chǎn)品的生產(chǎn)流程、生產(chǎn)設(shè)備、車間布局、衛(wèi)生設(shè)施等現(xiàn)場觀摩，不需要直接參與生產(chǎn)過程，其特點(diǎn)是可以在短時(shí)間內(nèi)對多種產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行了解和認(rèn)識(shí)，以滿足擴(kuò)大專業(yè)知識(shí)面、開闊產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域視野。生產(chǎn)實(shí)習(xí)是通過進(jìn)入食品工廠進(jìn)行生產(chǎn)一線上崗實(shí)訓(xùn)操作，了解生產(chǎn)中的實(shí)際情況，同時(shí)還可根據(jù)需要介入工廠的管理層實(shí)習(xí)，達(dá)到對工廠全面、深入了解的目的[3]。長期以來，山西大學(xué)與山西汾酒股份有限公司、山西王氏醋業(yè)有限公司建立了友好合作，“釀醋工藝及設(shè)備生產(chǎn)實(shí)踐”是學(xué)院一項(xiàng)常規(guī)的本科生工廠實(shí)習(xí)項(xiàng)目。此外，該專業(yè)還圍繞山西特色凝練了2個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)“山西特色生物資源與健康產(chǎn)業(yè)協(xié)同創(chuàng)新中心”和“山西特色谷物資源抗腫瘤功能分子研發(fā)團(tuán)隊(duì)”。

同時(shí)，山西大學(xué)食品工程專業(yè)與20余家山西地方醫(yī)藥和食品企業(yè)建立合作關(guān)系：杏花村汾酒廠股份有限公司、九牛牧業(yè)公司、汾酒集團(tuán)、雙合成食品有限公司、亞寶藥業(yè)集團(tuán)、天下谷綠色食品公司、國信凱爾生物公司、維樂生物乳制品公司、夏普賽爾公司、水塔集團(tuán)、漢波公司、吉祥齋食品公司、晉利糖果廠、山西千匯藥業(yè)有限公司、山西創(chuàng)隆制藥有限公司、太原衛(wèi)華藥業(yè)有限公司等。其中，山西大學(xué)-汾酒集團(tuán)汾酒工程研究生教育創(chuàng)新中心、與山西省食品研究所建立的山西省食品工程研究中心、與太原市雙合成食品有限公司建立的企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心、與太原市吉祥齋食品有限公司建立的食品工程技術(shù)研發(fā)中心、與山西省農(nóng)科院共同建立的“山西大學(xué)生物工程學(xué)院”是非常重要的實(shí)訓(xùn)基地。雙方合作培養(yǎng)人才，擴(kuò)展辦學(xué)范圍，這些基地可滿足學(xué)生實(shí)習(xí)和實(shí)踐研究的需要。

3 科技競賽是食品工程專業(yè)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)體系的重要環(huán)節(jié)

食品產(chǎn)業(yè)是關(guān)系到國計(jì)民生的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技的飛速發(fā)展，食品行業(yè)對食品工程技術(shù)人才要求不斷提高，成為食品科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)及課程改革的催化劑，迫切需要高校將大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)作為重要內(nèi)容。

為深化雙創(chuàng)教育、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，學(xué)院大力加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)。實(shí)施科研訓(xùn)練與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃，積極組織學(xué)生參加校、省、國家三級(jí)學(xué)科競賽，特別是全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽。深化雙創(chuàng)實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)內(nèi)涵，建設(shè)創(chuàng)意、創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)的“三創(chuàng)融合”協(xié)同教育平臺(tái)和創(chuàng)客空間，全力打造雙創(chuàng)教育升級(jí)版。

作為地方高校，山西大學(xué)食品工程專業(yè)努力在特色資源的開發(fā)利用方面下功夫。以山西省特色資源為基礎(chǔ)，結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，開展功能性食品的研發(fā)。近年來，在葡萄色素、藜麥、菊芋多糖、南瓜籽多肽等功能因子的提取與開發(fā)利用方面取得一定成果。與山西省農(nóng)科院谷子研究所、太原雙合成食品有限公司、九牛私家牧業(yè)有限公司等合作，開展功能食品開發(fā)研究。例如，儀慧蘭教授團(tuán)隊(duì)研制了添加藜麥漿和葡萄果皮色素的酸奶，豐富了酸奶的營養(yǎng)成分，并使產(chǎn)品具有抗氧化功能，已經(jīng)申報(bào)國家發(fā)明專利；以山西省特色優(yōu)勢雜糧小米為主原料，研制出一款功能性雜糧早餐粉，對解除攝入重金屬引發(fā)的肝臟、生殖系統(tǒng)毒性等效果很好，目前正在設(shè)法轉(zhuǎn)化推廣。

