培养海洋食品领域的复合型人才:
食品科学与工程学院的工科教育之路

期次:第1830期    作者:王淑芳  本报记者  □   查看:2


  “大学,即要研究高深学问,也要培养人才,以传学术薪火,以促社会进步,两者相辅相成,而沟通其间的就是目标的明确和途径的有效建构。”


    食品科学与工程学院成立于2005年,是我校最年轻的学院之一。近年来,该院依托 “水产品加工与贮藏工程”国家重点学科、“食品科学与工程”和“海洋资源开发技术”两个国家级特色专业、山东省海洋食品工程技术研究中心以及不断拓展的校外工程实践教育基地优势,强化培养复合型应用人才的理念,将培养食品科学与工程特别是海洋食品产业化人才所需要的师资、科研、实践、教学等要素全面盘活并充分运转起来,走出了一条不断创新发展的工科人才培养之路。

                                    确立复合型人才的培养目标
    我国每年有210万工程师产生,存量和增量都是世界第一。2008年底瑞士洛桑发布的“世界竞争力报告”中,中国“合格工程师”的数量和总体质量,在参加排名的55个国家中列第48位的结论,引发了社会对于工科人才“量与质”
  的忧虑。社会普遍认为高校培养出来的学生高分低能,关于大学生不如技校生、大学生到技校回炉的新闻频繁出现。对工科教育的焦虑之情在中央电视台2012年度人物评选的主题“呼唤实业回归和振兴”中,更得以深刻的展示。该活动认为,工科人才的不足将成为“中国制造”未来转型升级之路更加艰难的伏笔,忧虑之情深切。
  这是社会对大学工科人才培养的一种消极反映。不可否认,工科生仍然保持着较高的就业率。2009、2010年中国大学生就业报告(就业蓝皮书MyCOS)中指出,2009-2010年两年中,各类工科专业就业率持续走高,薪资持续走高,稳居就业“绿牌”发展专业之列。
  一方面是人才市场对工科人才的高涨需求,一方面是对工科教育的忧虑。这个局面无疑隐含着丰富的迷题需要大学去破解———什么是真正适应社会需求的工科教育?如何培养适应国家和社会发展需要的工科人才?
  对于大学的工科教育,过去少有批评之声。因为那时没有就业的压力,大学生毕业即就业。从市场理论讲,过去是人才培养的供方市场;而今天,工科教育的环境已经发生了变化,就业成为衡量工科教育质量的一个重要标尺,是社会的需方市场。不过,作为大学,是不是需要完全跟着市场走?在大学自我价值与社会需求之间如何找到平衡点?在研究型教育和工厂实践教育之间如何找到平衡点?问题的不断提出,需要大学作出回答。
  食品科学与工程学院刚成立时,将“在食品工业、水产加工行业和生物工程领域内能够从事食品工程的科研、管理、开发、生产经营,以研究型为主、兼顾应用型的高级专门人才”,以造就“国家食品产业、特别是水产加工事业的领军人才和卓越工程技术人才”作为人才培养目标。随着社会的发展,又不断根据办学条件调适培养目标,几经修正,将“具有鲜明海洋食品专业特色,强化创新精神和实践能力,能从事本专业及相关专业的精英人才”确立为培养目标。
  虽然后一个定位已经比前一个具有了强烈的工程化意味,但两者都包涵着浓厚的“精英意识”。在2007年食品科学与工程专业国家工程教育专业认证会上,一位专家就此定位向学院发出质疑:
  不管你是不是培养精英,学生是100分还是60分,工程认证就看你的工程人才培养是否符合指标体系,是不是所有学生都进行了工程化培养,都具备工程能力。
  表面上看,这是一个普遍性“工程”
