本文摘要:摘要:在調研包裝工業發展和包裝工程專業辦學的基礎上,分析了包裝工業發展趨勢及其對人才的新要求,分析了包裝工程專業發展面臨的機遇和挑戰,提出了專業改造升級和重構急需解決的主要問題。構建了兩途徑三方面改造升級包裝工程專業的方案,即從課程體系、課程內容和
摘要:在調研包裝工業發展和包裝工程專業辦學的基礎上,分析了包裝工業發展趨勢及其對人才的新要求,分析了包裝工程專業發展面臨的機遇和挑戰,提出了專業改造升級和重構急需解決的主要問題。構建了“兩途徑三方面”改造升級包裝工程專業的方案,即從課程體系、課程內容和實踐教學等三個方面通過信息化和智能化途徑以及與新材料技術和現代制造技術交叉復合途徑改造升級包裝工程專業。最后,介紹了近年來包裝工程專業改造升級的實踐。
關鍵詞:教學改革;包裝工程;專業改造;教改實踐
教育是民族振興、社會進步的重要基石,是功在當代、利在千秋的德政工程,對提高人民綜合素質、促進人的全面發展、增強中華民族創新創造活力、實現中華民族偉大復興具有決定性意義。教育是國之大計、黨之大計。為全面貫徹落實全國教育大會精神,加快形成高水平人才培養體系,教育部發布了《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》,決定實施“六卓越一拔尖”計劃2.0,全面振興本科教育,全面推進“新工科”建設,高等教育進入高質量發展和內涵建設的新階段[1]。
包裝科學技術集現代材料技術、設計制造技術、信息與智能技術于一體,為產品創造出個性化、綠色化的包裝技術和方案,保障產品品質和物流安全與實現信息化。包裝學科是多學科綜合交叉學科,在新一輪科技革命和產業變革的背景下正處于快速迭代重構階段。
包裝工程專業也正在從傳統快速走向現代,其發展面臨新機遇和巨大挑戰。必須深度思考和積極應對,全面推動包裝工程專業的改造升級與重構,實現其高質量發展。為此,教育部第二批新工科研究與實踐項目《包裝工程專業改造升級的路徑、方案與實踐》(E-HJFZQG20202427)項目組[2]走訪了中國包裝聯合會和國內主要包裝制造企業,調研了國際包裝工業和技術發展趨勢,重點調研了我國包裝工業的轉型發展、技術創新和人才需求,特別是信息技術、智能技術、現代物流技術、新材料技術、現代制造技術等在包裝工業的應用現狀和未來發展。
項目組結合新工科項目的實施,調研了國內外高校包裝工程專業辦學情況,重點調研了我國包裝工程專業新工科建設和專業改造升級狀況,特別是高新技術在人才培養目標、方案、課程體系、核心課程、教材中的體現。在深入調研的基礎上,聚焦包裝工業轉型發展、技術創新和新業態培育發展對包裝人才的新需求,聚焦信息技術、智能技術、現代物流技術、新材料技術、現代制造技術等與包裝人才培養的深度融合,提出了包裝工程專業改造升級和重構急需解決的主要問題,構建了“兩途徑三方面”改造升級包裝工程專業的方案,并在暨南大學等包裝院校進行教改實踐。
1包裝工業發展及其對人才的新需求
1.1包裝工業發展
包裝工業是先進制造業與現代服務業的融合,是現代服務型制造業,是現代工業體系必不可少的組成部分,是經濟社會高質量、可持續發展和“中國制造”的重要支撐。
“十三五”期間,我國包裝工業以提高發展質量和效益為中心,以科技創新為動力,著力發展綠色包裝、安全包裝和智能包裝,大力培育包裝品牌,顯著提升兩化融合水平,呈現出高質量發展和綠色發展的態勢。2020年實現包裝工業總產值2.5萬億元,中國作為世界第二包裝大國的地位得到進一步鞏固。“十三五”期間,我國包裝產業體系不斷完善。
