工程认证与新工科背景下食品专业人才培养策略

谢凤英，王辉，吴瑕，刘旭，张爽

东北农业大学食品学院（哈尔滨 150030）

工程教育专业认证起源于美国、英国和加拿大等欧美国家的民间工程专业团体在1989年签署的《华盛顿协议》，该协议确认签约成员国之间认证的工程学历具有实质等效性。其后，《华盛顿协议》基于成果导向教育（outcome-based education，OBE）理念制定出工程类人才培养的毕业要求，该协议成员国将其作为工程教育专业认证的评价标准而全面执行。经过多年的探索与实践，OBE理念逐渐衍生出工程教育专业认证3项基本原则，即反向设计（Reverse Design，RD）、以学生为中心（Student Centered，SC）和持续改进（Continuous Improvement，CI）[1]。工程教育的目的是为工业界培养出可以满足当今经济社会发展需要的高素质工程技术人才[2]，但随着战略性新兴产业规划的颁发与实施，特别是2017年教育部发布的关于新工科研究与实践的系列通知之后，高等教育传统的人才培养模式不能满足经济社会对工程类技术人才的需求。食品科学与工程作为应用性较强的工科专业，其培养的工程技术人员对我国食品行业的发展起着重要的支撑作用，然而随着新经济的加速发展食品行业技术和设备快速更新，食品工程类创新型人才大量短缺[3]。

1 我国工程教育专业认证的溯源及现状

我国工程教育专业认证始于1985年由国家教委发布的《关于开展高等工程教育评估研究和试点工作的通知》，该通知指出高等工程教育评估制度是教育体制改革的必然要求，也是提高我国高等工程教育质量的必要手段；于1992年分别在清华大学、同济大学、天津大学和东南大学的建筑学专业开展教育评估试点工作[4]，此阶段所积累的工作经验为我国工程教育专业认证的发展奠定坚实的实践基础。2005年由国务院18个部门或单位组成的全国工程师制度改革协调小组正式成立，开始着手于工程师制度框架的制定及工程教育专业认证体系的研究，并在2006年3月由教育部和中国科学技术协会组织成立教育部工程教育专业认证专家委员会，至此我国工程教育认证工作正式拉开序幕[5]。

1.1 我国高等院校通过工程教育认证本科专业的基本情况

2007—2020年我国高等院校本科专业通过工程教育认证的基本情况如图1所示。2007年机械工程及自动化、食品科学与工程和环境工程等11个本科专业通过中国教育工程专业认证协会认证。其后，每年通过认证的本科专业数量呈现线性增长，至2020年度通过中国教育工程专业认证协会认证的本科专业数目增至47个。其中，专业数量年度增幅最大的年份为2011年，2013年和2017年，其年度增幅程度分别为38.46%，43.75%和32.26%，而到2018年，2019年和2020年通过工程认证的本科专业数目年度增幅程度分别降至0，19.51%和-4.00%。从2007年启动至2016年中国成为《华盛顿协议》的正式会员，我国工程教育认证通过对国际工程教育专业认证标准的解读及实践探索制定出由通用标准和专业补充标准组成的《工程教育专业论证标准》，并逐渐形成囊括专业培养目标、毕业要求，以及培养目标和毕业要求与课程体系之间的关系，培养目标和毕业要求达成度评价与改进机制等完整的理论体系[6-7]。但随着工程教育专业认证理论体系的不断完善，近年内制定并遵循的《工程教育认证标准》对申请认证专业所在高校的办学情况和教学质量又提出更高要求，通过工程教育专业认证的本科专业数量开始出现趋于稳定的变化趋势。

图1 2007—2020年我国高等院校通过工程教育认证的本科专业数量[8]

1.2 通过工程教育专业认证高等院校的基本情况

2007—2020年我国通过工程教育认证专业所在高等院校的基本情况见图2。本科专业通过工程教育认证的高等院校数量按年份呈现指数增长。其中，2007年11个专业共有38所高等院校通过工程教育专业认证，而至2020年度47个专业工程教育认证通过的高等院校数量增至377所。2010年工程教育专业认证的高等院校数目年度增幅最高，13个专业共计44所高校通过工程教育专业认证，年度增幅为83.33%，而2018年，2019年和2020年通过工程认证高校数目的年度增幅分别为55.30%，35.12%和51.26%。由此可见，工程教育专业认证的认证经历可为其他高校相同专业的工程认证工作积累经验，提高该类专业的工程教育专业认证的通过率。此外，随着工程教育认证系统的不断完善，其对高等院校学科专业现状及发展前景提出更加严格的认证要求，也意味着通过工程教育认证的实施我国工科人才培养体系越发健全。

图2 2007—2020年我国工程教育专业认证通过的高等院校数量[8]

1.3 食品科学与工程专业通过工程教育专业认证的基本情况

食品科学与工程专业是我国申请工程教育专业认证较早的学科专业之一，2007年我国工程教育认证工作正式启动，江南大学和中国海洋大学2所高校的食品科学与工程专业通过工程教育专业认证，但2007—2016年我国食品科学与工程专业的工程认证工作进展缓慢，2019—2020年食品科学与工程专业工程教育专业认证工作有所改善，通过工程教育专业认证高校数目分别增至12所和15所，可见我国食品科学与工程专业工程教育专业认证工作任重而道远。在工程教育专业认证和新工科建设背景下，食品科学与工程专业将面临着新的挑战，传统的教育模式必然转变成以成果为导向，将创新能力和解决复杂工程问题的能力培养细化到专业的人才培养方案中。为此，看清食品行业发展趋势，探索和思考食品科学与工程专业建设的发展方向，制定出适合长远发展且具有自身专业特色的人才培养机制成为高等院校食品科学与工程专业谋求发展的必然手段。

