多學(xué)科融合食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的研究

葛雪梅 吳彩娥 李婷婷

摘? ? 要：培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和掌握多學(xué)科知識(shí)與技術(shù)的人才是提高高等教育的一項(xiàng)重要任務(wù)，文章通過(guò)對(duì)多學(xué)科融合人才培養(yǎng)中教學(xué)和實(shí)踐的現(xiàn)狀、實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行分析，并以南京林業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)為例，對(duì)構(gòu)建本科教育多學(xué)科融合人才培養(yǎng)模式進(jìn)行探討與總結(jié)。

關(guān)鍵詞：多學(xué)科融合;培養(yǎng)模式;教學(xué)與實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G640? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1002-4107（2021）09-0065-03

一、引言

隨著食品科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)的不斷發(fā)展、新工科背景專業(yè)建設(shè)的需求，食品科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)過(guò)程中對(duì)本科畢業(yè)生所具備的專業(yè)化、多學(xué)科、工程化、國(guó)際化及自主學(xué)習(xí)能力需求也不斷提高。因此，需要從平臺(tái)建設(shè)、課程改革、實(shí)踐訓(xùn)練、師資隊(duì)伍等諸多方面進(jìn)行建設(shè)與改進(jìn)，進(jìn)而培養(yǎng)在食品生產(chǎn)、食品質(zhì)量檢驗(yàn)及監(jiān)督、大中專院校、科研院所等單位從事食品生產(chǎn)技術(shù)、工藝設(shè)計(jì)、質(zhì)量檢驗(yàn)及安全控制、功能食品研發(fā)、教學(xué)研究等諸多工作領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才與高素質(zhì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。

二、多學(xué)科融合食品專業(yè)人才培養(yǎng)的必要性

學(xué)科交叉融合是在承認(rèn)不同學(xué)科差異的基礎(chǔ)上，不斷打破學(xué)科邊界，促進(jìn)學(xué)科間相互滲透、相互交叉的活動(dòng)。21世紀(jì)以來(lái)，多學(xué)科融合與交叉在諸多專業(yè)領(lǐng)域的教育中尤為重要，諸多重大發(fā)現(xiàn)甚至諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的科研成果，均與多學(xué)科交叉融合密不可分。多學(xué)科交叉融合可以有效打破狹隘的學(xué)科邊界，完善知識(shí)結(jié)構(gòu)與體系，進(jìn)而激發(fā)出更多的創(chuàng)新理念與思想。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在1901年到2008年間，共有52%的物理、化學(xué)、生物諾貝爾獎(jiǎng)極大程度歸功于不同學(xué)科的交叉與融合[1-2]。多學(xué)科融合是食品科學(xué)與工程專業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，也是目前科學(xué)研究及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中產(chǎn)生創(chuàng)新成果的有效途徑;同時(shí)，在科研領(lǐng)域與企業(yè)對(duì)食品科學(xué)與工程專業(yè)人才的要求中，也呈現(xiàn)出了多學(xué)科化的狀態(tài)，越來(lái)越多的食品企業(yè)及科研院所，更加青睞除專業(yè)技能外，具備與食品專業(yè)相關(guān)學(xué)科知識(shí)與能力的畢業(yè)生。在食品科學(xué)與工程人才培養(yǎng)過(guò)程中，應(yīng)避免出現(xiàn)不同學(xué)科之間的割裂現(xiàn)象，將促進(jìn)學(xué)科融合作為教學(xué)與實(shí)踐活動(dòng)的主要內(nèi)容。同時(shí)，在教學(xué)與科研工作中，不斷交流、探討多學(xué)科融合的有效組織模式與具體實(shí)踐方案[3-6]。

