新工科背景下食工類學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)模式的探索

梁繼宏 張偉光

“新工科”建設(shè)是國家教育主管部門針對世界新一輪高科技革命和產(chǎn)業(yè)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(qū)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(lǐng)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(shè)的“復(fù)旦共識”“天大行動”“北京指南”。與傳統(tǒng)工科相比較，新工科是以高新技術(shù)、高新產(chǎn)業(yè)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(yīng)新形勢發(fā)展的需要，這就必然要求新工科專業(yè)進行多學(xué)科交叉融合的工程教育改革，才能提高學(xué)校培養(yǎng)人才的跨學(xué)科整合能力和創(chuàng)新思維能力。如今工程設(shè)計生產(chǎn)問題過程繁雜，和不同的學(xué)科領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)，必須掌握各學(xué)科系統(tǒng)知識才能很好解決。食品科學(xué)與工程專業(yè)要培養(yǎng)學(xué)生掌握本領(lǐng)域的基本知識技能，從事食品的科研、開發(fā)、設(shè)計等工作，要使學(xué)生具備一定工程素質(zhì)、應(yīng)用型復(fù)合人才需做好以下幾方面工作。

1.合理設(shè)定教學(xué)內(nèi)容理論和實踐相結(jié)合 強化實踐教學(xué)體系

工程素質(zhì)是食品工程技術(shù)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(zhì)要求學(xué)生具備一定的工程實踐能力。首先要認(rèn)真學(xué)習(xí)并掌握和工程相關(guān)的專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程，在此基礎(chǔ)上形成工程意識，工程技術(shù)人員才能利用工程知識分析具體的工程問題，找出工業(yè)過程中相互制約的因素，經(jīng)過綜合分析和詳細(xì)對比得出解決工程問題的具體方案。把理論和實踐相結(jié)合是掌握工程知識的有效途徑，對于食品生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理及工藝流程，學(xué)生學(xué)習(xí)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(jié)構(gòu)、工作原理、氣傅現(xiàn)象、汽蝕現(xiàn)象以視頻方式讓學(xué)生觀看，能把不易理解的工程理論知識轉(zhuǎn)換成通俗易懂便于學(xué)生能快速理解和掌握的知識，再做相關(guān)實驗掌握設(shè)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(xué)生學(xué)習(xí)工程知識的能力，強化學(xué)生的工程意識，進一步提高他們的工程實踐能力。實踐教學(xué)體系主要包括基礎(chǔ)課實驗、專業(yè)課實驗，以及校內(nèi)外實踐環(huán)節(jié)，在保證總學(xué)分不變的前提下適當(dāng)增加實踐課程學(xué)時，依托實習(xí)實訓(xùn)基地讓學(xué)生參與并解決企業(yè)存在的一些實際工程問題，培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)。為了培養(yǎng)高素質(zhì)工程應(yīng)用型人才，還要及時修改培養(yǎng)方案，由學(xué)校主管教學(xué)部門通過成立專業(yè)培養(yǎng)方案工作小組、深入專業(yè)對口企業(yè)進行調(diào)研并征求學(xué)生代表的意見，制定出相對完善的人才培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案要能做到學(xué)生在校內(nèi)學(xué)到的基礎(chǔ)理論知識與技能更能符合工程實踐要求，保證學(xué)生畢業(yè)后不用特殊培訓(xùn)就能更快適應(yīng)企業(yè)工作崗位的需求，從而能促使學(xué)校和企業(yè)之間在設(shè)備更新、技術(shù)創(chuàng)新方面密切合作，為學(xué)生提供更大的職業(yè)發(fā)展空間與更多的就業(yè)機會。課程設(shè)置要符合產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的真實情況、行業(yè)發(fā)展趨勢和對人才需求狀況，從而培養(yǎng)更加具有工程實踐能力的應(yīng)用型人才。

