电磁频谱实验教学建设论文

2022-04-24

【摘要】简要说明通信系统中DSB调制和解调的原理，基于NIEVILS平台设计了DSB调制和解调系统，通过该系统可以在时域中实时观察DSB调制和解调信号的仿真结果和实际输出。该系统可以用于信号与系统、通信原理等课程的理论和实验教学中，加深学生对DSB调制解调的理解和掌握，从而提高高校理工科的教学质量。以下是小编精心整理的《电磁频谱实验教学建设论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

电磁频谱实验教学建设论文篇1：

基于雷达探测的“数字信号处理”实验课程改革教学

[摘要] 针对学生学习“数字信号处理”课程时存在的概念理解难、实际应用能力弱等问题，提出基于问题探索与项目驱动相结合的实验教学方式。首先，发布实验小课题，包括雷达探测目标的工作原理模型建立仿真、快速傅里叶变换的应用、雷达信号处理中数字正交解调的设计与实现;其次，从数字信号处理基本理论的角度讲解课题内容对应的相关知识点，并让学生完成相关实验。该教学方式强调学生对雷达探测项目为中心任务下的数字信号处理理论和方法的理解与综合运用。

[关键词] 数字信号处理;问题探索;实验课程

[基金项目] 2018年度深圳大学教学改革研究项目“面向应用实践的‘数字信号处理’实验课程教学改革探索”（JG2018097）;2018年度广东省高等教育教学改革项目“传感器网络信息处理方向创新实践人才培养体系建设”

[作者简介] 阳召成（1984—），男，湖南浏阳人，博士，深圳大学电子与信息工程学院副教授，硕士生导师，主要从事雷达信号处理、阵列信号处理、压缩感知等领域的理论与教学研究。

一、引言

“数字信号处理”课程是电子信息类的一门核心基础课程，对于培养电子信息类专业人才具有重要作用。然而，由于数字信号处理具有抽象的概念、繁多的公式和专业理论的基础性，学生在学习课程时出现了概念理解困难、实际应用能力弱等问题。而且由于学生耗费大量精力在数学计算上，无法掌握数字信号处理的核心物理要义，无法体会到知识学习与解决实际工程问题的成就感，丧失了对该课程的学习兴趣。为了帮助学生更好地理解和掌握该课程，有学者通过引入案例或问题让学生自主学习[1，2];有学者通过MATLAB仿真[3]或教学辅助软件让学生直观地认识数字信号处理流程。但是，上述教学方式依然存在案例分散或实验内容偏多偏杂等问题，学生在短时间内无法深入掌握数字信号处理在案例应用中的精髓。

本文则采用问题探测与项目驱动结合的方式，提出基于雷达探测的“数字信号处理”实验课程改革方式。该改革的核心在于将雷达探测拆解成为一系列的子问题，对应数字信号处理的基本理论与方法，在讲解理论的同时，探讨实际应用;在完成实验的同时，理解实际工程问题的解决思路。最后通过实际雷达信号处理，让学生综合利用所学知识，通过小组方式进行课题探讨、任务分工与协作，并辅助以小组问答的考核方式，提高小组成员协作的荣誉感和完成项目任务的积极性。

二、教学组织与评价

（一）实验课题内容

1.雷达探测目标的工作原理模型建立仿真。该部分知识点主要涉及数字信号的产生与认识、离散时间线性时不变系统时域分析法（卷积、自相关做延时估计）。所对应的教学内容是：实际工程问题抽象为线性时不变系统的理解与掌握、线性时不变系统的时域分析方法（卷积、自相关）。

2.FFT的应用。该部分知识点主要涉及周期与非周期、连续与离散信号的傅里叶变换形式，以及离散傅里叶变换的快速傅里叶变换算法。所对应的教学内容是：傅里叶级数、傅里叶变换、离散傅里叶级数、离散时间傅里叶变换、DFT及其快速算法FFT。

3.雷达信号处理中数字正交解调的设计与实现。该部分知识点主要涉及频域分析法，即信号在调制或解调的时候，在频域是一个卷积关系，搬移;低通滤波器的加入，时域卷积、频域乘积的应用。所对应的教学内容是：调制与解调对应的基本原理的理解，雷达实际回波信号的理解、信号的数字正交解调方法设计（频谱分析、低通滤波器设计、群延时的理解）。

