周文化,林亲录,郑仕宏,钟海雁
(1.中南林业科技大学食品科学与工程学院,湖南 长沙 410004;2.稻谷及副产物深加工国家工程实验室,湖南 长沙 410004)
推进食品卓越工程师创新计划的思考
周文化1,2,林亲录1,2,郑仕宏1,2,钟海雁1,2
(1.中南林业科技大学食品科学与工程学院,湖南 长沙 410004;2.稻谷及副产物深加工国家工程实验室,湖南 长沙 410004)
食品科学与工程专业历经百年发展,形成了以本科和研究生教育为主体的全方位的食品科学与工程人才培养体系。新的历史时期,食品科学与工程专业面临前所未有的挑战,而当前食品科学与工程专业培育卓越工程师教学过程中存在着工程教育和创新教育的“缺失”;为推进食品科学与工程专业卓越工程师教育,在培养模式、教学内容和评价体系,提出了一些思路供参考。
食品科学与工程专业;卓越工程师;创新教育
湖南省的主要轻工业和农产品加工行业集中在食品制造、食品加工与食品安全等领域,急需培育食品加工、制造和营销方面的优秀人才。2010 年 6 月,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”, 而食品科学与工程专业历经百年发展,形成了以本科和研究生教育为主体的全方位的食品科学与工程人才培养体系,我国的食品科学与工程专业教育在规模上已成为全世界第一大国[1]。其创新培养标准应该是:培养基础扎实、综合素质高、具有较强的工程实践能力和创新能力,国际交流能力和团队精神的高层次“应用型”人才,中南林业科技大学食品科学与工程专业自1988年试办以来,历经20多年办学积淀,目前已成为中南地区独具特色的专业,已经向全省各大产业输送了大批食品工程技术人才,这些毕业生已经成为企业中的技术骨干和高级管理人才。基本形成了以创新教育为主体的培养体系,实施卓越工程师教育培养计划将为湖南乃至全国的社会经济建设发展培养各领域基础扎实、上手快、有后劲的工程技术人才,本科阶段教育主要结合湖南省产业结构调整的需求及企业技术创新和发展的需要,培养应用型工程师,并为本科生毕业后就业或继续学习打下坚实的工程应用基础。应用型工程师主要是应具备现场从事工程项目施工、运行和维护或产品研发、生产、营销、服务等能力。
(一)食品科学与工程专业工程教育缺失
食品科学与工程学科是培养具有化学、生物学和基本理论和食品工程学基本知识等。食品科学与工程学科又是一个工程特性很强的学科,工程技术理论和方法也是本学科的基本方法。长期以来该学科基本是“重科学理论、轻工程设计”教学与研究方法,[2]主要原因在于建立在计划经济时代的高等院校分工差异,也导致专业发展侧重点不一,如源于轻工业体系食品科学与工程专业侧重于化学基础;源于农林水等相关院校的食品科学与工程专业侧重生物学、园艺学基础,当前食品科学与工程类高级职称教师大部分来源于这些院校,普遍存在着化学与生物学知识雄厚,而工程设计背景的专业教师偏少,体现在教学计划执行中便是化学、生物学类课程偏多,学生接受工程设计和工艺设计的知识与实践机会明显偏少,大多数学生毕业后对食品工艺设计茫然无知,实践操作中需要的单机研制、设备成套化和过程自动控制等工程方面基本能力根本不具备,以至于出现社会对人才需求增加,而大学生很难找到专业对口的工作;食品科学技术的发展和计算机技术的广泛应用,食品工程领域快速发展的同时,急需大量对食品基础知识和工程设计能力都很强的人才,因此,作为食品科学与工程专业的学生是否具备工艺设计、工程设计和过程控制等方面工程设计基本素质将决定职业生涯成败。
(二) 食品科学与工程专业创新教育缺失
1. 教师方面