2.引導(dǎo)學(xué)生積極參加學(xué)科競賽 尋求多元化的第二課堂

學(xué)科競賽對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力、提高解決實際工程問題能力、培養(yǎng)學(xué)生團隊合作精神及綜合素質(zhì)的提高具有特別重要意義，是高等學(xué)校實現(xiàn)工程人才培養(yǎng)目標(biāo)、推動教學(xué)全方位改革的重要措施。學(xué)科競賽是將理論教學(xué)與實踐教學(xué)應(yīng)用于具體實際操作中，大賽有助于推動高等學(xué)校食品工程類專業(yè)“新工科”建設(shè)進度，激發(fā)大學(xué)生學(xué)習(xí)工程知識積極性，提高學(xué)生實踐動手能力和組織管理能力，更有助于推動創(chuàng)新型高素質(zhì)的工程技術(shù)人才培養(yǎng)。把創(chuàng)新理念經(jīng)過反復(fù)的工程實踐可以轉(zhuǎn)換為實用的科技成果。學(xué)生在參加學(xué)科競賽的過程中面對競賽出現(xiàn)的實際問題，在詳細(xì)分析推理后進行不斷探索、鉆研，能最大程度發(fā)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(chuàng)新實踐能力，這是非常符合工程認(rèn)證和素質(zhì)教育的需要，更是學(xué)生一生都受益的寶貴財富。學(xué)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(jù)隊員的各自特點優(yōu)勢分配相應(yīng)的競賽任務(wù)，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(chǔ)。處在現(xiàn)階段工科學(xué)生培養(yǎng)的大環(huán)境下，需要協(xié)調(diào)工程素質(zhì)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(zhì)。高等院校為達(dá)到激發(fā)學(xué)生的自身內(nèi)在潛能，可以在校園中開展了多元化的第二課堂實踐構(gòu)思，循序漸進地促進學(xué)生工程素質(zhì)提升。根據(jù)自己對知識掌握情況選擇學(xué)習(xí)參與內(nèi)容，對于個人能力突出學(xué)生可選擇獨立研究。老師為學(xué)生解決專業(yè)知識層面的復(fù)雜工程問題提供幫助，實踐中能使學(xué)生具備一定的創(chuàng)新能力。

3.對照課程目標(biāo) 創(chuàng)建多元化的生產(chǎn)實習(xí)教育模式

高等院校在培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)的過程中，應(yīng)該重視學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)活動，運用高效的生產(chǎn)實習(xí)方式提高大學(xué)生工程素質(zhì)。生產(chǎn)實習(xí)課程目標(biāo)主要了解生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理及正確操作方法；掌握生產(chǎn)技術(shù)及管理并通過培訓(xùn)能夠迅速掌握行業(yè)的新技術(shù)和技能。實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)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(dá)成了共識，這些國家工科院?，F(xiàn)在把培養(yǎng)具有研發(fā)能力、實踐能力強的工程師作為高等學(xué)校教育改革的特別重要內(nèi)容。按照此觀點國內(nèi)高校也在校園內(nèi)建立工程訓(xùn)練中心，中心購置了大量先進機床和數(shù)控設(shè)備，給學(xué)生接受工程訓(xùn)練提供必要的硬件保障，讓學(xué)生在中心工程師的耐心細(xì)致的指導(dǎo)下，按照教學(xué)計劃有針對性地進行工程訓(xùn)練和技術(shù)研發(fā)活動。大部分高校在安排課程學(xué)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(yīng)用型本科學(xué)校更加重視實踐教學(xué)，把實踐課程的學(xué)分高于理論課程學(xué)分。強化實踐教學(xué)要同時增加實踐課程教學(xué)的內(nèi)容和學(xué)時，學(xué)校要克服資金緊張的困難，在力所能及的情況下適當(dāng)增加一些經(jīng)費投入。為了確保實習(xí)質(zhì)量需要建立一些專業(yè)對口相對穩(wěn)定的實踐教學(xué)基地，面對大多數(shù)工廠企業(yè)普遍不愿意接收學(xué)生實習(xí)的現(xiàn)實問題，學(xué)校一定要主動公關(guān)，必要采取廣泛聯(lián)系校友與企業(yè)人事部門、工廠單位建立聯(lián)系，承諾學(xué)?？蒲泄歉山處煂ζ髽I(yè)提供工程技術(shù)服務(wù)和高級管理人才方面的支持，學(xué)校和企業(yè)簽訂雙方合作協(xié)議，把企業(yè)列為學(xué)生的實習(xí)基地，通過實習(xí)把在學(xué)校學(xué)到的理論知識與工程實際有機結(jié)合起來，促進學(xué)生實踐能力的快速提升。鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的興趣及愛好、畢業(yè)后準(zhǔn)備從事的工作崗位意向等，選擇生產(chǎn)實習(xí)的內(nèi)容，一方面要把生產(chǎn)實習(xí)與課程目標(biāo)緊密相連；另一方面還要和學(xué)生的工作崗位意向相互融合，從而能達(dá)到生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)目的。高校在生產(chǎn)實習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生工程素質(zhì)，還應(yīng)快速提升整體的教學(xué)工作水平，增強學(xué)生的工程素質(zhì)，在實習(xí)過程中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)理論與技能，加強學(xué)生實踐操作能力，全面了解食品行業(yè)的前沿技術(shù)及發(fā)展趨勢，提高實踐操作的能力。