包裝產業鏈涵蓋了包裝設計、生產制造、檢測、流通、回收循環利用等產品全生命周期,形成了包裝材料、包裝制品、包裝裝備、包裝印刷等產品大類。長江三角洲、珠江三角洲、環渤海灣地區包裝產業快速發展,同時梯度轉移步伐明顯加快,中部、西部、東北等區域包裝產業鏈加速布局。包裝產業集中度明顯加強,龍頭企業核心競爭力和行業引領力逐步提升,大企業數量持續增加,專精特新“小巨人”企業不斷涌現,包裝產業“散小亂”發展現象得到有效遏制。
在包裝工業規模發展、產業鏈和產業體系日趨完善的同時,創新驅動和綠色發展雙輪驅動初步顯現。創新驅動主要體現在新材料技術、現代制造技術、現代物流技術、信息技術、智能技術等與包裝技術和工業的不斷融合。
包裝材料向著功能材料、單一改性材料、納米材料、新型涂層和智能材料等方向發展;包裝裝備與制造向著高速、柔性、信息化、智能化、清潔生產和環保節能等方向發展;產品供應鏈與現代物流技術、傳感技術、自動識別技術、互聯網商務、大數據、云計算、區塊鏈、人工智能、5G通訊技術等正在融合,向著物流可控、可追溯和低成本方向發展;包裝設計技術正在向著數字化設計、動態優化設計、集裝單元設計等方向發展,努力實現產品包裝的精準設計。
新的包裝、技術、工藝不斷涌現,包裝產業鏈不斷延伸。綠色發展已成為全社會共識,包裝工業綠色轉型升級步伐明顯加快。包裝工業圍繞節約和有效利用資源的主題,正在大力發展可回收、再生、循環復用、易降解等綠色包裝材料,發展減量化、循環、模塊化等綠色設計技術,發展高效、節能環保、清潔生產、智能化等綠色制造裝備,創新綠色供應鏈和物流模式,推廣“4R(3R)1D”和全生命周期評價等綠色評價方法。
近年,國家制定了碳達峰和碳中和目標,施行嚴格的環保政策。針對包裝等相關行業,國家出臺了《關于進一步加強塑料污染治理的意見》、《“十四五”塑料污染治理行動方案》、《禁止、限制生產、銷售和使用的塑料制品目錄》、《關于加強快遞包裝綠色化標準工作的指導意見》、《關于加快我國包裝產業轉型發展的指導意見》和《關于進一步促進服務型制造發展的指導意見》等一系列政策法規和文件,發布了GB23350—2021《限制商品過度包裝要求食品和化妝品》,這些為資源依賴強、能耗大、綠色水平總體不高的包裝工業的轉型發展提供了強大的推動力。包裝工業面臨著前所未有的機遇和挑戰,已步入創新驅動和綠色發展的可持續發展之路。包裝工業在取得突出成就的同時,仍存在大而不強和低質量發展的問題。
國家級包裝研發平臺缺乏,創新創業領軍人才和高技術人才嚴重不足;行業自主創新能力較弱,企業尚未成為包裝技術的創新主體和創新源頭,重大科技創新投入和企業技術研發投入嚴重不足;先進裝備和關鍵技術進口依賴度高,高新技術難以實現重大突破,包裝設計與制造過程的數字化、智能化水平仍需提高;高投入、高消耗、高排放的粗放生產模式仍有慣性,綠色化生產方式與體系建立才剛剛起步;產業區域發展與布局不夠均衡協調,產業核心競爭力不強,低檔、同質、無序競爭現象仍然存在。
1.2包裝工業對人才的新需求
包裝工業的創新驅動和綠色發展對人才培養提出了新需求,主要表現為:1)需要一批深植行業,具有全球視野、家國情懷、使命擔當的創新創業領軍人才。他們順應創新驅動和綠色發展趨勢,為包裝工業的轉型和可持續發展作出貢獻。2)需要一批扎根行業,具備創新思維和良好工程素養的技術和管理人才。他們具有多學科復合型知識背景,具備提出、規劃、解析和實施產品完整包裝方案的能力。
3)需要一大批立足行業各領域,在包裝產業鏈各環節上具有創新意識和解決包裝問題的技術和管理人才。他們服務于包裝行業的各細分領域,熟悉細分領域技術。4)為適應創新驅動和綠色發展需要,包裝人才不僅需要掌握包裝工程的知識、原理和方法,還需要掌握新材料技術、現代制造技術、現代物流技術、信息技術和智能技術等相關高新技術知識,并融合應用于創新包裝和解決包裝問題。