自本世纪初期以来,由于高等教育扩招,大学教育由精英教育向大众教育过度,招生规模明显增加,实验室面积和实验设备投入等基础设施建设滞后,大部分学校只是培养“成品”型的学生,根本没有创造思维和新的知识传授给学生,高校教师师资队伍创新思维和创新能力建设明显不足,先前各高校普遍存在老教师带动新教师,新教师从指导实验,提高自己动手能力开始教师职业生涯培养模式早就成为历史,老教师疲于奔命式的教学,科研课题压力,文章压力、职称评定压力(职称评定鲜有教学能力、教学水平体现)等方面因素,教师对教学工作只能是应付,不出教学事故即为最高准则,至于创新教育也只能是流于口号和形式;新教师报到之日即为上讲台之时,来不及等待,来不及充电的急功近利式教学方式明显创新后劲不足,刚走上讲台的年青教师们虽具有博士等光环,走上讲台方感江郎才尽。我国研究生教育侧重于论文研究,而对于专业系统知识培育也十分缺乏,国外走上讲台的教师们都需经历博士后专业训练阶段,专业训练阶段可使教师在专业专业知识的广度和深度均有所提升。目前,大多数年青博士们在走上讲台前军没有经历专业训练阶段,教师创新思维和创新能力的培育先天不足,势必影响学生创新思维和创新能力的培育。
2. 学生方面
学生历经高考后到大学学习,根本无法适应大学学习,不少学生在家长陪伴下读完中小学,自觉性和自理能力相对较弱,自制力也相对不足,心理素质也差,学习上基本就是死记硬背的应付考试,动手能力欠缺,高分低能现象也非常普遍,教师布置课程论文和课程设计等方面作业,部分学生第二天即可上交,材料上“关闭窗口”等字眼和符号都未去掉,课程设计和课程论文基本培养了学生利用网络剪切、复制和粘贴能力。创新意识和创新能力培养模式一般是先有普及而后有提高,先有继承和模仿然后有所创新,但只有剪切、复制和粘贴过程是无法培养创新能力的。学生接受创新性教育模式不够,乐见于模仿性实验、再现性考试、思维方式固定、关注于课本内知识点,拓展式学习明显不足,尤其是食品专业毕业生创新意识淡薄、创新能力不强,这已经成为制约食品产业发展的瓶颈。
3.师生互动方面
高等院校教育教学水平评估过程对大学教育教材建设特别关注,大多专业课程都千篇一律使用规定的教材,只有开不出的课程,没有定不了的教材,指定教材、规划教材、优秀教材、示范教材等层出不穷,各系列教材逻辑性也不十分吻合,也不能保障整个大学阶段都采用该系列教材,考试也基本参照中学模式,忠诚于教材,但中学考试高于教材思维培养在大学内基本全无。教材建设固然重要,但专业方向课、专业选修课等是否一定作为要把教材专业教学考核指标是值得商榷的,因为教材基本落后于专业最新文献,教师必须经常查阅相关文献跟踪学科发展,教案不变应该是专业教师失职;多媒体教室走进大学课堂,多媒体课件制作给教师带来许多方便,形象性、再现性等方面充实到学生的头脑,知识量明显增加,但也使教案十年一贯制现象层出不穷;食品科学与工程专业要具备化学、生物学和机械设备设计与制造和工程设计与自动化控制等方面的知识,要培育复合型专业人才,需要多学科交融,推动理工科完备和人文知识充实复合型人才培养体系建立,促使学生在创新中发展自我,在自我发展中创新。这需要建立众多帮助学生展现自我的创新平台,教育主管部门顶层设计有“创新性试验”、“质量工程”等,但落实到师生互动平台和促使哲学、自然科学、食品科学与食品工程共同发展的平台尚未建立。
(一)培养模式方面
根据教育部精神和我校实际,我校卓越工程师培养计划主要以培养本科阶段的应用型工程师为目的,采取分段衔接培养模式,即采取“3+1”模式,累计3年在校基础理论、专业理论和实验课程学习;1年在企业实践学习和进行毕业设计。在企业的学习可分阶段进行,大致分为企业认识实习、企业生产实习和毕业实习等,大力推行学生利用暑假到企业学习。根据食品科学与工程专业特点和实习企业的具体条件,共同制定企业学习阶段培养方案和实习计划。学生通过在企业的跟班学习,检验理论知识、了解并掌握基本原理和操作技能,培养理论联系实际能力、动手能力、创新能力。
实行双导师制,聘请企业专业技术人员担任指导教师,与本校教师共同指导学生的教学。同时将实践教学的相关课程和部分理论课程开设在企业,进行实地教学。