  和个性化“精英”人才的冲突,暗含着大众化技能教育对精英意识的抵牾。但在院长薛长湖教授的认识里,这个冲突并不存在,而是一个需要在实践层面去突破瓶颈的问题。从本科到博士学位都在海大完成的薛长湖,是我国培养的第一位农学水产博士。他的研究方向为水产品加工,许多成果已转化为产品上市多年,并于2010年获得国家科技进步二等奖。薛长湖说,就从他个人承担的自国家级到省部级科研课题来看,科研和应用并不相悖,你要为自己承担的项目做设计,必须要和产业结合。他本人就是在工作中学习,在产业化中提高,长期下来,对于工科人才培养基础和实践教育并重的认识是非常明确的。
  大学,即要研究高深学问,也要培养人才,以传学术薪火,以促社会进步,两者相辅相成,而沟通其间的就是目标的明确和途径的有效建构。
  出于对大学自身责任的坚守,学校近年提出 “培养大众化教育背景下的精英人才”理念,在食品科学与工程学院,培养精英的理念也成为一种自觉。作为985、211高校,我们不能放弃培养“精英人才”的理念,主管学院教学工作的副院长汪东风教授说,所谓“精英人才”,就是我们培养的人才可以从事本专业及相关专业的科研、教育、管理、生产等等方面的工作,是既通又专的复合型人才。任职学校教务处长的食品科学与工程学院曾名湧教授说,培养精英,就是要以最好的师资,最好的资源,尽最大的努力培养人才。
  学院的水产品贮藏与加工学科在1946年国立山东大学时期就已设立并招生,今天有此学科的国内高校也屈指可数。从上世纪50年代建成的我国第一个鱼肝油厂、60年代奠定的海带 “胶碘醇”生产工艺、80年代开创的第一个现代海洋药物PSS,一直到新世纪全面推动海洋水产加工业技术升级的高效利用技术体系建立,这些应用到生产领域的研究成果都有本学科的重要贡献。从历史角度看,学院的科研和教学必然要面向应用,同时必须要有“精英意识”———海大的食品专业就是要做国内甚至国际的领先者;从现实发展来看,好的工科教育,必需是科研与教学齐头并进,相得益彰。“我们培养的学生不但要适应行业的要求,还要引导行业前进方向,这就是我们追求的具有研究能力的工程技术复合型人才,既要能顶天也要立地,顶天就是要引领社会,立地就是要适应社会。”学院党委书记林洪教授如此表示。
  重视工科学生的实践能力,在理念上从未忽视过,现实的问题已变成:如何将科研训练和工厂化实践培养相互融合?
  “我们在实践中遇到最大的问题之一是年轻老师的工程背景不够,而以基础研究和发表论文为导向的职称晋升体制,严重影响着老师实际解决产业实际问题的能力,这些都对工科人才的培养质量有不利影响”,院长薛长湖如是说。同样观点,党委书记林洪也持有。他说,在重科研的评价标准下,自己的思想就曾经历了一个不断的从“理”到“工”的转变期,可是“必须得承认你的研究要面向企业和产业,你培养的学生也要面向企业和产业”。 近几年来,学院经常邀请产业界人士到学院来,征求他们对教学目标和教学计划的意见,并适时作出调整,提出食品科学与工程专业的培养目标是:具有大工科背景、掌握食品科学与工程、特别是水产品加工系统理论知识和专门技能的复合型工程人才。
  从重科研的“精英人才”到复合型工程人才,从重理到倾工,这个理念的转变,在工科人才培养过程中具有重要意义。
  当将企业、产业作为工科人才培养的重要因素考虑进来时, “培养什么的人才”、“怎样培养”就不再是理念而是一个途径问题,学院由此找到了突破口———从强化教师工科背景、强化实践课程设置、加强实习基地建设、强化工厂化实践、融合科研与教学关系等多方面着手,盘活了工科人才培养的各个环节,运转起来了一条充满生气的工科教育传输带。

                                        以提高教师的工程能力为入手
