培养食品科学与工程类卓越农林人才的实践教学平台建设

赵玉平 崔龙波 孙承锋 申京宇 贺红军 姜竹茂 叶向库

（烟台大学生命科学学院，山东烟台264005）お

摘要

对食品科学与工程类本科生实践教学环节的改革进行研究和探索，分析了该类专业实践教学现状及存在的问题，并根据该专业的特点和卓越农林人才的培养标准，建立一个较为完整的实践教学体系，明确该体系的运行方式，以期通过实施该体系培养出卓越农林人才。

关键词 实践教学平台；卓越农林人才；食品科学与工程类；高等院校

中图分类号 S-01；GB642.0文献标识码 A文章编号 0517-6611（2014）19-06488-03

Development of the Practice Teaching Platform for Outstanding Talents of Food Science and Engineering in Agriculture and Forestry

ZHAO Yu瞤ing, CUI Long瞓o et al

(College of Life Sciences, Yantai University, Yantai, Shandong 264005)

Abstract The reform of practice teaching of specialty of food science and engineering was studied and explored, the status and existing problems were analyzed. According to characteristics of the specialty and cultivation standard of outstanding talents in agriculture and forestry, a relatively complete system of practical teaching was established, the operation mode was determined, so as to cultivate excellent talents of agriculture and forestry.

Key words Practice teaching platform; Outstanding talents in agriculture and forestry; Specialty of food science and engineering; Colleges and universities

基金项目 山东省高等学校教学改革立项项目（2012025）；烟台大学教学改革与研究项目（A009）。

作者简介

赵玉平（1964-），男，山西垣曲人，博士，副教授，从事食品风味研究。*通讯作者，教授，博士，从事哺乳动物细胞生物学与发育生物学研究。

收稿日期 20140529

随着国家农林业经济的高速发展和新型城镇化与美丽乡村建设进程的加速，农林业经济结构发生巨大转变，人们更加渴望将农林产品加工成为具有特殊功能的安全食品［1-2］，与之相应的大批具有综合职业能力、直接服务于生产一线、从事技术和管理工作的食品科学与工程类人才的需求更加迫切，这也是确保我国农林产品的核心竞争力，获得农林产业体系可持续发展的需求。

教育部、农业部、国家林业局为贯彻党的十八大、十八届三中全会精神，落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010~2020年）》和《中共中央、国务院关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》，推动高等农林教育综合改革方案，制订了改革高等农林教育和培养卓越农林人才教育的计划［3］。

食品科学与工程类专业是农林产品加工的人才培养基地，是实践性极强的应用型学科，在农林业经济发展中发挥着重要作用［4-5］。笔者分析了国内食品科学与工程类专业现有实践教学情况与培养该类学科卓越农林人才对实验教学需求的差距，提出加强实践教学平台重点建设，培养出具有雄厚基础的方法。

1 食品科学与工程类专业实践教学环节存在的问题

1.1 实践教学资源浪费，实验导向不清，缺乏与行业衔接，学生职业能力不足

绝大多数设有食品科学与工程类专业的学校都是以宽口径制订培养方案，开设的理论课程涵盖各类工程师应掌握的理论知识，所开设的实践项目也基本包括普通物理实验、普通化学实验、普通分析实验、有机化学实验、物理化学实验、生物化学实验、化工技术基础实验等丰富的实践项目。然而在“宽口径”教育模式下，制订培养方案时未充分考虑本学科实践教学体系的科学性和系统性，没有根据专业特点来设置与之相应的实践环节，结果学生虽然学了很多课程，却未能理论联系实际［6-8］。

1.2 专业基础知识教学与实践教学各成体系，缺乏综合化和相互融合

食品科学与工程学科的许多成果都是从科学实验获得，而依据目前其专业的培养计划，虽然设置了许多实验基础课，但由于基础课老师不具有食品科学与工程类的知识，不了解实验基础课与该专业的相关性，最终使学生失去掌握基础实验技术的兴趣，导致学生基础理论应用于实践的能力薄弱，难以培养出卓越农林人才。

1.3 实践教学基地建设薄弱，实践教学缺乏深入性

长期以来食品科学与工程专业实践教学环节包括金工实习（1周）、认识实习(1周)、生产实习(3周)、毕业实习(2周)等。由于学校和实习基地之间没有形成长期和牢固的互惠关系，导致实践基地建设薄弱。实习过程只是由老师或企业人员进行简单讲解，再带领学生参观；由于时间和经费限制，实习也未能安排更多的企业，学生动手参加生产实践的机会少，使得学生对食品加工技术和管理难有深入和全面把握，最终导致毕业生的实践能力与企业的要求之间存在鸿沟。

为了有效培养卓越农林人才，必须改变现有的实践教学方式，构建完善的适合食品科学与工程类卓越农林人才培养的实践教学平台。

2 构建实践教学平台的基本思路

食品科学与工程类卓越农林人才应该具有4种素质，即懂得设计（具备良好食品工程领域设计能力；掌握贮藏和加工等方面的设计方法）、精通实验（具有食品加工所需要的动手能力）、善合作（具有与他人合作的精神）、敢创新（具有产品、工艺、技术创新能力）。