三、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

多學(xué)科融合與交叉的教育模式已經(jīng)成為當(dāng)今世界一流大學(xué)的共識(shí)與特征，哈佛大學(xué)的教育計(jì)劃基于這樣的信仰：讓每一位哈佛大學(xué)學(xué)生既受到專業(yè)的學(xué)術(shù)訓(xùn)練，也受到廣泛的多學(xué)科知識(shí)教育。目前，國(guó)內(nèi)關(guān)于高等教育要求的方向，逐漸從基礎(chǔ)教育轉(zhuǎn)向注重學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)，曾先后提出“卓越工程師計(jì)劃”“新工科”等，并對(duì)開(kāi)設(shè)食品科學(xué)與工程專業(yè)的高等院校進(jìn)行了相關(guān)的工程教育專業(yè)認(rèn)證，先后有江南大學(xué)、福建農(nóng)林大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)與西北農(nóng)林科技大學(xué)等26所高校通過(guò)認(rèn)證[7-8]。各大高校在最新版培養(yǎng)方案修訂過(guò)程中，以社會(huì)對(duì)專業(yè)人才的需求條件為依據(jù)，以提高學(xué)生的工程化能力培養(yǎng)為核心目標(biāo)，根據(jù)各大高校的辦學(xué)特色與平臺(tái)支撐，在專業(yè)課程教學(xué)與實(shí)驗(yàn)以及生產(chǎn)實(shí)踐的過(guò)程中融入了多學(xué)科交叉的特色，旨在培養(yǎng)具備綜合能力、工程素質(zhì)、思維開(kāi)拓的優(yōu)秀畢業(yè)生，以更好地適應(yīng)社會(huì)多元化專業(yè)需求[9-13]。

四、依據(jù)辦學(xué)特色的多學(xué)科融合人才培養(yǎng)模式建立

（一）多學(xué)科融合的總體思路與資源配置

隨著人工智能、3D技術(shù)、新能源開(kāi)發(fā)、新型光學(xué)與數(shù)字技術(shù)等革新的出現(xiàn)，德國(guó)工業(yè)4.0在各個(gè)行業(yè)中的不斷滲透，工業(yè)化變革促使企業(yè)、科研院所等對(duì)人才的需求發(fā)生了較大的轉(zhuǎn)變，不同學(xué)科之間的邊界逐漸模糊，逐漸倡導(dǎo)多學(xué)科交叉融合的教學(xué)模式，國(guó)內(nèi)外各大高校已充分意識(shí)到這一轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵性，并根據(jù)社會(huì)的需求導(dǎo)向，對(duì)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行相應(yīng)的改革[14-17]。

目前，根據(jù)教育部高等教育人才培養(yǎng)的指導(dǎo)思想，多數(shù)高等院校的最新培養(yǎng)方案均提出以工程素質(zhì)為核心，分別從知識(shí)、能力、素質(zhì)三個(gè)維度進(jìn)行全方位人才培養(yǎng)，在此過(guò)程中，多學(xué)科的滲透是實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要要素[18]。而在實(shí)現(xiàn)多學(xué)科融合教學(xué)的具體實(shí)踐過(guò)程中，主要內(nèi)容是構(gòu)建與之相關(guān)的師資、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、工程訓(xùn)練體系，進(jìn)行合理的設(shè)置與資源配置，如聘請(qǐng)其他學(xué)科專家承擔(dān)本科生課程教學(xué)、實(shí)驗(yàn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)，并合理配比食品專業(yè)教師與相關(guān)學(xué)科教師比例;根據(jù)多學(xué)科融合要求，重新進(jìn)行課程（包括課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)課程）、學(xué)分、學(xué)時(shí)設(shè)置;建設(shè)多學(xué)科交叉的綜合實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地等。從而構(gòu)建多層次、模塊化、開(kāi)放式、跨學(xué)科、綜合性的多學(xué)科融合教學(xué)資源庫(kù)[19]。

（二）基于多學(xué)科融合課程設(shè)置與教學(xué)模式的改革

食品科學(xué)與工程涉及多個(gè)學(xué)科，與化學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)等學(xué)科緊密相關(guān)， 培養(yǎng)具有多學(xué)科領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)的復(fù)合型人才。在教學(xué)要求的基礎(chǔ)上，食品科學(xué)與工程專業(yè)課程設(shè)置更加注重學(xué)生工程能力的培養(yǎng)與多學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)。如在入學(xué)第一學(xué)期為新生安排專業(yè)課講解，請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)教師對(duì)食品科學(xué)與工程專業(yè)從不同角度進(jìn)行進(jìn)一步講解，讓學(xué)生對(duì)本專業(yè)有一定廣度與深度的認(rèn)識(shí)。在課程設(shè)置中，以科技課外活動(dòng)、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)教育等課程鼓勵(lì)學(xué)生理解工程與社會(huì)之間的聯(lián)系，全面了解領(lǐng)域相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、產(chǎn)業(yè)政策、法律法規(guī)和質(zhì)量管理體系。同時(shí)，注重食品科學(xué)與工程專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科課程學(xué)習(xí)，如“食品機(jī)械與設(shè)備”及相關(guān)自動(dòng)化等課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)，并進(jìn)行相關(guān)的實(shí)踐活動(dòng)，充分培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科的綜合知識(shí)與運(yùn)用能力，并鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)校內(nèi)或者校外公開(kāi)課學(xué)習(xí)與學(xué)科相關(guān)領(lǐng)域的知識(shí)[20-21]。

