地方高校新工科建设探索——食品科学与工程专业工程教育方法改革与实践

周 慧，汪秋宽，马永生，任丹丹，何云海，丛海花，武 龙

（大连海洋大学 食品科学与工程学院，辽宁大连 116023）

“新工科建设”是国家为应对新一轮科技革命与产业变革而提出的一项持续深化工程教育改革的重大战略行动[1]。食品产业是我国现代工业体系中的支柱产业。在当前推进产业转型升级、追求高质量发展形势下，高校食品类专业的改革与建设任务艰巨、责任重大[2]。在教育部公布的首批“新工科”研究与实践项目中，已经出现食品科学与工程专业人才培养体系的重构与实践课题[3-4]。大连海洋大学食品科学与工程专业作为辽宁省一流本科教育示范专业，未来的建设与改革必将围绕新工科建设展开。

新工科是“卓越工程师教育培养计划”的升级版[5]。在新工科建设的北京指南中，明确指出促进高校在不同层次不同领域办出特色、办出水平，其中地方高校要对区域经济发展和产业转型升级发挥支撑作用，努力培养各种类型的高素质工程人才，全面提升工程教育质量[6]。

环黄、渤海区域发展优势突出。区域内农产品特别是海洋水产资源丰富，围绕水产品加工已形成特色产业集群，对区域经济、社会及生态影响深远。大连海洋大学坐拥双重地域优势，是我国北方地区唯一一所以海洋和水产学科为特色的省属高校，设置食品科学与工程类工科专业，旨在满足相关行业和区域发展对现代海洋水产食品加工与制造人才的迫切需求。专业在发展建设过程中始终秉承海洋食品产业链协同发展理念，依托水产、海洋、食品优势学科，着眼区域特色海洋水产资源的可持续利用，培养“精加工、重创新、能开发、懂设计”的人才。

学校以此为契机，深入推进改革，努力将食品科学与工程专业打造为卓越海洋食品工程师的摇篮，为辽宁省推进“一带五基地”建设、实施“五大区域发展战略”提供有力人才保障。

1 改革与实践方案

随着经济社会的高速发展及高等教育的不断进步，相关专业发展建设所面临的挑战日益增加、竞争日趋激烈。在此背景下，食品科学与工程专业聚焦新工科建设带来的5 个方面问题，着力对构建工科专业发展新模式开展了改革探索。

根据新工科建设行动路线[7-8]，创新工程教育方式与手段。立足专业办学定位、办学条件与教育理念，将卓越工程师培养融入专业建设，从人才培养目标与培养方案、培养模式、课程体系、教学资源与条件、教学手段与方法及师资队伍等方面切入，深化内涵建设、优化资源配置，推进卓越工程师的培养。

1.1 深化人才培养模式改革

人才培养模式以导师制为核心，实行个性化、小班化、交流化的“一制三化”改革；在三、四年级本科生，为每位学生分配指导教师进行导师制培养，指导教师对学生进行毕业前学业的一对一全程指导，包括课程修读、综合能力训练、实习实训、创新创业、毕业论文、就业等，形成个性化人才培养规划；在前期工作基础上，选拔有潜力新生组建蓝色英才优秀生实验班，遵循“加强基础、强化特色、因材施教、重点培养”的原则，与国内知名涉海高校合作开展特色人才培养改革试点；加强与海洋水产相关学科高等教育先进国家开展人才培养合作；内外结合为强化专业特色提供动力。

1.2 将工程实践理念融入人才培养目标

结合政府工作目标、行业发展趋势、用人单位需求与学科专业实际，在专业原培养目标对知识、能力与素质要求基础上，进一步明确培养具有高度的社会责任感，良好的思想品德与科学文化素养，数学、化学和生物学基础扎实，系统掌握食品科学与工程专业知识、理论和实践技能，并能用于发现、分析行业实际问题，具备解决食品，尤其是海洋食品的工业化生产、工程设计和产品研发相关问题的能力，具有良好的职业道德与职业发展综合素养，能够在食品生产、流通、消费、监管领域从事产品创制、技术开发、工程设计、生产管理、研究开发等方面工作的应用型人才，将工程实践理念融入人才培养目标中。