（二）教学组织实施

1.组队开展实验。在以上教学中采取分组的方式展开：学生根据自愿方式组队，每组4～5人，选派一位组长，每组根据具体任务进行执行与完成。

2.教学过程。（1）雷达探测目标的工作原理模型建立仿真。首先给学生讲述雷达探测的工作原理。雷达发射机产生发射信号，并调制到振荡器产生的载频信号上，然后经收发开关由天线辐射到探测区域中。若该探测区域内有目标存在，则目标会将部分电磁波朝各个方向散射。而朝向雷达接收方向的电磁波会被接收，然后基于振荡器产生的解调信号进行解调。最后，后端的信号处理将用于接收的回波從而获取回波所包含的目标信息。在讲述该部分原理时，从连续时间信号、连续时间线性时不变系统的角度出发进行原理讲解，并详细推导每一步的输出结果。该原理讲解融汇了输入信号、线性时不变系统单位冲激响应和输出信号的卷积关系、采样定理的理解、时间离散化的理解、信号调制与解调（即傅里叶变换的两信号相乘性质的运用）、信号的傅里叶分析（频谱）等基本概念，是非常适用的数字信号处理全过程学习案例。让学生基于原理的理解建立该模型为线性时不变系统，并以恰当的方式表述出来，如单位冲激响应。其次运用MATLAB工具仿真雷达的发射波形、系统的单位冲激响应，以及发射波形通过系统后的雷达回波数据仿真。（2）FFT的应用。首先给学生归纳傅里叶变换的四种形式;接着分析DFT、DFS、DTFT及z变换之间的关系，并让学生绘制框图加深DFT的理解;讲述DFT的主要性质及DFT的应用;继而，从DFT的运算量出发，介绍快速算法FFT;最后让学生运用MATLAB对书中例题进行仿真，加深对FFT的理解以及应用。（3）雷达信号处理中数字正交解调的设计与实现。首先讲述为什么要调制与解调及对应的基本原理;接着展示雷达实际回波信号，让学生加深对实际数字信号的理解;讲述正交解调的原理与原因;让学生分析雷达实际回波信号的频谱，理解载波与有用信号，理解信噪比、带宽等核心概念;让学生设计低通滤波器，充分理解信噪比、带宽等对数字滤波器核心指标的影响与要求，并选择与设计恰当的滤波器，采用MATLAB来实现该滤波过程;理解群延时的概念对数字滤波的影响，并设计恰当的方法来进行消除。

3.实验完成情况举例。这里以雷达探测走动的人员的实际项目为例说明具体实验完成的细节。该项目中采用的雷达为挪威Novalda公司生产的X4M03雷达，该雷达的发射波形为：

在接收机端，以对射频数据直接采样的方式进行数字信号获取。由于直接采样后的数字信号含有载频信息，目标的包络无法有效获取。因此，可以采用数字解调获取目标响应的包络信息。于是提出了让学生完成雷达信号处理中數字正交解调的设计与实现的具体任务要求。该任务要求学生结合所学知识采用MATLAB对雷达原始回波数据进行处理，包括：回波数据的显示、频谱分析;对回波数据进行数字混频，并对混频后的数据进行频谱分析;基于前述的频谱分析，设计恰当的滤波器对混频后的数据进行滤波，获得IQ数据，并提取目标的响应包络。

图1和图2是其中一组学生完成的结果：图1为所设计的低通滤波器幅度谱和相位谱;图2为目标在混频滤波前后的响应包络。

实验中，学生首先通过FFT方法对原始回波数据进行频谱分析，接着根据已知载波信号对原始回波数据进行混频（解调），并且采用FFT对混频后的数据进行频谱分析。学生通过频谱分析，确定低通滤波器的截止频率为0.3，并选取了窗长度点数为1024的海明窗设计了一个10阶低通滤波器，如图1所示。图2展示了混频滤波前回波的响应和混频滤波后回波的响应包络。由图可见，相比于混频滤波之前，混频滤波之后目标的包络中可以明显观察到0.4m、0.6m和1m附近的幅度较大，可能是人体目标或者桌子和墙等强静止目标。后续可以通过雷达动目标检测进一步确定人体目标的存在。通过该实验，学生熟悉了数字信号处理的整体流程，掌握了如何运用数字信号处理理论解决实际工程问题的思路，并深刻地理解了数字信号处理在实际项目中的价值。

（三）实验考核与评价

实验考核评价方式为：（1）检查每组的具体处理结果，并由每组的一位组员进行相应的讲解;（2）针对每组提1个问题，由该组推荐相应成员回答;（3）由前面两点确定该组的成绩上限，譬如A+、A、B+、B等;（4）指定一位组员，进行提问，该成员的回答情况按照0、-1、-2等来确定，具体指维持上述成绩，将为下一级、下两级等;（5）由组长对每位组员的成绩进行打分，最高分为由上述规定确定的成绩，最低分不限。

