多学科融合食品科学与工程专业人才培养的研究

葛雪梅 吴彩娥 李婷婷

摘    要：培养具有创新意识和掌握多学科知识与技术的人才是提高高等教育的一项重要任务，文章通过对多学科融合人才培养中教学和实践的现状、实现方式进行分析，并以南京林业大学食品科学与工程专业为例，对构建本科教育多学科融合人才培养模式进行探讨与总结。

关键词：多学科融合;培养模式;教学与实践

中图分类号：G640          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2021）09-0065-03

一、引言

随着食品科学与工程专业建设的不断发展、新工科背景专业建设的需求，食品科学与工程专业培养过程中对本科毕业生所具备的专业化、多学科、工程化、国际化及自主学习能力需求也不断提高。因此，需要从平台建设、课程改革、实践训练、师资队伍等诸多方面进行建设与改进，进而培养在食品生产、食品质量检验及监督、大中专院校、科研院所等单位从事食品生产技术、工艺设计、质量检验及安全控制、功能食品研发、教学研究等诸多工作领域的领军人才与高素质创新创业人才。

二、多学科融合食品专业人才培养的必要性

学科交叉融合是在承认不同学科差异的基础上，不斷打破学科边界，促进学科间相互渗透、相互交叉的活动。21世纪以来，多学科融合与交叉在诸多专业领域的教育中尤为重要，诸多重大发现甚至诺贝尔奖级的科研成果，均与多学科交叉融合密不可分。多学科交叉融合可以有效打破狭隘的学科边界，完善知识结构与体系，进而激发出更多的创新理念与思想。据统计，在1901年到2008年间，共有52%的物理、化学、生物诺贝尔奖极大程度归功于不同学科的交叉与融合[1-2]。多学科融合是食品科学与工程专业发展的趋势，也是目前科学研究及产品开发中产生创新成果的有效途径;同时，在科研领域与企业对食品科学与工程专业人才的要求中，也呈现出了多学科化的状态，越来越多的食品企业及科研院所，更加青睐除专业技能外，具备与食品专业相关学科知识与能力的毕业生。在食品科学与工程人才培养过程中，应避免出现不同学科之间的割裂现象，将促进学科融合作为教学与实践活动的主要内容。同时，在教学与科研工作中，不断交流、探讨多学科融合的有效组织模式与具体实践方案[3-6]。

三、国内外研究现状

多学科融合与交叉的教育模式已经成为当今世界一流大学的共识与特征，哈佛大学的教育计划基于这样的信仰：让每一位哈佛大学学生既受到专业的学术训练，也受到广泛的多学科知识教育。目前，国内关于高等教育要求的方向，逐渐从基础教育转向注重学生工程素质培养，曾先后提出“卓越工程师计划”“新工科”等，并对开设食品科学与工程专业的高等院校进行了相关的工程教育专业认证，先后有江南大学、福建农林大学、中南林业科技大学与西北农林科技大学等26所高校通过认证[7-8]。各大高校在最新版培养方案修订过程中，以社会对专业人才的需求条件为依据，以提高学生的工程化能力培养为核心目标，根据各大高校的办学特色与平台支撑，在专业课程教学与实验以及生产实践的过程中融入了多学科交叉的特色，旨在培养具备综合能力、工程素质、思维开拓的优秀毕业生，以更好地适应社会多元化专业需求[9-13]。

四、依据办学特色的多学科融合人才培养模式建立

（一）多学科融合的总体思路与资源配置

随着人工智能、3D技术、新能源开发、新型光学与数字技术等革新的出现，德国工业4.0在各个行业中的不断渗透，工业化变革促使企业、科研院所等对人才的需求发生了较大的转变，不同学科之间的边界逐渐模糊，逐渐倡导多学科交叉融合的教学模式，国内外各大高校已充分意识到这一转变的关键性，并根据社会的需求导向，对人才培养模式进行相应的改革[14-17]。

目前，根据教育部高等教育人才培养的指导思想，多数高等院校的最新培养方案均提出以工程素质为核心，分别从知识、能力、素质三个维度进行全方位人才培养，在此过程中，多学科的渗透是实现人才培养目标的重要要素[18]。而在实现多学科融合教学的具体实践过程中，主要内容是构建与之相关的师资、教学、实验、工程训练体系，进行合理的设置与资源配置，如聘请其他学科专家承担本科生课程教学、实验及毕业设计，并合理配比食品专业教师与相关学科教师比例;根据多学科融合要求，重新进行课程（包括课堂教学与实验课程）、学分、学时设置;建设多学科交叉的综合实践实训基地等。从而构建多层次、模块化、开放式、跨学科、综合性的多学科融合教学资源库[19]。

（二）基于多学科融合课程设置与教学模式的改革

食品科学与工程涉及多个学科，与化学、生物学、物理学、医学和工程学等学科紧密相关， 培养具有多学科领域专业知识的复合型人才。在教学要求的基础上，食品科学与工程专业课程设置更加注重学生工程能力的培养与多学科知识的学习。如在入学第一学期为新生安排专业课讲解，请相关领域的专业教师对食品科学与工程专业从不同角度进行进一步讲解，让学生对本专业有一定广度与深度的认识。在课程设置中，以科技课外活动、大学生创新创业素质教育等课程鼓励学生理解工程与社会之间的联系，全面了解领域相关的技术标准、知识产权、产业政策、法律法规和质量管理体系。同时，注重食品科学与工程专业相关领域学科课程学习，如“食品机械与设备”及相关自动化等课程内容的学习，并进行相关的实践活动，充分培养学生跨学科的综合知识与运用能力，并鼓励学生通过校内或者校外公开课学习与学科相关领域的知识[20-21]。