推进实验、实践教学改革。改革创新实验、实践教学内容和教学方法,不断更新课堂教学内容,使之与本专业或本领域普遍运用的或最先进的工程知识对接。同时要加大校内相关学科实验室和研究项目等资源向学生开放的力度,建立验证性试验、分析性试验、综合性试验和设计性试验等实验教学体系,结合教师课题开展专业实验教学,将科研成果注入课堂教学体系,提高学生科研兴趣,培育学生创造和创新思维,拓展学生视野,增强团队协作精神,培养科学思维方法,提高实践动手能力,为大学生到企业实习打好基础。
(二)教学方面
1.强化实践教学,重构课程体系和教学内容
食品科学与工程属于应用性强、实践性强、责任性强的专业,必须加强实践性教学,提高学生的动手能力和解决实际问题的能力,使学生既掌握专业理论知识又具有较强的实践能力。近年来,食品工业在技术和设备上的不断发展,这就要求专业教师组织教学时具有开阔的视野,熟悉食品工业发展趋势,注重整合理论知识与实践操作的基础知识,不断优化和更新教学内容,确保教学体系完整和反映食品科技最新动态,提高学生求知欲。传统实践教学体系课程实验、课程实习、生产实习、毕业论文与设计等教学环节,这些教学环节并没有高校扩招、学生自主学习能力弱化和先进教学理念和先进教学方法走进校园而有所创新,有所改变。大学精英教育时代,一名教授才指导1-2人学生毕业论文,一篇本科毕业论文水平并不逊于现今部分研究生论文,食品科学与工程专业学生可以为企业开发一个中试产品,对原料选择、工艺流程、主要工艺参数和工厂设计等各个环节全方位了解,这些实践教学环节完全可以满足培养学生实践操作能力的需要。随着高等教育快速发展,高校生均资源相对不足背景下,在原有实践教学体系中增设“食品项目组实践、食品俱乐部实践、食品创业平台”等可操作性、自主性、创新性的实践教学环节来充实,从而使学生“基于问题的学习、基于项目的学习、基于案例的学习”。另外,毕业论文和设计可以分散到第5-8学期,集中在第八学期,考研学生为面试时刻准备着,未考研的学生为就业而时刻奔波着,根本无法集中全力完成毕业论文和毕业设计,抄袭论文现象时有发生,实践表明,第5-6学期的学生完成基础课程、专业基础课程学习以后,英语四六级考试压力渐去,又初步接触了专业课或专业选修课程,学习激情最高,实验兴趣正浓,开展研究性实验教学、创业实践和创业平台设计、项目选题实验和毕业设计等实践性教学为最佳时机。
食品工程类课程如画法几何、工程制图、电子电工技术、食品工程原理、食品工厂设计、食品机械与设备等相关课程组成食品工程理论与实践教学体系,在此基础上增设《食品工程 CAD课程设计》和《食品制造成套设备装备》课程设计等,形成完善的工程设计教学体系,真正体现工程的集成与创新的特征,从而加强对学生动手能力的培养和提高学生的工程设计能力。
2.教师引领作用
中国有道高为师的古训,教师引领作用至关重要,从某种程度上讲,教师的知识面也决定了学生的知识面,或许教师引领作用比教师指导作用更为重要,教师利用科研课题为平台引领学生发挥自己主观能动性远比指导单一实验有意义,笔者留学美国期间,旁听美国学者授课和指导试验总是引用大量数据和大量实验结果和客观存在事实,引领学生判断、思考、验证和分析,将教师自己课题带入课堂是教学成功和激发学生兴趣的重要手段,将学生实验结果和创新点融入课堂是课堂成功的最高境界;尊重学生个体差异,分层次引领学生在食品科学领域的理论创新、工程控制和工艺布局,紧跟时代步伐和食品科技发展最新领域,逐步引领学生走进科学殿堂,因此,专业教师引领作用至关重要,专业教师需要对企业工程设计、工艺布局和成套装备组装等方面全程了解,精通1-2个单元操作,这就要求专业教师积极参与工厂实践,每年花一定时间到企业顶岗工作,参与企业的工程设计、技术改造并与企业建立长期的联系,以真正达到理论与实践相结合。其次是科研与教学紧密结合,通过项目为纽带实际行动调动学生科研兴趣;循序渐进培养学生的创新思维和潜移默化培养学生的实际操作能力。最后整合学校实践教学资源如实习工厂建设、中试车间改造等,使学生在食品工艺优化、食品工艺设计、食品质量控制体系和企业管理等各个细节品味工程设计中的技术分析、设备选型和工程设计细节,在品味中学会创造,在创造中学会发展,在发展中增强自信。