该考核与评价方式可以激发学生的协作能力，使任何一个学生都不会置之于学习之外。而且，该方式强调学习能力强的学生带动学习能力弱的学生，使分享与团队意识得到最大程度的发挥。

三、改革教学实施效果

围绕上述改革教学方式，以深圳大学电子信息工程专业数字信号处理其中1个班的课程教学，进行了2018—2020年共三年的试点教学。表1给出了试点教学中各年度参与的人数、实验考核结果等级信息。由该表可见，在三年的试点教学中，有10组共53人取得成绩A+，9组共44人取得成绩A，7组共35人取得成绩B+，3组共13人取得成绩B。

通过该种教学方式，学生表现出了以下的反馈信息：（1）虽然学生刚开始理解雷达探测有点难度，但是这个难度激发了学生的求知欲，激发了学生对“数字信号处理”课程的认可度。表现在与实践结合的实验任务完成中，学生非常投入，提问问题的学生增多。（2）在完成最后一个实际信号处理任务中，学生真切地接触了实际工程问题，小组的讨论、攻关过程也加强了学生的求知欲望，以及完成任务的成就感。（3）最后的实际信号处理任务是综合任务，通过学生实验任务完成、任务细节讲解、教师提问与学生回答环节等，让全部学生一并参与思考数字信号处理究竟是如何解决实际问题，以及实际中有哪些问题。让那些枯燥无味的概念，譬如群延时、滤波器的线性、滤波器的设计指标、频谱的物理概念等鲜活起来。（4）学生纷纷表示最后的综合任务让他们真正学习到了一点数字信号处理的知识，但是考虑到期末考试的问题，也希望在更早的时候开展类似实验任务的完成，而不是邻近期末展开。

四、总结

本文提出了一种问题探索与项目驱动相结合的“数字信号处理”教学方式，在为期三年的教学过程中取得了较好的教学效果。该改革教学方式基于雷达探测一个中心任务，围绕数字信号处理的各个理论和方法细节，展开具体实施。首先发布围绕雷达探测为中心的系列实验小课题;接着从数字信号处理基本理论的角度出发讲解课题内容对应的相关知识点，并让学生自主分组完成相关实验。在实验考核与评价中，引入了学生答辩讲解、多级的教师提问与学生回答等综合考评机制，在保证公平的同时，兼顾了学生的学习掌握效果。为期三年的教学改革结果表明：该教学方式可以有效调动学生的学习兴趣，消除学生对枯燥课程内容的恐惧，帮助学生掌握数字信号处理的相关知识，特别是加强学生运用所学知识解决实际工程问题的能力。

参考文献

[1]赵发勇，刘积学，周小波.数字信号处理教学研究：基于问题学习的探究式教学实例[J].当代教育实践与教学研究，2018（11）：203-205.

[2]张晓光，汤文豪，王艳芬，等.数字信号处理案例教学法研究与实践[J].实验技术与管理，2018，35（5）：214-217+235.

[3]宋立新，孙东梓，安佳星，等.离散傅里叶变换泄露及其加窗抑制仿真实验设计[J].实验室研究与探索，2018，37（7）：106-109.

作者：阳召成郑鑫博周建华郑能恒

电磁频谱实验教学建设论文篇2：

基于EVILS平台的DSB调制解调系统的设计

【摘要】简要说明通信系统中DSB调制和解调的原理，基于NI EVILS平台设计了DSB调制和解调系统，通过该系统可以在时域中实时观察DSB调制和解调信号的仿真结果和实际输出。该系统可以用于信号与系统、通信原理等课程的理论和实验教学中，加深学生对DSB调制解调的理解和掌握，从而提高高校理工科的教学质量。

【关键词】LabVIEW；ELVIS；DSB调制；解调

随着信息时代的快速发展，信息科学技术已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大动力，调制和解调系统在通信、广播、电视等信息传输系统中已得到了广泛的应用[1]。调制过程是将信号频谱搬移到任何所需的较高频率范围，这样信号就容易以电磁波形式辐射出去[2]。幅度（AM）、双边带（DSB）、单边带（SSB）调制是短波通信的三种主要方式。点对点的专用通信一般用DSB调制。NI EVILS集成了12种常用的实验室仪器，能够配合图形化系统设计环境LabVIEW设计新的、针对多种学科的实验室教学及创新实验，为电子电路、信号处理、测试测量、控制和通信等学科课堂和实验教学提供了领先的教育平台。本文主要先基于LabVIEW对DSB调制解调系统进行了设计，然后用其波形图做了仿真演示，后通过EVILS工作台的示波器和外接实物示波器观察调制、DSB已调和解调信号，并对三种显示结果加以比较。

