王金鵬 曹錦軒 滕雯迪 張?jiān)旅?王穎

教學(xué)實(shí)習(xí)基地是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和專業(yè)素養(yǎng)的重要組成部分，不僅為學(xué)生提供實(shí)踐場(chǎng)所，還為他們創(chuàng)造與行業(yè)專家和業(yè)界人士互動(dòng)的機(jī)會(huì)，使其能夠了解最新的行業(yè)動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)。通過(guò)實(shí)習(xí)能夠培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力、批判性思維和解決問(wèn)題的能力，這對(duì)于他們的學(xué)習(xí)和發(fā)展具有不可替代的重要性。然而，目前食品科學(xué)與工程專業(yè)的教學(xué)實(shí)習(xí)基地卻存在一系列問(wèn)題：實(shí)習(xí)周期較短，學(xué)生在食品企業(yè)的實(shí)習(xí)內(nèi)容單調(diào)，缺乏技術(shù)含量；實(shí)習(xí)內(nèi)容與行業(yè)主流發(fā)展方向脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)行業(yè)失去信心和興趣；實(shí)習(xí)目標(biāo)模糊，導(dǎo)致工廠工作人員和學(xué)生之間存在互相嫌棄的情況。這些問(wèn)題的根源在于實(shí)習(xí)基地建設(shè)思路不夠明確，沒(méi)有與時(shí)俱進(jìn)，過(guò)于注重實(shí)習(xí)流程，忽視了實(shí)習(xí)內(nèi)容，原有的實(shí)習(xí)方案已經(jīng)不能滿足工業(yè)4.0時(shí)代下食品工廠對(duì)人才的需求。為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展需求，食品科學(xué)與工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整與改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的目標(biāo)。因此，要深入分析工業(yè)4.0時(shí)代對(duì)食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，并結(jié)合目前實(shí)習(xí)基地存在的問(wèn)題，提出科學(xué)合理的解決策略，以打造具有自身學(xué)科和專業(yè)特色的實(shí)習(xí)基地，為學(xué)生提供更具挑戰(zhàn)性和高質(zhì)量的實(shí)踐機(jī)會(huì)，增強(qiáng)他們的實(shí)踐能力和專業(yè)素養(yǎng)，從而更好地滿足食品工業(yè)4.0時(shí)代對(duì)人才的期望。

一、工業(yè)4.0時(shí)代為

食品行業(yè)帶來(lái)的機(jī)遇和挑戰(zhàn)

互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等高新技術(shù)的飛速發(fā)展開(kāi)啟了工業(yè)4.0時(shí)代，也為食品行業(yè)帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

1.機(jī)遇。（1）通過(guò)利用虛擬仿真技術(shù)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新方法，食品企業(yè)能夠更快地更新生產(chǎn)裝備，改造生產(chǎn)線，提升現(xiàn)有產(chǎn)品的質(zhì)量和口感。以工業(yè)4.0時(shí)代的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為例，充分利用物理模型、傳感器更新、運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)，集成多學(xué)科、多物理量、多尺度、多概率的仿真過(guò)程，在虛擬空間中完成映射，實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)實(shí)體裝備的生產(chǎn)周期，并通過(guò)模擬評(píng)定快速預(yù)測(cè)產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量，這為裝備升級(jí)改造、產(chǎn)品研發(fā)等帶來(lái)了諸多便利。在虛擬仿真技術(shù)成熟之前，人們必須花費(fèi)大量時(shí)間和資金購(gòu)買實(shí)體組件并加以組裝，才能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)。有了數(shù)字技術(shù)，科研人員僅需構(gòu)建一個(gè)虛擬模型，就可以對(duì)其想法進(jìn)行模擬、修改和檢驗(yàn)，大大縮短了從設(shè)計(jì)到實(shí)際產(chǎn)品產(chǎn)出的時(shí)間。

