工程認證與新工科背景下食品專業人才培養策略

謝鳳英，王輝，吳瑕，劉旭，張爽

東北農業大學食品學院（哈爾濱 150030）

工程教育專業認證起源于美國、英國和加拿大等歐美國家的民間工程專業團體在1989年簽署的《華盛頓協議》，該協議確認簽約成員國之間認證的工程學歷具有實質等效性。其后，《華盛頓協議》基于成果導向教育（outcome-based education，OBE）理念制定出工程類人才培養的畢業要求，該協議成員國將其作為工程教育專業認證的評價標準而全面執行。經過多年的探索與實踐，OBE理念逐漸衍生出工程教育專業認證3項基本原則，即反向設計（Reverse Design，RD）、以學生為中心（Student Centered，SC）和持續改進（Continuous Improvement，CI）[1]。工程教育的目的是為工業界培養出可以滿足當今經濟社會發展需要的高素質工程技術人才[2]，但隨著戰略性新興產業規劃的頒發與實施，特別是2017年教育部發布的關于新工科研究與實踐的系列通知之后，高等教育傳統的人才培養模式不能滿足經濟社會對工程類技術人才的需求。食品科學與工程作為應用性較強的工科專業，其培養的工程技術人員對我國食品行業的發展起著重要的支撐作用，然而隨著新經濟的加速發展食品行業技術和設備快速更新，食品工程類創新型人才大量短缺[3]。

1 我國工程教育專業認證的溯源及現狀

我國工程教育專業認證始于1985年由國家教委發布的《關于開展高等工程教育評估研究和試點工作的通知》，該通知指出高等工程教育評估制度是教育體制改革的必然要求，也是提高我國高等工程教育質量的必要手段；于1992年分別在清華大學、同濟大學、天津大學和東南大學的建筑學專業開展教育評估試點工作[4]，此階段所積累的工作經驗為我國工程教育專業認證的發展奠定堅實的實踐基礎。2005年由國務院18個部門或單位組成的全國工程師制度改革協調小組正式成立，開始著手于工程師制度框架的制定及工程教育專業認證體系的研究，并在2006年3月由教育部和中國科學技術協會組織成立教育部工程教育專業認證專家委員會，至此我國工程教育認證工作正式拉開序幕[5]。

1.1 我國高等院校通過工程教育認證本科專業的基本情況

2007—2020年我國高等院校本科專業通過工程教育認證的基本情況如圖1所示。2007年機械工程及自動化、食品科學與工程和環境工程等11個本科專業通過中國教育工程專業認證協會認證。其后，每年通過認證的本科專業數量呈現線性增長，至2020年度通過中國教育工程專業認證協會認證的本科專業數目增至47個。其中，專業數量年度增幅最大的年份為2011年，2013年和2017年，其年度增幅程度分別為38.46%，43.75%和32.26%，而到2018年，2019年和2020年通過工程認證的本科專業數目年度增幅程度分別降至0，19.51%和-4.00%。從2007年啟動至2016年中國成為《華盛頓協議》的正式會員，我國工程教育認證通過對國際工程教育專業認證標準的解讀及實踐探索制定出由通用標準和專業補充標準組成的《工程教育專業論證標準》，并逐漸形成囊括專業培養目標、畢業要求，以及培養目標和畢業要求與課程體系之間的關系，培養目標和畢業要求達成度評價與改進機制等完整的理論體系[6-7]。但隨著工程教育專業認證理論體系的不斷完善，近年內制定并遵循的《工程教育認證標準》對申請認證專業所在高校的辦學情況和教學質量又提出更高要求，通過工程教育專業認證的本科專業數量開始出現趨于穩定的變化趨勢。

圖1 2007—2020年我國高等院校通過工程教育認證的本科專業數量[8]

