地方高校食品科学与工程专业工程教育课程体系建设
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摘要：专业工程认证工作的推进，有利于提高专业人才培养质量，强化工程教育质量，使人才培养更加符合行业及社会发展需求。文章以黑龙江大学食品科学与工程专业为例，分析行业发展需求及行业对人才素质的要求，明确专业人才培养目标，以学生为中心，制定分解可衡量的毕业要求，构建支撑毕业要求的课程体系，明确课程目标并修改课程大纲，建立产出导向的评价体系及持续改进闭环体系。
关键词：食品科学与工程;工程认证;工程教育体系
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2021）11-0065-03
2016 年我国加入《华盛顿协议》，促进我国的工程教育向国际工程教育方式发展。工程教育认证工作是由中国工程教育专业认证协会组织工程技术专业领域的教育学术专家和行业技术专家，根据相应行业工程技术人员应具备的职业素质，评价专业的工程教育质量，提出认可或改进意见的过程[1]。工程认证结果是合格认证，认证通过表明该专业的人才培养教育质量达到了行业工程教育的最低质量要求。工程认证工作连接了认证制度和工程专业准入制度，引导工程专业领域教育更加符合社会经济发展，促进工程教育与行业企业合作。工程认证的通过表明了我国工程教育得到国际的认可[2]。
中国工程教育认证协会于 2017 年修订的《工程教育专业认证标准（试行）》中进一步明确了培养目标、评估、评价、机制等术语内涵，描述了复杂工程问题基本特征，修订了包括学生、培养目标、毕业要求、课程体系、持续改进、支持条件和师资队伍等方面的通用标准[3]。为通过工程认证，专业需要开展下列四方面工作：定义评估专业的目标;建立和细化实现专业目标的毕业要求;设计课程并制定形成性评价体系，引导学生达到毕业要求;建立持续改进体系。黑龙江大学食品科学与工程专业根据本专业的特点，结合黑龙江省地方经济发展需求，明确了本专业的培养目标，剖析、制定毕业要求，建立课程支撑体系。上述工作均是在成果导向、以学生为中心和持续改进的教育理念指导下完成的。
一、 聚焦专业特色，制定培养目标
培养目标是确定学生毕业 5 年后需要达到的专业素质和所具备的潜能。专业培养目标是专业建立工程教育体系首先需要解决的问题，是设立专业课程、开展教学活动的基本依据。专业培养目标的设立须遵照产出导向教育理念。产出导向教育（Outcome Based Education，OBE），是将受教育者的素质和潜能表现作为衡量教学成果的依据，关注教育的结果和产出，采用能力导向的评价标准[4]。培养目标既要符合外部需求，包括国家、社会和学生的要求与期望;也要满足内部需求，包括学校办学定位、人才培养定位及培养质量追求。
黑龙江大学食品科学与工程专业地处黑龙江省。黑龙江省为我国资源大省，粮食总产量超过 1500 亿斤，鲜乳产量 455.9 万吨，牛肉产量为 42.56 万吨。黑龙江省独特的资源优势并没有形成食品行业优势：农、畜产品加工产品以初加工产品为主，中间产品缺乏竞争力，深加工产品和高技术含量的终端产品少。为此，黑龙江省出台了“粮头食尾”“农头工尾”的粮食深加工产业部署，走精深加工推动粮食产业发展的强省之路[5]。黑龙江省食品行业迫切需要发展食品精深加工，开发特色产品，沿着产品多样化、健康化方向发展。在产品功能上突出绿色、健康、营养特色，提高食品产业发展档次，推动粮食产业的转型升级。
食品科学与工程专业涉及数学、化学、生物、物理、医药、机械、环境、管理等多个学科领域，有明显的学科交叉特征。各类综合性大学、轻工院校、农业院校及商学院中开设的食品科学与工程专业均有各自学科特色和历史传承，办学侧重点和优势各不相同。
根据以上黑龙江省经济建设对人才的需求和学校办学定位，食品科学与工程专业依托所属生物学和生态学学科优势，利用微生物学技术核心优势，服务传统发酵食品工业化、新兴营养与健康食品领域，形成食品生物工程及食品营养工程两个产学研培养方向，培养学生以下几方面能力：一是从事营养、健康、传统食品生产、检测、营养指导、科研、管理、销售等领域工作，能够发现并解决在食品产业或学术上的复杂工程问题，适应团队工作环境，展现个人能力和价值。二是能够结合国家需求和食品行业发展需要，参与设计和实施符合法律政策、有益于经济和社会发展的工程项目，并与业界及社会大众进行有效沟通交流。三是能够通过终身学习适应职业发展，成为在食品科学与工程领域保持竞争力的高 级工程人才。
二、 剖析培养目标，明确毕业要求