（2）基于物聯(lián)網(wǎng)和云平臺(tái)的食品溯源系統(tǒng)能夠有效追溯食品的生產(chǎn)和供應(yīng)環(huán)節(jié)，提高產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全水平，提升消費(fèi)者對(duì)食品的信任和滿意度。我國(guó)在“十三五”期間圍繞物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和云平臺(tái)構(gòu)建部署了系列重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目，經(jīng)過(guò)多年的研究和發(fā)展，現(xiàn)已形成“中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯系統(tǒng)”“中國(guó)食品藥品安全追溯信息平臺(tái)”“中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品追溯信息公共服務(wù)平臺(tái)”等有效的追溯系統(tǒng)和平臺(tái)。通過(guò)這些平臺(tái)，消費(fèi)者可以查詢特定產(chǎn)品的來(lái)源、生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)加工企業(yè)等相關(guān)信息，更好地了解和選擇安全的產(chǎn)品，提高了我國(guó)食品安全的保障程度，提升了國(guó)民對(duì)于食品行業(yè)的信任度和滿意度。

（3）改變了食品行業(yè)的營(yíng)銷和消費(fèi)方式，使個(gè)性化營(yíng)養(yǎng)和精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)更加貼近人們的生活。借助工業(yè)4.0的技術(shù)，傳感器、智能設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的集成使食品企業(yè)能夠監(jiān)測(cè)和收集消費(fèi)者的身體數(shù)據(jù)，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析和人工智能算法獲取消費(fèi)者的個(gè)人偏好和消費(fèi)習(xí)慣，更加準(zhǔn)確地了解消費(fèi)者的營(yíng)養(yǎng)需求，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的營(yíng)養(yǎng)建議和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，滿足消費(fèi)者個(gè)體化的營(yíng)養(yǎng)需求。此外，隨著食品行業(yè)的互聯(lián)網(wǎng)銷售和配送模式的發(fā)展，借助虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）等技術(shù)，消費(fèi)者可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)直接體驗(yàn)各種產(chǎn)品，并可通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析和人工智能等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈的可視化和智能化監(jiān)管，提高對(duì)產(chǎn)品的信任度。

2.挑戰(zhàn)。（1）單機(jī)組合為主的傳統(tǒng)食品生產(chǎn)線不能滿足集約化、自動(dòng)化、智能化的時(shí)代需求。食品產(chǎn)業(yè)面臨著種類繁多、季節(jié)性強(qiáng)、儲(chǔ)存困難等特點(diǎn)，這就要求傳統(tǒng)食品企業(yè)在進(jìn)行多樣化加工的同時(shí)，必須對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行全面改進(jìn)。然而，由于傳統(tǒng)食品企業(yè)產(chǎn)品線上的設(shè)備自動(dòng)化程度不一，整體一體化的缺失也十分明顯，為了滿足自動(dòng)化需求，很多食品工廠僅對(duì)輸送設(shè)備進(jìn)行了改造和升級(jí)，這與集約型生產(chǎn)線的自動(dòng)化和智能化模式相去甚遠(yuǎn)。在這樣的背景下，只有資金實(shí)力雄厚的大型食品企業(yè)逐步完成了數(shù)字化、自動(dòng)化和智能化技術(shù)的升級(jí)和轉(zhuǎn)型，對(duì)原材料采購(gòu)、生產(chǎn)計(jì)劃和物流配送等環(huán)節(jié)進(jìn)行了協(xié)同管理的技術(shù)升級(jí)，改進(jìn)了供應(yīng)鏈中信息共享和交互的標(biāo)準(zhǔn)化和安全性保障技術(shù)，極大地提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率和運(yùn)營(yíng)效率。然而，大部分傳統(tǒng)食品企業(yè)由于規(guī)模小、資金有限，無(wú)法進(jìn)行設(shè)備更新和系統(tǒng)升級(jí)，也無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化和安全控制的要求，導(dǎo)致效益下降。

