融合新工科內(nèi)涵的食品科學(xué)與工程專業(yè)“現(xiàn)代儀器分析”課程建設(shè)

程金生 萬維宏

（韶關(guān)學(xué)院英東食品科學(xué)與工程學(xué)院 廣東·韶關(guān) 512005）

1 研究背景及意義

黨的十八大以來，習(xí)近平總書記多次指出，未來幾十年，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革將同我國(guó)加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展形成歷史性交匯，[1]工程在社會(huì)中的作用日益凸顯，工程科技進(jìn)步已顯著成為推動(dòng)人類社會(huì)發(fā)展的重要推動(dòng)力。[2]這為工程教育創(chuàng)新變革帶來了重大機(jī)遇，但這一機(jī)遇不再是簡(jiǎn)單的擴(kuò)大規(guī)模、增加專業(yè)的傳統(tǒng)機(jī)遇，而是倒逼我們反思工程教育、建設(shè)“新工科”（Emerging Engineering Education：3E）的新機(jī)遇[3-6]（見圖1）。

2017 年5 月25 日，廣東省教育廳在華南理工大學(xué)召開廣東特色新工科發(fā)展模式研討會(huì)，推動(dòng)新工科建設(shè)，為廣東創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略提供人才支持，吹響了廣東新工科建設(shè)的號(hào)角。[7]

整體而言，“新工科”是基于國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新形勢(shì)、立德樹人新要求而提出的我國(guó)工程教育改革方向（圖1）?！靶鹿た啤钡膬?nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才，具有戰(zhàn)略型、創(chuàng)新性、系統(tǒng)化、開放式的特征?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)將階段推進(jìn)，需要重點(diǎn)把握學(xué)與教、實(shí)踐與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、本土化與國(guó)際化三個(gè)任務(wù)。[8]

“現(xiàn)代儀器分析”在食品科學(xué)與工程、環(huán)境工程等工科專業(yè)中屬于專業(yè)基礎(chǔ)課程，在相關(guān)專業(yè)“新工科”人才培養(yǎng)中同樣扮演中重要角色。作為課程體系的一份子，加強(qiáng)“新工科”形勢(shì)下“現(xiàn)代儀器分析”課程規(guī)律及課程體系研究，積極實(shí)施教學(xué)新模式探索，以新的理念、新的要求、新的途徑加快“現(xiàn)代儀器分析”教學(xué)改革，為“新工科”形勢(shì)下食品加工、食品檢測(cè)等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)培養(yǎng)專門人才。

2 現(xiàn)狀分析

圖1 國(guó)內(nèi)工程教育改革演變趨勢(shì)

以韶關(guān)學(xué)院為例，“現(xiàn)代儀器分析”是食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、藥學(xué)、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)以及應(yīng)用化學(xué)、環(huán)境工程等專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課。按照韶關(guān)學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)定位：“培養(yǎng)適應(yīng)食品產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)要求，具有寬廣知識(shí)面、良好工程素質(zhì)、較強(qiáng)專業(yè)實(shí)踐技能水平和良好職業(yè)發(fā)展?jié)撃艿膽?yīng)用型工科人才”，對(duì)學(xué)生的工程素養(yǎng)和實(shí)踐能力有著很高的要求。且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，儀器分析技術(shù)將進(jìn)一步向自動(dòng)化，智能化，信息化，微型化，高靈敏化，高選擇性，高分辨率方向發(fā)展。現(xiàn)代儀器分析手段和方法將進(jìn)一步向在線、實(shí)時(shí)、智能化、微型化、多信息化等方面改進(jìn)，為食品、藥學(xué)、環(huán)境、生物信息學(xué)、新能源材料等科學(xué)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的工具和技術(shù)手段。但現(xiàn)有食品科學(xué)與工程相關(guān)專業(yè)“現(xiàn)代儀器分析”很多課堂教學(xué)均重教學(xué)技巧，采用滿堂灌式教學(xué)模式為學(xué)生輸送相關(guān)科學(xué)信息；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)為了避免大型貴重分析儀器損害，一般不向?qū)W生展示儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，且通常按預(yù)先優(yōu)化了最佳條件進(jìn)行操作性實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致部分學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后對(duì)儀器的工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)依舊不清晰。對(duì)如何選擇實(shí)驗(yàn)條件，復(fù)雜樣品檢驗(yàn)程序仍舊模糊，無法總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高，發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力的培養(yǎng)也不利。進(jìn)入企業(yè)后不經(jīng)系統(tǒng)培訓(xùn)也無法快速在儀器分析領(lǐng)域上崗。這與我們的工程教育目標(biāo)和初衷是相悖的。

