新工科背景下畜产品加工创新人才培养体系的构建与实践

吴菊清,孙健,周光宏,李春保

(南京农业大学,江苏 南京,210095)

当前,工程领域各种新技术新手段层出不穷,新的形势倒逼工科教育必须以改革促进发展。为主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑科技创新驱动发展、“中国制造 2025”等国家战略,使我国现有工科的工程教育模式与当前及今后的产业发展相匹配,2017年2月20日,教育部发布《关于开展新工科研究与实践的通知》,标志着我国高校新工科建设拉开帷幕[1];此后,教育部发布《关于推荐新工科研究与实践项目的通知》、教育部办公厅《关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》等文件,进一步明确了新工科的基本内涵、发展方向和建设目标[2]。工程教育是培养创新人才最重要的支撑环节,在新工科背景下,工程教育需要与产业需求、技术发展、学生兴趣、内外资源等相协调。充分发挥产业和专业优势,建立多方参与的工科教育模式,有助于我国科技水平的提升[3]。新工科背景下的畜产品加工创新人才培养模式应运而生。

畜产品加工学是一门应用型学科,实践教学是其重要的组成部分,也是与实际结合的纽带,学生实践能力、创新能力的培养与之非常密切,但凡设有食品专业的高校(有400多所),都开设该课程,是“食品科学与工程”“食品质量与安全”等专业的核心课程。在新工科教育理念背景下,南京农业大学畜产品加工学教学团队针对人才培养、生产实际需要、量化科研产出等方面,在教学过程中探索实施“五进五结合”的创新人才培养模式,将产业的需求与大学教育有机融合,联合特定龙头企业,共同围绕创新人才培养进行了一系列探索与实践。

一、 传统思维下畜产品加工学课程教学存在的问题

畜产品加工业是我国第一大食品产业,关系国计民生。2022年我国肉类产量9227万吨,禽蛋产量3456万吨,牛奶产量3932万吨[4]。近20年来,我国畜产品加工业经历了从规模快速扩张到产量与质量并重、从作坊式生产到工业化生产的转型升级,行业技术水平和设备设施等方面发展迅猛。但与发达国家相比,我国畜产品加工科技含量仍有待提升。

在传统思维下,畜产品加工学的课程教学方案较为固定,模式单一,大多以书本内容为主,表现为立足课程内容,以点覆面,由一及多,教学内容呈圆规式拓展,不足以适应专业发展、行业需要[5]。通过探索全新模式,培养更多更优秀的高素质创新型人才,能够打破制约产业可持续发展的重要瓶颈。

(一) 教学内容与行业科技发展脱节严重

教学中普遍存在着“过分注重传统经典,对产业新技术的发展反应滞后,缺乏产业发展预判”的问题,导致学生卓越创新能力培养不足;普遍存在着教学内容停滞与市场、科技进步需求的矛盾[6]。专任教师大多是科研领域的领跑者,但是教材内容往往滞后,导致学生对于课程学习停留于书本之上,毕业后不能迅速转变角色,难以成为创新型应用人才[7]。

(二) 实践教学体系尚不健全

缺乏畜产品加工“全产业链”教学实践平台,导致学生实践技能训练不完整,难以形成解决复杂工程问题的综合能力[8]。课程教学形式单一,加之高校资源有限,部分实验平台由于多种原因难以提供给本科生使用,无法保证所有学生充分了解生产各环节,学生体验感较差。课程资源不足,与产业脱节情况严峻。教材以理论教育为主,尚无系统的实践教学教材。

(三) 教学过程与生产实际融合力度不够

高校与企业间缺乏人才协同培养机制,教学过程与生产实际融合较差,彼此间定位均不准确,权责不清[9]。协同培养被简化为输送学生参与企业生产,学生易产生懈怠心理,企业收获也不多,双方积极性均不高。实习岗位要求往往不能与专业教学相匹配,学生难以顺利完成工作。校企双方之间存在信息差,缺乏人才培养成效考核机制,合作形式浮于表面。

二、 新工科背景下畜产行业创新人才培养模式的改革思路

综合考虑畜产品加工学课程范围广、应用性强,教学时必须注重结合理论、实践与生产,实验技能、动手能力、创新思维都是人才培养需要达成的既定目标。因此新工科背景下人才培养模式改革需总结既往专业发展经验,着眼于畜产品加工专业前沿发展,为创新人才培养提质增效提供坚强保障,具体改革应遵循以下路径。