（2）數(shù)據(jù)共享與數(shù)據(jù)安全之間的矛盾日益突出。在工業(yè)4.0時(shí)代，大量的數(shù)據(jù)被收集和處理，包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)和消費(fèi)者數(shù)據(jù)等，收集這些數(shù)據(jù)有助于實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的瓶頸和不必要的浪費(fèi)，追蹤產(chǎn)品質(zhì)量，了解消費(fèi)者的需求和偏好，從而優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程，提高資源利用效率和產(chǎn)品品質(zhì)，同時(shí)還可以預(yù)測(cè)未來(lái)市場(chǎng)趨勢(shì)，幫助企業(yè)智能化決策和自主優(yōu)化產(chǎn)品。然而，當(dāng)前尚缺乏相應(yīng)的技術(shù)或措施來(lái)保護(hù)這些數(shù)據(jù)的安全性和隱私性，信息泄露或被濫用將造成消費(fèi)者權(quán)益受損、企業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)受到侵犯，從而造成經(jīng)濟(jì)損失。

（3）人才短缺與快速發(fā)展的食品行業(yè)不相適應(yīng)。在工業(yè)4.0架構(gòu)中，人力資源扮演著重要的角色。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人口結(jié)構(gòu)變化和人口老齡化等問(wèn)題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。員工對(duì)于個(gè)人生活質(zhì)量的追求，如高收入、休閑娛樂(lè)以及培訓(xùn)晉升機(jī)會(huì)，與低水平的加工技術(shù)不相適應(yīng)，現(xiàn)有勞動(dòng)力已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展的需求。食品行業(yè)亟需適應(yīng)社會(huì)變革的綜合型人才，如具備食品工程知識(shí)和技能的工程師和技術(shù)人員，能夠把握市場(chǎng)脈搏、了解工業(yè)4.0的核心技術(shù)環(huán)節(jié)、協(xié)同管理龐大數(shù)據(jù)信息。

二、工業(yè)4.0時(shí)代對(duì)食品

科學(xué)與工程專業(yè)人才的需求

人才對(duì)于行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，他們是行業(yè)中不可或缺的生力軍。工業(yè)4.0時(shí)代對(duì)食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了更高的要求，需要專業(yè)人才能夠結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)和理論知識(shí)，具備綜合技術(shù)和技能以應(yīng)對(duì)食品生產(chǎn)和加工過(guò)程中的挑戰(zhàn)，并為食品行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

1.掌握數(shù)據(jù)分析與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。工業(yè)4.0時(shí)代的特色是以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，對(duì)于食品科學(xué)與工程專業(yè)人才而言，需要具備數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能力，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的優(yōu)化和監(jiān)控。因此，熟練應(yīng)用數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面的優(yōu)化和監(jiān)控，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效、智能的生產(chǎn)，已經(jīng)成為食品科學(xué)與工程專業(yè)人才的必備技能。

2.掌握自動(dòng)化與機(jī)器人技術(shù)。自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)在提高食品行業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。自動(dòng)化技術(shù)可以降低人力成本，提高生產(chǎn)線的運(yùn)行效率，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品一致性和質(zhì)量的提升；機(jī)器人技術(shù)更進(jìn)一步提高了食品生產(chǎn)的精確度和速度，減少了人為干預(yù)和操作帶來(lái)的潛在錯(cuò)誤，全現(xiàn)從原料加工到包裝的全過(guò)程智能化。因此，對(duì)于食品行業(yè)的專業(yè)人才而言，熟悉自動(dòng)控制系統(tǒng)原理和機(jī)器人技術(shù)是不可或缺的，需要具備設(shè)計(jì)和操作自動(dòng)化生產(chǎn)線和食品加工設(shè)備的能力，以滿足企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新和效率提升方面的需求。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)深入了解自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)器人技術(shù)的最新發(fā)展，不斷更新自己的知識(shí)和技能，以適應(yīng)食品行業(yè)不斷變化的需求和挑戰(zhàn)。