工程认证体系中的毕业要求需要根据培养目标设定，同时决定了支撑毕业要求的各教学环节，特别是课程体系的建设。《工程教育认证通用标准解读及使用指南（2020 版，试行）》对专业毕业要求提出“明确、公开、可衡量、支撑、覆盖”的要求。毕业要求须涵盖中国工程教育专业认证协会发布的 12 条毕业要求，学生通过本科阶段学习来获得毕业要求所描述的能力和素养，而且这些能力和素养可通过学生学习成果和表现判定，以保障毕业要求的达成，以及培养目标的实现[6]。为使毕业生能够在未来 5 年内成长为食品领域富有竞争力的高级工程人才，食品科学与工程专业解构了学生毕业时需要具备的专业素质和能力，将 12 条毕业要求分解为清晰、明确且可以衡量的指标点。每一条毕业要求分解为 2 ～ 4 个指标点，总计 29 个毕业要求指标点。
三、 调整课程体系，支撑毕业要求
毕业要求和课程关联矩阵是评价培养目标达成的主要依据，也是课程体系制定的依据。毕业要求的每个指标点均需有对应的支撑课程，每门课程对毕业要求的贡献是课程设立和课程评价的重要依据[7]。这需要系统的整体设计，以避免某些毕业要求素质培养过弱或重复等现象。食品科学与工程专业通过教师调研、汇总、讨论等方式，修改教学计划，重新设置课程。根据制定的 12 条毕业要求中的 29 个毕业指标点，每个指标点设置 2 ～ 4 门支撑课程，通过每一门课程对本专业毕业要求指标点的支撑强度而赋予不同的权重值，并在此基础上形成毕业要求和課程支撑相关矩阵。
根据上述要求，细化毕业要求指标点，结合黑龙江大学学科优势和产学研结合的办学理念，建立了由通识类课程、数学自然类课程、工程基础类课程、专业基础类课程、专业类课程、工程实践类课程组成的课程体系。
（一）通识类课程
充分发挥学校学科专业和课程资源的综合性优势，食品科学与工程专业设置通识选修课 10 学分，共设置 9 类课程：文史经典与文化传承、艺术鉴赏与审美情操、国学教育与立德修身、哲学智慧与价值观念、技术进步与科学精神、经 济发展与社会治理、环境保护与生态文明、创新精神与创业能力、世界文化与国际视野，通过这 9 类课程培养学生追求真理、崇尚创新、尊重实践、弘扬理性的科学精神，以及心智健康、情操高尚、品格崇高的人文素养和品质。
（二）数学自然类课程
设置“高等数学 B”“线性代数与解析几何 B”“生物统计学”“大学物理 C”“物理化学”“无机及分析化学”“有机化学”等数学、物理、化学类课程。数学自然类课程兼顾完整的数学知识教育体系、完整的化学知识教育体系及必要的物理课程体系，保障工程类课程等其他课程的学习需求。
（三）工程基础类课程
工程基础类课程设置了“工程制图”“CAD 制图”“食品工程原理”“发酵工厂设计”“食品机械与设备”“课程设计”等一系列完整的工程类课程体系，保障学生的工程思维能力的建立。
（四）专业基础类课程
专业基础类课程包括“生物化学”“微生物学”“分子生物学”“食品营养与安全学”“食品化学”“酶工程”“仪器分析” 。专业基础类课程以两门省级精品课“微生物学”“分子生物学”为特色专业基础课程，以食品专业必备的食品化学、营养学等基本理论知识支撑两类模块课程体系。
（五）专业类课程
专业类课程主要包括“食品加工工艺学”“食品分析”“食品质量管理与法规”“食品企业策划与营销”“绿色和有机食品生产技术”“食品工业用水处理及管理”“专业英语及科技论文写作”。这类专业课程包括了食品类课程需要掌握的主要技术和实践知识，培养食品专业学生的社会责任感以及终身学习能力。
（六）工程实践类课程
工程实践类课程包括认识实习、毕业实习、毕业论文。通过这三个教学环节，促使学生对食品行业生产、生产设计、研发等环节有整体的认识，综合运用前面的自然科学基础知识、专业基础知识、专业类知识等，识别食品领域的复杂工程问题，并设计方法来解决该问题，同时考虑到对环境的影响，培养学生的工程思维能力和工程实践能力[8]。
为体现产出导向、发挥和强化食品科学与工程专业的定位和特色，设定食品营养工程和食品生物工程两个实质等效模块。食品营养工程模块包括了“临床营养学”“食品毒理学”“功能性食品”等课程，为学生提供了营养和健康食品生产、研究、开发的完整模块课程 。食品生物工程模块包括了“食品基因工程”“发酵食品工艺学”“食品安全生物检测技术”“分子克隆技术”课程，体现了在发酵食品领域及食品安全等方面的完整课程体系。