（三）多學(xué)科融合工程訓(xùn)練實(shí)踐平臺(tái)的搭建，產(chǎn)教結(jié)合協(xié)同育人

在以多學(xué)科融合模式為重點(diǎn)的課程基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力與工程能力是食品科學(xué)與工程專業(yè)高等教育的任務(wù)之一，隨著社會(huì)對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生能力需求的不斷提高，需要我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐過(guò)程中，與專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)踐平臺(tái)共同研討，搭建綜合性多學(xué)科融合的實(shí)踐平臺(tái)。如在學(xué)校綜合實(shí)踐實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)中，食品加工與檢測(cè)后，可與包裝專業(yè)實(shí)踐平臺(tái)和印刷專業(yè)實(shí)踐平臺(tái)相結(jié)合，進(jìn)行食品的包裝與相關(guān)的印刷，使學(xué)生對(duì)食品加工與生產(chǎn)的環(huán)節(jié)有全面的了解。同時(shí)，聘請(qǐng)跨學(xué)科的企業(yè)專家來(lái)校進(jìn)行講座與指導(dǎo)，并安排學(xué)生走進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科的工廠實(shí)際參觀、實(shí)踐，從而綜合、全面了解食品科學(xué)與工程專業(yè)領(lǐng)域的工業(yè)化過(guò)程[22-24]。

（四）全面提升教師專業(yè)能力與工程素質(zhì)，發(fā)揮導(dǎo)師指導(dǎo)作用

全面提升教師的專業(yè)技能尤其是工程素質(zhì)已成為目前高等教育亟待解決的重要問(wèn)題之一，大學(xué)教師不僅需要具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)、科研能力及教學(xué)技能，更要有寬厚的交叉學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)與廣闊的多學(xué)科視野，同時(shí)，全面提升教師工程素質(zhì)水平也是從根本上促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的有效方式[25-26]。如，促使教師尤其是具備工程教育背景教師全面參與到學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)中或分批參加企業(yè)掛職培訓(xùn)，改變目前高等教育中專業(yè)課教師工程能力相對(duì)較弱的現(xiàn)狀;同時(shí)，鼓勵(lì)教師在教學(xué)、科研工作中重視與相關(guān)學(xué)科結(jié)合，從而加快促進(jìn)教學(xué)過(guò)程中的交叉學(xué)科發(fā)展，切實(shí)滿足高等教育中“寬口徑、厚基礎(chǔ)”的具體要求，培養(yǎng)具備多學(xué)科交叉基礎(chǔ)、工程素質(zhì)能力的復(fù)合型人才[27-32]。

