基于新工科建设理念 轻工类专业一体化实践教学的思考——以天津科技大学轻工特色专业为例

焦志勇

（天津科技大学，天津 300222）

2018年教育部为深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神，写好高等教育“奋进之笔”，打好提升质量、推进公平、创新人才培养机制攻坚战采取了重要举措，公布了首批“新工科”研究与实践项目，发布了《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》[1]（以下简称 《国家标准》），这在我国高等教育史上具有里程碑式的意义。

天津科技大学始终以“坚持拓展轻工特色，精心培育行业中坚，矢志服务国计民生”为办学特色，积极服务行业和地方经济发展。当前，作为地方本科高校，基于新工科建设理念，“要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用”（复旦共识）。在新工科和《国家标准》的要求下，必须回答如何传承特色、服务产业、转型升级，同时，依据《国家标准》，要提高人才培养质量，创新教育教学，为引领行业发展做好人才和技术储备。

一、轻工内涵与专业现状分析

百度百科描述，“轻工是轻工业的简称。轻工业是以生产生活资料为主的加工工业群体的总称，是制造产业结构中的一大分类，它是部门经济分类管理的产物”。轻工业是国民经济重要的支柱产业，根据《国民经济行业分类》标准GB/T4754-2017，轻工业涉及国民经济分类中的21大类，69中类，213小类，涵盖人民群众吃、穿、住、用、行、玩、乐等多个领域，是重要的民生行业，是满足人民群众美好生活的需要的主力军。根据轻工业产品主要属性将轻工行业分为：快速消费品、日用消费品、耐用消费品、文体休闲用品、原料产品、轻工机械装备等六大类别。

中国轻工业联合会专家指出：“大食品”是轻工的定海神针。天津科技大学是以轻工为特色的高校，立足于“大食品”，并以其辐射到相关专业，形成跨学科、跨专业的学科群，促进了“大轻工”的发展和特色传承。食品科学与工程类从传统的轻工纺织类独立出来也充分说明，食品行业进入发展新时代，食品消费升级，对食品行业健康发展提出了新要求，食品科学与工程类专业适应时代发展要求，是实施“健康中国”国家战略和“食品安全”战略人才培养和大众食品安全知识普及的基础性专业。相反，与人民生活息息相关的智能家居、智能物流、逆向物流、智能包装、机器人等找不到一个全覆盖的学科专业，这就是业内为什么提出“大轻工”“大食品”概念，而其中的“大”恰好迎合了工业一体化的理念。新技术、新产业、新业态、新模式跨界融合，催生新工科，倒逼轻工高校探索新专业发展和教学改革新模式，实现与“大轻工”的并跑直至领跑。

对比专业与产业发展可以看出，专业调整滞后于产业升级，现行课程体系不能满足新产业、新业态对人才的需求，尤其是工程实践教育更滞后于理论教学，且在高校中得不到应有的重视，学时、能力达成得不到保证，为使传统轻工高校跟跑“新工科”发展趋势，首先要树立“对接产业行业”理念，“主动对接并满足产业和行业需求是新工科建设的落脚点。产业结构的调整、转型升级，新旧增长动能的转换，新兴产业和新的产业形态的出现等，均急需培养一大批各种层次和类型的卓越工程科技人才，这正是新工科建设的目标所在。”[2]

对标《国家标准》，专业转型升级势在必行。专业发展现状与《国家标准》出现负偏差，主要在于轻工类高校通过实施卓越计划硬件环境得到提升，教育理念得以转变，实践环节得到重视，但仍存在重理论教学、轻实践教学，尤其是工程实践环节，体系尚不健全、质量标准不统一、双师型师资欠缺。由此，经常造成学生工程实践环节走马观花，造成学生毕业设计（论文）质量和内容脱离工程实际，工程能力弱化。所以说，实践教学在本科教学体系中仍是薄弱环节，工程能力也是学生就业的软肋，应是近几年提高本科教育教学质量主攻方向之一。

