“新工科”背景下香料香精創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究

姬小明，程 彪，來 苗，楊曉朋，武志勇，張 紅

（河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，河南省香精香料與調(diào)香工程技術(shù)研究中心，河南鄭州 450002）

在“新工科”背景下，人才的內(nèi)涵和培養(yǎng)要求發(fā)生了變化。相對于傳統(tǒng)的工科人才，“新工科”要求培養(yǎng)將科學(xué)、人文與工程交叉融合的復(fù)合創(chuàng)新型人才，要求人才不僅要對所學(xué)專業(yè)知識精通掌握，還要具有更強(qiáng)的互聯(lián)網(wǎng)利用能力，以及對其他學(xué)科知識的綜合利用能力[1]。

現(xiàn)有從事香料香精的專業(yè)人才，多數(shù)是從有機(jī)化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)轉(zhuǎn)行而來，急需要進(jìn)行針對性的專業(yè)培養(yǎng)。目前，全國只有上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、北京工商大學(xué)、云南農(nóng)業(yè)大學(xué)及河南農(nóng)業(yè)大學(xué)開設(shè)了香料香精技術(shù)與工程專業(yè)。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)圍繞中原地區(qū)豐富的香料、果品和中草藥資源，依托校內(nèi)煙草學(xué)、食品科學(xué)與工程兩大學(xué)科開設(shè)了香料香精技術(shù)與工程專業(yè)。結(jié)合河南農(nóng)業(yè)大學(xué)自身辦學(xué)特點(diǎn)及學(xué)校的煙草教學(xué)特色，結(jié)合“新工科”人才培養(yǎng)要求，堅(jiān)持4 個(gè)回歸，強(qiáng)化課堂思政[2]，培養(yǎng)更多的具有一定專業(yè)理論基礎(chǔ)和實(shí)際操作技能的技術(shù)應(yīng)用型人才，對新工科下香料香精技術(shù)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方法進(jìn)行了探索。

1 “兩個(gè)角色、三個(gè)環(huán)節(jié)、多個(gè)平臺”的線上線下混合式教學(xué)體系構(gòu)建

學(xué)校香料香精技術(shù)與工程專業(yè)是煙草學(xué)院特色專業(yè)，依托河南省香精香料與調(diào)香工程技術(shù)研究中心等科研平臺，由校內(nèi)煙草、食品科學(xué)與工程、香精香料技術(shù)與工程等專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)組建，是一支以省級教學(xué)名師、知名教授為帶頭人，以教授、副教授為主體，教學(xué)特色鮮明、學(xué)術(shù)造詣高、教學(xué)能力強(qiáng)、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富、學(xué)術(shù)研究背景互補(bǔ)、職稱和年齡及學(xué)緣結(jié)構(gòu)合理的教師團(tuán)隊(duì)。

學(xué)校香料香精技術(shù)與工程專業(yè)在充分了解新工科建設(shè)要求，參考國內(nèi)外多所高校的“新工科”建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)河南中原地區(qū)得天獨(dú)厚的香料資源，提出了“兩個(gè)角色、三個(gè)環(huán)節(jié)、多個(gè)平臺”的線上線下混合式教學(xué)體系?！皟蓚€(gè)角色”是指教師與學(xué)生角色可以互換，教師的身份由傳統(tǒng)的知識灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者[3]，學(xué)生不僅僅接受知識還要靈活運(yùn)用知識，更要自己制作PPT 講授自己對專業(yè)知識的理解，同時(shí)教師進(jìn)行打分；“三個(gè)環(huán)節(jié)”是指理論教學(xué)過程主要分為課前準(zhǔn)備、多元化課堂教學(xué)和課后研學(xué)3 個(gè)環(huán)節(jié)；“多個(gè)平臺”是指在理論教學(xué)的3 個(gè)環(huán)節(jié)可以利用“超星學(xué)習(xí)通”“雨課堂”及“微信”小程序等助力理論教學(xué)的信息化，在課前準(zhǔn)備階段教師在“超星學(xué)習(xí)通”軟件上發(fā)布課程預(yù)習(xí)任務(wù)，上傳與課程內(nèi)容相關(guān)的視頻、文獻(xiàn)資料等，引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，增加知識的廣度和寬度；課堂教學(xué)將隨堂講義、板書等傳統(tǒng)教學(xué)手段與PPT、多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)手段有機(jī)結(jié)合，根據(jù)授課內(nèi)容穿插隨堂討論、測試等互動內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)高效的課堂教學(xué)；課后利用信息化平臺發(fā)布課后作業(yè)，實(shí)現(xiàn)課后知識的拓展并增加師生互動空間，發(fā)布上課的錄播視頻，督促學(xué)生回看課堂知識。