4.建立實驗教學(xué)示范中心 引導(dǎo)學(xué)生加入科研實踐 提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力

工程綜合素質(zhì)主要是指工程師所具有的完成工業(yè)生產(chǎn)部門的設(shè)計、制造、運行、研究開發(fā)與項目管理等工作所需要的專業(yè)知識與能力。齊齊哈爾大學(xué)搭建了適合本校食品科學(xué)與工程等相關(guān)工科專業(yè)不同層次需求的工程綜合實踐教學(xué)中心，食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生可以在這些平臺上進行專業(yè)基礎(chǔ)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)與全面訓(xùn)練。我校食品與生物工程學(xué)院結(jié)合我國科技發(fā)展趨勢和黑龍江省對食品行業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略需求，設(shè)立植物性食品加工、玉米深加工、玉米主食工業(yè)化、果蔬雜糧飲品、農(nóng)產(chǎn)品加工、省食品實驗教學(xué)示范中心、省高校玉米加工技術(shù)、省糧油食品加工人才培訓(xùn)中心等8個研究中心（實驗室），通過這些中心使學(xué)生的專業(yè)實踐技能得到很好的訓(xùn)練。實驗教學(xué)示范中心建立層次分明、模塊化和系統(tǒng)化的實踐教學(xué)體系，優(yōu)化實踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練方式和實訓(xùn)流程，強化學(xué)生的工程素質(zhì)，使中心逐步成為應(yīng)用型專業(yè)特色突出的實踐教學(xué)基地。加強實驗教學(xué)示范中心的規(guī)章制度建設(shè)，使其更加管理規(guī)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(xué)環(huán)節(jié)來逐漸增加設(shè)計性實驗、綜合性實驗與創(chuàng)新性實驗的比例。

學(xué)生在學(xué)校培養(yǎng)期間，實驗內(nèi)容需要持續(xù)進行改進優(yōu)化，畢業(yè)前確保達(dá)到制訂的教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)工科專業(yè)實踐性強的特點，一定要重視工科專業(yè)的基礎(chǔ)性實踐操作技能，適當(dāng)增加一些研究性綜合實驗項目，加大實驗的難度系數(shù)。使學(xué)生在實驗方案研究、過程分析、數(shù)據(jù)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(xué)方案。憑借對科研的意義作用理解及科普知識對學(xué)生進行正確引導(dǎo)，促使學(xué)生對科研實踐的熱點、難點及關(guān)鍵性問題具有更多的認(rèn)識，極大地激發(fā)起學(xué)生對于科學(xué)研究探索的求知欲望、熱情和興趣。結(jié)合實驗教學(xué)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(chuàng)新活動。我校食品與生物工程學(xué)院針對省內(nèi)玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的玉米加工副產(chǎn)物資源利用率不高、產(chǎn)品功能性較差以及附加值較低等技術(shù)瓶頸問題，師生共同不斷探索和開發(fā)玉米產(chǎn)業(yè)鏈的上下游相關(guān)產(chǎn)品，形成了與這些產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)聯(lián)的功能性飼料、生物活性肽、食用菌生產(chǎn)基料等實用技術(shù)，攻克了玉米蛋白粉、玉米漿綜合開發(fā)利用等技術(shù)難題，推動了玉米蛋白發(fā)酵飼料、功能性低聚糖等多項科技成果在企業(yè)轉(zhuǎn)化投產(chǎn)，增強了企業(yè)產(chǎn)品的市場競爭力，帶動企業(yè)新增經(jīng)濟效益數(shù)十億元。引導(dǎo)學(xué)生積極加入具體的科研實踐中，使學(xué)生掌握的各種理論知識與工程實踐能夠有機結(jié)合、相互補充，能使學(xué)生工程實踐應(yīng)用能力快速提升。

結(jié)語

新工科背景下我國向人才資源強國轉(zhuǎn)變的過程中，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)，使得應(yīng)用型高校一定要轉(zhuǎn)變思想教育觀念及培養(yǎng)理念，加大與相關(guān)企業(yè)的密切聯(lián)系，優(yōu)化課程設(shè)置，對教學(xué)方法進行合理創(chuàng)新。通過參加學(xué)科競賽及多元化生產(chǎn)實習(xí)模式，建立實驗教學(xué)示范中心強化工程實踐環(huán)節(jié)來培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)，建立了與行業(yè)需求相適應(yīng)的實踐教育創(chuàng)新體系，既能夠提高學(xué)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(xué)教育科學(xué)研究項目，項目編號：GJQTYB202211。2.黑龍江省高等教育教學(xué)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(xiàn)信息檢索。