    培养具有工程能力的学生,首先要有一批既懂科研又有工程能力的教师。“我们很多青年教师在读书阶段接受的实践教学就不多,这与整个大学教育倾向学术理论化培养有关。可是,一个工科教师,必须要有一定的工程能力”,院长薛长湖说,学院有一致的认识:首先要做的是改变教师以理论研究为主的倾向,提高教师的工程能力。
  在鼓励申请承担国家课题、企业横向课题之外,学院根据教师的学术方向,介绍其深入相关企业进行问题调查和工程、工艺学习;鼓励青年教师在职进入企业博士后工作站开展研究,并签订各种横向开发课题;推荐教师到企业挂职、参加各类工程培训;聘请企业高级工程师担任学院兼职教授,聘请国际知名高校和企业的教师来校进行工程授课,通过多种方式为提高教师的工程能力创造条件。
  副教授毛相朝,是一位80后工学博士。在来校工作的几年中,除申请到了国家自然科学基金和其他纵向科研基金外,还在学院帮助下与泰祥集团、即墨老酒有限公司建立合作关系,申请到两个横向研究课题———“虾头高值化海洋生物制品的开发”和 “海参功能黄酒的开发”,并受聘即墨黄酒厂“专家工作站”专家,与企业合作新产品开发。
  通过与企业的合作,毛相朝熟悉了相关产品的生产线,他将生产一线的知识应用到主讲的《生化工程与设备》课程教学中,并对工厂化实践培养也产生了浓厚兴趣。他主持的“水产品加工领域人才产学研合作教育和协同创新模式研究”获得山东省高等学校教学改革项目立项资助;主持的“基于卓越工程师教育培养计划的校企合作模式的建立”获得校教育教学研究项目立项,并以优秀结题;参与完成的“食品科学与工程专业标准及卓越工程师教育培养计划”获得山东省高等教育学会优秀高等教育研究成果二等奖。他指导的学生在创新性实践活动中也有不错的成绩。
  培养学生工程能力首先提高教师的工程能力,如果把工科人才培养看作是一局关乎民族工业命运的对弈,食品科学与工程学院走的无疑是一步妙棋,是深思远虑的战略性布局中最重要的环节。这步棋也使教师个人的发展与学院的发展紧密相连,对学生工程能力的培养起到的是支撑性作用。
  更有革新意味的是,学院一直支持青年教师参加职业教育中心培训。在学院还是一个系建置时,就开始了这项工作。副教授刘尊英,在2003年刚参加工作时,就到平度职教中心的德国专家培训基地参加了为期两周的葡萄酒生产线培训。培训给她留下了“震撼性”的印象,使她10年后说起来还是兴致勃勃。刘尊英说,自己毕业于北京一所重点高校的食品专业,在本科和研究生期间参观过不少工厂,但“那种走马观花式的实践,和自己动手操作一个完整的生产线完全不同。”培训时,刘尊英亲自操作了去皮-榨汁-发酵-装罐等整个葡萄酒工艺流程,这使她拥有了一个可上课使用的“直接而全面”的“教材”。“比如以前讲过滤,自己就是照着图片讲,因为自己当学生时也是学的平面流程图。但是现在不同了,培训时曾动手拆开过装置,研究过水如何进来如何出去,现在,过滤这个内容在讲义里立体化了。”培训使她对强化工程训练有了深刻的认识。“只有亲手操作一个完整的生产流程,你才真正明白,在实验室各个流程是相互分离的,而生产线是一个完整的系统。比如生产葡萄酒,一个简单的过滤问题,生产上必须考虑上游下游的流程。像过滤后废渣如何处理,在实验室就是一倒了之,在工厂却不能这么做,必须考虑废物利用、节能减排问题。这些问题很实际,在实验室不会去考虑。所以在课堂上我就会给学生讲进工厂实践的重要性。”
  工厂化的现场感使刘尊英得到的一个最大收获是,“如何设计一个生产线,怎么去改进,现在我也觉得不陌生了。”
  近几年,在奶制品、肉制品、面点制品等多个工艺层面,以自主报名的形式,学院有20多人次参与了10余期德国专家指导的职业技能培训,教师从中受益良多。