一、DSB调制原理

在AM调制模型图1中将直流去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式——抑制载波双边带信号（DSB-SC），简称双边带信号（DSB）[3]。若调制信号的频谱为，占据至的有限带宽，将其与载波信号相乘，即可形成双边带信号。其时域表达式为：

DSB信号的频谱如下：

可见信号的频谱被搬移到载频附近。

由已调信号恢复原始信号的过程称为解调。将与相乘得到，其时域表达式如下：

的频谱为：

再利用一个低通滤波器（带宽大于，小于），滤除在频率为附近的分量，即可得到，完成解调。

二、NI ELVIS平台简介

ELVIS（education laboratory virtual instrumentation suit）是美国国家仪器（NI）公司针对高校实验室教学内容开发的一套平台[11]。NI ELVIS系列平台是使用以LabVIEW为基础的软件工具和一个特别定制的包含原型板的工作台来提供一整套常见功能的实验室仪器。

NI ELVIS 2.0是支持NI ELVIS硬件平台工作的软件，它提供的LabVIEW虚拟仪器如图2所示。

实验可以在LabVIEW中调用ELVIS 2.0来测量实际的波形，并使之与仿真波形进行对比。

NI ELVIS平台包括一个特别定制的工作台和一个原型板，如图3所示。其中底层是个特别的工作台，工作台集成了数字万用表、信号发生器、示波器、可变电源、双踪示波器等12种常用的实验室仪器；上层是一个可插式的原型板，它包括一些插口和一个面包板，插口通常与一些仪器相连，便于观察输出的波形或者向面包板提供所要的信号，而面包板则可以在它上面搭建硬件电路，使得实验更加真实化。

三、LabView实现

前面板中放置3个波形图，分别用于显示调制波、已调信号DSB波、解调波，程序框图的组成如图4。

点击前面板，输入调制波频率、幅度，载波频率、幅度，低通滤波器的截止频率后运行如图5显示。

四、基于ELVIS实际显示波形

先检查ELVIS工作台的电源已经连接并打开，并且已经连接至PC机。通过开始>>所有程序>>National Instruments>>NI ELVIS 2.0>>NI ELVIS打开ELVIS Instrum-ent Launcher，点击“configure”对系统进行自检。如果ELVIS平台和PC机连接完好，会出现图6的反馈信息。

在刚才的LabVIEW程序的程序框图中添加“DAQ Assistant”，在弹出的对话框中选择“Analog Output”后，再选择“Voltage”，在弹出的新的对话框中选择“ao0”，表示将从ELVIS的原面包的DAC0端接受到仿真信号。后在ELVIS的原型板之间连接以下4条连线：

打开ELVIS Instrument Launcher选择“Oscilloscope”，选择信号来源为“ACH0”，连续运行程序，会在ELVIS的示波器上得到如下的图形（和程序程前面板的显示波形基本上一样），如图7所示。

同时将实物示波器和BNC 1相连，会在实物示波器上得到同样的波形。

同样的方法可以在ELVIS工作台提供的示波器和外接的实物示波器上观察到DSB已调波形和解调波的波形。

五、结束语

基于LabVIEW可以设计仿真DSB调制解调系统，通过程序框图中直观程序的设计学生可以很轻松地去理解和掌握这一原理，进而利用ELVIS平台可以真实地观察到仿真系统中的各类信号，且真实观察到的信号与LabVIEW仿真系统中的显示基本一直，给人以仿真到实际的过度，后续可以在ELVIS的原型板上搭建实际的DSB调制解调电路系统，通过ELVIS的工作台可以很直观地观察实际系统的各类信号，真正意思上完成从系统仿真到实际的转换。

参考文献

[1]朱燕，曹磊，王庆春，黄鹤.基于LabVIEW的模拟调制解调系统设计[J].现代电子技术，2011，35（7）：183-186.

[2]郑君里，应启珩，杨为理.信号与系统上册[M].北京：高等教育出版社（2版），2010.

[3]樊昌信，曹丽娜.通信原理[M].北京：国防工业出版社（6版），2011.

[4]韩郁，蒋宇中，晏裕春.基于LabVIEW的DQPSK调制解调电路的虚拟实现[J].微计算机信息，2005，21（12）：143-144.

