新工科背景下食品科学与工程专业人才培养体系的构建

常世敏，王 钊，叶双双，李海芹，柴 燃，谢婵媛，刘凤丽

(1.河北工程大学 生命科学与食品工程学院，河北 邯郸 056038；2.邯郸市天然产物与功能食品开发重点实验室，河北 邯郸 056038；3.河北工程 大学教务处，河北 邯郸 056038)

2021年4月19日，习近平总书记在考察清华大学时第一次提出要瞄准世界科技前沿和国家战略需求，“推进新工科、新医科、新农科、新文科建设，加快培养紧缺人才”。这一重要指示为培养社会紧缺的复合型创新人才指明了方向。伴随工业4.0、工业互联网、智能制造、物联网、虚拟现实、元宇宙等新一轮科技革命和产业变革，迫切需要优化教育供给结构。培养复合型创新人才已成为我国实施创新驱动战略、促进高质量发展的首要任务。食品科学类专业人才培养面临的挑战，主要表现在技术与产业发展快、人才培养与产业需求适应度低，实践环节弱化等方面。必须主动适应新技术、新产业、新经济发展的需求，探索新型食品科学类专业人才培养体系。食品科学与工程本身就是一个实践性很强的专业，学生实践性的培养主要依靠实验、实训、实习过程，理论结合实践有助于培养学生的创新思维和应用能力。因此，为适应食品工程领域产业升级和转型的需求，探索“新工科”背景下食品专业学生实践教学改革显得尤为迫切。基于此，本研究以河北工程大学食品类专业教学改革为例，以新工科理念下对人才的需求为导向，探索构建食品科学与工程专业的人才培养体系，培养文理相融、理工并重，具有宽广学科视野的复合型人才，以期为推动新工科背景下食品类专业人才培养提供借鉴。

1 以提升工程实践能力为核心构建人才培养体系

1.1 持续改进人才培养目标

食品科学与工程专业是生命科学与工程科学的重要组成部分，在生命科学与工程科学之间发挥重要衔接作用。目前开设食品科学与工程专业的院校主要有工科院校、农业院校、医学院校、综合性院校及师范类院校，因此该专业的人才培养方向包括食品加工储藏与运输、食品营养安全与检测、食品工程设计与研发、食品品质管理与监督、食品企业经营管理等。人才培养目标也不尽相同，以河北工程大学为例，食品科学与工程专业成立于2008年，是在原邯郸农业高等专科学校果蔬加工、粮油加工、畜产品加工及农产品加工的基础上成立的专业，因此该专业具有浓厚的加工特色与背景，是一门实践性、技能性和知识储备要求较高的学科，人才培养目标为培养具有较高的政治文化素质，掌握食品科学基础理论、食品加工技术知识，具备食品科学与工程领域的基本知识和基本技能，能够在食品的生产、加工与流通领域从事科学研究、产品开发、工程设计、技术管理、安全与质量控制等方面工作的高素质应用型人才。随着新工科理念的深入，对食品科学与工程专业的人才培养目标提出了新的要求，主要是突出新工科理念中“培养创新能力，鼓励实践创新”及“培养实践能力，注重实践操作”等内涵，食品类专业作为一门应用型学科，如何深入融合地方是专业发展面临急需思索的重大命题。因此在本研究中围绕提升食品科学与工程专业人才的工程实践能力，持续改进该专业人才培养目标，主要是培养具备食品科学与工程领域的基础理论、专业知识和技能人才，培养具有求真务实、实践创新、精益求精的“工匠精神”的人才，以及能够在食品生产、流通、研究、贸易等部门从事食品相关的技术开发、工程设计、品质控制、科学研究、检验检疫等方面工作的人才[10]。

1.2 设置专业核心课程

新时代专业核心课程体系建设，不仅在于岗位导向性的课程设置，更重要在于提升食品科学与工程专业人才的创新能力与实践能力[11]。在持续改进该专业才培养目标的基础上，对该专业的课程体系进行创新改革，按照人才培养方案制订原则和相关标准，以强化学生工程实践能力和创新能力为核心，重构模块化课程体系和教学内容，注重适应新经济和学科专业建设需求，注重工程基础和专业知识相结合，增加实践类课程比重，设置专业核心课程。建设3个课程矩阵，即食品科学课程矩阵、食品工艺课程矩阵和食品工程课程矩阵，3个矩阵既相互独立，又紧密相连，在课程内容设计上，对于教学目标，更突出重点、难点内容，让学生对于知识内容更有掌控感[12]，使教学目标、教学方法和评价方式突出以学生为中心、产出为导向和可持续改进的设计思想[13]，根据学生发展需求制订培养目标，根据目标制订人才培养方案，重视实践教学[14]。大学二年级以食品科学课程矩阵学习为主，大学三年级第一学期以食品工艺课程矩阵学习为主，第二学期以食品工程课程矩阵学习为主，课程矩阵及模块分化如图1所示。食品工程课程矩阵中的食品工程原理、食品机械与设备及食品工厂设计均体现了对学生工程能力的培养，其中食品工厂设计课程邀请食品企业工程师与专业教师共同讲授，为后续提升学生工程实践能力综合实训及实习提供理论基础。食品工艺课程矩阵中的乳制品智能加工技术、饮料智能加工技术及休闲食品智能加工技术体现了紧密结合新经济环境下现代食品产业的需求。