除上述角度外，整體而言，韶關(guān)學(xué)院等地方本科院?，F(xiàn)有食品科學(xué)與工程等專業(yè)“現(xiàn)代儀器分析”在工程專業(yè)人才方面還存在一些宏觀上的不適應(yīng)：

一是理念不適應(yīng)。當(dāng)前，工程教育領(lǐng)域存在的一些問題與工程教育理念滯后直接相關(guān)，主要表現(xiàn)在工程教育理念與當(dāng)前的變化和未來的需求不適應(yīng)。例如，在現(xiàn)有韶關(guān)學(xué)院食品科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)“現(xiàn)代儀器分析”教學(xué)過程中，以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的工程教育認(rèn)證理念貫徹落實(shí)不到位，終身學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)理念沒有完全融入教育過程，多學(xué)科交叉融合理念有待強(qiáng)化，綠色工程教育理念尚未牢固確立等。

二是人才結(jié)構(gòu)不適應(yīng)?，F(xiàn)有韶關(guān)學(xué)院食品科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)“現(xiàn)代儀器分析”國(guó)際視野工程領(lǐng)軍人才和拔尖人才不足，杰出工匠緊缺，具有企業(yè)經(jīng)驗(yàn)的雙師雙能型人才不足，企業(yè)導(dǎo)師嚴(yán)重匱乏。

三是知識(shí)體系不適應(yīng)。當(dāng)今社會(huì)，新知識(shí)呈指數(shù)級(jí)數(shù)發(fā)展，邊緣學(xué)科、交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)，知識(shí)成果轉(zhuǎn)化周期縮短。但從現(xiàn)有韶關(guān)學(xué)院食品科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)“現(xiàn)代儀器分析”授課內(nèi)容上看，相關(guān)工程教育課程知識(shí)陳舊，與實(shí)踐和社會(huì)需求脫節(jié)；從結(jié)構(gòu)上看，學(xué)科專業(yè)設(shè)置按照既有知識(shí)體系呈層級(jí)式結(jié)構(gòu)，劃分過細(xì)；從機(jī)制上看，學(xué)科專業(yè)調(diào)整設(shè)置靈活性不足，滯后于食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

四是培養(yǎng)模式不適應(yīng)。以全球化、網(wǎng)絡(luò)化為代表的一系列顛覆性技術(shù)的發(fā)展使得教育、學(xué)習(xí)、信息共享的方式發(fā)生了變化，由此帶來了教學(xué)方法和模式、教學(xué)環(huán)境和條件以及教師的需求和結(jié)構(gòu)等的不適應(yīng)。與此同時(shí)，經(jīng)濟(jì)環(huán)境和社會(huì)雇主需求的變化要求食品科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)“現(xiàn)代儀器分析”工程教育從單純追求學(xué)術(shù)表現(xiàn)回歸到與實(shí)踐的相關(guān)性，致力于回應(yīng)、參與和解決不斷涌現(xiàn)的產(chǎn)業(yè)工程問題。

3 主要改革舉措

（1）建設(shè)融合“以學(xué)生為中心”“全面工程教育”“產(chǎn)教融合、科教協(xié)同”“創(chuàng)意-創(chuàng)新-創(chuàng)業(yè)”等“新工科”內(nèi)涵的新型應(yīng)用型“現(xiàn)代儀器分析”新課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)大綱、知識(shí)體系、電子教案、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)課件、試題庫(kù)，師生互動(dòng)模塊等。

（2）建設(shè)融合“新工科”人才培養(yǎng)內(nèi)涵的及食品科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)及要求建設(shè)的新型應(yīng)用型“現(xiàn)代儀器分析”在線開放課程；建設(shè)省或校規(guī)劃教材（含實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)）。

