新工科背景下食品專業(yè)融合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)探索與實(shí)踐

范金波，李學(xué)鵬*，關(guān)海寧，張德福，朱力杰，勵(lì)建榮

渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心（錦州 121013）

從全球看，機(jī)器人與大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等新興技術(shù)不斷融合，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)步入快速道。我國實(shí)施“中國制造2025”“中國教育現(xiàn)代化2035”“互聯(lián)網(wǎng)+”“四新”建設(shè)等國家戰(zhàn)略積極應(yīng)對(duì)。由于中美貿(mào)易摩擦和新冠肺炎疫情的影響，面對(duì)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，我國高等教育亟需積極識(shí)變、應(yīng)變，打造升級(jí)版。我國自2016年加入《華盛頓協(xié)議》以來，新工科建設(shè)經(jīng)過“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”等進(jìn)入再深化、再拓展、再突破、百花齊放階段。教育部高等教育司司長吳巖[1]指出“新工科應(yīng)勇立潮頭、賦能未來，做好理論先鋒、標(biāo)準(zhǔn)先鋒、方法先鋒和實(shí)踐先鋒，在高等教育變革中起領(lǐng)跑作用”。面向2035年國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，對(duì)我國高等教育的挑戰(zhàn)，支撐服務(wù)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)蓬勃發(fā)展，高校必須深化教育教學(xué)改革，立足于培養(yǎng)人才的供給側(cè)，著力創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，深化學(xué)科專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的高質(zhì)量工程技術(shù)人才[2]。

1 融合創(chuàng)新應(yīng)用型人才的提出

1.1 新工科建設(shè)工程教育發(fā)展方向

世界經(jīng)濟(jì)論壇創(chuàng)始人兼執(zhí)行主席克勞斯·施瓦布在其新作《第四次工業(yè)革命》中指出，第四次工業(yè)革命以新技術(shù)的涌現(xiàn)為特點(diǎn)，將不斷融合物理、數(shù)字與生物世界的界限，對(duì)世界上所有學(xué)科、經(jīng)濟(jì)體與行業(yè)產(chǎn)生重大影響，甚至撼動(dòng)人類對(duì)自我的認(rèn)知[3]。曾勇[4]認(rèn)為“新冠疫情防控催生科技與工程教育發(fā)展新機(jī)遇，多學(xué)科多領(lǐng)域的交叉融合進(jìn)一步深化，跨界成為創(chuàng)新的必然”。從疫情防控、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)分析、病毒溯源和疫情預(yù)判等方面都充分體現(xiàn)交叉融合的重要作用。因此，對(duì)新時(shí)代高等工程教育提出新的要求，新工程教育的“新”體現(xiàn)的是融合創(chuàng)新，跨界交叉融合將是新工程人才培養(yǎng)的必然要求。

1.2 區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略需求

食品工業(yè)作為我國第一大產(chǎn)業(yè)，也是關(guān)乎民生的產(chǎn)業(yè)，然而與世界先進(jìn)水平相比，食品產(chǎn)業(yè)仍然是大而不強(qiáng)，在自主創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、質(zhì)量效益等方面差距明顯，轉(zhuǎn)型升級(jí)和跨越發(fā)展的任務(wù)緊迫而艱巨，迫切需要高層次應(yīng)用型食品專業(yè)人才的支撐。但遼寧等省的地方高校食品專業(yè)普遍存在原有教育教學(xué)模式培養(yǎng)的人才變通性差、順適性弱，跟不上產(chǎn)業(yè)的迅速變革，存在產(chǎn)教脫節(jié)、對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)支撐乏力等問題，畢業(yè)生工程實(shí)踐能力差、創(chuàng)新能力弱，創(chuàng)新融合性人才匱乏、難以滿足產(chǎn)業(yè)和社會(huì)需求。在“新工科”建設(shè)中，眾多的地方本科院校需合理定位，錯(cuò)位發(fā)展，充分利用地方資源，發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，培養(yǎng)服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的應(yīng)用型人才[5]。在這種情況下，只有回歸工程化人才培養(yǎng)的初衷，強(qiáng)化以創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力為核心的學(xué)生勝任力培養(yǎng)，不斷深化學(xué)科專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，才能滿足對(duì)口產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)需要和相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求[2]。

1.3 新工科人才的核心素養(yǎng)