图1 课程矩阵

1.3 开展专业课内训练

在持续改进人才培养目标以及设置专业核心课程矩阵的基础上，以提升食品科学与工程专业人才工程实践能力为目标，落实“创新型、综合化、全周期”的工程教育理念，构建人才工程能力框架，结合学校工科学科基础雄厚的优势，开展专业课内训练，将有助于提高学生的专业能力、实践能力、创新能力、综合运用能力和自主学习能力[15]。课内训练主要包括课程验证性实验、金工实习、专业综合实训及毕业设计。在课程验证性实验中将课堂教学与食品产业实际相结合，促进学生创新思维和创造能力的锻炼与培养[16]：比如灰分的标准测定方法为用马弗炉高温灼烧法，但是原料不同前处理方法不同，在训练中注意按照原料来源进行分组实验，分为乳品灰分测定、肉及其制品灰分测定、蛋及其制品灰分测定、调味品和腌制品灰分测定、茶叶灰分测定以及茶叶水溶性灰分测定及不溶性灰分测定等，通过实验提高学生的动手能力及科学思维。在金工实习中，在传统车工、铣工及钳工基础上，增加了数车、数铣及电火花等工种提升学生的创造能力及工程思维。在专业综合实训及毕业设计中，围绕提升工程实践能力，增加解决实际生产能力的要求，综合培养学生解决复杂工程问题的能力及创新能力，将理论知识与专业实践融合，帮助学生更好地理解讲授的内容，有效提升学习的质量[17]。

1.4 开展专业课外训练

围绕工程实践能力开展专业课外训练，实现理论与实践的交叉及融合，提高学生实践能力和创新意识，满足新工科的要求。专业课外训练包括项目式训练、平台式训练、比赛式训练、社团式训练及企业顶岗式训练。其中项目式训练，通过学生参与导师项目，河北工程大学实行本科生导师制，入学后为每名本科生配备一名副教授或博士教师作为导师，在导师的指导下，学生可获得更为丰富的科研资源[18]，因此，学生可以通过导师的科研项目及社会服务，提高自身实践思维模式，增强综合实践能力。平台式训练，校内外各种实践资源之间大多处于割裂的状态，难以形成有效的互动[19]，河北工程大学河北省动物源食品安全检测技术工程实验室和邯郸市天然产物与功能食品开发重点实验室与晨光生物科技集团共建了河北省植物天然色素提取产业技术研究院，与丛台酒业共建了河北省浓香型白酒产业技术研究院，这些平台都面向师生开放，训练培养学生的创新意识及工程意识。比赛式训练，参加“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛和中国国际互联网+大学生创新创业大赛(简称互联网+)，以激发学生创新创业意识、培育科学创新创业价值观和提升创新创业能力为己任，取得丰硕成果[20]。社团式训练，依托食品科学与工程专业创建的社团有“新‘食’代青年社团”和“烘焙俱乐部社团”，其中“新‘食’代青年”社团，通过在河北等地小学生中开展实验式科普活动，获第六届河北省“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖。企业顶岗式训练，为学生提供企业顶岗实训的机会，学校在晨光生物科技集团建立校外实训基地，为学生搭建从校园到岗位的实习平台，随着校企合作不断深入及不断探索，形成了理论与实践相结合的“双导师”团队，对具有“双身份”的学生，施行“双考核”制度，真正使学生掌握岗位的关键技能。

2 全过程以面向未来经济为核心的人才培养体系构建(图2)

图2 以面向未来经济为核心的人才培养体系

2.1 入学过程

面向新时代的未来经济对人民健康提出很高要求，国家制定了《“健康中国2030”规划纲要》[21]。食品专业人才是推动我国食品工业发展的核心动力，也是实现“健康中国”强国战略的重要支撑。河北工程大学探索在入学阶段通过建立“企业定制班”及“国际合作班”，以食品产业需求为导向，积极吸引优秀生源。对食品专业人才培养目标、课程设置、课程结构等进行了优化，实现了分类培养、因材施教，解决了单一人才培养“一刀切”的问题。牢牢抓住入学的有利契机，围绕专业教育适度拓展素质教育内容，使素质教育通过具体的人才培养标准渗透到专业教育的各门课程教学中。制订培养目标和方案，不仅要培养专业知识扎实、精通专项技能、学科背景单一的人才，更要培养综合性素质优良、知识面广、具备多学科知识背景，能够适应市场多变局面的通用型、创新型人才。不仅仅培养满足单一行业需求的专业知识和技能性人才，更注重培养学生健全的人格，批判性思维，解析问题的思辨能力[22]，上好入学“第一课”。