(一) 明确新模式建设目标

新工科背景下的产教融合、科教融合有助于行业工程型人才创新能力的提升。传统认为,实践是理论教学的延伸。但实际上,二者都是人才培养不可或缺的组成部分,应互为支撑,协同发展。工程技术类专业高等教育服务于产业发展,因此教育与产业必须相辅相成。产业发展带来的新业态需要专业教育提供智慧与人才储备,迎接国际产业形势变化则需要对传统教学模式进行转型升级[10]。高校、企业和学生三方在此过程中缺一不可,应加强思维、理念和制度上的深度融合。完善统一管理保障机制、合理设计考核方式,并争取合作建设实践基地。全面考虑高校育人需求与企业生产需求,不断改进协同育人模式,调整人才培养方案,达成既定人才培养目标。因此,新形势下的模式构建应以此为着力点,进一步明确建设目标,构建新模式体制机制。

(二) 把握新局面的导向和需求

新工科的基本逻辑是以行业的需求为导向开展课程的建设。畜产品加工学是一门应用性较强的学科,要求学生掌握肉品、乳品、蛋品三大部分生产加工的各环节基本常识。课程内容既应涵盖行业发展的最新成就及趋势,也应注重传统实践经验的传承发展。因此教学体系应建立在产业需求之上,专业教育方法应符合产业人才培养的需要[11]。新工科专业人才应该具有极强的创新和实践能力,新工科教育应该注重产教融合和科教融合。高校发展新工科教育,应该将传统优势学科和新兴学科放在同等重要的地位,以优势学科的成功经验带动新兴学科的新工科建设。充分凝聚多方智慧,开展全方位探索,以优势学科平台为基础,加强内外合作互动,着力取得多学科交叉融合式培养新突破。

(三) 强调新理念育人实效

新工科背景下的实践教学体系建设,关键在推动校企合作发展,协调教育、人才、产业和创新,在高校、企业和学生之间达到平衡。以产业需求为导向,同时着重培养学生实践能力,构建产教融合协同育人平台,完善实践育人体系,推进产学研用协同创新。坚持以工程创新人才培养为基础,构建新型教学机制,从而实现工科教育的高质量、高效率和高效益。坚持以工程创新人才培养为基础构建新型教学机制,从而实现工科教育的高质量、高效率和高效益。新工科背景下,作为知识的首要来源,高校畜产品加工学的教育质量必须经得住考验。结合应用型人才的培养趋势,构建以岗位需求为导向、以学生发展为中心的产教融合培养模式势在必行。新工科背景下,专业教育和技能培训不再“双轨运行”,高校与企业形成合力,最终达到人才培养的既定要求。

三、 南京农业大学“五进五结合”创新人才培养模式的具体实践

近年来,南京农业大学畜产品教学团队依托全国重点实验室、国家重点(培育)学科、国家“双一流”建设学科和江苏省产教融合重点基地开展新工科背景下畜产加工领域的创新人才培养体系建设,团队成员依托学科优势,结合发展实际,通过对教学内容、教学方法、教学资源进行深入挖掘,分析改进。“畜产品加工学”荣获国家精品课程、国家一流课程等多个国家级课程的立项建设,同时逐步探索实践形成了“五进五结合”人才培养模式。

(一) 政策领航进计划,将国家战略需求与育人目标相结合

瞄准国家战略需求,根据产业需求动态调整人才培养方向。以国家政策领航教学计划,强化国家战略需求下科技人才保障。以立德树人作为教学目标,将社会主义核心价值观贯穿教学全程,寻找突出制约我国畜产行业的共性关键技术难题,瞄准畜产品质量控制、分级、绿色工艺等系列行业重大科技问题,依托国家各级各类科技研发项目,凝聚全行业优势力量和资源,以肉、乳、蛋等大宗畜产食品的安全加工技术创新为突破点,大力培养专业化的创新工程人才[12]。在教学中培养学生道德品质和行为习惯,开阔国际视野,优化教学内容,依托国家一级学会——中国畜产品加工研究会多次组织本科生参加中国肉类科技大会、中国乳品大会,为学生增长见识提供了重要舞台。在授课过程中,针对“红肉致癌”“瘦肉精”“ 注水肉”等食品安全社会热点问题,开展专题讨论,取得了良好效果。