1.3 结合国家标准和工程教育专业认证要求设置理论课程

坚持以高于“国家标准”的要求展开建设，学校于2018 年启动了工程教育专业认证工作。在新的培养方案制定过程中，以国家标准和工程教育专业认证要求为依据，制定食品科学与工程专业的人才培养目标、毕业要求和课程设置。在课程方面，设置了专业所需的“数学”“物理”“化学”“生物”等自然科学课程，“化工原理”“水产品加工工艺学”“现代食品工厂设计”“食品罐藏工艺学”“食品机械与设备”“食品低温保藏加工技术”等食品工艺和工程课程，以及“食品质量管理与控制”“食品标准法规与审核认证”等管理课程。通过这些课程学习，学生能够掌握专业相关工程基础知识与实践技能，用于解决复杂的食品工程问题；熟悉食品产业相关标准、法律法规方针政策；了解国内外相关领域发展前沿，理解应承担的社会责任；在项目管理方面，具备一定的食品工业化生产相关经济决策和工程管理基本知识，能够在产品设计、工艺开发与基本工程设计过程中加以运用。

1.4 围绕工程教育和创新创业构建实践教学体系

在新的培养方案中，实践教学体系由科学训练、实习实训及专题研究三大模块组成，依靠“校内基础平台”“校外实训平台”及“能力提升平台”完成点线面结合的实践教学，从而支撑工程教育和创新创业教育。

科学训练模块包含科研基础训练和创新创业实践活动，主要有学术讲座、大学生创新创业训练计划、科技创新竞赛、创新创业项目等形式，加大学生选择空间，方便学生根据兴趣跨专业学习。不同的训练形式采用不同的教学方法和多样的考核方式，形成以学习者为中心的工程教育模式。该模块在食品科学（省级） 实验教学示范中心、食品工程（省级） 虚拟仿真实践教学中心的校内基础平台完成。平台面向学生完全开放，除常规实践教学外，还可支持创新创业训练项目、科技竞赛及专题研究等创新创业活动。

实习实训模块包含工厂设计实习、专业综合能力训练、工艺实习和毕业实习，主要结合企业要求，在生产、研发、流通及服务类校外实践基地开展，在功能上侧重“线”，即学生未来职业发展路线。目前，在食品行业内知名企业建有25 个校外就业创业实习基地，可承担食品研发、生产、品控、流通及服务等环节的实习实训及创业教育。结合企业生产实际，为了实现人才的个性化、分方向培养，保证实践教学效果最大化，实习实训采取“大分散、小集中”的形式。实践环节使学生的实践在食品生产线上完成，直接与生产实际结合，实现工程教育与产业发展紧密联系、相互支撑。

专题研究模块以高水平科研平台为支撑，以教师所从事的研究开发工作为载体，配合导师制培养模式开展，在功能上突显“点”，即人才的个性化培养亮点，是科学训练模块的延伸。该模块由能力提升平台支撑，与所在单位高水平科研平台融合，提升创新创业教育的层次与水平，进而发挥引领与示范作用。平台面向导师制培养阶段的本科学生开放，主要承担专题研究及科技创新创业活动。

1.5 通过跨校修读和虚拟仿真等手段创新工程实践教学

“食品工程原理”是专业核心课程之一，是连接基础课与专业课之间的一座桥梁，具有很强的实践性、工程性，为后续学习工程类、工艺类、技术设备类、工厂设计类课程，将来从事有关工作打好工程技术方面的基础。

该课程的理论教学依托MOOC 平台，采用线上线下混合教学模式，线上跨校修读（东北大学张廷安教授） 的学习，共享优质线上资源，优化教学资源，普及智能在线学习平台，完善考核评价体系，实现线上线下混合式教学，转变教学中心。

在实践教学中，依托两处省级实验教学示范中心，实施“以实为主、虚实结合”的实践教学，以虚拟仿真实验强化工程设计与计算能力，以实操实验训练实践创新能力，创新工程实践教学方式。购进“化工原理”三维交互式虚拟仿真实验教学软件1 套。结合专业特色和地域优势，秉承工程教育与产业发展紧密联系、相互支撑的原则[9]，自主研发了“藻类精深加工与资源综合利用”和“蛋白酶解制海洋活性肽虚拟仿真软件”虚拟仿真实验项目，设计了研究创新性实验“食品物料干燥曲线与干燥速率曲线的测定”，组织学生参加全国大学生食品工程虚拟仿真大赛、大学生创新创业训练计划项目等。