2包裝工程專業概況及發展面臨問題
2.1包裝工程專業概況
包裝工程專業以保護產品、方便流通、促進銷售、提高商品價值、節約資源和保護環境等為目的,主要研究產品包裝的設計、材料、技術與方法、工藝及設備,包裝產品的運輸、貯存及銷售,包裝的回收、復用及廢棄物處理等相關科學技術問題。
因此,包裝工程是材料科學、機械工程、食品科學、信息工程、智能科學、藝術設計等多學科綜合、交叉的工程技術學科。包裝工程專業培養的學生應掌握包裝工程專業主干學科和相關學科涉及的核心基礎理論和知識;掌握包裝防護原理和技術、包裝材料與包裝制品的生產及印制工藝,具備包裝系統分析、設計及生產管理等方面的能力,能在商品生產與流通部門、包裝及物流企業、科研機構、商檢、質檢、外貿等部門從事包裝系統設計、生產、質量檢測、管理以及技術開發工作[3-5]。包裝工程專業基礎知識主要包括:數學、物理學和化學方面的基礎理論及知識;工程技術基本的原理和方法,力學、材料學、機械學、信息科學等與該專業相關的基礎知識;生物學、食品科學、環境科學方面的初步知識。
包裝工程專業核心知識領域主要包括:包裝材料學、包裝工藝學、包裝應用力學、包裝結構設計、運輸包裝、包裝裝潢與造型設計、包裝機械、包裝印刷技術、包裝測試技術、包裝信息技術與智能包裝、包裝管理學。國際上,美國密歇根州立大學在20世紀50年代率先創立包裝高等教育。美國在20世紀90年代形成了培養包裝工程專業學士、碩士、博士人才的完整體系。目前,美國有10多所大學在不同的系科培養包裝工程的學士、碩士和博士。
此外,德國、澳大利亞、法國、英國、印度、泰國等國家的一些高等院校,也相繼建立了不同層次的包裝工程專業教育[6]。國內1984年試辦包裝工程本科專業,并于同年起培養包裝技術與裝備方向的研究生。包裝教育和科研得到了高速發展,為國家培養了一大批急需的專門人才。
今天,包裝教育和科研已形成一定的規模,全國已有60多所高校開辦了包裝工程本科專業,每年為國家輸送3000多名包裝工程本科畢業生。暨南大學、江南大學、天津科技大學、湖南工業大學、西安理工大學、陜西科技大學、廣西大學、北京印刷學院、哈爾濱商業大學、上海理工大學、吉林大學、武漢大學、華南農業大學、華南理工大學等通過一級學科下設包裝工程二級學科博士、碩士學位點或相關方向,形成了包裝工程專業學士、碩士、博士的完整人才培養體系。
包裝工程專業為行業服務,依行業而生,同行業共興。通過最近一輪的專業調整,大多數學校的包裝工程專業形成了辦學特色和區域優勢。5所高校的包裝工程專業入選教育部“卓越工程師教育培養計劃”,3所高校的包裝工程專業入選國家級特色專業,6所高校(暨南大學、江南大學、天津科技大學、廣西大學、西安理工大學、哈爾濱商業大學)的包裝工程專業入選國家一流專業。
2.2人才培養模式分析
由于包裝工程專業的綜合性和跨學科特征,全國開設包裝工程專業的院校分別依托學校的機械工程、食品科學與工程、材料科學與工程、輕工技術與工程、設計藝術等學科辦學,因此,各校包裝工程專業形成了各具特色的人才培養模式,基本滿足了社會需求。
暨南大學以國家戰略和包裝工業發展為需求,圍繞粵港澳大灣區建設和“一帶一路”倡議,培養具有綜合創新能力和國際視野、弘揚“忠信篤敬、知行合一、自強不息、和而不同”暨南精神的行業領軍和骨干人才。形成了包裝工程主干學科主導下多學科融合的開放式人才培養模式,專業設置了智能包裝與物流和食品包裝與安全這2個方向以適應技術、經濟和社會快速發展的需求,構建了以專業核心課程平臺+專業方向課程組的課程體系,突出了產品包裝完整解決方案能力和國際化視野的培養。