(二) 优质资源进课堂,将创新教学内容与课程改革相结合

作为食品科学专业的主干课程,畜产品加工学课程应通过老师讲授畜产食品产业发展趋势,使学生掌握畜产品加工的基本原理,并能运用基本原理解析实际问题,能够针对食品领域复杂工程问题进行研究、分析、解释,通过信息技术和科学方法进行分析和创新性研究[13];通过讲授产品加工工艺流程以及加工过程中的品质变化,使学生能够进行食品工艺流程设计,在设计中体现食品安全和质量控制意识及创新意识;通过讲授主要危害因子及控制方法、技术标准等,使学生能够基于食品工程相关背景知识进行合理分析,评价食品专业工程实践对社会、健康、安全的影响,并理解应承担的责任,培养学生较强的社会责任感,以及自主学习和终身学习的意识和能力,为畜产品的安全生产及控制和新产品开发提供理论和实践基础,为畜产品加工领域输送优秀的创新型人才。

因此,应该加强精品教材、精品课程等优质资源的建设力度,可以专题形式介绍学科前沿,及时引入学术研究、科技发展前沿成果,充分反映学科最新成就及发展趋势,使教学内容具有鲜明的时代性和实用性。同时,构建有效支撑的课程资源体系,以点带面,不断深化和拓展学生的知识结构、能力储备,弱化课程集合概念,在符合学生认知规律、接受规律的基础上,全方位覆盖学生培养专业思维所需内容[14]。在课程建设理念上,以培养学生的立德树人、职业素养、社会责任感为根本,以提高教学质量,创建特色课程为目标,培养学生创新、开放、发展的眼光和视野;在教学方法上,建立课程网络教学资源,采用探究式、启发式、案例式、线上线下混合式等教学模式,翻转课堂,拓宽学生视野,丰富教学内容,满足自主化学习需求;在理论教学上,融合最新知识、技术和手段,建立崭新的知识理论传授体系;在实验实践教学上,利用科教产教的融合,使实验实践教学能够从虚拟仿真实验平台、实验室、中试车间、大型企业循序渐进配套运行,满足因材施教的实践教学要求。

(三) 一流师资进团队,将课程改革理念与前沿思维相结合

新工科建设是面向未来的战略,因此对于师资的要求也是超前的。师资建设应与新工科理念相符,与课程改革相匹配。在高校新工科建设过程中,人才引进质量将在一定程度上影响了最终的建设成效。一流师资本身具有专业前沿思维,这不仅决定了新工科理念宣传程度,也会影响新工科内涵与课程改革的融合系数,从而影响人才培养体系的建设质量。应该从师资数量、工作内容、科学研究、社会服务等等方面建设高水平教师团队[15]。在畜产品加工学课程教学过程中,坚持一流师资带来一流生源、一流师资培养一流人才的理念,坚持知名教授走上讲台,在课堂教学中融入学科前沿知识和最新科研动态,创造优良的学术氛围,借助于已经构建的产学研平台将人才培养的教学过程与科研活动和生产实践相结合,以满足不同发展去向的学生素质和能力提升的实际需要,最终适应社会对人才的需求[16]。在实践环节,应当注意控制师生比以保证教学质量,采用双导师联合培养模式,通过工厂实践教学、创新创业教育等环节充分发挥产业教授优势。力争做到一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的“畜产品加工学”示范性特色教学。

(四) 产学研用进教学,将实践能力培养与企业实际相结合

始终坚持科研反哺教学的方式,强化生产实际对教学的重要意义,强调科研产出,重视实践育人,积极构建产业—教学—科研创新平台。为提高学生的科研创新能力,积极与企业进行产学研合作,将成熟的科研成果转化为优质教学资源,使教学内容持续与畜产品产业需求无缝对接。通过校地、校企联合,进一步整合校、地、企的育人资源,建设和完善一批校内外人才培养合作基地。面向畜产食品“全产业链”的培养目标,综合利用学校、学院、企业在各自实践平台方面的优势与特色,把实践、生产和人才培养紧密结合起来,大力培养学生的综合实践能力,为培养具有复合型创新人才提供良好条件。产学研有机结合,不仅使学生在实践活动中得到锻炼,提升了学生的科研创新能力,还提升了学生的综合实践能力,拓宽了学生毕业后的就业渠道。

(五) 优质人才进企业,将育人质量提升与培养机制相结合

工科类高等教育应与产业发展紧密结合起来。当前阶段新工科背景下的实践育人,往往是高校热情似火,企业却默默无闻。究其原因,创新人才培养的话语权在高校,而企业处于被动配合的状态。这种不对称的关系导致新工科建设无法发挥其巨大优势[17]。因此,有必要邀请企业参与课程体系建设、考核标准制订、学生成绩评定等。同时可在人才招聘、学生实习、科研合作等方面为参与体系建设的企业提供一定的便利条件。