上述各类教学内容与资源及智能教学平台在课程教学过程中100%得到应用。其中，理论及实践类直接受益学生约180 人/学年，“双创”类直接受益学生约30 人/学年。

1.6 积极通过第二课堂培养学生的工程和创新创业意识

第二课堂包括大学生创新创业训练计划项目、专家学术讲座、各级别创新创业竞赛、科学研究、就业创业等。第二课堂是第一课堂教育的延伸和应用，积极引导学生将第一课堂所学的工程知识运用到第二课堂，实现第一与第二课堂的有机融合，形成高质量成果，通过积极宣传高质量作品，在学生教育中发挥引领与示范作用。

与水产食品行业知名企业联合举办年度“海洋食品创新大赛”，鼓励师生依托科研项目开展海洋食品创新研发，激发师生参与创新创业活动热情。通过成果汇报、学术研讨、公正评比等环节，全面训练、提高学生的科技创新创业意识和能力，为形成高质量的创新创业教育成果提供沃土。在产品开发过程中，引导学生将创意与生产实际相结合，思考实际生产过程中的工程及项目管理问题，并邀请企业技术及管理人员参与开发过程，指导学生解决工程问题。因此，通过创新大赛，学生可以了解食品生产的全流程，培养学生的工程意识。

1.7 多措并举补强师资队伍

通过政策引导、内部培养与外部引进相结合，不断提升师资队伍工程教育工作意识与能力，全面提高工作水平。派遣教学骨干定期参加食品生产相关学术会议，并通过定期组织教研室活动分享心得、交流经验，定期邀请国内外学术界、企业界及政府有关部门知名人士交流指导，通过“走出去、请进来”提升工程教育水平。派遣优秀青年教师赴行业企业实践锻炼，培养“双师型”教师，并聘请经历丰富的知名企业家为兼职教师，定期为学生授课，分享生产过程中的工程问题及解决方案创业经验，弥补专职教师队伍工程教育短板。

2 改革与实践成效

随着以学生兴趣为导向的教学方法改革与实践的不断深入，学生学习积极性、参与创新创业的积极性明显提高，专业教学整体工作水平不断提升。

近5 年来，每年获批大学生创新创业训练计划项目数由7 项增加到14 项，其中国家级、省级项目稳定在每年5 项左右。学生社团“蓝海食品创客坊”骨干参与导师科研活动，在2017—2019 年连续获批3 项国家级“大创”项目，在国家海藻加工研究开发中心科研平台支撑下，发表EI 收录研究论文3 篇、获授权国家发明专利1 项，参加科技创新竞赛获国家级三等奖2 项、省级二等奖3 项，发挥了显著的引领与示范作用。2017 年12 月举办的首届大连海洋大学“海洋食品”创新大赛中，学生参与科技创新积极性空前高涨，参赛队伍达35 支，涉及相关专业学生120 余人，覆盖率达25%。2018 年第二届赛事竞赛主题进一步拓展，涵盖海洋食品研制开发、加工设备（含软件） 开发、营销（含包装） 策划等，影响力得到进一步扩大，共有来自本校8 个学院的研究生、本科生共计372 人组成70 个团队提交报名申请，作品质量较首届赛事明显提升。通过办赛与参赛“轮作”式培养，2018 年度以“打造海洋健康食品”为主题共获辽宁省普通高等学校本科大学生食品创新大赛一等奖2 项、二等奖5 项、三等奖8 项，并获其他省级以上创新创业竞赛奖励多项，较以往进步显著。部分获奖作品还显示出一定的孵化潜力，团队自主形成了创业意向。

3 结语

改革推动人才培养质量的持续改进。调查显示2018 届毕业生中，近40%的学生赴国内外高校攻读硕士学位研究生，超过90%的学生在食品行业就业；90%的毕业生对就业满意，98%的企业对毕业生质量满意，达到企业的期望。因此，改革建设成效得到学生、教师、学校、同行及社会的广泛认可。