“新工科”背景下香料香精創新人才培養模式研究

姬小明，程 彪，來 苗，楊曉朋，武志勇，張 紅

（河南農業大學煙草學院，河南省香精香料與調香工程技術研究中心，河南鄭州 450002）

在“新工科”背景下，人才的內涵和培養要求發生了變化。相對于傳統的工科人才，“新工科”要求培養將科學、人文與工程交叉融合的復合創新型人才，要求人才不僅要對所學專業知識精通掌握，還要具有更強的互聯網利用能力，以及對其他學科知識的綜合利用能力[1]。

現有從事香料香精的專業人才，多數是從有機化學、應用化學轉行而來，急需要進行針對性的專業培養。目前，全國只有上海應用技術大學、北京工商大學、云南農業大學及河南農業大學開設了香料香精技術與工程專業。河南農業大學圍繞中原地區豐富的香料、果品和中草藥資源，依托校內煙草學、食品科學與工程兩大學科開設了香料香精技術與工程專業。結合河南農業大學自身辦學特點及學校的煙草教學特色，結合“新工科”人才培養要求，堅持4 個回歸，強化課堂思政[2]，培養更多的具有一定專業理論基礎和實際操作技能的技術應用型人才，對新工科下香料香精技術與工程專業的人才培養方法進行了探索。

1 “兩個角色、三個環節、多個平臺”的線上線下混合式教學體系構建

學校香料香精技術與工程專業是煙草學院特色專業，依托河南省香精香料與調香工程技術研究中心等科研平臺，由校內煙草、食品科學與工程、香精香料技術與工程等專業教學團隊組建，是一支以省級教學名師、知名教授為帶頭人，以教授、副教授為主體，教學特色鮮明、學術造詣高、教學能力強、教學經驗豐富、學術研究背景互補、職稱和年齡及學緣結構合理的教師團隊。

學校香料香精技術與工程專業在充分了解新工科建設要求，參考國內外多所高校的“新工科”建設經驗，依據河南中原地區得天獨厚的香料資源，提出了“兩個角色、三個環節、多個平臺”的線上線下混合式教學體系。“兩個角色”是指教師與學生角色可以互換，教師的身份由傳統的知識灌輸者轉變為學生學習的引導者[3]，學生不僅僅接受知識還要靈活運用知識，更要自己制作PPT 講授自己對專業知識的理解，同時教師進行打分；“三個環節”是指理論教學過程主要分為課前準備、多元化課堂教學和課后研學3 個環節；“多個平臺”是指在理論教學的3 個環節可以利用“超星學習通”“雨課堂”及“微信”小程序等助力理論教學的信息化，在課前準備階段教師在“超星學習通”軟件上發布課程預習任務，上傳與課程內容相關的視頻、文獻資料等，引導學生自學，增加知識的廣度和寬度；課堂教學將隨堂講義、板書等傳統教學手段與PPT、多媒體等現代化教學手段有機結合，根據授課內容穿插隨堂討論、測試等互動內容，實現高效的課堂教學；課后利用信息化平臺發布課后作業，實現課后知識的拓展并增加師生互動空間，發布上課的錄播視頻，督促學生回看課堂知識。

2 香料香精技術與工程專業的人才培養體系具體措施

2.1 課程體系

學校香料香精技術與工程專業的課程設置主要由公共基礎課、素質通識課、專業課及實習環節四大模塊組成。公共基礎課包括“化學”“數學”“大學物理”“化工原理”“微生物學”等，素質通識課包括“大學英語”“計算機基礎”“思修”“中國近代史綱要”“形勢與政策”等，專業課程有“香料植物栽培學”“香料制備工藝學”“香料化學”“香料香精品控學”“日用食用調香學”“卷煙調香學”“毒理學”等，實踐教學包括課程實驗、專業實踐（包括認知實習、課程實習）、畢業實習及畢業論文（設計）、畢業調查報告等環節[4]。