1.2 通過工程教育專業認證高等院校的基本情況

2007—2020年我國通過工程教育認證專業所在高等院校的基本情況見圖2。本科專業通過工程教育認證的高等院校數量按年份呈現指數增長。其中，2007年11個專業共有38所高等院校通過工程教育專業認證，而至2020年度47個專業工程教育認證通過的高等院校數量增至377所。2010年工程教育專業認證的高等院校數目年度增幅最高，13個專業共計44所高校通過工程教育專業認證，年度增幅為83.33%，而2018年，2019年和2020年通過工程認證高校數目的年度增幅分別為55.30%，35.12%和51.26%。由此可見，工程教育專業認證的認證經歷可為其他高校相同專業的工程認證工作積累經驗，提高該類專業的工程教育專業認證的通過率。此外，隨著工程教育認證系統的不斷完善，其對高等院校學科專業現狀及發展前景提出更加嚴格的認證要求，也意味著通過工程教育認證的實施我國工科人才培養體系越發健全。

圖2 2007—2020年我國工程教育專業認證通過的高等院校數量[8]

1.3 食品科學與工程專業通過工程教育專業認證的基本情況

食品科學與工程專業是我國申請工程教育專業認證較早的學科專業之一，2007年我國工程教育認證工作正式啟動，江南大學和中國海洋大學2所高校的食品科學與工程專業通過工程教育專業認證，但2007—2016年我國食品科學與工程專業的工程認證工作進展緩慢，2019—2020年食品科學與工程專業工程教育專業認證工作有所改善，通過工程教育專業認證高校數目分別增至12所和15所，可見我國食品科學與工程專業工程教育專業認證工作任重而道遠。在工程教育專業認證和新工科建設背景下，食品科學與工程專業將面臨著新的挑戰，傳統的教育模式必然轉變成以成果為導向，將創新能力和解決復雜工程問題的能力培養細化到專業的人才培養方案中。為此，看清食品行業發展趨勢，探索和思考食品科學與工程專業建設的發展方向，制定出適合長遠發展且具有自身專業特色的人才培養機制成為高等院校食品科學與工程專業謀求發展的必然手段。

圖3 2007—2020年食品科學與工程專業通過工程教育專業認證高等院校數量[8]

2 工程教育認證與新工科背景下食品科學與工程專業人才培養的策略

我國工程教育專業認證未來發展將著眼于全球視野，順應國際化發展趨勢，注重專業認證質量和水平，并在認證程序、標準體系及人才培養目標等環節上體現出中國特色，這樣才能保證工程教育專業認證成為我國高等教育質量保障體系中的重要組成部分。構思-設計-實現-運行（conceiving-designing-implementing- operation，CDIO）工程教育模式是大多數高等院校建立教育培養模式的主要理論依據，它強調綜合創新能力培養及與社會大環境協調發展的工程教育理念，但仍然無法彌補我國現行工科人才培養模式的不足。因此，為應對全球形勢和服務國家戰略，近年來我國在聚焦產業需求的前提下提出調動大學生的創新意識、強化工程培養和加強學科交叉融合的新工科理念[9]。那么，在工程教育專業認證和新工科建設背景下，高等院校食品科學與工程專業的人才培養方式需進行適度調整。