3.掌握新型的食品加工技術(shù)與工藝。在當(dāng)前的社會(huì)背景下，食品加工已經(jīng)不僅僅只注重生產(chǎn)效率，還更加重視產(chǎn)品工藝創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量的提升，只有這樣食品企業(yè)才能與時(shí)俱進(jìn)。因此，技術(shù)和裝備升級(jí)、工藝創(chuàng)新等均是食品加工企業(yè)不可或缺的一部分。食品科學(xué)與工程專業(yè)人才需要了解和掌握新型食品加工技術(shù)與工藝，如超聲波處理、冷凍干燥、高壓處理、超臨界萃取、脈沖電磁等新型食品加工技術(shù)，注重產(chǎn)品工藝創(chuàng)新和產(chǎn)品質(zhì)量提升，幫助食品企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

4.具備智能監(jiān)測(cè)與質(zhì)量控制的能力。食品安全和質(zhì)量在消費(fèi)者心中占據(jù)著重要地位，因此食品科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生需要具備智能監(jiān)測(cè)和質(zhì)量控制的能力。通過(guò)開(kāi)發(fā)傳感技術(shù)和智能設(shè)備，對(duì)食品生產(chǎn)線進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制，以確保產(chǎn)品的質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這對(duì)于維護(hù)食品行業(yè)的聲譽(yù)和信譽(yù)至關(guān)重要。

5.擁有綠色可持續(xù)發(fā)展的眼光。工業(yè)4.0時(shí)代的技術(shù)融合了物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)與技術(shù)，學(xué)生需要具備多學(xué)科的綜合能力，不僅要掌握食品科學(xué)與工程相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，還需要了解物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的應(yīng)用，能夠從多個(gè)角度解決實(shí)際問(wèn)題。這就要求學(xué)生具備國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算能力，擁有可持續(xù)性的整體思維，在保障生產(chǎn)過(guò)程有效運(yùn)行的同時(shí)，又能夠體現(xiàn)人文關(guān)懷，符合社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展要求。

三、工業(yè)4.0時(shí)代實(shí)習(xí)基地建設(shè)策略

教學(xué)實(shí)習(xí)基地在校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)中扮演著重要的角色，為理論與實(shí)踐的結(jié)合提供了重要的補(bǔ)充，是高校培養(yǎng)技能型、創(chuàng)新型和應(yīng)用型復(fù)合人才的重要場(chǎng)所，是高校畢業(yè)生了解社會(huì)、接觸生產(chǎn)實(shí)踐的重要途徑，更是提高高校教學(xué)質(zhì)量、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有效平臺(tái)。構(gòu)建適應(yīng)食品工業(yè)4.0時(shí)代人才需求的實(shí)習(xí)基地，需要從技術(shù)升級(jí)、教育模式創(chuàng)新、數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用、產(chǎn)學(xué)研合作以及人才培養(yǎng)計(jì)劃等多個(gè)方面入手，并不斷推動(dòng)實(shí)踐與理論的有機(jī)結(jié)合，從而培養(yǎng)出適應(yīng)食品工業(yè)4.0時(shí)代發(fā)展的復(fù)合型人才。

1.加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，推動(dòng)實(shí)習(xí)基地技術(shù)與設(shè)備的升級(jí)。與食品企業(yè)緊密合作，建立產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的成果轉(zhuǎn)化基地和實(shí)習(xí)基地模式。通過(guò)引入最新的科研成果，推動(dòng)企業(yè)建設(shè)先進(jìn)的食品生產(chǎn)線，引進(jìn)數(shù)字化生產(chǎn)管理系統(tǒng)、人工智能技術(shù)以及機(jī)器視覺(jué)技術(shù)等，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。這樣不僅有助于推動(dòng)創(chuàng)新技術(shù)的落地，還為學(xué)生提供了實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，使他們了解并參與到食品工業(yè)4.0相關(guān)工作中，培養(yǎng)實(shí)際操作能力和問(wèn)題解決能力，也能夠促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研之間的深度交流與協(xié)同發(fā)展。