  到职业培训中心参加培训,进企业实践,与企业合作教学与研究,使教师了解了食品加工细节与流程,对自己研究方向的准确定位也有帮助;而了解企业对毕业生的要求后,教学的目标和方式也更明确了。与企业紧密合作的方式,不但提升了教师的业务水平,更强化了教学和科研要对企业和社会负责的使命感。

                                      多途径培养学生的工程能力
    为培养学生的实际工程能力,强化工科教育,学院不断推动理论研究向应用研究转化,在许多方面都进行了改革,通过多途径建构起了工科人才的培养体系。
  具有研究能力的工程技术复合型人才,行业的精英人才,究竟应在哪些方面去体现?学院领导组织教师反复思考,请进企业专家多次研讨,最终达成了共识:一所大学走出去的学生,要有价值判断的能力,要有超越性的气度和胸怀,也要有迎接挑战解决问题的能力。如此,学院在基础课程的设置上,将人文社科类通识课程设为总学分的17%以上,同时,鼓励学生听讲学校的系列“名家课程”。
  为开阔学生的视野,对学业养成一种超越性的视角,学院在校内率先开设了“职业规划课程”。此项课程包括了解职业生涯规划、职业兴趣的探索和培养、职业技能的训练、从学生到职场的转变等内容,针对不同年级特点讲授不同内容。学院把该课程列入人才培养方案中,学生要从一年级到四年级不断线地学习并实践这些课。
  最早动议开设此课程的学院党委副书记何培英说,初衷是将职业生涯规划和加强大学生思想政治教育结合起来,探讨新形势下大学生思想政治教育的新出路,没想到开设起来却发现,这门课和学院整个工科人才培养目标结合起来了。“现在它不是孤立的一个职业规划课,而是全院参与的一个课程”。学院管理人员和教师的工作与专业经验走进了课程,成为一个思想教育与专业教育有机融合的典范。学院较早开设的“名企名家”讲座也是“职业规划课程”“请进来”的一个重要部分,像即墨老酒有限公司总经理杜祖远、青岛琅琊龙湾海参有限公司总经理高玉志、任职国家认证认可监督管理委员会的周翀、高级人力资源管理专家刘金栋等就先后走进课堂,讲述自己的职业经验和成功与失败的体会,讲述企业等用人单位对大学生的具体要求。这些讲座增加了职业的现场感,受到了学生的热烈欢迎。学生在不断修正自己职业方向的过程中,会更加主动地、选择性地去选修对将来发展有帮助的课程,将以往的被动学习转为主动学习。
  人文社会科学课程的强调和职业规划课程的开设,奠定了学院 “精英化人才”精神气质的厚度和广度,而多途径工科意识的涵养则深化了学生的专业素养。
  在课程设置上,学院规定的实验、实习必修学分在2006年是27.5,2011年调高为28.5,到2013年已经设置为35.0。对于工程技能层面的学分,普通班要求是20.5分,而卓越工程师班在专业知识上降低两个学分的前提下,则将此项提至40.5分。在毕业设计环节,工艺设计、产品研发等方面的工程内容逐年提高,2007年在20%左右,2010年是49.02%,到2012年达到了53.13%。
  为强化实践教学环节,学院设置了教师指导性实验、学生自主性实验和企业需求性实验等系列内容,增加综合性、设计性实验,倡导自选性、协作性实验。在汪东风教授2003年开设的 《创新实践》选修课及部分承担国家课题的教授为研究生开设的实验课基础上,不断完善,将《创新性系列实验》列入本科人才培养方案中,并编写了《创新性实验》指导书。课程由各教授领衔开设,学生自由选择,凡参加创新性系列实验累计达到32个学时可计1个学分。
  为给学生主动进行研究性、探索性及讨论性的创新实践提供条件,学院制定了“创新性人才选拔机制”,结合“学院-学校SRDP-国家创新实践项目”三级创新实践项目,将学生参与科研训练等创新实践活动贯穿于专业教学的整个过程,每一级的项目都有教师指导,学院将学业导师对学生的综合评价及其优秀的研究成果计入课程学分,大大激发了学生参与创新实践的兴趣。