为使培养目标、毕业要求“明确、公开”，通过全体任课教师培训、讨论等方式，将食品科学与工程专业培养目标、毕业要求的分解传达给每一位承担课程的教师，每位教师认真学习工程认证产出导向、以学生为中心和持续改进的教育理念，统一认识，自觉改革所负责的课程。任课教师根据毕业要求的每个指标点和子指标的要求，提出所负责课程对毕业要求的支撑。 专业教学计划修订小组在整理、讨论每一门课程与毕业目标关系的基础上，梳理课程体系对毕业目标支撑的总体框架，反馈给课程负责人。通过反复讨论、整合，最终形成支撑毕业目标的课程体系并设置权重，上报教学指导委员会，并审核课程体系对毕业目标的支撑矩阵。同时对大一新生开展新生研讨课，通过本课程向学生传达食品科学与工程专业的培养目标和毕业要求，并在课堂上向学生明确说明如何达成课程目标，及形成性评价方式和方法。
四、设立课程目标，修改课程大纲
任课教师在充分理解 OBE 理念的基础上，体现回归工程实践，强调解决复杂问题能力素质的培养，制定课程目标。按照产出导向、以学生为中心的核心理念，每个课程环节针对学习成果要求，制定出明确的教学大纲和考核标准。在教学大纲中形成课程的 产出评价标准。完善课程对学生毕业要求的能力和素养完成程度的直接评价方法。通过课堂表现、作业、学习成果、考试成绩过程性评价方法，考查学生的毕业要求达成度，测出学生能力达成度。其依据主要包括成绩分析法、实验或实践环节的评价法、第三方专业证书考试成绩测量法、实习单位的评价法等[9]。
五、完善教学评价，形成持续改进闭环
专业教学评价与持续改进通过内部评价和外部评价两个渠道，及时反馈毕业要求的达成情况和培养目标的实现情况。内部评价由学院领导、督导、任课教师分层管理，组织教学观摩月，建立学院领导和督导“诊断式听课”制度，从教学内容和学生两方面入手，对教学环节提出意见和建议，以保障工程认证教学理念的执行效果。形成由教学督导、学生评教、工作业绩和工作量四位一体的教师综合评价体系，以学年为周期，保障教学过程质量监控长效化、常态化。不定期开展课堂教学效果大讨论、多种形式的教学交流，建立教学、评价、反馈体系。
外部评价以网上 APP 问卷的形式，收集毕业生 5 年职业发展情况及 5 年内对其发展的能力要求，以及用人单位对毕业生能力和素质的评价。分析毕业生对培养目标的达成情况，梳理问题，及时总结。调查用人单位或学生职业发展过程中对本科教育的需求，根据需求及时调整教学各环节，形成持续跟踪反馈机制，促进教学过程中产出导向理念的贯彻，及专业人才培养方案和培养质量的持续改进和提升。定期进行专业自评估、专业管理评估，另外，聘请食品行业专家、国家教指委委员等进行评审，根据评估结果进行专业整改，形成师资队伍建设、实习基地建设、实验和实践平台建设、在线精品课程建设等方面的近期和中长期专业建设发展规划。
目前，食品科学与工程专业已经基本建立工程认证教育体系，该体系突出了营养食品、生物技术办学优势与特色，贯彻了工程教育理念，是一个持续改进的工程教育体系。通过用人单位反馈、社会调查、专家评估等方式，获取食品行业的外部需求变化，调整人才培养目标，使培养的本科人才更加符合行业和社会需求。秉承产出导向教育理念，以学生为中心，不断考查学生能力和素质培养效果，促使教学环节改进，保障本科人才培养与毕业要求相符。下一步将根据需求，进一步引进师资，以保障食品科学与工程专业工程认证教育体系人才培养质量。
作者：孟利 李秀凉 参考文献：
[1]林健.工程教育认证与工程教育改革和发展[J].高等工程教育研究，2015（2）：10.
[2]张学洪，张军，曾鸿鹄.工程教育认证制度背景下的环境工程专业本科教学改革启示[J].中国大学教学，2011（6）：37.
[3]中国工程教育认证协会.工程教育认证标准（2017 年 11 月修订） [EB/OL].（2020-02-17）[2020-12-08].https：//www.ceeaa.org.cn/gcjyzyrzxh/rzcxjbz/gcjyrzbz/tybz/599711/index.html.
[4]王孙禺，赵自强，雷环.中国工程教育认证制度的构建与完善——国际实质等效的认证制度建设十年回望[J].高等工程教育研究，2014（5）：30.
[5]张务锋.抓好“粮头食尾”和“农头工尾” 加快建设粮食产业强国[J].中国经贸导刊，2018（25）：11.
[6]李志义.适应认证要求推进工程教育教学改革[J].中国大学教学，2014（6）：10.
[7]李志义.对毕业要求及其制定的再认识——工程教育专业认证视角[J].高等工程教育研究，2020（5）：3.
[8]吴涛，刘楠，孙凯.“新工科”视域下工程人才关键能力的思考[J].黑龙江高教研究，2018（3）：158.
[9]孙晶，张伟，任宗金，等.工程教育专业认证毕业要求达成度的成果导向评价[J].清华大学教育研究，2017（4）：118.