《教育部普通高等学校本科教学审核评估方案》和《工程教育专业认证》已成为提高办学质量的重要手段，直接影响着学校、专业的生存与发展。其指标体系无一例外地将实践教学等列为重要的观测要点或要素，内容具体、明晰，可操作。笔者结合多年的本科教学和管理经验，借鉴兄弟院校工程教育模式，提出了轻工类专业一体化实践教学体系，力图以此为突破口，整合资源，发挥效益，提高质量。一体化符合高等教育规律，且不失轻工特色，这也是教育部审核评估的出发点和落脚点。

二、整合资源，构建一体化实践教学体系

按照新工科的要求，首先“资源重组，整合相关学科专业的基础实践教育教学资源。”“重点要做好以下两方面工作：首先，按照新型工科专业基础实践教学的需要，将分散的各种基础性实践实训资源整合成整体和综合的资源。这种整合既不是物理空间的简单叠加，也不是仪器设备的简单集中，而是需要对这些仪器设备进行必要的改造和连接。以提高它们的作用和性能。其次，按照新型工科专业学生工程基础能力培养的需要，设计与课堂教学内容关联的实验内容，增加设计性和综合性实验，调整和完善学生实验实训方式，加强对学生实验实训的指导。”其次“校企合作，建立稳定持久的校外实习实践基地。新型工科专业的人才培养需要一定数量、不同类型的校外实习实践基地，以满足学生专业实践、综合训练和毕业实习的需要。高校与企业合作在校外建立工程实践教育中心或基地是解决高校实践资源不足和充分发挥企业在人才培养上作用的有效措施。”[3]

天津科技大学是教育部批准的第二批卓越计划的高校，自2011年始实施了卓越工程师计划，成立并招收“行业卓越人才实验班”，其实验成果得到推广。学校办学特色凸显，四个国家级特色专业全部为轻工类专业，在食品类拥有国家级实验教学示范中心，教育部食品加工工程研究中心，教育部食品营养与安全重点实验室，“食品科学与工程”学科被评为天津市“重中之重”。为适应行业转型、产业升级，将传统工科食品类学科与管理类学科结合，建成了天津市人文社科重点研究基地“食品安全战略与管理研究中心”现凝练为三个研究方向：食品安全风险防控与管理、食品安全技术法规与标准体系和食品安全多元治理与风险交流；同时拥有“能源环境与绿色发展研究中心”、“城市发展研究中心”等学术研究机构，实现着以“大食品”拓展轻工特色。将包装、印刷、物流、轻化工程（制浆造纸）整合在一个实践平台，探讨大类招生培养，以适应轻工产业转型升级。针对面向新工科的工程实践教育体系与实践平台构建，跨学科跨专业跨界整合资源，提出一体化工程实践平台建设，“核心思想就是把培养学生实践能力的各个环节作为一个整体进行考虑”，要设计多层次、多阶段的实践环节[4]。借鉴CDIO工程教育理念，以产品“构思、设计、实现、运行”的全生命周期为载体，把设计活动贯穿于实践教学全过程，实现理论教学与实践教学的交叉螺旋进行，实践能力培养不断线，使学生获得有意义的综合设计体验，通过主动实践和做中学，形成未来工程师的综合品质和工程能力。

基本做法是整合不同学科专业实验、实训资源，一体化建设实践平台。本着“相同、相关”原则，将每一个实验室划分为一个模块，分单元模块来建设，做到“全过程、递进式、一体化”，[4]基本思路是一体设计，分段实施，“2+2”并行，迭代创新，快速学习。

1.一体化工程实践平台基本框架[4]

