新工科背景下食工类学生工程素质培养模式的探索

梁继宏 张伟光

“新工科”建设是国家教育主管部门针对世界新一轮高科技革命和产业变革而进行的深化教育改革行动，“新工科”这一与原工科有很大区别的全新概念进入大众视野，作为教育改革的新生力量，首先进入高等教育领域，教育部组织众多综合实力很强的高校进行多次充分研讨，2017年教育部组织专家研讨，提出“新工科”建设的“复旦共识”“天大行动”“北京指南”。与传统工科相比较，新工科是以高新技术、高新产业作为支撑的，只有对自身各种类别的知识体系加以整合才能适应新形势发展的需要，这就必然要求新工科专业进行多学科交叉融合的工程教育改革，才能提高学校培养人才的跨学科整合能力和创新思维能力。如今工程设计生产问题过程繁杂，和不同的学科领域相关联，必须掌握各学科系统知识才能很好解决。食品科学与工程专业要培养学生掌握本领域的基本知识技能，从事食品的科研、开发、设计等工作，要使学生具备一定工程素质、应用型复合人才需做好以下几方面工作。

1.合理设定教学内容理论和实践相结合 强化实践教学体系

工程素质是食品工程技术人员必须具备的能力，是通过长时间知识积累的过程，工程素质要求学生具备一定的工程实践能力。首先要认真学习并掌握和工程相关的专业基础课程和专业课程，在此基础上形成工程意识，工程技术人员才能利用工程知识分析具体的工程问题，找出工业过程中相互制约的因素，经过综合分析和详细对比得出解决工程问题的具体方案。把理论和实践相结合是掌握工程知识的有效途径，对于食品生产设备的结构原理及工艺流程，学生学习这些知识有一些困难，如在食品工程原理课堂讲授过程中引入多媒体动画，把离心泵的结构、工作原理、气傅现象、汽蚀现象以视频方式让学生观看，能把不易理解的工程理论知识转换成通俗易懂便于学生能快速理解和掌握的知识，再做相关实验掌握设备的正确操作方法及故障诊断分析，通过这些一定能提高学生学习工程知识的能力，强化学生的工程意识，进一步提高他们的工程实践能力。实践教学体系主要包括基础课实验、专业课实验，以及校内外实践环节，在保证总学分不变的前提下适当增加实践课程学时，依托实习实训基地让学生参与并解决企业存在的一些实际工程问题，培养学生工程素质。为了培养高素质工程应用型人才，还要及时修改培养方案，由学校主管教学部门通过成立专业培养方案工作小组、深入专业对口企业进行调研并征求学生代表的意见，制定出相对完善的人才培养方案。培养方案要能做到学生在校内学到的基础理论知识与技能更能符合工程实践要求，保证学生毕业后不用特殊培训就能更快适应企业工作岗位的需求，从而能促使学校和企业之间在设备更新、技术创新方面密切合作，为学生提供更大的职业发展空间与更多的就业机会。课程设置要符合产业生产的真实情况、行业发展趋势和对人才需求状况，从而培养更加具有工程实践能力的应用型人才。

2.引导学生积极参加学科竞赛 寻求多元化的第二课堂

学科竞赛对于培养学生创新实践能力、提高解决实际工程问题能力、培养学生团队合作精神及综合素质的提高具有特别重要意义，是高等学校实现工程人才培养目标、推动教学全方位改革的重要措施。学科竞赛是将理论教学与实践教学应用于具体实际操作中，大赛有助于推动高等学校食品工程类专业“新工科”建设进度，激发大学生学习工程知识积极性，提高学生实践动手能力和组织管理能力，更有助于推动创新型高素质的工程技术人才培养。把创新理念经过反复的工程实践可以转换为实用的科技成果。学生在参加学科竞赛的过程中面对竞赛出现的实际问题，在详细分析推理后进行不断探索、钻研，能最大程度发挥自己丰富的想象力来解决工程实际问题，从而极大地提高自己的创新实践能力，这是非常符合工程认证和素质教育的需要，更是学生一生都受益的宝贵财富。学科竞赛可使团队中队员之间合作交流能力充分融合，竞赛过程中队长是核心起到掌舵的重要作用，根据队员的各自特点优势分配相应的竞赛任务，大大地增强队员相互间的配合程度，团队合力及沟通能力，为其离校后快速轻松步入社会打下良好坚实的基础。处在现阶段工科学生培养的大环境下，需要协调工程素质方法及实践策略，通过寻求多元化的第二课堂提升工程素质。高等院校为达到激发学生的自身内在潜能，可以在校园中开展了多元化的第二课堂实践构思，循序渐进地促进学生工程素质提升。根据自己对知识掌握情况选择学习参与内容，对于个人能力突出学生可选择独立研究。老师为学生解决专业知识层面的复杂工程问题提供帮助，实践中能使学生具备一定的创新能力。

