基于工程教育專業認證的應用型人才培養研究與實踐
——以食品科學與工程專業為例

李 明

改革開放以來，食品工業快速發展，已經成為我國現代工業體系的第一大產業［1-2］.“一帶一路”和“健康中國”戰略目標的提出，進一步推動食品工業的轉型和升級［3］.食品科學與工程類專業是集化學、生物、工程為一體的綜合性學科，培養能夠在食品及相關領域從事生產營銷管理、食品安全評價和監管、技術開發、科學研究、教育教學等工作的人才［4］.如何培養適應新時代食品工業發展需求的人才，是食品科學與工程類專業的使命.對于以服務地方經濟發展、培養應用型人才為目標的地方高校，在構建食品科學與工程類專業人才培養體系時，一定要結合區域資源，打造專業特色，加強人才培養的針對性，形成自身優勢.筆者對多所高校的食品科學與工程類專業的人才培養方案進行了調研，發現各高校食品科學與工程類專業的人才培養方案趨同化嚴重，沒有突出各自的特色.其中，研究型大學和應用研究型大學注重學科體系，課程門數多，涵蓋面廣，學時相對較多，而地方普通高校往往參照研究型大學的人才培養方案設計自己的課程體系，導致專業特色不突出.

本研究以通化師范學院食品科學與工程專業為例，通過對工程教育專業認證核心思想的解讀，對復雜工程問題內涵的分析，結合筆者一線教學和管理工作的實踐與反思，提出面向區域資源和食品產業結構構建課程體系，突出專業特色，并從專業辦學定位和培養目標、課程體系設計、課堂教學優化、教學質量多元評價等多個方面“自上而下”進行了實踐與探究，以期為我國食品科學與工程類專業教育改革提供有益的借鑒.

1 把握工程教育專業認證的核心思想

工程教育專業認證是國際通行的工程教育質量保證制度，也是實現工程教育國際互認和工程師資格國際互認的重要基礎.工程教育專業認證標準（以下簡稱“標準”）對學生在專業中的培養目標、畢業要求、持續改進、課程體系、師資隊伍和支持條件提出了明確要求，其中，培養目標和畢業要求是標準的核心內容.專業的培養目標應符合學校的辦學定位，并且要定期評價和修訂，而畢業要求的達成是培養目標實現的前提保障，正確理解各項畢業要求的內涵則是進一步制定專業課程體系的基礎.

1.1 正確理解畢業要求

標準中給出了12 條畢業要求，包括工程知識、問題分析、設計/開發解決方案、研究、使用現代工具、工程與社會、環境和可持續發展、職業規范、個人和團隊、溝通、項目管理、終身學習，其中有8 條明確提到了“復雜工程問題”.雖然項目管理這一要求中沒有出現“復雜工程問題”的詞語，但項目管理本身也可看作是一個復雜的工程問題.由此可見，解決復雜工程問題的能力是工程教育中人才培養的一項重要內容，體現了畢業生需具備的專業能力.畢業要求中的工程與社會、環境和可持續發展、職業規范和項目管理從人文社科的角度提出了對人才工程素養的要求，而個人和團隊、溝通、終身學習則體現了標準對畢業生個人發展能力的要求.

1.2 正確理解復雜工程問題

專業在構建課程體系的過程中遇到的最大問題是不能正確理解復雜工程問題的內涵，導致畢業要求細化為畢業指標時表述不清楚，在課程設置上與其他高校同類專業對比時不能突出自身的辦學特色.筆者認為對復雜工程問題的內涵可以從以下三個方面綜合來理解，從而幫助我們細化畢業指標點.

（1）理解工程教育專業認證協會對復雜工程問題的表述.工程是指有目的地應用科學［5］.工程問題是利用科學解決問題，達到為人類服務的目的.關于“復雜工程問題”的概念，工程教育專業認證協會從7 個方面表述了其特征，可歸納為：難度大、影響因素多且學科交叉、建模分析、創新求解、超越現有標準和規范、涉及多方利益、綜合性/系統集成性［6-7］.

（2）結合專業辦學定位明確復雜工程問題的范疇和層次.校友會《2020 中國大學分類體系標準》根據高校的辦學類別將中國大學分為研究型、應用研究型、應用型和技術型4類.這4 類大學在國家經濟、社會發展過程中所承擔的角色不同.由于辦學層次的不同，不同類型的大學在人才培養過程中所聚集的復雜工程問題的層次也應該不同.例如，研究型大學處于高等學校的最上層，往往承擔了對國家發展具有重大影響的原創性研究任務，這類大學屬于“學術型”大學，其辦學模式是以學科為導向，注重學生對學科知識體系的掌握，在教學過程中注重知識的“全”和“深”，為國家培養高尖端的人才，對復雜工程問題的定位更趨向于學術性問題.研究型大學課程體系的特點是涵蓋面廣，幾乎包括專業相關的所有課程，并注重理論學習，為研究生的培養做充足的知識儲備.而處于整個高等教育體系基座的則是為數眾多的地方普通高等學校，他們承擔著社會需求的各種各樣的人才，尤其是適應經濟發展需要的應用型人才的培養任務［8］.應用型大學在人才培養過程中不必過分追求知識的“全”和“深”，而應該基于專業辦學方向和培養目標，結合生產實踐強調學用結合、學做結合、學創結合，重視學生的動手能力、運用知識解決實際問題能力的培養，注重提升學生的就業能力，對復雜工程問題的定位應集中在解決一線生產問題上.