（1）基本架构

图1 一体化工程实践平台架构

（2）层级内容与目标

图2 一体化工程实践体系内容与目标

图3 课程实验层级划分

2.一体化工程实践项目实施计划

天津科技大学推广“行业卓越人才实验班”成果，已于2017年全面推进大类招生和全学分制，按照一体化建设思路，尝试实施“2+2”工程训练大学四年不断线，整合基础实验专业实验共享资源，贯穿“工匠精神”于工程训练，改变实验附属于理论教学的被动局面。“实现‘教’的范式向‘学’的范式转变”[4]，为建设高水平工程实践体系，把实验教学课程植入一体化工程实践平台之中，促进实验教学、创新性实验与学科建设、科学研究的融合。修订本科人才培养方案，建立动态专业调整机制，适应新工科建设与发展。

（1）技术路线图

图4 一体化工程实践技术路线

（2）“2+2”工艺路线图

图5 一、二年级一体化工艺路线

图6 三、四年级一体化工艺路线

第一个“2”主要路径：“行业卓越人才实验班”将学校优势特色专业（食品、生物、包装、机电、财管等）有机结合，已在2017级本科生中继续实施“卓越计划”，搭建平台，实现专业融合，跨界实践，完成了第一个“2”的改革试验。

第二个“2”主要路径：采用逆向工程（又称逆向技术）原理，根据新修订人才培养目标，已对2015级培养方案进行微调，通过毕业生工科能力综合分析，广泛听取雇主意见，充实一体化实践体系，采用迭代创新，及时补丁，尽快实现教向学的转变，为新工科新专业的第二个“2”先行先试，做好准备。

3.工程训练中心一体化建设规划（见表1）

工程训练中心的一体化建设，在工程实践进程中起着核心和主干作用，主动积极探索新工科工程实践的新理念、新结构、新模式，重点整合各学院实验资源，引领一体化建设方向，提供新技术、新方法支持。“我们应加大信息技术与操作技术的整合力度，充分利用大数据的力量，促进供应链获取价值，提升制造业竞争力。[6]”整合传统特色加工中心、技术中心、实验中心，统一质量标准、评价标准，实现工程实践质量一体化。

表1 工程训练中心一体化工程实践项目

工程训练开发项目以工程训练中心集机械、电子、信息和管理为一体，融入教学改革、现代管理理念、建立工程链概念，形成全校共享资源、对学生全面开放的工程训练体系，以赛促训，项目驱动，为本科生参加各级工程训练竞赛、创新创业活动提供技术支持。

4.校企合作，共建校外实习基地，打造工程实践升级版

学校充分利用地处天津滨海新区的区域优势，校企合作，产教融合，在滨海新区建有国家级工程实践教育中心和国家级大学生校外实践教育基地及优势特色专业的实习基地。如轻工百强排名第五的玖龙纸业（天津厂）是轻化工程专业稳定的实习基地，同样包装、印刷等专业在滨海新区都有长期合作的实习基地。本着“互惠共赢，重在实效”的原则，建立了交叉学科专业实习、就业基地，如SEW传动设备有限公司既是先进制造技术的实习基地，又是经营管理、思政课、外语等实践教育基地，在该企业内就业的学生既有从事制造、研发的工科生，又有从事经营策划、对外宣传、联系客户的文科生。天津自贸区成立以来，经管类专业根据其战略定位，及时跟进，积极研究探索在京津冀协同发展和中国经济转型发展中发挥学科专业升级的示范作用。在新工科背景下，将与此类企业合作，有针对性地开展企业实践活动，“应产业而生、因产业而长、随产业而兴”[11]，做到产教融合，提升学生解决复杂工程问题的能力，“大轻工”又为学校发展带来生机与活力。

5.一体化工程实践评价模型[4]

一体化工程实践教育质量评价基于国家标准和产业标准制定，“有两种选择：一是借助工程教育认证制度，二是参照工程教育认证制度”[7]，本项目拟用第二种办法，以本校制定的“行业卓越人才”培养的学校标准通过分解细化成标准点，逐点落实到一体化工程实践各环节，后通过对实践体系和内容的改革，完善新工科一体化工程实践方案。