2.引入虛擬仿真技術(shù)，創(chuàng)新教育模式。建設(shè)現(xiàn)代化的實(shí)訓(xùn)中心，模擬工廠實(shí)際建設(shè)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)等，搭建虛擬實(shí)驗(yàn)室和仿真設(shè)備，引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，增加學(xué)生的體驗(yàn)感，提供全方位的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。同時(shí)，與相關(guān)高等院校、研究機(jī)構(gòu)合作開(kāi)展跨學(xué)科的課程設(shè)計(jì)和科研項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

3.建設(shè)數(shù)據(jù)中心，培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)人才。收集和分析食品生產(chǎn)過(guò)程中的大數(shù)據(jù)，利用人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，優(yōu)化生產(chǎn)流程、預(yù)測(cè)市場(chǎng)需求、提高供應(yīng)鏈效率等，與企業(yè)建立良好的人才輸送機(jī)制，促進(jìn)畢業(yè)生就業(yè)和企業(yè)對(duì)接，提高實(shí)習(xí)的個(gè)人滿意度和企業(yè)滿意度，培養(yǎng)優(yōu)秀的專業(yè)化人才。

4.多方聯(lián)動(dòng)，建設(shè)跨學(xué)科實(shí)習(xí)基地。針對(duì)工業(yè)4.0時(shí)代對(duì)綜合型人才的需求，食品工業(yè)對(duì)跨學(xué)科的技能培養(yǎng)和創(chuàng)新提出了更高要求，這就需要政產(chǎn)學(xué)研多方聯(lián)動(dòng)，以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽為契機(jī)，調(diào)動(dòng)校企平臺(tái)、孵化基地、產(chǎn)業(yè)園區(qū)等社會(huì)資源，建設(shè)跨學(xué)科的實(shí)習(xí)基地，通過(guò)學(xué)科間的思想交流、碰撞與融合，啟發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)新思維，促進(jìn)學(xué)生技術(shù)能力、服務(wù)水平和管理水平的提升。

5.調(diào)動(dòng)社會(huì)資源，共同建設(shè)實(shí)習(xí)基地。明晰實(shí)習(xí)基地培養(yǎng)人才目標(biāo)導(dǎo)向，利用社交媒體、媒體報(bào)道、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等途徑進(jìn)行廣泛的宣傳推廣，使公眾了解實(shí)習(xí)基地建設(shè)的價(jià)值和意義，找到愿意合作的企業(yè)、組織、個(gè)人，建立合作伙伴關(guān)系，共同推動(dòng)實(shí)習(xí)基地的建設(shè)。成立相應(yīng)的組織機(jī)構(gòu)，通過(guò)贊助、捐贈(zèng)、合作伙伴支持等方式籌措資金，用于實(shí)習(xí)基地的設(shè)施建設(shè)、運(yùn)營(yíng)管理等。依托實(shí)習(xí)基地組織機(jī)構(gòu)開(kāi)展培訓(xùn)、交流等活動(dòng)，提升實(shí)習(xí)基地的影響力和吸引力。

綜上所述，在食品科學(xué)與工程專業(yè)中建設(shè)實(shí)習(xí)基地，對(duì)于提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力具有重要意義。然而，傳統(tǒng)的實(shí)習(xí)模式已經(jīng)無(wú)法滿足工業(yè)4.0時(shí)代對(duì)人才的需求，亟需利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能化技術(shù)進(jìn)行教學(xué)改革，創(chuàng)建新的實(shí)習(xí)模式，建設(shè)符合時(shí)代特點(diǎn)的實(shí)習(xí)基地，以適應(yīng)新時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的要求。