2.1 建立以學生能力培養為中心的人才培養模式

工程技術的復雜性、創新性、實踐性及其與社會的高度相關性致使其對工科專業人才的創新能力和綜合素質提出更高要求，不僅要求具有扎實的專業基礎知識、精湛的業務能力，還應具備淵博的人文社科知識、良好的職業道德及分析和解決復雜工程問題的能力。在傳統的以學習技術知識為主的人才培養模式中，大多數高校是以課程為導向的正向設計，培養目標的定位、課程體系的設置無法保證工科專業畢業生能滿足工業界對工程技術人才的需求。為此，食品科學與工程作為實踐性較強的工科專業，應結合工程教育專業認證標準中關于工科畢業生應掌握的知識、技能和素養的描述及對工科專業人才的需求，按照逆向思維設計原則，以成果為導向將畢業要求量化為具體的指標，按照確定的量化指標建立專業課程體系的框架結構，根據課程體系確定課程的教學要求和目標，以此形成依據社會需求和專業定位制定的具有專業特色的人才培養模式[10]。此外，工程教育專業認證標準中的畢業要求雖是培養目標達成的基礎，但工程教育專業認證標準中的12條畢業要求并未對畢業生必須具備的素質給出具體描述，因而在制定專業畢業要求時若不考慮專業自身的特色，易出現趨同現象。所以，食品科學與工程專業人才培養模式制定時應將工程教育專業認證標準中畢業要求和新工科理念中解決復雜工程問題的能力培養分解落實到課程體系設置、教學環節的創新及課程考核方式改革等各個教學環節上，通過理論、試驗和實踐等不同類型課程的教學活動對課程目標形成相互支撐，以此來實現以學生能力培養為中心人才培養模式的建立。

2.2 優化本科人才培養方案，重構課程體系

高等院校的食品科學與工程專業雖已按學科大類進行招生，但人才培養方案中對學生能力培養的定位與工程教育專業認證和新工科建設目標均存在著一定偏差[11]。課程體系中基礎課、實驗課、工程類課程和通識課的設置應以服務專業為導向，增加課程的廣度和深度。改變目前理論課設置比重過大，實驗課、課程實習和實踐類課程培養內容過于簡單的現象，加大對學生動手能力及分析和解決工程問題能力培養的力度，滿足食品行業工程技術人才的需求。目前，在大學本科工程教育領域雖然開展了諸如質量工程、卓越工程師教育培養計劃等一系列以培養創新能力、適應經濟社會發展需求的工程技術人才的舉措，但與經濟時代對工程技術人才的需求標準相比還存在著較大的差距。因此，優化食品科學與工程專業人才培養方案，重構本科專業課程體系的設置結構，關注專業基礎知識的掌握，加大學生創新能力培養，將實驗、實習、實踐類課程與工程教育專業認證標準中畢業要求及新工科建設目標相融合，構建出重視基礎、關注創新和保持專業自身特色的課程體系非常必要。

2.3 改變現有課程體系中實踐教學模式，培養學生的工程意識

高校培養目標與企業需求的不一致，高校學生在企業的實踐活動大多數停留在參觀層面，很難達到鍛煉學生創新能力的目的[12]。為此，食品科學與工程專業的實踐教學應在現有的教學條件基礎上加大改造力度，建立跨學科專業的綜合實驗室，為實驗課程的拓展預留發展的空間。開設學科交叉綜合訓練課程，增加生產和工廠化模擬的實訓課程，培養學生應用多學科理論知識的能力。應改變校企合作方式，建立優勢互補、成果共享、互惠互利、長期穩定的合作機制，為合作企業進行人才輸出的同時也實現利用企業生產平臺彌補高校實踐教學資源的不足[13]。創新源自于實踐，亦可通過實踐活動中的現場情景體驗將創新應用于實踐，讓學生在專業情景體驗的中學會獨立思考、發揮創造性，也可對學生的專業知識學習起到價值導向的作用，是學生創新能力培養的重要渠道。因此，改變現有課程體系中實踐教學模式，培養學生的工程意識可以促進學生綜合素質的提升。

3 結語

現今社會對綜合素質高、實踐能力強的工程技術人才的需求量越來越大，這促使高校的教育改革演變成一種社會需求，而工程教育認證和新工科建設可以最大程度地解決社會經濟技術需求與學生綜合能力之間匹配度不相符的問題。因此，食品科學與工程作為典型的工科專業，必須調整專業人才培養模式，優化本科人才培養方案，重構課程體系及改變現有課程體系中實踐教學模式，建立以學生能力培養為中心的人才培養模式，培養學生的工程意識觀念，這樣才能在工程教育專業認證新工科建設背景下全面提高食品科學與工程專業的人才培養能力。