1. 引言
党的二十大报告指出,要站在统筹世界百年未有之大变局和中华民族伟大复兴的高度,利用好大数据和应用场景的优势,加快数字技术与实体经济的深度融合,助力传统产业转型升级的同时,催生新产业新业态新模式,做强做大我国的数字经济[1]。数字经济时代对数智化高素质人才的迫切需求,已经成为高等职业教育亟待解决的新时代命题。数字化转型是高等职业教育与大数据、人工智能等现代信息化技术的深度融合,是重新构建现代高等职业教育体系的重要需求[2]。以日照职业技术学院为例,该校在推进“数智化转型助推高等教育新质生产力发展”工程方面展现出了前瞻性和创新性,通过实施“产教协同 岗课融通 平台支撑——数智人才培养的日职探索”项目,积极构建适应新时代要求的数智化教育体系,推动数智人才培养迭代升级,为区域“产业数字化、数字产业化”发展贡献新力量。
在数字化转型背景下,数字化食品已经成为其未来发展的必然趋势[3]。本文通过开展行业调研,掌握信息技术革新和产业发展对食品检验检测技术专业人才需求的影响情况,掌握大数据、人工智能等技术应用于食品行业的情况,以及食品业向信息化、数字化、智能化转变的情况,在此基础上,推进数字化背景下食品检验检测技术专业建设路径探索,重塑人才培养目标,创新人才培养模式与课程体系,构建结构化“双师型”教学团队,加快国家职业教育示范性虚拟仿真实训基地建设,提升教师数字化能力和教学质量水平,并为食品相关专业教育数字化转型的理论和实践研究奠定基础。
2. 食品产业数字化发展与企业人才需求现状
随着信息技术、大数据、物联网、人工智能等技术在食品产业中的应用,食品产业正在向数字化、智能化、网络化和个性化的方向发展[4]。在食品产业数字化进程中,企业利用数字技术实现智能制造、智能物流、智能管理和精准营销等,使得产业链、供应链和价值链的数字化水平不断提升,同时对食品产业的高质量发展也有积极的促进作用。随着食品产业数字化和转型升级的加速推进,食品企业对人才的需求也正在发生变化。传统的食品检验检测技术人员,已不能完全满足企业对人才的需求,既熟悉食品检验检测技术又懂数字化技术的复合型人才更受青睐。
通过食品企业调研和岗位分析发现,在食品产业数字化和转型升级背景下,食品企业目前需要的人才主要包括:一是数字化食品检验检测人才,能够利用数字化技术对食品进行检测和分析,提升食品检验检测的精准度和效率;二是食品质量控制人才,能够利用大数据和人工智能等技术对食品质量进行控制和管理,确保食品的质量和安全;三是食品智能制造人才,能够利用智能制造技术对食品生产进行自动化、智能化和精细化控制,提高食品的生产效率和品质;四是食品智能营销人才,能够利用大数据和人工智能等技术对食品进行精准营销和个性化推荐,满足消费者多样化的食品消费需求。
3. 教育数字化背景下食品检验检测技术专业建设存在的问题
数字化、智能化、高效化的教育方式给现有的专业发展带来了前所未有的机遇和挑战,也为专业建设和发展带来了新的教育理念、新兴的教育手段和教学技术[5]。吴志刚,孙冰玉,贾养容[6]-[8]等学者均认为,人才培养模式数字化转型是高等职业院校适应信息化社会的内在需要,数智化转型将打破食品检验检测技术专业现有的教育体系,为专业发展和建设指明了新方向。在数字转型驱动下,食品检验检测技术专业应从自身特色和国家发展战略的实际出发,积极探索专业的优势资源,塑造符合数字化、智能化需求的专业课程体系,培养数智化的复合型人才。
食品检验检测技术专业数字化转型升级,涵盖人才培养模式、课程建设、教学资源建设等内容。以教学平台的建设为例,需要建设课程网络资源库、教学资源库、实践课程库和基于智能设备建立虚拟仿真实训平台等。食品检验检测技术专业课程是培养学生专业技能和综合素质的重要途径,但是,目前食品检验检测技术专业课程教学内容复杂、学生数量多等因素,使得传统教学方式和手段在实施过程中出现了诸多问题,因此需充分发挥教学资源库的优势,对传统教学模式进行革新。