在2017年的全國大學(xué)生白酒品酒技能大賽上，2015級(jí)食品科學(xué)與工程專業(yè)本科生梁星星和胡倩楠獲得冠亞軍。2017年，在第三屆全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中，“小米米糠特殊醫(yī)藥食品及保健品制劑的研究及開發(fā)”項(xiàng)目成果獲一等獎(jiǎng)。2018年，在第三屆全國大學(xué)生生命科學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中，食品工程專業(yè)本科生有8個(gè)參賽項(xiàng)目，其中“小米米糠活性分子抗心腦血管疾病的特殊醫(yī)藥食品制劑研發(fā)”“糖尿病相關(guān)的細(xì)胞中心體擴(kuò)增的分子機(jī)制及抑制方法的研究”和“舊金山乳桿菌Ls-1001菌株在饅頭中的應(yīng)用”項(xiàng)目成果獲得了一等獎(jiǎng)。在第四屆“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽中“山西老陳醋制作的降脂醋粉”獲得了一等獎(jiǎng)，這些科技競賽極大地激發(fā)了學(xué)生的科研興趣。

4 本科畢業(yè)實(shí)踐是食品工程專業(yè)實(shí)踐性實(shí)驗(yàn)體系的檢驗(yàn)環(huán)節(jié)

“新時(shí)代高教40條”中的第12條：加強(qiáng)學(xué)習(xí)過程管理，要求各高校加強(qiáng)對畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題、開題、答辯等環(huán)節(jié)的全過程管理，對形式、內(nèi)容、難度進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量。又根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證對生物工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，即學(xué)生能夠在充分掌握專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)上，具備創(chuàng)新思維能力，可以針對生物工程領(lǐng)域的生產(chǎn)實(shí)踐和生產(chǎn)管理中遇到的問題提出解決方案。而畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)正是鍛煉、培養(yǎng)和展示學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的關(guān)鍵機(jī)會(huì)[4]。

在本科畢業(yè)實(shí)踐的整體環(huán)節(jié)中，畢業(yè)設(shè)計(jì)選題尤為關(guān)鍵，直接影響著畢業(yè)設(shè)計(jì)的成敗。多年來該專業(yè)突出與地方特色的生物制品優(yōu)勢資源密切結(jié)合的實(shí)踐選題導(dǎo)向，目前該專業(yè)本科畢業(yè)實(shí)踐形成了以下幾個(gè)特色方向。

4.1 食品科學(xué)

研究食品生產(chǎn)、貯藏和加工利用過程中的科學(xué)問題，主要包括：①糧種資源開發(fā)與利用，包括抗性谷子、轉(zhuǎn)基因玉米、大豆種質(zhì)資源的開發(fā)利用；②谷物科學(xué)與谷物功能食品研究；③食品安全生產(chǎn)和貯藏的理論與技術(shù)，利用山西省特色生物資源，開發(fā)對山西省地方性疾病如呼吸系統(tǒng)炎癥、砷中毒具有預(yù)防和干預(yù)作用的生物資源。

4.2 糧食、油脂及植物蛋白工程

以食品工藝學(xué)和營養(yǎng)學(xué)為基礎(chǔ)，結(jié)合生理、生化、食品工程和食品高新技術(shù)等多學(xué)科，開發(fā)各類功能性食品和生產(chǎn)新工藝。主要特色是研究小米、黑豆、蕓豆、燕麥等小雜糧中功能因子和營養(yǎng)保?。üδ埽┊a(chǎn)品的加工技術(shù)；研究采用食品新資源和天然產(chǎn)物開發(fā)功能食品，如老陳醋、南瓜籽、亞麻籽、花粉、啤酒花活性物質(zhì)的研究；研究多肽和多糖及保健功能。

4.3 農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程

以農(nóng)產(chǎn)品為研究對象，以食品工藝學(xué)和食品工程原理為基礎(chǔ)，研究農(nóng)產(chǎn)品貯運(yùn)、加工及加工中副產(chǎn)品的綜合利用等基礎(chǔ)科學(xué)與工程技術(shù)問題。以提高食品品質(zhì)為目標(biāo)，根據(jù)不同農(nóng)產(chǎn)品的特性，研究農(nóng)產(chǎn)品貯藏、加工的理論和新技術(shù)，建立相關(guān)的安全生產(chǎn)和控制技術(shù)，最大限度地保持或提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價(jià)值和安全性。

總之，通過野外實(shí)習(xí)、工廠實(shí)習(xí)、本科畢業(yè)實(shí)踐、科技競賽等組成的4個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，旨在構(gòu)建一套與食品專業(yè)學(xué)科特點(diǎn)相聯(lián)系的、與實(shí)踐緊密結(jié)合的實(shí)踐性工程實(shí)驗(yàn)體系，重點(diǎn)體現(xiàn)在實(shí)踐環(huán)節(jié)的綜合實(shí)驗(yàn)上；在實(shí)踐中培養(yǎng)食品工程專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力、技術(shù)能力和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力，激發(fā)學(xué)生對食品行業(yè)的熱情，提高學(xué)生適應(yīng)“新工科”建設(shè)對高校食品工程專業(yè)人才的綜合能力培養(yǎng)。