（3）課程在暑期安排專門的“暑期感受性實(shí)踐或助理工程師實(shí)踐教學(xué)”模塊，以志愿報(bào)名的原則，融合英東食品科學(xué)與工程等專業(yè)“3+1”“2+2”“2+2+1”等成熟教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通過校內(nèi)、校外雙導(dǎo)師模式，選送學(xué)生赴佛山市瓊露健康科技有限公司、韶關(guān)市興尚農(nóng)科技有限公司、廣東興順佳食品科技發(fā)展有限公司等已有較好合作基礎(chǔ)的校外實(shí)踐基地進(jìn)行暑期感受性實(shí)踐或助理工程師實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生更直接地將課堂所學(xué)精密儀器檢測(cè)技術(shù)與食品工業(yè)檢測(cè)實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)符合“新工科”要求的食品科學(xué)與工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。聯(lián)合廣東興順佳食品科技發(fā)展有限公司等粵北地區(qū)規(guī)?；称菲髽I(yè)，緊扣食品儀器檢測(cè)手段，定期舉辦學(xué)生專業(yè)技能訓(xùn)練（競(jìng)賽）及創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)實(shí)踐訓(xùn)練等，提高學(xué)生專業(yè)技能及創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力。

（4）以學(xué)生為中心的粵北地區(qū)食品行業(yè)儀器檢測(cè)領(lǐng)域“新工科”人才“創(chuàng)意-創(chuàng)新-創(chuàng)業(yè)”教育體系構(gòu)建；產(chǎn)教融合，面向粵北乃至廣東食品產(chǎn)業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域需求的“新工科”專業(yè)改革與實(shí)踐。

（5）校企聯(lián)動(dòng)，具有產(chǎn)學(xué)合作、科教協(xié)同、國(guó)際合作特色的應(yīng)用型學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)；探索與澳大利亞紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)等國(guó)際機(jī)構(gòu)建立國(guó)際暑期短期游學(xué)（Study abroad，含儀器檢測(cè)交流）和[2+2]中澳雙校雙證（韶關(guān)學(xué)院2 年，澳大利亞紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)2 年，學(xué)分互認(rèn)，獲中澳雙學(xué)位）學(xué)分互認(rèn)（含“現(xiàn)代儀器分析”課程）培養(yǎng)模式。

（6）與IEET國(guó)際工程教育認(rèn)證接軌，建設(shè)符合“新工科”內(nèi)涵、產(chǎn)教融合的食品科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)“現(xiàn)代儀器分析”特色課程、教材體系建設(shè)；在2018 年底作為重要課程之一申請(qǐng)并順利通過臺(tái)灣IEET 國(guó)際工程教育認(rèn)證。

圖2 初步建設(shè)的“現(xiàn)代儀器分析”在線課程截屏

（7）形成面向粵北、廣東或“紅三角”地區(qū)食品產(chǎn)業(yè)，融合“新工科”人才培養(yǎng)內(nèi)涵，以應(yīng)用型食品科學(xué)與工程人才培養(yǎng)為導(dǎo)向的新型“現(xiàn)代儀器分析”教學(xué)或培養(yǎng)模式教學(xué)新模式。打造真正融合的“新工科”內(nèi)涵的“現(xiàn)代儀器分析”大學(xué)課程，培養(yǎng)成就具有“新工科”理念的鮮活大學(xué)學(xué)生。