优质人才进企业,是“企业—高校—学生”三方受益的大势所趋。人才通过高校平台进入企业,不仅可以将理论学习转化为实践成果,更能将知识储备巩固加深,以生产实际所闻所见推进自身专业自信夯实稳固;高校通过推荐人才进企,可推动形成科学的人才评价体系,建立人才综合能力评价机制,借助外部评价内化人才培养检验,借此推动形成反馈效能;企业的资源需要人才进行巩固、项目需要人才进行引导、发展需要人才进行筹划,以高校为突破口,可以视为强有力推进生产建设的重要方式之一。高校对工业化、市场化掌握力度较差,而上述内容均是企业赖以生存的重要关注点,因此急需企业的介入,才能健全新工科理念下的人才培养机制,以科教融合强化人才培养内在驱动力,以产教融合强化人才培养外在引领力,双环驱动,校企协同,促进育人。

四、 人才培养模式改革阶段性成效

多年来,南京农业大学 “五进五结合”的创新人才培养体系已初具雏形,并已应用在学院多个课程领域,同时强化反馈效应,深化育人实效,完善模式构建,培养出多位行业内高精尖人才,以此为切入点,将成功案例广泛普及,全方位辐射,取得了良好的成效。

(一) 人才培养质量逐年提升

通过对“畜产品加工学”课程改革的探索与实践,为靶向性地解决产业困境提供优秀人才。近年来,直接或间接为行业培养畜产品加工专业人才上万余人次,其中200余人担任企业技术总监、高校和研究院所学术带头人;130余名毕业生赴国外知名高校深造;100余名毕业生积极响应国家号召,到偏远地区工作和支教,在脱贫攻坚和乡村振兴中贡献自己的青春。此外,通过连续3年对雨润集团、江苏省食品集团有限公司、温氏集团等21家用人单位开展了毕业生满意度调研,用人单位对毕业生满意度达到100%。畜产品加工卓越创新人才“五进五结合”培养体系,为产业不断输送卓越创新人才,为行业整体升级赋予崭新动能。

(二) 教育教学改革成效显著

对“五进五结合”人才培养模式的研究与实践,不仅完善了人才培养体系,同时推进了教学改革成效落地生根。在课程建设方面,“畜产品加工学”获得国家一流课程、资源共享课程、精品课程、双语教学示范课程以及省产教融合一流课程的立项建设,相关教学资源被50多所高校采用,累计使用量达到10多万次;“乳化肠规模化生产的虚拟仿真实验”项目获评国家一流课程,目前该平台实验浏览达到83396人次,参与评价人数28111人,做实验人数达10157人次,遥遥领先于同行平台,得到用户的一致好评;2023年“肉品质量控制与新资源创制产教融合重点基地”获得江苏省本科高校产教融合重点基地的立项建设。在教材建设和教学成果方面,《畜产品加工学》教材获得首届国家优秀教材一等奖,是国家级规划教材、农业农村部规划教材及国家精品教材,发行量13万多册,被200多所院校采用,获得国家教指委及国内外专家学者的好评。2021年,“畜产品加工卓越创新人才‘五位一体’培养体系的构建与实践”获得江苏省教学成果二等奖。

(三) “双创”实践成果再创新高

通过对教学体系注入产业支持,加大产教融合力度,深化“五进五结合”育人质量,近年来实践育人效果显著,“双创”工作不断取得新突破。针对实际生产的难点、痛点,推进创新创业系列活动,在“创青春”“白马杯”“全国大学生生命科学竞赛(创新创业类)”等大赛中指导学生获得多个高层次奖项。与此同时,也积极鼓励本科生参与科研实践,踏实可行地摸索科学合理的技术路线,在FoodChemistry、FoodHydrocolloids等国际学术期刊上发表SCI论文50余篇。

五、 结语

新工科背景下,对学生创新能力的培养已成为提升人才培养水平的重要突破口。“畜产品加工学”课程作为行业人才培养计划中的重点环节,新工科理念的核心内涵与其人才培养体系建设相得益彰。“五进五结合”创新人才培养模式将为提高学生的实操、创新能力创造有利条件,有效解决我国畜产品加工业实践人才、创新人才匮乏等问题,将新理论、新技术、新技能融入教学中,显著提升学生的创新能力和综合素质。未来应将“五进五结合”创新人才培养模式积极融入高等教育教学改革,大力探索和推进人才培养从经验走向科学,从精细走向卓越,不断提高畜产品加工教育教学质量和水平。