（3）以畢業論文（設計）為參照將復雜工程問題具體化.對復雜工程問題的正確理解是細化畢業要求、制訂課程體系的前提基礎，能夠將復雜工程問題形象化有助于培養方案的制訂.筆者認為，在本科應用型人才培養方案的制訂過程中，可將畢業論文（設計）的研究項目作為典型復雜工程問題的參照物，用來指導畢業指標點的細化.例如，在果蔬飲料產品的開發中（如表1 所示），首先應該具備相關的專業知識，然后是對產品開發中的關鍵問題進行辨識，接著是設計方案和實施方案，最終得出科學結論.在畢業指標點的設計中，可基于人才培養目標和專業特色，明確人才應該具備的專業能力，集合各類復雜工程問題，通過從解決復雜問題的途徑中提升專業能力，再由專業能力歸納畢業指標點，最終合理完成人才培養方案中畢業要求的設計.

2 明確應用型人才培養目標和定位

培養目標的確定本質上是明確培養什么樣的人，培養的人必須“德”“才”兼備.“德”是指培養的人要有家國情懷，能自覺踐行社會主義核心價值觀，具有良好的職業道德和素養.“才”是指培養的人具備解決復雜工程問題和終身學習的能力，且二者相輔相成.畢業生走出校園踏入工作崗位后，往往面對的是新的知識和新的問題，只有掌握了扎實的專業基礎知識和學習方法才能快速地掌握新知識，只有懂得了分析問題、解決問題的途徑和方法，才能更好地處理新的問題.“授之以魚不如授之以漁”.因此，在應用型人才培養過程中應該以能力培養為導向，以厚基礎、強實踐為目標，合理設計教學過程.此外，應用型人才培養目標的定位還應當結合區域資源和地域特色，服務區域發展和滿足行業需求.例如，筆者單位位于吉林省東南部，所在城市坐落于長白山腳下，擁有豐富的自然資源，有眾多的葡萄酒企業，是我國著名的葡萄酒城.食品科學與工程專業圍繞長白山食用植物資源、葡萄酒產業開展教學與科研，在專業課程設置中聚焦果蔬加工與貯藏、飲料工藝學、葡萄酒的生產、品評與檢測等相關課程，突出專業特色.通過這種模式培養出的人才不僅在專業能力上與其他高校的同類專業的畢業生相比具有“一技之長”，同時也滿足了當地企業對專門人才的需求.

3 對接生產過程，合理構建課程體系

以《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》和《工程教育專業認證標準》的要求為基礎，結合實際生產，通過將工作過程系統化（行動領域），教學過程工作化（學習領域）設計課程體系［6］.例如，食品企業的建設和生產過程可分解為：廠房設計→生產線設計→原料采購與檢驗→產品加工→成品貯藏→產品運輸等幾個重要環節.根據各環節的典型工作任務（行動領域）提升核心能力（實

踐技能），設計實踐技能培養路線圖，依據實踐技能設置相應的課程（學習領域）.例如，在檢驗工作中（行動領域），要求學生具備的實踐技能能夠基于專業知識解讀國標，理解國標的檢測原理和方法，然后，嚴格按照國標規范性地實施檢測過程，并能夠對檢測結果的有效性進行判斷.基于實踐技能的培養要求，在專業課程體系構建中必須包括“分析化學”“儀器分析”和“食品分析與檢驗”等課程.同時，在課程體系的構建中，必須保證必修課程對實踐能力培養及畢業指標點的高度支撐，而選修課程的設置則是起到擴展和補充的作用，服務于學生的個人興趣，進一步擴展和強化某項專業知識和專業技能，實現應用型人才培養的多樣化.

表1 以果蔬飲料產品開發為例簡述畢業指標點歸納過程

高校的人才培養方案一般由三個主要部分構成：通識課程、專業課程（必修+選修）和實踐+創新平臺.專業必修課程一般分為三個層次：學科基礎、專業基礎和專業核心.在人才培養方案中，專業核心課程和實踐平臺是體現專業定位和特色的關鍵部分.培養方案的課程布局中，一方面在知識體系中要涵蓋行動領域的各個環節，另一方面也要基于專業特色有所側重.例如，工程教育專業認證要求食品科學與工程專業的專業類課程包含食品生產車間與工廠設計的知識領域.通化師范學院食品科學與工程專業基于自身專業定位和特色，將該知識領域融合到工藝課程和專業見習、實習中，并沒有在專業核心課程中獨立安排一門“食品工廠設計”課程，而是將該門課程安排在專業選修課中，學生可基于自己的興趣進行選修，以擴展和強化這方面的知識.這樣既可以在知識領域中涵蓋食品生產車間與工廠設計的內容，又能達成培養目標，突出專業特色.因此，專業的課程體系構建一定要符合自身定位和特色，以工程教育專業認證的精神為指導，而不是教條地使用工程教育專業認證的標準.