实践教学平台建设的基本思路是以食品科学与工程类卓越人才培养为目标，以学生为主体，实践教学培养为主要手段，校企合作为突破口，建立基础实验、专业实验、专业设计、专业实习等多层次系统实践教学平台，形成由单一实验到综合实验，由相对独立到多学科融合的实践教学平台。因此，探索与未来农林人才相适应的实践教学体系的构建，必须抓住“一个思想”，遵循“三条主线”，涵盖“四个层次”。

2.1 “一个思想”是理论教学与实践教学的有机结合

理论教学主要培养学生的思维能力和学习能力［9］，而实践教学则侧重培养学生对专业的热爱和坚忍不拔素质以及团队合作精神、运用理论分析和解决问题的能力、创新意识，因此只有理论教学与实践教学的有机结合，才能培养出卓越农林┤瞬拧＊

2.2 “三条主线”贯穿食品科学与与工程类大学生在校4年所有阶段

“三条主线”是实验、设计、实习，构成实践教学平台的核心。

2.2.1

实验是卓越农林人才培养的中心。实验课程分为基础和专业实验课程，包括普通化学实验、有机化学实验、物理化学实验、生物化学实验、微生物学实验、食品分析实验、食品工艺实验、仪器分析实验等［10］，这些课程依托于公共基础实验教学中心和学科平台实验中心。基础和专业实验突出在食品科学与工程的目标性和应用性，只有提升基础实验教师的食品专业素质和开发与食品类相关的实验内容，才能与卓越农林人才培养紧密配套。基础实验完成后，根据学生所希望的从业方向分组设置专业实验。专业实验为大型的综合性实验，具有方向性强、实验多、时间长、分析多的特点，在人才培养中起着重要的作用。

2.2.2

设计是卓越农林人才培养的重点。

设计包括机械制图、制图与auto-CAD、食品科学与工程专业课程设计、计算机在食品科学与工程中的应用、科研训练、毕业设计。设计内容结合所设置专题，注重培养规范化和标准化，发挥个人开放性思维；而毕业设计针对特定专题，使学生将已学理论知识可以综合、全面地应用于实践，实现从认知、理解、应用、创新等方面得到升华。

2.2.3

专业实习是卓越农林人才培养的基础。

专业实习包括金工实习、认识实习、生产实习、毕业实习。通过专业实习使学生充分把握食品加工的技术、劳动、管理等和在国民经济及社会发展中的重要作用。在常规性实习环节基础上鼓励学生自发或有组织地开展“双休日实践”和“寒暑假实践”等实践环节，通过常规性实习、课外实践等实践过程提升实践教学效果。

2.2.4

新的实践教学体系必须依靠相应教学改革、实践教学条件的提升配套而行。

根据学校食品科学与工程专业特点和资源配置条件，进一步加强校内、校外实践基地的建设。校外实践基地的开拓是以食品加工、开发和监督的上市企业及中小企业、科研单位、行政执法单位进行校企合作为途径，在已有和企业合作的基础上，通过建立能产生成果的产学研合作模式，提高企业等单位与高校合作的积极性，完善校外实践基地建设；校内实践基地为教学实验中心，重点加强具有食品科学与工程类卓越人才特色的实验室基础教学实验训练平台建设，通过双管齐下确保实践教学效率。

2.3“四个层次”的训练

2.3.1

食品的鉴别能力训练是第一层次。训练通过感官评价、理化分析和微生物学分析，进而评价产品的安全性和品质的基本技能。其功能是使学生熟练把握食品安全性和功能等特征。通过普通物理实验、普通化学实验、普通分析实验、有机化学实验、物理化学实验、生物化学实验、微生物学实验、食品分析实验、仪器分析实验等完成这一层次的训练。

2.3.2

食品加工专项技能训练是第二层次。

为针对某食品的加工技术开展能力训练。其功能是使学生掌握该产品的加工工艺和技术参数，其中涉及原料、工艺、设备、环境等［11-12］。训练通过物理化学实验、生物化学实验、化工技术基础实验、微生物学实验、食品工艺实验等完成。

2.3.3

食品新产品创新能力训练是第三层次。

新的时代人们对食品出现新的需要，为满足这种新需求（减肥食品、提高免疫力的食品等）或去除新出现的不安全因素（杀菌剂、除虫剂、除草剂或工业污染物等）而开展新产品、新工艺及新设备等设计和实施能力的全面训练［13-14］。其功能是使用学生掌握相关领域的发展、人们的新需求、工艺分析、设计和控制的方法，包括基础实验、专业基础实验、专业实验、专业综合实验、设计和实习等。

2.3.4

团队协作能力训练是第四层次。针对实践过程中和未来食品及其加工、流通过程中出现的问题，通过某一专业人才已经无法完成，必须通过多学科、多领域人才进行卓有成效的合作才能实现目标，因此团队协作能力在卓越农林人才培养中占有重要地位，需要探索团队协作能力训练［15］。学生通过完成微生物学实验、食品工艺综合实验、科研训练、毕业论文、国家和学校进行的创业及挑战大赛和学生创新团队等科技训练计划培养团队合作精神。