江南大學緊密結合包裝工程學科發展前沿與國家行業發展需求,堅持“通專結合、系統創新、特色發展”專業建設理念,以包裝系統設計與創新能力培養為核心,側重包裝防護技術和工藝,突出包裝系統解決方案,加強產教融合,培養“厚基礎、寬口徑、高素質、強能力”復合型創新人才,構建了學科綜合知識+專業知識+企業實踐+包裝系統設計的課程體系;哈爾濱商業大學立足龍江。
面向全國,服務包裝行業,培養具備分析解決包裝工程復雜問題能力的應用型高級工程技術人才,側重包裝技術和包裝機械,強化工程屬性,強化機械工程學科支撐,形成了工程學科知識+專業知識+工程實踐+包裝設備及生產線設計的模式;湖南工業大學側重藝術與工程結合,強化材料科學與工程學科支撐,形成了多學科基礎知識(藝術基礎+材料基礎+工程基礎)+專業知識+設計制造能力的模式;天津科技大學立足京津冀,面向全國,為輕工行業和區域經濟社會發展培養具有社會責任感、實踐能力強的高素質人才,側重材料科學與工程和食品包裝,強化輕工技術與工程學科支撐,形成了綜合學科基礎知識(材料科學與工程+食品學科與工程知識)+專業知識+材料研發和食品包裝設計能力的模式。
2.3專業發展面臨問題
目前,包裝工程專業的建設和人才培養還不能很好適應包裝行業可持續發展的需要,面臨的主要問題有以下幾個方面。
1)學生和社會缺乏對包裝工程專業內涵應有的認識和理解。隨著大類招生和人才培養模式改革的實施,包裝工程專業招生第一志愿報考率不高,常有學生轉專業,學生專業意愿和生源質量面臨巨大挑戰。2)相比其他專業,許多學校包裝工程專業學生進一步深造受到制約,無法提供考研究生和直接攻讀博士的對口專業,學生考研只能選擇相近的學科專業報考。盡管有一些學校通過一級學科點自主設置了包裝工程二級學科點,但數量有限。3)包裝工程專業的人才培養知識體系較為陳舊,知識更新緩慢,新材料技術、現代制造技術、現代物流技術、信息技術和智能技術等相關高新技術知識未很好融入包裝知識體系、課程和教材。
4)教學內容寬泛而不深入,各課程內容邊界不太清晰、有重復。對實踐課程重視不夠,實踐課程目標、體系和內容不太明確。聚焦培養創新能力、工程能力和解決復雜包裝問題能力不夠,培養的學生不能很好適應包裝工業創新驅動和綠色發展的需求。5)由于包裝工程專業的綜合性和跨學科特征,也由于國際和國內包裝工程專業博士畢業生很少,包裝工程專業的師資隊伍大部分由相近學科背景的教師構成,師資隊伍結構不盡合理,新教師需要一定時間才能熟悉包裝工程學科及內涵。全國范圍內高水平的包裝工程領軍人才和團隊較少。6)包裝工程專業涉及的基礎和專業基礎知識體系龐雜,專業方向多,造成目前各院校包裝工程專業的定位和學生培養重點不突出、特色不明顯。
3包裝工程專業改造升級的路徑與方案
中國正面臨從包裝大國向包裝強國的跨越,信息技術、智能技術、現代物流技術、新材料技術、現代制造技術等與包裝工業正在深度融合,新時代、新經濟、新技術、包裝與物流工業快速發展對包裝高等教育提出了新要求和人才培養的新規格。包裝工程作為傳統工科專業,其發展面臨機遇和巨大挑戰,急需改造升級和重構。
3.1需解決的主要問題
1)人才培養目標、模式和標準如何適應和支撐現代包裝工業的轉型發展和技術創新?2)如何結合國家新工科建設,拓展內涵和建設重點,形成包裝工程專業新的課程體系和教學內容?3)如何緊密結合學校的辦學定位和專業發展方向,辦出各校包裝工程專業的特色和優勢,形成多層次、差異化的包裝工程人才培養格局?