同时,食品检验检测技术专业数字化转型升级,要积极探索教师数字化教学理念转变的新途径。了解数字化对教师发展的影响,研究基于数字化的教学资源建设、实训条件建设等。从课程、教学、学习、评价、环境、组织管理等方面构建基于“双高 + 数字 + 智能”的职业教育课程体系。通过虚拟技术和智能化手段促进食品检验检测技术专业教学模式改革,实现“数字 + 智能 + 教学体系”的建构。
4. 教育数字化背景下食品检验检测技术专业转型升级路径
4.1. 数字化背景下人才培养模式的创新
在人才培养模式方面,食品检验检测技术专业主要采用“校企合作、产教融合”的人才培养模式。通过与企业合作,共同制定人才培养方案和教学计划,共同开展人才培养和课程资源建设,实现人才培养与产业需求的紧密对接[9] [10]。
食品检验检测技术专业在人才培养目标制定中必须紧跟时代步伐,运用互联网+、大数据等资源提升课程体系,培养符合社会需求的复合型人才,将学生的专业知识与人工智能等发展相结合,促进学生的高质量就业。通过对数字化背景下新型人才培养模式,和当前人才培养模式的现状、社会需求、现代信息技术发展现状等进行调查研究,构建一个适应数字化背景的人才培养模式,最后判断是否满足数字化背景下复合型技术技能型人才的要求[11]。同时强化学生的实践能力和创新创业能力培养,通过校内外实训基地、技能竞赛、创新创业项目,“以赛促学、以赛促教”等方式,提高学生的实践能力和创新创业能力。在数字化转型的浪潮中,食品检验检测技术专业不懈探索信息技术与教育教学的深度融合之道,为提升教育教学水平和人才培养质量贡献了高职院校的智慧教学方案。通过不断重塑人才培养机制、培养模式和管理方式,师生成长取得了显著成效。近两年,获得全国职业院校技能大赛二等奖2项、省赛获奖30余项。
4.2. 构建“数字化 + 食品检验检测”课程体系
在课程体系构建方面,食品检验检测技术专业应根据企业对人才的需求和岗位分析,构建“数字化 + 食品检验检测”课程体系。在原有的食品检验检测技术课程的基础上,增加数字化技术相关的课程,如大数据分析与应用、人工智能基础、物联网技术与应用等,培养学生的数字化素养和数字化技术应用能力。同时,将数字化技术与食品检验检测技术不断融合,开设数字化食品检验检测技术等课程,培养学生的数字化食品检验检测能力。通过构建“数字化 + 食品检验检测”课程体系,实现人才培养与产业需求的紧密对接。
优质数字化教学资源是数字化教学的核心[12]。食品检验检测技术专业不断加强对数字化教学资源的开发和整合,如教材、课件、教学视频、典型教学案例等。同时,鼓励教师共享教学资源,形成资源共建共享的良好氛围。优化数字化教学过程设计是提高专业数字化教学效果的关键。教师应根据教学内容和目标,合理设计教学活动,如知识讲授、技能演示、实训实践等[13]。2023年6月20日,印度尼西亚雅加达特布卡大学举办数字化引领高等教育变革研讨会,会上公布食品检验检测技术专业教师主持的《Basic Chemistry》双语课程通过学堂在线平台正式“登陆”印尼,这是该专业优质教育资源全球共享的重要里程碑。
为深化教育教学与信息技术的融合创新,践行“以学生为中心”的教育教学理念,提高教师教学设计与运用的能力,食品检验检测技术专业积极探索数智化教学模式,如翻转课堂、产教融合双师混融、评价方式双线混融等。通过构建数据驱动评价机制,采用数据分析平台,指导学生个性化学习。对教学过程中的大数据进行采集分析,为教学效果评价提供参考,帮助教师精准施教,实现“以评促教、以评促学”。
在人才培养过程中,食品检验检测技术专业还应加强学生的职业素养和创新能力培养。通过开设职业素养培训、职业道德教育等方式,提高学生的职业素养和职业道德;通过组织技能竞赛、创新创业竞赛等活动,激发学生的创新精神和创业能力;通过加强实践教学和校企合作,提高学生的实践能力和创新能力。
4.3. 打造“双师型”教学团队