新工科教育目的是培養(yǎng)適應(yīng)甚至引領(lǐng)工程發(fā)展方向的人才，人才核心素養(yǎng)結(jié)構(gòu)是目前研究的熱點(diǎn)。王世斌等[6]構(gòu)建“四個(gè)維度、十六項(xiàng)要素”的新工科人才核心素養(yǎng)金字塔模型，包括關(guān)鍵品性、通用能力、專門能力和工程能力四維度，科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)、多學(xué)科、跨學(xué)科、集成設(shè)計(jì)創(chuàng)新等十六要素，強(qiáng)調(diào)新工科教育要堅(jiān)持以立德樹人為根本，培養(yǎng)學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力，注重交叉學(xué)科和系統(tǒng)思維鍛煉，開展互動(dòng)式、情境式和實(shí)踐教育，使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用系統(tǒng)思維和創(chuàng)新實(shí)踐能力解決復(fù)雜工程問題。李拓宇等[7]研究認(rèn)為新工科人才應(yīng)該具備專業(yè)基礎(chǔ)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、系統(tǒng)思維能力（跨界融合能力、跨學(xué)科思維能力、工程領(lǐng)導(dǎo)能力等）、工程創(chuàng)新能力、主動(dòng)學(xué)習(xí)能力這五方面的能力。新工業(yè)革命給工程教育帶來綜合性、復(fù)雜性和不確定性等挑戰(zhàn)，對(duì)工程人才培養(yǎng)提出了跨界融合、合作創(chuàng)新等要求[8]。因此，在新工科背景下，專業(yè)人才的培養(yǎng)勢(shì)必由原應(yīng)用型人才轉(zhuǎn)為培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新型的多科融合人才。

2 食品專業(yè)融合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式總體思路

渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)面向供給側(cè)改革的需要，緊跟工程教育改革步伐，以教育部第二批新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目為契機(jī)，在實(shí)踐中不斷探索新工科背景下基于融合創(chuàng)新能力提升的食品專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革。

2.1 培養(yǎng)模式核心內(nèi)容

以新工科建設(shè)為引領(lǐng)，樹立“產(chǎn)教融合、協(xié)同育人”的根本理念，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，突出創(chuàng)新和實(shí)踐教育；搭建“教學(xué)科研協(xié)同育人和校地校企協(xié)同育人”兩大核心平臺(tái)，多方位培養(yǎng)知識(shí)、能力和素養(yǎng)；以“實(shí)踐教學(xué)、科研訓(xùn)練、雙創(chuàng)大賽”為重要抓手，構(gòu)建“學(xué)-研-創(chuàng)”三位一體實(shí)踐教學(xué)體系，全面提升學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力；構(gòu)建“師資隊(duì)伍+課程體系+教學(xué)方法+質(zhì)量保障”四維互動(dòng)、深度協(xié)同機(jī)制，全面提升專業(yè)基礎(chǔ)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和自主學(xué)習(xí)能力。如圖1所示。

圖1 食品科學(xué)與工程專業(yè)融合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式

2.2 培養(yǎng)模式需解決的主要問題

依據(jù)工程教育和協(xié)同育人理念，動(dòng)態(tài)調(diào)整培養(yǎng)方案，增加工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過“學(xué)-研-創(chuàng)”三位一體實(shí)踐訓(xùn)練，解決學(xué)生工程實(shí)踐能力差的問題；通過搭建教學(xué)科研協(xié)同育人平臺(tái)和校地校企協(xié)同育人平臺(tái)，解決實(shí)踐教學(xué)資源不足的問題；依托校地校企協(xié)同育人平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教深度融合、學(xué)生零距離上崗就業(yè)，解決學(xué)生行業(yè)素質(zhì)差和適應(yīng)性不強(qiáng)的問題；通過上述改革，全面提升工程創(chuàng)新能力、跨界思維能力和自主學(xué)習(xí)能力，解決學(xué)生創(chuàng)新融合能力弱的問題。

3 食品專業(yè)融合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)探索

3.1 樹立一個(gè)根本理念

理念是行動(dòng)的先導(dǎo)，現(xiàn)有專業(yè)開展“新工科”建設(shè)必須秉持先進(jìn)的工程教育理念。以社會(huì)需求為導(dǎo)向，以新工科建設(shè)為引領(lǐng)，樹立“產(chǎn)教融合、協(xié)同育人”的根本理念，優(yōu)化人才培養(yǎng)方案實(shí)現(xiàn)多學(xué)科交叉融合，增加工程設(shè)計(jì)理論教學(xué)與工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，通過加強(qiáng)創(chuàng)新教育和工程教育，提高學(xué)生以工程創(chuàng)新能力、跨界思維能力和自主深度學(xué)習(xí)能力為特點(diǎn)的創(chuàng)新融合能力。整合教育教學(xué)資源，打造“政、校、行、企”協(xié)同育人模式，培養(yǎng)德、智、體、美、勞全面發(fā)展的，面向新工科的創(chuàng)新應(yīng)用型高層次食品工程人才。如圖2所示。

圖2 樹立“產(chǎn)教融合、協(xié)同育人”根本理念

3.2 搭建兩大協(xié)同育人平臺(tái)

依托國家級(jí)、省部級(jí)教學(xué)科研和學(xué)科專業(yè)平臺(tái)，搭建“教學(xué)科研協(xié)同育人平臺(tái)”，利用科研資源彌補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)條件，以科研成果促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)科教融合、協(xié)同育人。