2 香料香精技術(shù)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)體系具體措施

2.1 課程體系

學(xué)校香料香精技術(shù)與工程專業(yè)的課程設(shè)置主要由公共基礎(chǔ)課、素質(zhì)通識課、專業(yè)課及實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)四大模塊組成。公共基礎(chǔ)課包括“化學(xué)”“數(shù)學(xué)”“大學(xué)物理”“化工原理”“微生物學(xué)”等，素質(zhì)通識課包括“大學(xué)英語”“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”“思修”“中國近代史綱要”“形勢與政策”等，專業(yè)課程有“香料植物栽培學(xué)”“香料制備工藝學(xué)”“香料化學(xué)”“香料香精品控學(xué)”“日用食用調(diào)香學(xué)”“卷煙調(diào)香學(xué)”“毒理學(xué)”等，實(shí)踐教學(xué)包括課程實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)踐（包括認(rèn)知實(shí)習(xí)、課程實(shí)習(xí)）、畢業(yè)實(shí)習(xí)及畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）、畢業(yè)調(diào)查報(bào)告等環(huán)節(jié)[4]。

2.1.1 教學(xué)內(nèi)容理論化、教學(xué)方式信息化

秉承“生本位，師主導(dǎo)”的教學(xué)理念，對教學(xué)大綱進(jìn)行了修訂，構(gòu)建了信息化的理論教學(xué)框架。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的到來，以“新工科”為契機(jī)，教學(xué)方式和教學(xué)理念發(fā)生了巨大變化。教師除了運(yùn)用PPT 講授手段以外，還利用超星學(xué)習(xí)通和慕課簽到打卡，提問問題，上傳專業(yè)課，視頻等相關(guān)內(nèi)容，讓學(xué)生們課下自主學(xué)習(xí)并通過章節(jié)測試檢測自己是否掌握理論知識[5-6]。同時(shí)，增設(shè)符合“新工科”背景的專業(yè)選修課，包括智能調(diào)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(jīng)》 《齊民要術(shù)》 《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(xué)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(yǎng)學(xué)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(qiáng)學(xué)生對所學(xué)專業(yè)的了解程度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能拓寬學(xué)生的視野，有效鞏固學(xué)生專業(yè)思想，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生從“被動學(xué)”變成“主動學(xué)”[7]。通過大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代技術(shù)手段時(shí)時(shí)監(jiān)測學(xué)生學(xué)習(xí)過程[8]，幫助教師及時(shí)梳理教學(xué)過程中的難點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié)，從而對學(xué)生進(jìn)行有針對性的個(gè)性化指導(dǎo)。

2.1.2 提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)

“新工科”建設(shè)對學(xué)生的實(shí)操能力提出了更高的要求，改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)習(xí)內(nèi)容，把課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分與相關(guān)課堂教學(xué)相銜接，避免以往課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的脫節(jié)現(xiàn)象[9]。通過建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)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(tài)調(diào)整虛擬操作中的反應(yīng)物比例等數(shù)據(jù)，對操作結(jié)果如產(chǎn)率、香氣品質(zhì)等因素進(jìn)行科學(xué)預(yù)測，提高虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。學(xué)生可隨時(shí)自主重復(fù)操作，熟練后再進(jìn)行實(shí)際操作，在提高學(xué)生操作水平的同時(shí)，也可降低實(shí)驗(yàn)成本和危險(xiǎn)操作的發(fā)生率。本學(xué)科建有農(nóng)業(yè)部“煙草生物化學(xué)與加工科學(xué)觀測站”“河南省香精香料與調(diào)香工程技術(shù)研究中心”等多個(gè)省部級科研平臺。憑借多年的專業(yè)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與辦學(xué)積淀，學(xué)校建有可容納120 人規(guī)模的本科香精香料的制備實(shí)驗(yàn)室、天然產(chǎn)物提取實(shí)驗(yàn)室、調(diào)香技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、香精香料品質(zhì)分析及香料樣品室等實(shí)驗(yàn)室，配備有價(jià)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(xué)科研儀器設(shè)備。同時(shí)，依托河南省香精香料與調(diào)香工程技術(shù)研究中心設(shè)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(chǎn)車間和實(shí)驗(yàn)室，具有進(jìn)行棗子、無花果酊劑、浸膏及凈油等中間試驗(yàn)所需要的儀器設(shè)備和固定生產(chǎn)場地，能夠充分滿足學(xué)生開展生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)的需要；中大恒源分中心生產(chǎn)園區(qū)占地面積20.1 hm2，擁有現(xiàn)代化生產(chǎn)線23 條，生產(chǎn)設(shè)備1 300 多臺套，檢測儀器和設(shè)備300 余臺套，年生產(chǎn)能力65 000 t。校本部以龍子湖新校區(qū)本科實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為契機(jī)，在以往課程實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上配備了更多品類的香原料，同時(shí)增設(shè)調(diào)香學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)，分別從香原料制備、香精調(diào)配、加香方式及感官評價(jià)等諸多方面將調(diào)香技術(shù)串連成線、逐級深入，使學(xué)生真正掌握調(diào)香技術(shù)，真正具有創(chuàng)新能力，成功將理論與實(shí)踐相統(tǒng)一，以達(dá)到全面培養(yǎng)人才的目的。