图3 2007—2020年食品科学与工程专业通过工程教育专业认证高等院校数量[8]

2 工程教育认证与新工科背景下食品科学与工程专业人才培养的策略

我国工程教育专业认证未来发展将着眼于全球视野，顺应国际化发展趋势，注重专业认证质量和水平，并在认证程序、标准体系及人才培养目标等环节上体现出中国特色，这样才能保证工程教育专业认证成为我国高等教育质量保障体系中的重要组成部分。构思-设计-实现-运行（conceiving-designing-implementing- operation，CDIO）工程教育模式是大多数高等院校建立教育培养模式的主要理论依据，它强调综合创新能力培养及与社会大环境协调发展的工程教育理念，但仍然无法弥补我国现行工科人才培养模式的不足。因此，为应对全球形势和服务国家战略，近年来我国在聚焦产业需求的前提下提出调动大学生的创新意识、强化工程培养和加强学科交叉融合的新工科理念[9]。那么，在工程教育专业认证和新工科建设背景下，高等院校食品科学与工程专业的人才培养方式需进行适度调整。

2.1 建立以学生能力培养为中心的人才培养模式

工程技术的复杂性、创新性、实践性及其与社会的高度相关性致使其对工科专业人才的创新能力和综合素质提出更高要求，不仅要求具有扎实的专业基础知识、精湛的业务能力，还应具备渊博的人文社科知识、良好的职业道德及分析和解决复杂工程问题的能力。在传统的以学习技术知识为主的人才培养模式中，大多数高校是以课程为导向的正向设计，培养目标的定位、课程体系的设置无法保证工科专业毕业生能满足工业界对工程技术人才的需求。为此，食品科学与工程作为实践性较强的工科专业，应结合工程教育专业认证标准中关于工科毕业生应掌握的知识、技能和素养的描述及对工科专业人才的需求，按照逆向思维设计原则，以成果为导向将毕业要求量化为具体的指标，按照确定的量化指标建立专业课程体系的框架结构，根据课程体系确定课程的教学要求和目标，以此形成依据社会需求和专业定位制定的具有专业特色的人才培养模式[10]。此外，工程教育专业认证标准中的毕业要求虽是培养目标达成的基础，但工程教育专业认证标准中的12条毕业要求并未对毕业生必须具备的素质给出具体描述，因而在制定专业毕业要求时若不考虑专业自身的特色，易出现趋同现象。所以，食品科学与工程专业人才培养模式制定时应将工程教育专业认证标准中毕业要求和新工科理念中解决复杂工程问题的能力培养分解落实到课程体系设置、教学环节的创新及课程考核方式改革等各个教学环节上，通过理论、试验和实践等不同类型课程的教学活动对课程目标形成相互支撑，以此来实现以学生能力培养为中心人才培养模式的建立。

2.2 优化本科人才培养方案，重构课程体系

高等院校的食品科学与工程专业虽已按学科大类进行招生，但人才培养方案中对学生能力培养的定位与工程教育专业认证和新工科建设目标均存在着一定偏差[11]。课程体系中基础课、实验课、工程类课程和通识课的设置应以服务专业为导向，增加课程的广度和深度。改变目前理论课设置比重过大，实验课、课程实习和实践类课程培养内容过于简单的现象，加大对学生动手能力及分析和解决工程问题能力培养的力度，满足食品行业工程技术人才的需求。目前，在大学本科工程教育领域虽然开展了诸如质量工程、卓越工程师教育培养计划等一系列以培养创新能力、适应经济社会发展需求的工程技术人才的举措，但与经济时代对工程技术人才的需求标准相比还存在着较大的差距。因此，优化食品科学与工程专业人才培养方案，重构本科专业课程体系的设置结构，关注专业基础知识的掌握，加大学生创新能力培养，将实验、实习、实践类课程与工程教育专业认证标准中毕业要求及新工科建设目标相融合，构建出重视基础、关注创新和保持专业自身特色的课程体系非常必要。

2.3 改变现有课程体系中实践教学模式，培养学生的工程意识

高校培养目标与企业需求的不一致，高校学生在企业的实践活动大多数停留在参观层面，很难达到锻炼学生创新能力的目的[12]。为此，食品科学与工程专业的实践教学应在现有的教学条件基础上加大改造力度，建立跨学科专业的综合实验室，为实验课程的拓展预留发展的空间。开设学科交叉综合训练课程，增加生产和工厂化模拟的实训课程，培养学生应用多学科理论知识的能力。应改变校企合作方式，建立优势互补、成果共享、互惠互利、长期稳定的合作机制，为合作企业进行人才输出的同时也实现利用企业生产平台弥补高校实践教学资源的不足[13]。创新源自于实践，亦可通过实践活动中的现场情景体验将创新应用于实践，让学生在专业情景体验的中学会独立思考、发挥创造性，也可对学生的专业知识学习起到价值导向的作用，是学生创新能力培养的重要渠道。因此，改变现有课程体系中实践教学模式，培养学生的工程意识可以促进学生综合素质的提升。

3 结语

现今社会对综合素质高、实践能力强的工程技术人才的需求量越来越大，这促使高校的教育改革演变成一种社会需求，而工程教育认证和新工科建设可以最大程度地解决社会经济技术需求与学生综合能力之间匹配度不相符的问题。因此，食品科学与工程作为典型的工科专业，必须调整专业人才培养模式，优化本科人才培养方案，重构课程体系及改变现有课程体系中实践教学模式，建立以学生能力培养为中心的人才培养模式，培养学生的工程意识观念，这样才能在工程教育专业认证新工科建设背景下全面提高食品科学与工程专业的人才培养能力。