依托遼寧省生鮮食品產(chǎn)業(yè)學(xué)院、省食品產(chǎn)業(yè)校企聯(lián)盟等，打造“政校行企協(xié)同育人平臺(tái)”，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)教融合、協(xié)同育人。強(qiáng)化實(shí)踐訓(xùn)練、職業(yè)素養(yǎng)訓(xùn)練，提升實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和職業(yè)勝任能力，實(shí)現(xiàn)零距離上崗就業(yè)。如圖3所示。

圖3 搭建兩大協(xié)同育人平臺(tái)

3.3 構(gòu)建三位一體實(shí)踐教學(xué)體系

構(gòu)建校內(nèi)實(shí)習(xí)與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)模式，以實(shí)踐教學(xué)、科研訓(xùn)練、雙創(chuàng)大賽為重要抓手，構(gòu)建“學(xué)-研-創(chuàng)”三位一體實(shí)踐教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的緊密結(jié)合，全面提升學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力。如圖4所示。

圖4 “學(xué)-研-創(chuàng)”三位一體實(shí)踐教學(xué)體系

3.3.1 實(shí)踐教學(xué)

充分利用校內(nèi)校外兩大協(xié)同育人平臺(tái)資源，加強(qiáng)開放實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)實(shí)踐、工程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練。

3.3.2 科研訓(xùn)練

充分發(fā)揮科研項(xiàng)目、科研平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生大二時(shí)進(jìn)入科研平臺(tái)，指導(dǎo)學(xué)生參與不同類型的科研項(xiàng)目，加強(qiáng)科研訓(xùn)練。

3.3.3 雙創(chuàng)大賽

組建跨學(xué)科、專兼結(jié)合教學(xué)團(tuán)隊(duì)，指導(dǎo)學(xué)生組建跨學(xué)科雙創(chuàng)團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)辦雙創(chuàng)工作室，組織遴選參加雙創(chuàng)大賽和學(xué)科競(jìng)賽，制定《大學(xué)生創(chuàng)新學(xué)分管理辦法》，建立激勵(lì)和保障制度。

3.4 推進(jìn)師資、課程、教法、質(zhì)保四維互動(dòng)、深度協(xié)同

通過“內(nèi)培”（培訓(xùn)、掛職、訪學(xué)、進(jìn)修等）、“外引”（引進(jìn)優(yōu)秀博士）、“外聘”（兄弟單位和企業(yè)），建立一支“內(nèi)培外引”與“專兼結(jié)合”深度協(xié)同的高水平雙師型師資隊(duì)伍。如圖5所示。

圖5 “師資隊(duì)伍、課程體系、教學(xué)方法、質(zhì)量保障”四維互動(dòng)機(jī)制

基于OBE理念和專業(yè)崗位要求，完善課程體系，增設(shè)跨學(xué)科課程、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程，增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)與專業(yè)技能、理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的一體化，實(shí)現(xiàn)“能力本位”與“應(yīng)用本位”的深度協(xié)同。

通過多方位開展教學(xué)模式與教學(xué)方法改革，注重情境式、互動(dòng)式、探究式教學(xué)，大力推廣翻轉(zhuǎn)課堂和“線上+線下”混合式教學(xué)法，將虛擬仿真等現(xiàn)代信息技術(shù)融入教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)“線上教學(xué)”與“線下教學(xué)”深度協(xié)同。

建立立體化教學(xué)監(jiān)控體系，健全評(píng)教、兩級(jí)督導(dǎo)機(jī)制；從知識(shí)、能力、素養(yǎng)等多元角度進(jìn)行教學(xué)效果評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)“質(zhì)量監(jiān)控”與“效果評(píng)價(jià)”深度協(xié)同。

構(gòu)建“師資隊(duì)伍+課程體系+教學(xué)方法+質(zhì)量保障”四維互動(dòng)機(jī)制，完善協(xié)同支撐體系、促進(jìn)協(xié)同發(fā)展。

4 結(jié)語

以產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，構(gòu)建食品專業(yè)“1234”協(xié)同育人模式，樹立一個(gè)根本理念，搭建兩大協(xié)同育人平臺(tái)，構(gòu)建三位一體實(shí)踐教學(xué)體系，積極推進(jìn)師資、課程、教法、質(zhì)保四維互動(dòng)、深度協(xié)同。人才培養(yǎng)模式實(shí)施以來，學(xué)生工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新融合能力不斷強(qiáng)化提升，培養(yǎng)效果良好。近90%的用人單位認(rèn)為食品科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)生具有較強(qiáng)的工程設(shè)計(jì)能力、產(chǎn)品開發(fā)能力、解決復(fù)雜食品工程問題的能力。每年超過50%的學(xué)生參加國家級(jí)、省級(jí)及校級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、專業(yè)賽事或者直接參與教師科研項(xiàng)目。新工科背景下食品專業(yè)人才的培養(yǎng)，必須結(jié)合行業(yè)、社會(huì)發(fā)展動(dòng)態(tài)，調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，以培養(yǎng)具有較強(qiáng)行業(yè)背景和工程實(shí)踐能力的創(chuàng)新融合型工程人才。