2.2 培养过程

导师制和学长制是符合现代教学理念和社会未来经济发展需求的重要举措，不仅能够有效拓展学生的专业技能水平，还可以培养学生的实践创新能力。河北工程大学鼓励导师对学生培养全过程进行学业及专业思想指导，鼓励跨学科交叉融合交流学习，导师实时督导、定期指导。学校建立了“1+1”的学长制，发挥朋辈的示范引领作用，高年级同学负责学业、思想、技能等精准指导，帮助新生完成由高中到大学的身份转变，加强新老生的互动交流，形成学长对新生的“传、帮、带”。导师和学长随时随地给他们帮助和指导[23]，为学生提供适应大学的便利条件，起到引导帮扶的作用。同时，学长在实施传帮带的过程中充分了解自身的不足，做到彼此促进，进一步完善自身能力，可以提升高年级学长在专业知识方面和专业技能方面的水平，使其具备足够的能力为低年级学生作出榜样，并带领低年级学生更好地完成学业，提升整体学生的积极性，使更多的学生自主参与到学习中，学长向自己的学弟学妹传授知识使学生之间的关系更加紧密、和谐。由学生来帮助学生，不仅可以提升学生的学习参与热情，还能够真正体现出学生的学习主体地位，形成良性循环。

2.3 就业过程

高校和教师共同服务以实践为核心的创新型人才培养，实现特色化与高质量并举的人才培养目标[24]，检验高质量人才培养目标达成的重要途径之一就是学生高质量就业。为促进就业，河北工程大学积极作为，开拓思路，推出了一系列强化措施：一是强化职业生涯教育全过程引导，就业指导和服务是做好高校学生就业工作的基础[25]，开展职业生涯规划指导，让学生在入学之初就树立职业生涯规划理念，帮助建立科学有效的职业规划，包括就业指导课程、职业与生涯、工作环境探索、自我认知、职业生涯规划与管理等内容[26]。二是强化校外课堂建设，邀请知名企业家做讲座及杰出校友分享创业体验，拓宽择业视野，助力学生精准就业。三是构建“线上+线下”的全面就业信息服务平台[27]，通过线上发布招聘信息、线下招聘活动等，为学生提供多样化、高质量的职业从业教育及指导。四是在就业招聘方面，依托行业平台开展校企联动，加强与具有鲜明行业特色的企业合作举办专场招聘会，帮助学生精准择业、靶点就业。

2.4 跟踪反馈过程

对人才培养模式的持续改进是“新工科”建设背景下面对未来经济提升培养质量的重要保障。因此围绕专业培养目标的达成度评价，与食品工程类各专业及相关企业进行详尽沟通与调研，充分考虑政府、社会、企业及社会各个相关团体的需求，满足新工科人才培养要求，建立毕业生跟踪反馈机制以及有关各方参与的社会评价机制[28]。跟踪反馈过程包括应届毕业生调查、往届毕业生跟踪反馈、用人单位评价与社会评价。从人才培养的内部、外部两条线的循环评价过程中获取反馈信息，并经过整理、汇总和分析形成评价结果，为专业的培养目标、毕业要求、课程体系和课程目标的持续改进提供指导和依据[29]。通过定期对毕业生跟踪反馈信息和社会评价结果的深入分析，重整课程教学目标、持续教学过程改进、实施宽口径的专业教育和多元化创新人才培养模式。

3 人才培养体系的应用效果

3.1 人才培养与社会需求的匹配度得到提高

目前高校存在生产教育一体化进展缓慢等问题[30]。围绕提升工程实践能力和面向未来经济需求构建的人才培养体系，促进了食品科学类相关专业教学的持续改进，特别是对该专业的实践教学质量有较大的推动作用，同时对食品科学相关类专业的人才培养质量有极大的提升作用。经校内、校外实践基地磨炼，毕业生业务能力能够更好地满足社会需求与行业需要，进而显著提高了社会和用人单位的认可度。

3.2 高校与企业的产学研融合得到提高

依托河北工程大学与当地食品行业龙头企业共建的河北省植物天然色素产业技术研究院，整合河北工程大学和龙头企业的人才优势、平台优势、政策优势和资源优势，建立食品科学与工程专业公共实践实习基地，给食品科学与工程专业的学生提供科研实习实训岗位，引领学生自觉将知识学习与社会实践相结合，将学生培养成为德才兼备、全面发展的高端专业人才[31]。

3.3 学生的就业及创业竞争力得到提高

大学生通过参加社团、实验室、创新创业项目等活动提升自己的技能水平，这些活动可以让大学生深入了解专业知识、拓宽视野、增强自身的实践能力和团队合作能力，从而为未来就业及创业做好准备；通过企业实习、项目实训、社会实践更加熟悉行业规则、了解企业文化、学习岗位技能，为未来就业及创业打下坚实的基础；通过参加创新创业大赛、科技竞赛等活动来提高自己的创新能力，提升未来就业及创业竞争力。

4 结 语

培养全过程食品科学类专业人才是时代的要求。河北工程大学食品科学与工程专业结合自身专业特色，始终以学生成长为中心，在新工科理念下进行人才培养体系的研究与实践，促进了食品科学类相关专业教学的持续改进，特别是对该专业的实践教学质量有较大的推动作用，同时对食品科学相关类专业的人才培养质量有极大的提升作用，显著提高社会和用人单位对食品科学类专业毕业生的认可度进而推动高校创新创业教育教学改革、提升学生就业能力。