2.1.3 構(gòu)建教學(xué)質(zhì)量保障體系

教學(xué)質(zhì)量保障體系主要是從學(xué)生評教、教師評學(xué)和外界監(jiān)督等3 個(gè)方面進(jìn)行反饋和提升。學(xué)生評教指學(xué)生每學(xué)期對教師的教學(xué)進(jìn)行打分，包括教師是否經(jīng)常使用PPT 講課，講課方式是否新穎，能否給予學(xué)生學(xué)習(xí)指導(dǎo)，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(xué)包括平時(shí)成績（期中成績、實(shí)驗(yàn)考核、線上成績、作業(yè)、課堂活動成績等）和期末成績。為保障教學(xué)質(zhì)量，能夠更加準(zhǔn)確、有效、全面地評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。增加平時(shí)成績占比：擴(kuò)大翻轉(zhuǎn)課堂、學(xué)習(xí)通學(xué)習(xí)、文獻(xiàn)資料查閱及總結(jié)等學(xué)生自主參與的教學(xué)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(shí)驗(yàn)考核占比：調(diào)整實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，減少示范性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加香料制備實(shí)驗(yàn)，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和香精調(diào)配實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。教師通過觀察學(xué)生動手能力，對基礎(chǔ)知識的熟悉程度，分析及解決問題的能力等方面，按照優(yōu)秀、良好、合格、和不合格等級給出各個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考核成績。提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐活動參與度，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的綜合競爭力，實(shí)驗(yàn)成績占比從現(xiàn)在的5%～10%增加至20%。外界監(jiān)督包括院校的教學(xué)督導(dǎo)、教學(xué)團(tuán)隊(duì)的隨機(jī)聽課及校、院的教師講課比賽。院校抽查學(xué)生是否遲到，上課聽課狀態(tài)，有無學(xué)生玩手機(jī)打游戲等。

教學(xué)質(zhì)量保障體系見圖1。

圖1 教學(xué)質(zhì)量保障體系

2.2 學(xué)科競賽

采用“遞進(jìn)式”競賽體系，鼓勵學(xué)生們積極參加。首先是極具特色的專業(yè)知識競賽。①評香辯香賞香大賽。要求每位學(xué)生準(zhǔn)確嗅辯各種香料香氣，學(xué)生根據(jù)嗅聞到的香氣及觀察到的香料狀態(tài)和品種分辨是哪種香型，什么香料，是否摻假，教師對學(xué)生的嗅辨和篩選結(jié)果打分，選出優(yōu)勝者。②香精調(diào)配大賽。要求學(xué)生在給出的幾十種香料進(jìn)行嗅辯后，以小組為單位根據(jù)調(diào)香的九字方針“明體例”“定品質(zhì)”“擬配方”，明確要調(diào)配的目標(biāo)，選擇合適的香料品種，運(yùn)用專業(yè)知識擬制出體香部分的配比，再加入頭香、基香香料進(jìn)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(jìn)行打分，選出優(yōu)勝者。③香精應(yīng)用大賽。以小組為單位，要求每一小組根據(jù)加香樣品的要求，對香精小樣進(jìn)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(zhì)中，進(jìn)行應(yīng)用評價(jià)，選出優(yōu)勝者。④借助國家級/省級/校級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)意設(shè)計(jì)、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“挑戰(zhàn)杯”等賽事，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主組成團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)主題思路，明確項(xiàng)目目標(biāo)和任務(wù)，團(tuán)隊(duì)成員之間合理分工，相互協(xié)作；在教師指導(dǎo)下完成項(xiàng)目，并進(jìn)行匯報(bào)展示，進(jìn)而提高學(xué)生的課外實(shí)踐能力。

遞進(jìn)式競賽體系見圖2。

圖2 遞進(jìn)式競賽體系

2.3 校企聯(lián)合

學(xué)院團(tuán)隊(duì)先后與韓國中北大學(xué)、韓國香精香料研究院、英國萊斯特大學(xué)、美國弗吉尼亞理工大學(xué)、上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)、北京工商大學(xué)建立了長期合作關(guān)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(tuán)有限公司、河南中大恒源生物科技有限公司、河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司、湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司簽訂了校企戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，建立了多家校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，同時(shí)聘請企業(yè)科技人員作為學(xué)生指導(dǎo)教師，定期為學(xué)生授課。學(xué)生可以在工廠實(shí)習(xí)期間近距離觀察香精香料的生產(chǎn)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(xué)期末可以進(jìn)行2 周的駐廠實(shí)習(xí)，讓學(xué)生更了解工廠操作，相關(guān)規(guī)定以及香料制備流程。校外實(shí)習(xí)基地條件優(yōu)越，能充分滿足本專業(yè)學(xué)生實(shí)踐與教學(xué)科研的需求，擴(kuò)大學(xué)生的實(shí)操機(jī)會。

3 結(jié)語

隨著日化、食品、紡織等香料相關(guān)行業(yè)的高速發(fā)展，為防止行業(yè)對人才的需求與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要脫節(jié)，香料香精技術(shù)與工程專業(yè)的建設(shè)和高素質(zhì)型人才的培養(yǎng)迫在眉睫。“新工科”背景下，需結(jié)合學(xué)校、學(xué)院的辦學(xué)特色，找準(zhǔn)專業(yè)定位，加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，培養(yǎng)能夠滿足香料行業(yè)當(dāng)前及未來發(fā)展需求的復(fù)合型人才，以順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流。