2.1.1 教學內容理論化、教學方式信息化

秉承“生本位，師主導”的教學理念，對教學大綱進行了修訂，構建了信息化的理論教學框架。隨著“互聯網+”時代的到來，以“新工科”為契機，教學方式和教學理念發生了巨大變化。教師除了運用PPT 講授手段以外，還利用超星學習通和慕課簽到打卡，提問問題，上傳專業課，視頻等相關內容，讓學生們課下自主學習并通過章節測試檢測自己是否掌握理論知識[5-6]。同時，增設符合“新工科”背景的專業選修課，包括智能調香、香精香料文化、香料植物綜合利用等。香料系教師精心研讀《詩經》 《齊民要術》 《本草綱目》 《說文解字》等古書，充分挖掘古書、典籍的思政元素，使學生了解中國歷史悠久的香料文化，感悟中華文化的博大精深，培養學生以愛國主義為核心的民族精神。這些“新工科”課程不僅可增強學生對所學專業的了解程度，提高學生的學習興趣，還能拓寬學生的視野，有效鞏固學生專業思想，激發學生的學習熱情，使學生從“被動學”變成“主動學”[7]。通過大數據等現代技術手段時時監測學生學習過程[8]，幫助教師及時梳理教學過程中的難點和薄弱環節，從而對學生進行有針對性的個性化指導。

2.1.2 提高實踐教學質量和標準

“新工科”建設對學生的實操能力提出了更高的要求，改革實驗內容、實習內容，把課程實驗教學部分與相關課堂教學相銜接，避免以往課堂教學與實驗教學的脫節現象[9]。通過建設虛擬仿真實驗課程[10]，可將香料制備全部過程形象生動地展示出來，通過動態調整虛擬操作中的反應物比例等數據，對操作結果如產率、香氣品質等因素進行科學預測，提高虛擬仿真實驗的科學性。學生可隨時自主重復操作，熟練后再進行實際操作，在提高學生操作水平的同時，也可降低實驗成本和危險操作的發生率。本學科建有農業部“煙草生物化學與加工科學觀測站”“河南省香精香料與調香工程技術研究中心”等多個省部級科研平臺。憑借多年的專業建設經驗與辦學積淀，學校建有可容納120 人規模的本科香精香料的制備實驗室、天然產物提取實驗室、調香技術實驗室、香精香料品質分析及香料樣品室等實驗室，配備有價值1 000 多萬元的分子蒸餾、Py-GC-MS、頂空-GC-MS、ICP-OES、ICP-MS、制備LC、GCMS-MS、LC-MS-MS 等教學科研儀器設備。同時，依托河南省香精香料與調香工程技術研究中心設立了新鄭金葉香精香料分中心和河南中大恒源香精香料分中心，其中新鄭分中心占地3.35 hm2，建有5 000 余m2的生產車間和實驗室，具有進行棗子、無花果酊劑、浸膏及凈油等中間試驗所需要的儀器設備和固定生產場地，能夠充分滿足學生開展生產實習和畢業實習的需要；中大恒源分中心生產園區占地面積20.1 hm2，擁有現代化生產線23 條，生產設備1 300 多臺套，檢測儀器和設備300 余臺套，年生產能力65 000 t。校本部以龍子湖新校區本科實驗室建設為契機，在以往課程實習的基礎上配備了更多品類的香原料，同時增設調香學綜合實驗，分別從香原料制備、香精調配、加香方式及感官評價等諸多方面將調香技術串連成線、逐級深入，使學生真正掌握調香技術，真正具有創新能力，成功將理論與實踐相統一，以達到全面培養人才的目的。