3.对照课程目标 创建多元化的生产实习教育模式

高等院校在培养学生工程素质的过程中，应该重视学生生产实习活动，运用高效的生产实习方式提高大学生工程素质。生产实习课程目标主要了解生产设备的结构、工作原理及正确操作方法；掌握生产技术及管理并通过培训能够迅速掌握行业的新技术和技能。实践教学是培养学生创新思维、提高实际动手能力的重要保证和途径，目前越来越多的欧美国家对这种观点有相同看法达成了共识，这些国家工科院校现在把培养具有研发能力、实践能力强的工程师作为高等学校教育改革的特别重要内容。按照此观点国内高校也在校园内建立工程训练中心，中心购置了大量先进机床和数控设备，给学生接受工程训练提供必要的硬件保障，让学生在中心工程师的耐心细致的指导下，按照教学计划有针对性地进行工程训练和技术研发活动。大部分高校在安排课程学时分配过程中，把实践课程和理论课程放在同一高度，一些应用型本科学校更加重视实践教学，把实践课程的学分高于理论课程学分。强化实践教学要同时增加实践课程教学的内容和学时，学校要克服资金紧张的困难，在力所能及的情况下适当增加一些经费投入。为了确保实习质量需要建立一些专业对口相对稳定的实践教学基地，面对大多数工厂企业普遍不愿意接收学生实习的现实问题，学校一定要主动公关，必要采取广泛联系校友与企业人事部门、工厂单位建立联系，承诺学校科研骨干教师对企业提供工程技术服务和高级管理人才方面的支持，学校和企业签订双方合作协议，把企业列为学生的实习基地，通过实习把在学校学到的理论知识与工程实际有机结合起来，促进学生实践能力的快速提升。鼓励学生根据自己的兴趣及爱好、毕业后准备从事的工作岗位意向等，选择生产实习的内容，一方面要把生产实习与课程目标紧密相连；另一方面还要和学生的工作岗位意向相互融合，从而能达到生产实习教学目的。高校在生产实习过程中培养学生工程素质，还应快速提升整体的教学工作水平，增强学生的工程素质，在实习过程中应注重培养学生的基础理论与技能，加强学生实践操作能力，全面了解食品行业的前沿技术及发展趋势，提高实践操作的能力。

4.建立实验教学示范中心 引导学生加入科研实践 提高学生综合应用能力

工程综合素质主要是指工程师所具有的完成工业生产部门的设计、制造、运行、研究开发与项目管理等工作所需要的专业知识与能力。齐齐哈尔大学搭建了适合本校食品科学与工程等相关工科专业不同层次需求的工程综合实践教学中心，食品科学与工程专业学生可以在这些平台上进行专业基础的系统学习与全面训练。我校食品与生物工程学院结合我国科技发展趋势和黑龙江省对食品行业发展的战略需求，设立植物性食品加工、玉米深加工、玉米主食工业化、果蔬杂粮饮品、农产品加工、省食品实验教学示范中心、省高校玉米加工技术、省粮油食品加工人才培训中心等8个研究中心（实验室），通过这些中心使学生的专业实践技能得到很好的训练。实验教学示范中心建立层次分明、模块化和系统化的实践教学体系，优化实践环节的训练方式和实训流程，强化学生的工程素质，使中心逐步成为应用型专业特色突出的实践教学基地。加强实验教学示范中心的规章制度建设，使其更加管理规范和操作性强，有助于管理方式和水平不断提高，通过改进实践教学环节来逐渐增加设计性实验、综合性实验与创新性实验的比例。

学生在学校培养期间，实验内容需要持续进行改进优化，毕业前确保达到制订的教学目标。根据工科专业实践性强的特点，一定要重视工科专业的基础性实践操作技能，适当增加一些研究性综合实验项目，加大实验的难度系数。使学生在实验方案研究、过程分析、数据处理等各个方面的能力都明显提高，形成更具有特色的实验教学方案。凭借对科研的意义作用理解及科普知识对学生进行正确引导，促使学生对科研实践的热点、难点及关键性问题具有更多的认识，极大地激发起学生对于科学研究探索的求知欲望、热情和兴趣。结合实验教学示范中心及校外实践教育基地等平台，全方位、多角度参与不同层次的科技创新活动。我校食品与生物工程学院针对省内玉米产业发展中存在的玉米加工副产物资源利用率不高、产品功能性较差以及附加值较低等技术瓶颈问题，师生共同不断探索和开发玉米产业链的上下游相关产品，形成了与这些产业链关联的功能性饲料、生物活性肽、食用菌生产基料等实用技术，攻克了玉米蛋白粉、玉米浆综合开发利用等技术难题，推动了玉米蛋白发酵饲料、功能性低聚糖等多项科技成果在企业转化投产，增强了企业产品的市场竞争力，带动企业新增经济效益数十亿元。引导学生积极加入具体的科研实践中，使学生掌握的各种理论知识与工程实践能够有机结合、相互补充，能使学生工程实践应用能力快速提升。

结语

新工科背景下我国向人才资源强国转变的过程中，为了更好地培养学生的工程素质，使得应用型高校一定要转变思想教育观念及培养理念，加大与相关企业的密切联系，优化课程设置，对教学方法进行合理创新。通过参加学科竞赛及多元化生产实习模式，建立实验教学示范中心强化工程实践环节来培养学生的工程素质，建立了与行业需求相适应的实践教育创新体系，既能够提高学生的实际操作能力，又能够满足工厂工作岗位的实际需要。

基金项目

1.齐齐哈尔大学教育科学研究项目，项目编号：GJQTYB202211。2.黑龙江省高等教育教学改革项目，项目编号：SJGY20200776。

作者简介

梁继宏（1971-），女，广西灵山人，副研究馆员；研究方向：图书编目及文献信息检索。