4 優化課堂教學，注重能力培養

教學過程的實施最終要落實到每一門具體的課程，通過每一門課程目標的實現完成整體人才培養目標.教學過程一般由課堂教學和實踐教學組成.課堂教學主要包括理論教學和實驗教學.實踐教學主要包括專題實踐、見習、實習、畢業論文，以及創新創業、學科競賽等第二課堂活動.各項教學活動都應該基于專業定位和特色，以能力培養為核心，對接生產實踐，設計教學過程.

4.1 課堂教學

理論教學首先要明確課程目標，然后將課程目標進一步細化為各個單元的教學目標，并在教學目標中體現態度（課程思政）、知識和能力.在應用型人才培養中，理論教學要對接生產實踐，輕學科，重專業，抓住重點，以知識的應用為教學目標.實驗教學也要圍繞課程目標開展，可根據難易程度將實驗項目分為基礎型實驗、綜合型實驗和設計型實驗.基礎型實驗教學的目的是鞏固理論知識和強化學生的動手能力；綜合型實驗是讓學生通過處理復雜任務進一步提高動手能力；設計型實驗是讓學生通過調研、設計、實施、修正/優化、得出有效結論的過程，進一步強化學生的知識應用能力，提升學生的思維能力.

4.2 實踐教學

專題實踐是依據實踐能力培養路線圖設置實踐項目，強化學生各項專業技能.各項專業實踐內容要緊密圍繞專業培養目標和專業特色，按照基礎能力、核心能力、創新能力三個層次順序開展，逐步提升學生專業能力.例如，基礎能力包括外語溝通能力、計算機應用能力和化學實驗基礎操作能力；核心能力包含工程設計能力、食品安全監管能力和食品生產能力；創新能力包括功能食品開發能力、科研能力、管理與營銷能力.每一項專業能力都設置對應的課程和實踐訓練項目，以保障專業能力目標的達成.此外，專業見習要制訂目標明確的見習方案，與企業充分溝通和協商，保證見習內容落到實處，避免“走馬觀花”，導致成本大、收益小.專業實習是對學生綜合能力的考驗，實習成績要有明確的評價指標，同時在成績構成上要以企業評價為主體，從而能夠真實地反映學生在工作崗位上表現出的優點和不足，促進育人體系的持續改進.

4.3 創新能力培養

創新能力培養的核心是對學生思維能力的訓練.學生創新思維的培養可以分為三個層次（階段）：初級思考力→中級思考力→深度思考力.在初級思考力階段，學生形成獨立思考的習慣，可以利用已有知識解釋食品生產中的現象；在中級思考力階段，學生能夠經過思考找到解決問題的方向，能夠通過對資料的收集、整理、歸納和分析后提取有效信息，并在教師的指導下設計解決問題的方案；在深度思考力階段，學生具備了獨立解決復雜工程問題的能力.創新思維的培養應當融合在大學教育的各個環節之中.實踐能力培養路線圖中的創新能力培養模塊的重點是通過課程學習和實踐訓練，使學生由中級思考力提升至深度思考力，從而實現“雙創”人才的培養目標.

5 建立多元評價機制，持續改進培養方案

合理的教學評價機制是人才培養目標達成的保障，是推動人才培養方案持續改進的基礎.有效的評價機制應該涵蓋教學過程、課程質量和課程體系.評價體系可以由三部分組成，分別是校內評價、畢業生評價和社會評價.其中，畢業生評價和社會評價應該占據更大的比重.學生是教學活動的直接“消費者”，學生畢業后踏入工作崗位，學校的教育成果將受到考驗，學生的就業能力直接反映了學校人才培養的質量.因此，建立畢業生跟蹤反饋機制將對教學體系的改進具有很大的參考作用.社會是畢業生的“需求者”，也是畢業生的直接“使用者”，對畢業生的質量會給予客觀、真實的評價.應用型人才培養的目標是提高學生的就業能力，滿足社會對人才的需求.因此，教學質量評價體系必須多元化，才能充分反映教學體系中存在的不足，以促進人才培養方案持續改進.

6 結論

黨的十九大對我國高等教育提出了新的要求，普通本科高校必須向應用型高校轉變，提升服務區域發展能力，要著眼于培養學生的創新精神和實踐能力，促使“中國制造”走向“中國智造”.在工程教育專業認證背景下，應用型人才的培養應該充分領會工程教育專業認證的精神，以學生為中心，以產出為導向，設計教學過程；以服務區域發展為目標，結合地域特色，確定專業定位，突出專業特色，進而明確人才培養目標.專業要正確理解復雜工程問題的內涵，制訂合理的畢業指標點，從而指導課程布局.專業在教學過程的實施中要將改革落到實處，落到每一門課程，形成以能力培養為核心的教學大綱.學校要建立由校內督導、畢業生和社會組成的多元質量評價體系，并參與到所有教學環節的質量評價，通過查找不足，以問題為導向不斷優化人才培養體系.