3.突出过程教育, 企业深度参与
高等学校承载人才培养、科学研究、服务经济社会发展和文化传承创新等四大功能,其中人才培养是放在首位的,高等学校与企业借助产学研平台开展人才培养可以实现人才培养、科学研究、服务企业等多方面共赢。具有博士后流动站和具备一定研发能力的企业完全可以参与学科专业体系的人才方案和课程体系建设,企业参与人才培养过程教育中涉及两个关键性问题是:一是企业与高等学校承载功能划分;二是纽带如何构建?如何建立长效机制。
高等院校根本任务是培养人才,企业根本任务是创造价值,提高经济效益。企业参与人才培养方案制定是要根据企业发展愿景,需要什么样人才贮备。必须具备开放办学观念,努力构建与社会相适应和满足社会需要人才培养体系,高校培养人才要具备理论素养和工程设计兼备食品科技人才理所当然地受到企业的青睐,高校人才培养体系与人才培养质量密切相关,高校在确定人才培养体系从课程设置、师资建设、授课理念和授课方法等均让企业深度参与,依据食品科技发展趋势和发展要求,开展人才培养体系教育教学改革;为推进人才培育工程良性发展,高校人才培育要具有前瞻性,现在部分高校创新理念和创新思维远不及企业,应该是很悲哀的事,高校理应走在企业前面具备引领作用。因此,对于开设食品工程专业的高校来说,进一步提高开放办学理念,承担创新引领作用亟待加强;驾驭项目建设和设计、机械设备设计与制造等工程技术能力将决定食品行业人才创新素质的高低;才能使学生真正适应企业发展需求,真正实现校企合作共赢。
企业的根本任务是创造价值[3],人才贮备在于为进一步创造价值做技术创新和管理创新打基础,随着社会竞争激烈加强,企业人才贮备工程延伸到校园,应用现代企业经营管理理念培养人才、教育人才,可缩短人才培养时间,降低人才培养成本。另外,企业也是高校创新之源,依托企业实践的理论思考,可推进产品创新、技术创新和管理创新。企业及时发现校企合作的利益结合点,取得校企双赢的共识。
(三)评价体系方面
构建“学生-学校-企业-社会” 的质量评价体系。要打破传统课程考试考核模式,采用多样化考核方式,将闭卷考试、开卷考试、实验报告、课程设计(论文)等相结合。特别是对学生实践教学环节成果的考核,要以动手能力,创新能力,协作精神等为主要考核指标。建立学生自我评价体系,开展学校、企业和社会对学生实践能力的评价活动,并根据各方面反馈的意见,修订我校卓越工程师培养方案,进一步提高培养质量。
(四) 校企合作方面
全球经济一体化和高新技术产业的飞速发展将促进知识与经济的紧密结合,我国的食品工业由初级加工向精深加工转变已成为必然[4-5]。我国经济正面临由劳动密集型的规模经济向创新增值型的知识经济转变。高校和企业在日趋激烈的全球化市场竞争中,必然有许多利益结合点,这些利益结合点的根本就是创新,创新就离不开人才培养,因为未来产业竞争的核心将是人才的竞争,是产业中具有创新能力、懂技术、会管理的高素质的知识型人才储备量的竞争[6-8]。高校是人才培养最主要的场所,企业是人才的重要舞台,校企合作就是企业参与人才培养的重要纽带,共同面临的人才竞争是高校和企业紧密合作必然选择。 产学研合作是形成校企合作长效机制的关键,具体合作方式有高校可以把年轻教师直接派遣到具有博士后流动站的企业开展专业训练,注重提高专业教师专业知识的深度和广度,利用国内访问学者平台亦可把相关教师派送到高层次科研院所开展实验研究,提升科研水平,拓展专业视野,利用产学研合作平台与企业进行实质性合作,让企业研发人员、工程技术人员和管理人员走进大学课堂,承担相关专业课程的教学任务,担任合作导师共同指导本科生和研究生,承担课程设计、毕业论文和设计等教学任务;计划科研部分经费开展产学研合作,给予专业教师上课,主动聘请企事业研发、技术和管理人员上课;改革教师教学评价制度,对于实践性强教师职称评定、聘任和培训等方面给予倾斜,将工程项目设计、专利和产学研合作和技术服务纳入评价体系。
[1] 李昌文,景建洲,纵 伟,等.食品科学与工程专业学生工程设计能力培养研究与探索[J].中国轻工教育,2011,(1):58-59.
