基于CDIO的食品工程专硕毕业论文指导模式探讨

赵武奇，高贵田，张清安，黄小丽

（陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安 710062）

食品工程硕士是为食品企业、管理部门培养从事食品加工与保藏、食品生物技术、食品检测与分析、食品分离与重组、食品化学及应用、果蔬加工、粮油加工、畜产品加工、水产品加工、食品机械与包装、功能性食品等的理论研究与技术开发所具备的应用型、复合型及良好职业素养的高层次工程技术和工程管理应用型专门人才。随着生活水平的提高，人们越来越关注食品安全与卫生、营养与健康、花式与品种，更加意识到新技术、新工艺是解决人口增长，食物资源短缺，充分和可持续利用自然资源，生产优质、多品种、价廉食品的关键。这些给食品科技人员提出了更高的要求，不仅要求培养的食品工程专业学位研究生具备良好的专业知识，还需要具有很强的实践创新能力，能帮助企业开发新产品、研发新技术、改进新工艺，提高企业研发技术的能力和生产水平。目前，我国食品工程硕士在运用现有科研方法的能力和成果的表达能力等方面进步较快，但在创新能力、独立运用先进技术和方法解决食品工程领域问题等方面存在明显不足。学位论文是食品工程专硕培养的重要环节，对培养学生发现和解决问题的能力、创新能力、工程设计、科学研究和科技攻关等能力具有重要作用。但近年来，食品工程专硕的一些毕业论文存在选题脱离生产实际、研究内容缺乏创新和价值性不高及作者科研能力不足等问题[1]。因此，为了进一步提高食品工程专硕的实践能力、创新能力、协作能力、沟通能力，提高培养效果和质量，开展食品工程专业硕士毕业论文环节的改革与探讨具有十分重要的现实意义。

1 CDIO教育模式

CDIO教育模式是美国麻省理工学院和瑞典皇家工学院等大学历经多年研究而建立的一种新型工程教育模式[2]，CDIO是英语单词conceive，design，implement，operate的缩写，分别代表构思、设计、实现和运作。CDIO教育模式的核心理念是“基于项目的教育和学习”和“做中学”。用产生于真实环境中的问题激发学生自主学习的欲望，启发学生的逻辑思维，帮助和鼓励学生自己解决问题，开展拓展性学习、案例学习和项目学习[3]，注重引导学生的思维活动和实践，鼓励学生进行创造性的思考，使学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式自主探究、解决问题，在项目的开发和讨论中获得经验，培养学生的专业能力、职业道德、学术知识、运用知识解决问题的能力、终生学习能力、团队合作能力、交流沟通能力和大系统掌控能力[4]，最终将学生培养成既熟练掌握扎实的专业基础知识，又具有良好的职业素养的国际化工程师。CDIO教育模式的培养目标与食品工业的发展对食品工程专硕的要求十分契合。自2000年起，CDIO模式在全世界以MIT为首的几十所大学实施以来，已取得了显著成果。目前，汕头大学[5]、北京科技大学等39高校已被批准成为CDIO试点高校。CDIO工程教育理念在计算机专业、环境设计、建筑学、城乡规划等专业的毕业设计中应用提高了论文的质量。在食品工程专业硕士毕业论文指导中引入CDIO理念，对于培养学生的独立判断能力、开拓创新能力、实践应用能力，对于提高人才培养质量具有重要意义。

2 食品工程专硕毕业论文CDIO教学模式改革

学位论文工作是研究生培养的重要组成部分,是对研究生进行科学研究或承担专门技术工作的全方位培养,是锻炼研究生创新能力、综合运用所学知识发现问题、分析问题和解决问题能力的主要环节。

2.1 构思阶段

专硕学制一般为2年，第1学期主要是校内课程学习，利用课余时间，指导教师要对学生讲解毕业论文的意义、基本要求、如何开展科学研究及论文写作等，使学生对毕业设计有个初步了解；学生在校内导师带领下到相关企业调研，分析企业生产过程中的技术瓶颈、实际生产中存在的关键问题和科学问题、有应用价值和应用前景的关键问题。对这些问题分析归纳后形成论文选题，选题来源于生产实际且具有一定的技术难度和创新性，它能激发研究生学习和钻研技术的强烈欲望。回校后，学生通过查阅相关资料、了解本学科现代理论和技术的发展水平，以及选题方向的国内外发展动态，提出论点、综合论证、组会讨论后、于期末写出一篇综述论文。该阶段培养学生分析问题的能力、运用基础理论知识的能力和集思广益的能力，调动学生从事科学研究的主动性和积极性。