（五）其他

在多學(xué)科交叉融合的教學(xué)實(shí)踐中，為了充分提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)與能力，采用多種方式相結(jié)合的方法及激勵(lì)方式。如，與印刷工程、包裝工程專業(yè)的教師共同建立與學(xué)科相結(jié)合的教學(xué)案例庫(kù)，聘請(qǐng)企業(yè)專家來(lái)校進(jìn)行探討與指導(dǎo)，并鼓勵(lì)授課教師在教學(xué)過(guò)程中采用，及時(shí)提供反饋意見(jiàn)，使案例庫(kù)的建設(shè)內(nèi)容得到不斷的充實(shí)、優(yōu)化、拓展;同時(shí)，可以建立跨學(xué)科在線互動(dòng)平臺(tái)，形式可以包括優(yōu)秀課堂教學(xué)視頻、作業(yè)、測(cè)試及在線問(wèn)答等，學(xué)生可通過(guò)電腦或手機(jī)APP隨時(shí)在線學(xué)習(xí)，并與教師進(jìn)行直接的請(qǐng)教與交流，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，并補(bǔ)充課堂教學(xué)內(nèi)容。在線學(xué)習(xí)可采取翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行授課，教師就某章節(jié)或某一部分內(nèi)容要求學(xué)生課前在線學(xué)習(xí)，課堂以討論為主，并通過(guò)在線作業(yè)、測(cè)試及問(wèn)答等形式對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行深化;此外，不同學(xué)科的教師可以團(tuán)隊(duì)的形式指導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生積極參加大學(xué)生優(yōu)秀論文作品大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、挑戰(zhàn)杯等國(guó)家、省、市和校級(jí)競(jìng)賽，并針對(duì)特定的選題提倡與交叉學(xué)科學(xué)生共同組隊(duì)完成，使學(xué)生在實(shí)踐過(guò)程中，對(duì)與學(xué)科交叉的理論知識(shí)得到充分認(rèn)識(shí)與提升[33-35]。

五、南京林業(yè)大學(xué)食品專業(yè)多學(xué)科融合人才培養(yǎng)實(shí)例與工作展望

南京林業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)在人才培養(yǎng)中，非常重視通過(guò)多學(xué)科融合方式提升學(xué)生的能力與素質(zhì)。在專業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中充分體現(xiàn)林源化特色，并與諸多學(xué)科緊密交叉融合，在教學(xué)與實(shí)踐中不斷進(jìn)行探討與總結(jié)。食品科學(xué)與工程專業(yè)充分依托南京林業(yè)大學(xué)的林業(yè)特色辦學(xué)，與輕工與食品學(xué)院“林業(yè)、食品、印刷、包裝”等多學(xué)科教學(xué)與實(shí)踐平臺(tái)結(jié)合（如圖1所示），將學(xué)院特色學(xué)科——智能機(jī)械電子、印刷與包裝等融入到食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系中，將與之相關(guān)的現(xiàn)代傳感器技術(shù)、農(nóng)林食品無(wú)損檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及多元信息融合技術(shù)等專業(yè)技術(shù)納入教學(xué)與實(shí)踐過(guò)程中，使學(xué)生在未來(lái)的工作中能適應(yīng)企業(yè)日益自動(dòng)化、信息化、集成化和智能化的需要。

通過(guò)與同類院校的調(diào)研、學(xué)習(xí)與交流，在多學(xué)科交叉融合的教學(xué)實(shí)踐工作中，我們應(yīng)在今后工作中更加重視以下幾個(gè)方面：（1）舉辦食品科學(xué)與工程專業(yè)近五年畢業(yè)生交流會(huì)，通過(guò)畢業(yè)生在工作中的切實(shí)體會(huì)，把握學(xué)科融合的發(fā)展方向，并充實(shí)多學(xué)科融合教學(xué)的內(nèi)容。（2）合理引進(jìn)具有大型企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)的博士研究

生，承擔(dān)本科教學(xué)與實(shí)踐，切實(shí)提高學(xué)生工程能力。

（3）加強(qiáng)學(xué)院與學(xué)院、學(xué)院與外校之間的學(xué)科共建，對(duì)目前多學(xué)科融合內(nèi)容進(jìn)行院內(nèi)、院間及校間的不斷更新、組合和優(yōu)化，全方位建設(shè)多學(xué)科融合的教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)。

六、結(jié)論

目前，在新工科建設(shè)教學(xué)改革中，重點(diǎn)工作在于培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)和掌握多學(xué)科知識(shí)與技術(shù)的人才，本文結(jié)合南京林業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)本科教學(xué)改革實(shí)踐工作的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)構(gòu)建本科教育多學(xué)科融合人才培養(yǎng)模式的建立進(jìn)行探討，在今后教學(xué)持續(xù)改進(jìn)方案中加以具體實(shí)施、實(shí)踐與總結(jié)，并反饋至之后的教育、教學(xué)工作中，以動(dòng)態(tài)的工作模式優(yōu)化出最佳的適應(yīng)新工科建設(shè)下的大學(xué)本科食品科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)與實(shí)踐模式。

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