教育数字化背景下,教师在教学过程中需提供与数字化转型相匹配的学习内容,进行教学设计,参与教学管理,为学生创造一定学习环境。这就要求教师转变观念,重构教学能力,充分利用现代信息技术,设计和开发数字化课程内容,进行课程的转型与教学实践[14]。
在教学团队建设方面,食品检验检测技术专业一方面,通过引进具有数字化技术背景和食品检验检测经验的高水平教师,加强教学团队的建设;另一方面,通过选派教师参加数字化技术培训、企业实践锻炼等方式,提高教师的数字化素养和数字化技术应用能力。同时,鼓励教师加强与企业的联系和合作,深入企业挖掘合作项目,通过技术研发、产品开发等,为企业解决难点痛点,提高教师的实践能力和创新能力[15]。
为了提升教师的数字化素养,积极推进混合式教学改革,已组织“在线精品课程建设与应用”、“多模式混合教学改革”等专题培训及讲座12场。打造教师教学创新团队,鼓励创新团队打破传统教学模式,以信息技术融入教学为重点,深化教学内容与方法改革。2023年9月,日照职业技术学院现代海洋食品加工与安全检测教师团队入选教育部“全国高校黄大年式教师团队”。近三年,教师依托教学一体化平台开展混合式教学,实施信息化教学开课次数203次,发起教学活动1089次,课堂推送习题1.2万次,产生互动数据3万余条,网络课程覆盖率达到了100%。
4.4. 建设“数字化 + 食品检验检测”实训基地
在实训基地建设方面,食品检验检测技术专业应建设“数字化 + 食品检验检测”实训基地。通过引入数字化技术和智能设备,对原有的实训室等进行数字化改造和升级,建设智能化食品加工实训室、数字化食品检验检测实训室、大数据分析实训室、虚拟仿真实训基地等,为学生的实践学习和技能训练提供良好的条件[16] [17]。同时,加强校企合作,与企业共建数字化食品检验检测中心或数字化食品质量控制中心等校外实训基地,让学生在真实的工作环境中进行技能训练和实践锻炼,提高学生的实践能力和创新能力。
以日照职业技术学院为例,为了促进专业进阶与数字化转型,食品检验检测技术专业着手建立了一个集线上与线下、实体与虚拟于一体的教学环境,并积极推广虚拟仿真等深度沉浸式实训资源的广泛应用,从而创立虚拟仿真实践培训基地。此基地着重解决教学中的“三高三难”问题,打造了一个覆盖全产业链的实训课程体系。探索了一种以学生职业能力培育为核心的“四阶段四递进虚实融合”实训模式,旨在培育能够胜任产业高端需求的技术技能型人才。针对食品检验检测技术专业实训进不去、看不到、成本高等实训难题,不断提升虚拟现实等信息技术应用水平,结合当前最先进的食品智能化检测技术,解决实际学习需求,全面保证人才培养的先进性、科学性和针对性。依托人工智能和虚拟现实等信息技术,以实带虚、以虚助实、虚实结合,开发制作食品企业工作场景、设备操作、工作流程演示、技术问题解决等方面的虚拟动画,展示食品检测的虚拟场景等。建设虚拟实训设备与生产设备融合、虚拟场景与生产场景融合、教学与生产培训融合以及企业文化与校园文化融合的校企互动、虚实互通的集智慧检测,智能加工等于一体的虚拟仿真实训教学场所[18]。以企业典型生产任务为教学载体,生产工艺与技术革新促进课程改革,促进智慧食品检测项目质量的提升,实现教学、科研、社会服务于一体的功能。
5. 结语
利用数字化等信息化技术采集食品在生产、加工、质量检验、销售等环节中产生的大量数据,并对这些数据进行挖掘和分析,以提升食品行业的智能化、数字化和高效化,是食品行业发展中亟待解决的重要课题。信息化发展日新月异,教学改革永无止境[19] [20]。面对信息技术带来的新挑战,食品检验检测技术专业以教育数字化转型建设为契机,继续深化教育教学数字化转型,基于教育数字化背景下的教学创新和实践,持续提升数字化教学水平,提高人才培养质量,立足山东省食品产业发展,贯穿食品全产业链,坚持“地方性、应用型、服务性”原则,以满足数智化复合型技术技能型人才的培养需求。
基金项目
全国食品产业职业教育教学指导委员会2024年度教育教学改革与研究课题(项目编号:SHK2024065)。