[2] 张海生,张宝善,李小平. 高校食品专业人才培养模式改革的探讨[J].农产品加工学刊,2011,(5):108-109
[3] 彭兴跃.关于大学生创新素质培养的思考[J].厦门大学学报(哲学社会科学版),2006,(2):207-211,229.
[4] 吴锦波; 唐鼐.当代大学生信仰问题管窥[J]. 中南林业科技大学学报(社会科学版),2012,6(6):180-182.
[5] 彭湘莲,付红军.《绿色食品》实践教学改革研究[J]. 中南林业科技大学学报(社会科学版),2012,6(6):198-200.
[6] 邓寿昌.土木工程专业混凝土结构设计原理课程双语教学实践与体会—回顾与反思[J].中南林业科技大学学报(社会科学版),2011,5(5):166-170.
[7] 阳 晖,张 敏,韩宗先.创新食品专业人才的培养体系的研究与实践[J].考试周刊,2011,32:187-189.
[8] 肖美英,陈 敏,祝子丽.浅谈人文教育对科技创新人才培养的影响[J].湖南财政经济学院学报,2011,(5):157.
Reflections upon Boosting the Creative Plan of Excellent Engineer of Food Major
ZHOU Wen-hua1,2, LIN Qin-lu1,2, ZHENG Shi-hong1,2, ZHONG Hai-yan1,2
(1. College of Food Science, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan; 2. National Engineering Laboratory for Rice and Byproducts Processing, Changsha 410004, Hunan, China)
With over one hundred year’s development, the food science and engineering major has formed an all-rounded cultivation system with undergraduate and postgraduate education as the main part. During this new era, this major is faced with unprecedented challenge and the present teaching of cultivating excellent engineer lack in two ways: engineering education and innovation education. Some suggestions were put forward in training mode, teaching content and evaluation system to boost the education of excellent engineer.
food science; excellent engineer; project innovation
G642.0
A
1673-9272(2013)02-0157-04
2012-08-20
2010年湖南省教育教学改革课题:“‘三位一体’培养体系在食品科学与工程专业教学中的应用与实践” (编号:[2010]243177);2011年中南林业科技大学校级教改课题“ 食品科学与工程专业人才专业认证标准对教学质量影响的研究与实践”;2012年湖南省教改课题“食品卓越工程师的培养研究与实践”。
周文化(1969-),男,湖南澧县人,中南林业科技大学食品学院教授,博士,2012年在美国UIUC研修,研究方向:食品科学与工程专业教学与科研工作。
[本文编校:李浩慧]