图7 一体化工程实践评价与评估

三、坚守与创新，一体化实践教学体系拓展轻工特色

天津科技大学既有轻工技术与工程和食品科学与工程一级学科博士点，又有涵盖了轻工食品类的本科专业，秉承保持和拓展轻工特色理念，为产业发展做出了贡献。学校为适应新时代对高等教育发展的需要，全面提高人才培养质量和能力，实现内涵式发展，着力质量文化建设，在全校范围内开展了本科教育教学思想大讨论，对标《国家标准》，研讨新形势下建设优势特色专业思路，调整优化专业结构和布局。探讨“新工科”建设背景下学校传统优势专业建设与发展途径，以一体化实践教学体系建设为突破口，整合资源，发展理念，促进教学质量提高。

1.发挥和传承“工匠精神”，做实做好实践教学进程

轻工行业既有精雕细刻的产品，又有着保证产品美观实用耐用的一批 “工匠”，“工匠精神”有着良好的传承。新工科的建设是“卓越计划”延伸，“工匠精神”的光大，蕴含着坚守与创新，其一，回归了“具有对职业敬畏、对工作认真、对产品负责、对技艺不断磨练、对行业执着坚守、对领域扎实钻研的工匠精神”[5]，其二，在“中国制造”，迈向“中国智造”的关键时期，新工科提出培养具有创意创新创业和快速学习能力，“注重‘工匠精神’的弘扬与传承，致力于培养有教养的优秀工程师”。[5]如，包装工程专业既列入了教育部卓越计划，又是天津市重点建设的优势特色专业，在一体化建设中，新修订的培养方案单独列出集中实践环节，制定出大纲，包括学科基础课程集中实践环节、专业教育课程集中实践环节（如包装工程综合训练、生产实习、毕业实习、毕业设计），并在全部专业核心课程安排8-12学时实验，在全部学科基础课程安排4-12的实验学时，在专业选修课中增加了“智能包装技术”。利用拓扑图细化了实践教学的流程与节点质量要求，明确了与公共基础课实验、实训的关联度，能力培养的达成度，成立了有轻工企业工程技术人员参加的教学指导委员会，校企结合，细化流程，将实践环节做实做好。

2.坚持“应用型理论教学，工程技术型实践教学”教学理念

学校在2008年本科评估中确立了突出工科实践教学的教学理念，并持之以恒。高等教育中重理论教学轻实践教学现象普遍存在，学生的工程能力滑坡比较严重，“工科教育‘理科化’学生的实习、实训、实践和实操环节亟待加强。”[5]一是要通过一体化建设把已有的实践学时用足用实，二是探讨工程教育理论教学新模式，加大工程实践训练力度，提高学生解决复杂工程问题的能力。一体化体系遵循工程逻辑和教育规律，其一，采用自适应技术，在各层级、各项目自我闭环调节，形成内循环；一体化体系中质量保障体系可通过各层级对实践能力达成度评价、反馈、改进实现外循环。从而通过分散资源整合共享，扩大学生受益面，调动师生的参与改革的积极性；可更多引进行业、产业先进管理理念、方法、手段缩短学生工程能力成熟期。其二，采用逆向技术，“2+2”并进。在一体化设计后分解单元，实施中采用全过程、递进式，可实现快速反应、迭代创新，缩短建设周期，更好地适应市场变化和新专业建设与生成。学校工程训练中心为学生开设了工程认知实践训练和现代制造工程训练等，创办了创新工作坊，分层管理，循序渐进，不再专门开设理论教学课，而让学生在干中学，教师在干中教，利用评价体系及时收集学生评价意见，快速迭代改进。作为阶段性成果，学校在工程训练竞赛中获得天津市一等奖和第八届全国大学生机械创新设计大赛全国决赛一等奖，这都实现了零的突破。