  为鼓励学生参与创新,学院倡导本科生通过国家或学校的大学生训练计划项目申请走进教授实验室。已经毕业的2009级学生杨道远就在汪东风教授实验室,结合“山东省龙口粉丝生产的副产物蛋白质进行改性研究”项目进行研究,研究结果达到了很高的水平。而今年刚刚入学的2013级新生陈艳艳也走进了林洪教授的实验室,主持“食品中糖的快速测定试纸的研制”创新性试验。
  课程设计向实践倾斜,教学内容结合生产实际,鼓励学生进行创新实践的多途径改革举措,最受益的仍是学生。在今年11月举办的第六届全国大学生创新创业年会上,2010级食品科学与工程专业的学生管哲和团队完成的 “南极磷虾类奶酪食品的研制”,作为2012年度国家级大学生创新创业训练计划中的优秀创新训练项目入选本次年会。
  “刚进大学时,各个专业课老师就带我们参观实践基地,让我们一进门就树立一个工科学生的专业意识。”管哲说,和基础学科不同,食品工程专业的学生,应该面对生产实际。2012年,在学院组织学生申请校级SRDP项目和国家大学生创新创业训练计划时,时为大二学生的管哲想做一个 “具有完整产品形式的真实可感的东西”。她找到学院王玉明教授作指导教师,王玉明向她提出可做南极磷虾蛋白研究的思路。她申报的“南极磷虾类奶酪食品的研制”项目最终入选国创计划。课题立项后,“我们必须要以最少的优质原料做出最多的产品,还要考虑一个产品能否得到市场认可,所以还做了风味问卷调查和市场调查”。通过调查,团队确定,在市场奶酪产品同质化现状下,南极磷虾类奶酪食品是独树一帜的,而且南极磷虾和大豆为原料,将动物蛋白和植物蛋白相融合,可以作为牛乳奶酪的补充产品。管哲和团队成员研究了这种新型即食蛋白质食品的生产工艺,严格控制“得率”和南极磷虾的脱氟质量,最终项目得以优秀结题。在第六届全国大学生创新创业年会,这个项目以产品新颖和转化性强引起评委的极大兴趣,更令她惊喜的是,不少企业也很有兴趣。
  管哲说,学院让学生有工程意识、处处引导学生要面向实际工程问题的导向对她影响很大。在南极磷虾类奶酪食品刚一做出来时,就得到了院长薛长湖的肯定。“最关键的是,院长指出要降低食品的含水量,以利于保藏,要把水平做到与市场产品同步。他的话,一下子点明了我们做这个项目的方向,要把眼界放在市场,而不是做好玩的实验。”管哲说,“一起参加年会的不少大学食品学科也很强,但不少团队的项目是在重复过去的已有成果,而我们是在创新。”在她的记忆中,2012年学院申请到的国创有8项,SRDP有25项,每个组2-5个成员,可以说,2010级全部学生参与了创新实践课题。
  几年的学习中,管哲的一个最大收获是:一个生产线是系统的,你的产品和工艺设计必须考虑适应性,比如能耗、废渣,必须要考虑工厂实际情况。已经大四的管哲已被推免继续攻读研究生,方向还是海洋食品的研制开发。
  像管哲一样,学院还有不少学生都通过参与创新实践项目得到了老师的指导,研究能力得到提高的同时,也树立了明确的面向市场和企业意识。
  而这个意识,学院在研究生的培养上更加强化。刘培,是2012级食品工程硕士研究生,参加了导师的校企合作课题“虾头高值化利用的研究”。通过到水产品加工企业参观实习,她了解到,对于水产品下脚料的综合利用,目前主要是采用如甲壳素、虾青素等酸碱处理方法回收副产品,但这种方法会严重污染环境。而微生物发酵法可有效避免上述缺陷,由于研究并不成熟,还未得到广泛应用。于是她明确了课题目标:研究微生物发酵法。现在研究已基本获得成功,接下来将进行成果转化。