3.2工作目標
1)培養適應和支撐現代包裝工業轉型發展和技術創新需要的高素質人才。貫徹落實習近平同志系列重要講話精神和全國教育大會精神,貫徹落實教育部《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》,全面推進包裝工程專業的改造升級,推動專業的高質量發展和內涵建設,培養適應和支撐包裝工業轉型發展和技術創新需要的高素質人才。
2)形成包裝工程專業改造升級的路徑、方案和實施案例。從包裝工業創新驅動和綠色發展對人才的需求出發,推動信息技術、智能技術、現代物流技術、新材料技術、現代制造技術等高新技術與包裝工程專業人才應具有的知識、能力、素質深度融合,形成包裝工程專業改造升級的路徑、方案和實施案例。
3.3改造升級的路徑與方案
通過與信息技術、智能技術、現代物流技術、新材料技術、現代制造技術等的深度融合,對包裝工程專業進行全面改造升級,以適應新時代人才培養的需要,支撐我國包裝工業的轉型發展和技術創新。
3.3.1調整和優化包裝工程專業人才培養目標、模式和標準
聚焦包裝產業轉型發展、技術創新和新業態培育發展的需要,推動信息技術、智能技術、現代物流技術、新材料技術、現代制造技術等與包裝工程專業人才培養要求的深度融合,重點研究高新技術在人才知識、能力、素質中的體現,調整和優化包裝工程專業人才培養目標、模式和標準。
3.3.2形成新的課程體系、課程內容和實踐教學體系
從2個途徑探索包裝工程專業的改造升級:一是探索包裝工程專業信息化(物聯網、云計算、大數據、區塊鏈等)和智能化(傳感技術、GPS定位技術、智能物流、人工智能等)改造的途徑;二是探索包裝工程專業與新材料技術(納米材料、功能材料、表面涂層、智能材料等)和現代制造技術(數字化設計、3D打印、智能制造等)交叉復合改造的途徑。按上述2個途徑從3個方面(課程體系、課程內容和實踐教學)改造升級包裝工程專業,形成新的課程體系和教學內容。
在課程體系改造升級方面,研究高新技術在工程基礎、專業基礎、專業核心課程平臺、專業方向課程組中的體現,重點改造、增設、優化核心課程平臺和專業方向課程組;在課程內容方面,研究高新技術與相關課程尤其是專業核心課程的內容融合;在實踐教學方面,一是在實驗、實習、設計等方面體現高新技術內容,二是圍繞包裝工程與高新技術的融合,匯聚校內外多渠道教學資源,發揮各參與高校的優勢和特色,建設多形式、多層次的創新實踐教學體系。
3.3.3形成包裝工程專業改造升級的實施路徑和方案
在研究內容3.3.1和3.3.2的基礎上,總結、拓展專業內涵和建設重點,形成與2個改造升級途徑對應的專業重點發展方向:智能包裝與物流、現代包裝材料與技術。形成包裝工程專業改造升級的實施路徑和方案,形成人才培養新模式。
3.3.4打造金課群,組織出版新的配套教材以改造升級的核心課程平臺和專業方向課程組為重點,打造《運輸包裝》、《智能包裝》、《現代包裝材料》、《現代包裝技術》、《智能包裝制造》等精品課程或慕課群,組織出版新的或修訂配套教材。
3.3.5形成實施案例,在全國包裝院校示范、推廣按2個途徑,選擇重點、特色、地方高校3個層面實施包裝工程專業改造升級,最終按2個途徑形成實施案例。不斷總結、改進,通過教指委平臺在全國包裝院校示范、推廣。
4教改實踐
上述改造升級的路徑與方案已在暨南大學等項目組高校包裝工程專業組織實施,并取得了重要進展。項目牽頭單位暨南大學按信息化和智能化改造途徑,已完成包裝工程專業人才培養目標、畢業要求和人才培養方案的調整和優化,拓展了包裝工程專業內涵,形成了面向新時代、新技術、新業態發展的包裝工程專業定位,形成了專業發展方向“智能包裝與物流”及相應的課程體系,正在繼續深化高新技術與專業核心課程和與實驗、實習、設計等的融合;诟黜椖繀⑴c高校的優勢,建設了多形式、多層次的創新實踐教學體系。
包裝技術投稿知識:包裝工程期刊論文要求
如暨南大學強化了重點實驗室、校內實踐基地、校外重點實習基地的結合,促進學生工程能力培養;江南大學構建了“2+3+4”工程能力培養實踐體系;天津科技大學以實驗教學中心為依托,形成多層次、模塊化、課程化、開放式實踐體系;湖南工業大學依托在珠三角的東莞包裝學院以及在長株潭和長三角的產學研基地,對接包裝龍頭企業,打造優質實踐基地群,開展實習實訓、大學生創新項目、畢業設計等多方位的人才培養。項目各參與高校的包裝工程專業已建成2門國家一流本科課程,5門省級一流本科課程,出版2本新教材,正在組織編寫9本教育部輕工教指委規劃教材。
參考文獻:
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[2]王志偉.包裝工程專業改造升級的路徑、方案與實踐,教育部第二批新工科研究與實踐項目(E-HJFZQG20202427,教高廳函[2020]23號)[Z].北京:教育部高等教育司,2020.
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[5]王志偉.關于包裝工程專業規范的思考[J].包裝工程,2009,30(12):1—2.
[6]WANGZhi-wei.DevelopmentofPackagingHigherEducationinChina[C].Stockholm:14thIAPRIWorldConferenceonPackaging,2004.
作者:王志偉
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