3.培养高质量的人才是教学管理的目标

一体化建设的终极目标同样是不断提升人才培养质量，参照先进制造企业产品、体系和安全三条线并行、上下游不准不合格产品流出的质量宣言，完善一体化质量监控。“学生具有产品的部分属性。一方面，学生的成长与发展过程像“产品”，生产过程一样需要有大量的资金投入，也就是培养学生所耗费的社会劳动，即教育的成本。它包括物化劳动和活劳动，其货币表现为为培养学生由社会和受教育个人直接和间接支付的全部费用；另一方面，学生最终毕业后要走向社会，学生从小的社会（即学校）走向大的社会后，在大的社会中社会化的直接表现形式是被社会的接纳程度。被社会的接纳程度的判定标准就是社会的满意程度，社会上往往以满意程度来判定学生的质量。”[8]一体化实践教学教育目标依据培养标准尤其是业务能力要求，分解各层级阶段性目标；同时对每一个阶段性目标建立质量标准和评价办法，构成质量体系，诸如课程设置、实践内容、过程考核、反馈机制等；作为工程教育的重要内容且贯穿于一体化全过程的是安全文化，安全文化是质量文化的基础，主要是对各层级要有符合人机工程技术要求的措施、环境、宣言，对可能出现的教学缺陷、过程和目标的安全隐患做好教学风险评估，制定管理办法和应急预案，引导和协调学生的一体化实践，并在整个过程中对实践情况和学习效果进行评价和讨论，及时发现实践过程存在的问题，加以修正。既要保证实践过程的安全，又要使学生受到安全文化的熏陶，提高安全意识和避险能力。这三方面是一体化实践教学体系重要组成部分。

学校工程训练中心作为一体化综合平台，实施定置管理和目视管理，树立全周期工程教育理念，在一体化综合平台推进“5S”现场管理法：整理（Seiri）、整顿（Seiton）、清扫（Seiso）、清洁（Seiketsu）、素养（Shitsuke）[9]，将安全文化教育与实践建设纳入一体化工程教育实践教学体系，与现代制造业企业管理接轨；推进工程教育全过程改革。“坚持并落实‘学生中心、成果导向、持续改进’等工程教育专业认证理念，高质量建设工科专业。”[10]

四、结论与展望

轻工行业与专业都面临着转型和升级，高校承担着培养未来引领行业发展人才的要务，机遇和挑战并存，就新工科建设而言，轻工院校处于跟跑，但作为《国家标准》的遵守和执行者，轻工院校与其他高校并跑。一方面要学习和借鉴重点高校成功经验和理念，做好轻工院校质量文化建设，另一方面，继续传承轻工特色和文化，培养出更多更好的专门人才，以满足人民群众对美好生活的需要。基于此，本文分析了轻工行业和专业发展现状，对教育部两次本科专业目录调整所带来的影响，提出了“大轻工”“大食品”的概念，以厘清轻工发展的来龙去脉，明确专业和学校传承特色、转型升级的方向。通过对标《国家标准》，结合所承担的教育部“新工科”研究与实践项目，以天津科技大学为例，提出了轻工类专业一体化实践教学的架构和质量文化建设的思路，借鉴企业的产品、体系、安全三者并行的管理措施，对一体化实践教学体系进行了可行性研究与实践，并总结了阶段性、局部性成果。但随着大类招生和通识教育的广泛开展，“轻工”的概念和界限在一些企业、产品出现模糊，而新兴产业、智能、大数据嵌入轻工产品后已不能用轻工去圈定，这就是需要进一步研究探讨“新工科”在轻工院校如何落地且保持特色，从而避免因同质化而被淘汰的问题。当然同其他高校一样，天津科技大学积极参与新工科项目研究与实践，认真落实和执行《国家标准》，努力把人才培养水平和质量作为评价学校的首要指标，突出学生中心、产出导向、持续改进，将质量文化内化为全体师生的共同价值追求和自觉行为，形成提高人才培养水平为核心的质量文化。