  2012级食品工程硕士贺帅,参与校企合作课题“功能黄酒的研发”,曾多次到企业的生产一线,与生产管理者和工人探讨生产中遇到的问题。他参与研制成功了海参黄酒和牡蛎黄酒两种新型海洋功能黄酒,申请了三项国家专利。而在为企业解决黄酒营养成分分析问题的过程中,他个人也掌握了多种营养组分的测定方法,并学会一些大型仪器的使用方法。他说:“我在生产一线一个最有趣的发现是:观察发现黄酒生产过程中的煮黍工艺会将铁锅中的铁大量带入,推测这是导致即墨黄酒酒中铁元素显著高于南方黄酒的主要因素;还发现国内黄酒生产企业现在对食品风险因子氨基甲酸乙酯的认识和控制还很欠缺,这将是我下一步的主攻方向。”
  现在,学院和企业的合作,已经不再是单纯的技术合作,还包括了培养人才,而且,“到企业去”已成为一种日常教学方式。老师布置作业,学生通过进入企业完成;企业提出技术难题,学生可在校企两地攻关;必要时,请企业派人来校指导。特别是学院的“卓越工程师培养班”,学生完成三年的基础和专业课学习后,需要在企业实践学习一年,并进行相应的工科训练,这对于工程能力的提高势必有显著成效。
  几年来,为拓宽实践平台,强化以工程实例为载体的教学方式,学院已经与国家水产品质量监督检验中心、中国水产科学研究院、青岛啤酒股份有限公司科研开发中心、泰祥集团、青岛明月海藻集团有限公司、新华锦(青岛)即墨老酒有限公司、山东东方海洋科技股份有限公司、山东美佳集团有限公司、青岛龙和水产食品有限公司、山东蒙山酿酒有限公司、青岛灯塔酿造公司等多家国内知名企业共建工程实践教育数十个基地。像海洋食品工艺学、酿造酒工艺学、蒸馏酒工艺学、海洋生物资源加工与利用等特色专业课程就在企业生产实习过程学习。在学院经常参加研讨会的老师印象里,学院的实践基地建设已经走在了很多高校前面。刘尊英说,“每每听到别的高校老师说他们又挂牌了,我就有种自豪的感觉:我们已经太多以至于挂不过来了。”
  不仅是实践基地数量众多,一个校内模拟生产线基地更令老师们感到骄傲。
  鱼山校区学苑食堂对面的二层2000多平米小楼,如今,挂着“中国海洋大学食品科学与工程中试基地”的牌子。这里有做小型食品的机械,如制作海鲜肉肠、海鲜果冻的机械,也有许多体量庞大的干燥机、真空机、发酵罐,更有让人仰望才可见的几十米高的喷雾干燥机,这些设备都是用于教学和科研的中试单元设备。也有成套的小型生产线,比如在一楼的储物区,一袋袋垛起的麦子,操作台上摆放着的一瓶瓶澄亮的啤酒,置身其中,你会觉得身处在一个小型啤酒生产车间。的确,这就是一条小型的模拟啤酒生产线,学生不出校门就可以亲手操作制麦、糖化、发酵、包装等啤酒生产的全过程。“如果每一个实践环节都要到校外基地去,实际上对日常教学也不现实。”院长薛长湖说,“我们还需要学生在日常的实验中也如置身一个企业环境,熏陶在一个实验研究-生产线的氛围里”。
  这种模拟生产线的实验室在全国高校也属少见。这里是学院连接实验室和企业的枢纽,许多在模拟生产线生产出来的产品可以直接到企业放大规模生产。
  “过去我们求着企业,即使交实习费企业也不愿意接受。而现在是企业来主动要求我们的学生去实习。一方面企业想通过实习了解了我们的学生,另一方面企业非常希望通过这种方式留住高素质的人才。”党委书记林洪舒心地说,“这,是一个巨大的变化”。
  的确,食品科学与工程学院找准了工科人才培养的关键点,从“工科教育的瓶颈”突围。紧紧掌握着“课堂-工厂化实践-课堂,科学研究-工厂实践-科学研究”这两条良性循环的人才培养传输带,以“具有鲜明海洋食品专业特色,强化创新精神和实践能力,能从事本专业及相关专业的精英人才”的人才培养理念为旗帜,精诚凝聚的团队协作精神为内核驱动力,走出了一条已然开阔的工科人才培养之路。我们有理由相信,学院为培养海洋食品领域的复合型人才所作的奠基工作,明天必将结出累累硕果。