2.2 设计阶段

学生第2学期在生产基地实践期间，在掌握工程技术实践技能的同时，学生带着论文选题去实习，目标明确，在校外实践基地导师的引导下，学生从不同层面多角度系统地思考问题，找出自己对问题的理解与实际情况的差距，对课题的认识逐步清晰，不断调整论文的研究目标、方案、解决方法、技术路线、技术难点及所需的数据处理方法。实习结束后，学生完成开题报告的初稿，并在组会上讨论，分析方案的可行性，最终形成成熟的开题报告，参加中期筛选。该阶段可培养学生理论联系实际的能力及缜密思维的能力和解决问题的能力。

2.3 实现阶段

实现是将设计转化为最终产品的过程，学生根据开题报告中的试验步骤、方法及技术路线开展科学研究，并对数据进行分析处理，定期参加组会，积极参加学术交流，及时解决试验过程中遇到问题。这一阶段，学生可以将课堂上教师教授的知识和书本上学习到的知识转化为自己的知识，可以将感性知识上升到一定的理性知识，同时提高学生实际动手能力、团队协作能力及用理论知识解决实际问题的能力等。

2.4 运作阶段

整理资料、分析试验结果、得出结论、提炼成果，成果经过企业检验后，撰写硕士学位论文。初稿完成后，指导教师进行综合审查，审核论文运用科学理论、研究方法和技术手段解决工程实际问题的能力、技术难度及工作量、新技术等的先进性和实用性。通过后，由学院组织相同或相近专业的教师对论文进行预审。预审及盲审后，进行学位论文答辩。

3 讨论

将CDIO教学模式融入到食工专硕毕业论文指导中,通过构思、设计、实现及运作实现教师对硕士研究生论文的指导与交流，发挥学生的潜能，锻炼学生创新技能，提高论文质量，提高学生综合素质。

3.1 CDIO教学模式指导食工专硕毕业论文能提高论文的质量

CDIO教学模式利用产生于真实环境中的问题启发学生思维，充分调动学生从事科学研究的主动性和积极性。在论文选题、查阅文献、研究计划制定、试验结果整理与分析及论文写作的整个环节中，导师引导学生在做的过程中熟悉问题及背景，围绕问题展开讨论，培养学生正确的解决食品工程问题的思维方法和工程思想，鼓励学生勇于创新、敢于表达，实现在真实的项目中让学生体验学习，并将知识与具体的科学研究相联系，使学生熟练掌握所从事食品科技领域的坚实的基础理论和宽广的专业知识及解决工程问题的先进技术方法和现代技术手段。通过师生互动和小组讨论，学生的理论知识、实验技能、科学思维及学习能力得到了进一步培养，从而提高了论文的学术水平和论文质量。

3.2 CDIO教学模式指导食品工程专硕毕业论文能提高学生的就业能力

食品工程硕士学位论文的选题来源于农产品及食品加工的生产实际，具有明确的生产背景和应用价值，与企业、产业和行业的实际情况相结合，注重技术性、工程性，兼顾学术性。通过具体的工程项目、技术攻关、新工艺、新设备、新材料及新产品等的研制与开发，增强学生工程意识及学习欲望，提高工程硕士研究生专业知识综合应用能力、发现问题、解决问题及团队合作能力，培养学生创新能力和实践能力。随着毕业论文的完成，学生也了解和适应了实际工作，能较快地自信地融入社会。毕业后他们在工作岗位上表现出较强的分析能力和解决问题能力，能很快地适应工作，受到食品企业的欢迎。

3.3 CDIO教学模式指导食品工程专硕毕业论文能培养学生的创新能力

通过硕士论文的完成，研究生达到了不仅能熟练掌握和应用扎实的基础理论知识和专业技能，更具备了终身受益的整合知识，创新能力和运用知识解决现实问题的能力。CDIO工程教育模式以“能力培养”为目标，主要包括职业技能、团队合作能力和创新能力，其特点是确保学生在深入学习基础知识的同时，提升学生的实践能力，而这正与食品工程专硕毕业论文目标不谋而合。CDIO模式用于食品工程专硕毕业论文的指导，学生自己通过查阅资料，小组讨论等活动，增强了学生理论联系实际、发现问题、分析问题及解决问题的能力，并在勤思善辩与综合分析的基础上拓宽了思路，促进了学生的创新能力和独立担负食品工程技术和管理工作的能力。

4 结语

将CDIO教学模式的思想引入食品工程专硕毕业论文的指导，使毕业论文各环节的条理更加清晰，能充分刺激和调动学生从事科学研究的主动性和主观能动性，充分发挥导师与学生之间、学生与学生之间、学生与企业之间的交流互动，提高学生分析和解决食品工程及生产操作中各类实际问题的能力，提高研究生的自我思考能力、开拓创新意识和科研综合素养，提高人才培养质量，满足现代食品工业对高层次人才的需要。