（三）多学科融合工程训练实践平台的搭建，产教结合协同育人

在以多学科融合模式为重点的课程基础上，培养学生的实践能力与工程能力是食品科学与工程专业高等教育的任务之一，随着社会对本专业毕业生能力需求的不断提高，需要我们在教学实践过程中，与专业相关领域的实践平台共同研讨，搭建综合性多学科融合的实践平台。如在学校综合实践实训实验中，食品加工与检测后，可与包装专业实践平台和印刷专业实践平台相结合，进行食品的包装与相关的印刷，使学生对食品加工与生产的环节有全面的了解。同时，聘请跨学科的企业专家来校进行讲座与指导，并安排学生走进相关领域学科的工厂实际参观、实践，从而综合、全面了解食品科学与工程专业领域的工业化过程[22-24]。

（四）全面提升教师专业能力与工程素质，发挥导师指导作用

全面提升教师的专业技能尤其是工程素质已成为目前高等教育亟待解决的重要问题之一，大学教师不仅需要具备扎实的专业基础、科研能力及教学技能，更要有宽厚的交叉学科知识基础与广阔的多学科视野，同时，全面提升教师工程素质水平也是从根本上促进学生实践能力的有效方式[25-26]。如，促使教师尤其是具备工程教育背景教师全面参与到学生生产实习中或分批参加企业挂职培训，改变目前高等教育中专业课教师工程能力相对较弱的现状;同时，鼓励教师在教学、科研工作中重视与相关学科结合，从而加快促进教学过程中的交叉学科发展，切实满足高等教育中“宽口径、厚基础”的具体要求，培养具备多学科交叉基础、工程素质能力的复合型人才[27-32]。

（五）其他

在多学科交叉融合的教学实践中，为了充分提高学生的学习积极性，培养学生自主创新实践意识与能力，采用多种方式相结合的方法及激励方式。如，与印刷工程、包装工程专业的教师共同建立与学科相结合的教学案例库，聘请企业专家来校进行探讨与指导，并鼓励授课教师在教学过程中采用，及时提供反馈意见，使案例库的建设内容得到不断的充实、优化、拓展;同时，可以建立跨学科在线互动平台，形式可以包括优秀课堂教学视频、作业、测试及在线问答等，学生可通过电脑或手机APP随时在线学习，并与教师进行直接的请教与交流，提高学生自主学习能力，并补充课堂教学内容。在线学习可采取翻转课堂教学模式进行授课，教师就某章节或某一部分内容要求学生课前在线学习，课堂以讨论为主，并通过在线作业、测试及问答等形式对学习内容进行深化;此外，不同学科的教师可以团队的形式指导、鼓励学生积极参加大学生优秀论文作品大赛、创新创业大赛、挑战杯等国家、省、市和校级竞赛，并针对特定的选题提倡与交叉学科学生共同组队完成，使学生在实践过程中，对与学科交叉的理论知识得到充分认识与提升[33-35]。

五、南京林业大学食品专业多学科融合人才培养实例与工作展望

南京林业大学食品科学与工程专业在人才培养中，非常重视通过多学科融合方式提升学生的能力与素质。在专业人才培养过程中充分体现林源化特色，并与诸多学科紧密交叉融合，在教学与实践中不斷进行探讨与总结。食品科学与工程专业充分依托南京林业大学的林业特色办学，与轻工与食品学院“林业、食品、印刷、包装”等多学科教学与实践平台结合（如图1所示），将学院特色学科——智能机械电子、印刷与包装等融入到食品科学与工程专业人才培养体系中，将与之相关的现代传感器技术、农林食品无损检测技术、自动控制技术、网络技术以及多元信息融合技术等专业技术纳入教学与实践过程中，使学生在未来的工作中能适应企业日益自动化、信息化、集成化和智能化的需要。

通过与同类院校的调研、学习与交流，在多学科交叉融合的教学实践工作中，我们应在今后工作中更加重视以下几个方面：（1）举办食品科学与工程专业近五年毕业生交流会，通过毕业生在工作中的切实体会，把握学科融合的发展方向，并充实多学科融合教学的内容。（2）合理引进具有大型企业工作经验的博士研究

生，承担本科教学与实践，切实提高学生工程能力。

（3）加强学院与学院、学院与外校之间的学科共建，对目前多学科融合内容进行院内、院间及校间的不断更新、组合和优化，全方位建设多学科融合的教学实践平台。

六、结论

目前，在新工科建设教学改革中，重点工作在于培养具有创新意识和掌握多学科知识与技术的人才，本文结合南京林业大学食品科学与工程专业本科教学改革实践工作的经验，对构建本科教育多学科融合人才培养模式的建立进行探讨，在今后教学持续改进方案中加以具体实施、实践与总结，并反馈至之后的教育、教学工作中，以动态的工作模式优化出最佳的适应新工科建设下的大学本科食品科学与工程专业教学与实践模式。

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