2.1.3 構建教學質量保障體系

教學質量保障體系主要是從學生評教、教師評學和外界監督等3 個方面進行反饋和提升。學生評教指學生每學期對教師的教學進行打分，包括教師是否經常使用PPT 講課，講課方式是否新穎，能否給予學生學習指導，上課是否充滿熱情，全身心投入，課堂是否生動活潑充滿趣味等。教師評學包括平時成績（期中成績、實驗考核、線上成績、作業、課堂活動成績等）和期末成績。為保障教學質量，能夠更加準確、有效、全面地評價學生學習效果，促進提高學生的學習主動性。增加平時成績占比：擴大翻轉課堂、學習通學習、文獻資料查閱及總結等學生自主參與的教學活動成績占比，減少期末成績占比，從目前的的60%～70%減少至40%～50%。增加實驗考核占比：調整實驗課內容，減少示范性實驗內容，增加香料制備實驗，綜合性設計性實驗和香精調配實驗等內容。教師通過觀察學生動手能力，對基礎知識的熟悉程度，分析及解決問題的能力等方面，按照優秀、良好、合格、和不合格等級給出各個學生的實驗考核成績。提高學生的創新實踐活動參與度，培養學生的創新能力，提升學生的綜合競爭力，實驗成績占比從現在的5%～10%增加至20%。外界監督包括院校的教學督導、教學團隊的隨機聽課及校、院的教師講課比賽。院校抽查學生是否遲到，上課聽課狀態，有無學生玩手機打游戲等。

教學質量保障體系見圖1。

圖1 教學質量保障體系

2.2 學科競賽

采用“遞進式”競賽體系，鼓勵學生們積極參加。首先是極具特色的專業知識競賽。①評香辯香賞香大賽。要求每位學生準確嗅辯各種香料香氣，學生根據嗅聞到的香氣及觀察到的香料狀態和品種分辨是哪種香型，什么香料，是否摻假，教師對學生的嗅辨和篩選結果打分，選出優勝者。②香精調配大賽。要求學生在給出的幾十種香料進行嗅辯后，以小組為單位根據調香的九字方針“明體例”“定品質”“擬配方”，明確要調配的目標，選擇合適的香料品種，運用專業知識擬制出體香部分的配比，再加入頭香、基香香料進行試配，最后擬配出香精的初步整體配方，再噴灑到嗅香紙上，教師對香精小樣嗅聞香氣后進行打分，選出優勝者。③香精應用大賽。以小組為單位，要求每一小組根據加香樣品的要求，對香精小樣進行稀釋，選擇合適的加香方式，添加到煙絲、沐浴露等加香介質中，進行應用評價，選出優勝者。④借助國家級/省級/校級大學生創新創業、創意設計、“互聯網+”、“挑戰杯”等賽事，在教師的指導下，學生自主組成團隊，設計主題思路，明確項目目標和任務，團隊成員之間合理分工，相互協作；在教師指導下完成項目，并進行匯報展示，進而提高學生的課外實踐能力。

遞進式競賽體系見圖2。

圖2 遞進式競賽體系

2.3 校企聯合

學院團隊先后與韓國中北大學、韓國香精香料研究院、英國萊斯特大學、美國弗吉尼亞理工大學、上海應用技術大學、北京工商大學建立了長期合作關系，與河南金葉香精香料有限公司、河南華龍香料有限公司、河南康源香料集團有限公司、河南中大恒源生物科技有限公司、河南中煙工業有限責任公司、湖北中煙工業有限責任公司簽訂了校企戰略合作框架協議，建立了多家校外實習實訓基地，同時聘請企業科技人員作為學生指導教師，定期為學生授課。學生可以在工廠實習期間近距離觀察香精香料的生產工藝流程，如在新鄭香精香料分中心，可以觀察到棗子酊劑脫核之后在高溫下浸提并冷凝回流。在學期末可以進行2 周的駐廠實習，讓學生更了解工廠操作，相關規定以及香料制備流程。校外實習基地條件優越，能充分滿足本專業學生實踐與教學科研的需求，擴大學生的實操機會。

3 結語

隨著日化、食品、紡織等香料相關行業的高速發展，為防止行業對人才的需求與經濟發展的需要脫節，香料香精技術與工程專業的建設和高素質型人才的培養迫在眉睫。“新工科”背景下，需結合學校、學院的辦學特色，找準專業定位，加強專業內涵建設，培養能夠滿足香料行業當前及未來發展需求的復合型人才，以順應時代發展潮流。