4 部分建設(shè)成效（見圖2）

本課程在學(xué)校現(xiàn)有食品科學(xué)與工程等專業(yè)“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”基礎(chǔ)上，遵循“全面工程教育”“產(chǎn)教融合、科教協(xié)同”等“新工科”內(nèi)涵，按照食品科學(xué)與工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)及要求建設(shè)的新型應(yīng)用型“現(xiàn)代儀器分析”新課程標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)大綱、知識(shí)體系、電子教案、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)課件、習(xí)題及試題庫(kù)、授課錄像資源庫(kù)、實(shí)驗(yàn)視頻庫(kù)（含儀器實(shí)訓(xùn)維護(hù)視頻）等；進(jìn)一步建設(shè)融入上述信息單元的在線開放課程，在該網(wǎng)絡(luò)精品課程中，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)在線測(cè)試（考試）單元；在線答疑（師生互動(dòng)）單元，與食品工業(yè)分析檢測(cè)緊密結(jié)合，建設(shè)符合“新工科”內(nèi)涵的實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）講義，與國(guó)際學(xué)術(shù)及前沿科技接軌的參考資源庫(kù)建設(shè)等。目前在線開放課程尚在調(diào)試優(yōu)化階段，但相關(guān)課程資源目前已預(yù)先向韶關(guān)學(xué)院英東食品科學(xué)與工程學(xué)院2017 級(jí)食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、食品營(yíng)養(yǎng)與檢驗(yàn)三個(gè)專業(yè)同學(xué)180 余名學(xué)生使用，學(xué)生反饋意見是對(duì)自己的動(dòng)手能力鍛煉很大，以前是被動(dòng)學(xué)習(xí)，現(xiàn)在覺得學(xué)習(xí)勁頭很足，課前、課后都可以利用相關(guān)課程資源進(jìn)行預(yù)習(xí)或復(fù)習(xí)，通過獲得了“新工科”思維和更多的校外實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)。

本課程安排學(xué)生全程參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，并親自動(dòng)手進(jìn)行全部?jī)x器操作，讓學(xué)生就能夠更好地掌握其知識(shí)要點(diǎn)，另設(shè)計(jì)有暑期感受性實(shí)踐或助理工程師應(yīng)用型實(shí)踐教學(xué)模塊，以志愿報(bào)名的原則，融合英東食品科學(xué)與工程“3+1”“2+2”“2+2+1”等成熟教學(xué)實(shí)踐，通過校內(nèi)、校外雙導(dǎo)師模式，選送學(xué)生赴韶關(guān)市興尚農(nóng)科技有限公司、廣東興順佳食品科技發(fā)展有限公司、東莞利民軒食品有限公司、韶關(guān)市食品藥品檢驗(yàn)所、韶關(guān)市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所、韶關(guān)市出入境檢驗(yàn)檢疫局、深圳市出入境檢驗(yàn)檢疫局、SGS、廣東省質(zhì)量監(jiān)督糧油檢驗(yàn)站(韶關(guān))等已有較好合作基礎(chǔ)的校外實(shí)踐基地進(jìn)行暑期感受性實(shí)踐或助理工程師實(shí)踐教學(xué)，讓學(xué)生更直接地將課堂所學(xué)精密檢測(cè)技術(shù)與食品分析與檢測(cè)實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)食品科學(xué)與工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。該探索性教學(xué)改革實(shí)踐已實(shí)施兩屆，學(xué)生及用人單位均給予正面評(píng)價(jià)，學(xué)生在大型精密儀器在食品工業(yè)中實(shí)際操作使用方面鍛煉很大，有了比課堂或?qū)嶒?yàn)室教學(xué)更深的感悟，動(dòng)手能力和工程應(yīng)用能力得到提升。

5 結(jié)論

本文結(jié)合作者及其教學(xué)團(tuán)隊(duì)近幾年食品科學(xué)與工程等專業(yè)“現(xiàn)代儀器分析”課程研究與教學(xué)實(shí)踐，依據(jù)新工科要求，探討了新形勢(shì)下建設(shè)融合新工科內(nèi)涵的食品科學(xué)與工程專業(yè)“現(xiàn)代儀器分析”課程的可行性和主要思路，積極與IEET國(guó)際工程教育認(rèn)證和國(guó)際合作辦學(xué)接軌，建設(shè)符合“新工科”內(nèi)涵、產(chǎn)教融合的食品科學(xué)與工程等相關(guān)專業(yè)“現(xiàn)代儀器分析”特色課程體系，探索實(shí)施產(chǎn)教融合，面向粵北乃至廣東食品產(chǎn)業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域需求的“新工科”專業(yè)改革與實(shí)踐，培養(yǎng)適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新型食品領(lǐng)域工科專門人才。