实践教学平台“一个思想、三条主线和四个层次”的构建：①符合大学生对食品加工与食品安全的认识发展规律，确保学生能牢固地掌握和灵活运用所学知识；②使学生更加明确、清楚地理解所学的各门课程可解决的问题；③真正锻炼学生工程实践能力、创新意识和团队协作能力，达到培养学生工程素质等目的。

3 实践教学平台的运行实施

为了确保该实践教学体系的顺利运行，完善相应配套教学改革工作，其中的重点是：①完善的网络教学平台。②建立牢固的校企合作模式。与企业、研究机构和行政执法单位建立以互惠为前提的长期校外实习基地。③校内实验内容，应该根据食品科学与工程类卓越农林人才的实际需要，对基础实验、专业基础实验进行改革，使用有限的教学资源做到更加合理的配置，采用开放式实验教学。④建立引导和督导机制。国家和学校从企业、研究机构、行政执法单位和社会的实际需求出发，开展各种有系统的激励机制的项目或活动，引导学生主动向卓越农林人才迈进；学校督导和学生骨干也应组成教学质量监督和意见反馈机构，促进教学问题的及时解决和教学方案的合理调整，鞭策学生成长为卓越农林┤瞬拧＊

3.1 为学生设立探索工程专题

为了论证所构建的实践教学平台的有效性，以便进一步加以完善，选择食品科学与工程专业和食品质量与安全两个专业的学生来进行试运行。

这些专业的学生在完成了工程制图、auto睠AD、计算机在食品科学与工程中的应用、食品工程课程设计等课程的学习和机械制图、金工实习、认识实习等基础动手能力训练后，从三年级开始，根据专业方向和志向将学生进行分组，布置相应工程专题，每个工程专题均来源于人们对食品功能和安全的新需求与目前条件下新农林产品和农林产品受到杀菌剂、除虫剂、除草剂或工业污染物等新问题的结合。

3.2以工程专题为主线，以实验探索为手段，加强专业理论的掌握和运用能力

每个工程专题都涵盖多门食品工程专业课的知识，在后续专业课的学习中将围绕工程专题，训练学生专项技术和工程应用能力。

将果蔬原料加工成食品是农林产品加工的主要趋向，而在果蔬加工过程中依然存在许多有待解决的专题。如山楂、杨梅、沙棘、蓝莓、欧李、酸橙、西番莲、橄榄等水果都具有对人有益的生理功能，但都含有大量的有机酸。在专题中，学生选择了在不影响功能成分的前提下对果汁采用弱碱性阴离子交换树脂进行降酸的课题。以山楂为例，山楂的取汁加工过程涉及微生物学、食品化学、食品酶学、食品工程原理、果蔬加工工艺学、果品贮运学等专业课及相关实验课。在果汁降酸处理阶段可以观察到采用弱碱性阴离子交换树脂降酸，而在其过程中发现装在树脂柱中的弱碱性阴离子交换树脂的形状发生变化，而且体积增加20%左右，还出现树脂破碎和树脂柱破裂等情况［16］。这时需要指导学生充分利用实践教学平台，从交换基团的微观角度分析体积增大的原因，从工程力学、离子交换动力学角度分析和设计树脂柱的构造，以避免树脂柱的破裂和弱碱性阴离子交换树脂的破碎。降酸所得到的果汁将进行功能、感官、理化和微生物等指标的分析，这就要充分运用功能食品、食品分析、仪器分析等专业课及相关实验课［17］。

通过专题完成可以使卓越农林人才充分理解和牢固掌握食品专业理论知识和综合职业能力。

3.3 使用实践教学平台提高学生专业综合能┝

利用校外实践教学基地，安排学生到与其工程专题相似的企业、研究机构和行政执法单位进行实习。在实习过程中，要求学生根据实际情况，将学校学到的理论以及自己的工程解决方案与实际工程进行对比分析，写出具有较为深入的理论依据和实践中较为可行的实习报告。同时在毕业论文阶段严格把关，每组工程专题的每个学生设置不同的关键设计参数，学生将根据任务重新依据其设计参数进行计算和设计，并对相应内容进行验证，确保切实可行。这样毕业实习和毕业设计双管齐下，促使学生在专业领域的综合能力得到了训练和强化，确保所培养的学生具备食品科学与工程类卓越农林人才的基本素质。

4 结语

“卓越农林人才培养计划”是教育部、农业部、国家林业局重大农林教育教学改革计划，着力推进人才培养模式改革创新，培养拔尖创新型、复合应用型、实用技能型人才，为国家的生态文明、农业现代化和社会主义新农村建设提供人才支撑、科技贡献和智力支持。按照“以人为本，德育为先，能力为重，全面发展”的教育观念，在实践教学过程中构建与我国农林产业协调发展的教育模式；培养和发现致力于从事食品科学与工程类工作的优秀人才；提高农林专业性人才的培养水平。

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