[5]于波，刘祥楼，韩建.基于LabVIEW的模拟调制试验仪的设计[J].微计算机信息，2007，23（5）：185-186.

[6]闾素红，任艳娜.基于LabVIEW的信号处理系统[J].长春师范学院学报（自然科学版），2008，27（3）：41-43.

[7]罗文秋，赵四化.基于LabVIEW的“信号与系统”实验平台设计[J].北京印刷学院学报，2010，18（6）：51-54.

[8]李国厚，冯启高.虚拟仪器技术及其开发与应用[J].自动化仪表，2002（7）：4-6.

[9]王怀兴.基于LabVIEW的信号与系统仿真实验系统设计[J].湖北第二师范学院学报，2009，26（2）：76-78.

[10]陈稀辉，张银鸿.LabVIEW 8.20程序设计从入门到精通[M].北京：清华大学出版社，2007.

[11]蒋书波，徐启.ELVIS在实验教学中的应用[J].国外电子测量技术，2007，26（9）：59-60.

基金项目：2010年国家教育部电子特色专业建设项目。

作者简介：

张勤（1983—），女，硕士研究生，助教，研究方向：虚拟仪器的应用。

张持健，男，博士，教授，研究方向：人工智能与自动控制技术。

作者：张勤张持健

电磁频谱实验教学建设论文篇3：

基于“新工科”产出导向的食品科学与工程专业人才培养模式的探讨

摘要：在食品行业新一轮科技革命与产业革命的新时代背景下，竭力发挥食品科学与工程专业“工科”属性，使其成为引领专业教育中“新工科”的表率。以分析时代背景下食品科学与工程专业教学中面临的挑战入手，总结了新时代下食品科学与工程专业的“新工科”特点，并就“新工科”产出导向下培养模式建设提出新的启发，以期通过全面培养模式的构建，使食品科学与工程专业在地方应用型本科院校的发展中更加“先进化”“应用化”及“可持续化”。

关键词：新工科;产出导向;培养模式;应用型

Key words：new engineering;output-oriented;training mode;practical

0 引言

在新一輪科技革命与产业变革的战略行动中，以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新经济不断呼吁“新工科”建设，特别是国家一系列重大战略深入实施呼唤“新工科”，从而提升国家硬实力和国际竞争力。2018年3月由中华人民共和国教育部办公厅印发《关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》（简称《通知》），认定612个项目为首批“新工科”研究与实践项目，其中涉及食品、农林类项目群的研究项目19项，这就加速了基于“新工科”下食品科学与工程专业建设的应用探索。

2017年教育部副部长林蕙青强调：要加强高校课堂建设，紧紧抓住课堂教学这个人才培养主阵地、主渠道、主战场，努力提升每一堂课的教学质量。2018年普通高等学校本科专业类教学质量国家标准便提出要紧紧把握世界高等教育发展的先进理念，突出了学生中心、产出导向、持续反思改进的核心。因此，以“反向设计方案，正向展开”为原则，探索以“产出导向”的人才培养方式的设计势在必行。

基于上述在新时代的教育教学背景下的“新工科”战略阵地，研究以产出导向（Outcome-based Education，OBE）的食品科学与工程专业的创新培养模式的建立，是有效实现宏观层面的“坚持面向岗位”的需求，微观层面的“坚持以学习效果为智慧策略”的现代教育教学重要手段，同时也是提升地方应用型本科院校的应用型专业建设的必要途径。

1 时代背景下食品科学与工程专业教学中面临的挑战

1.1 创新引领与传统授课方式之间的矛盾

新时代的教育具有新时代的特征，高等教育作为新时代教育引领者，内涵提升、创新培养成为其突破传统教学的应用手段，以适应人民群众对高质量、多样化、个性化教育的诉求。高等教育国际化是当今经济社会发展的必然趋势，特别是“互联网+”的信息涌入，享受了更多的跨学科、跨文化、跨民族、跨国界观念下的新教育资源[1]，使得师生关系、资源配置方式形成了重新的定位，从而涌现出诸多公共资源与非公共资源的交互相织，慕课、精品课程共享平台使传统的师生关系提升到“能者为师、愿者为生”的崭新格局。这就要求思维方式的革新，探索如何运用传统的授课精髓弥补信息化教育的不足，如何让学生不拘泥于形式的魅力而受用其内涵的知识体系，从而解决创新引领的特长与传统授课的经典遗产相促进、相补充、相融合的和谐，形成共进发展的好局面。

1.2 产教融合与地方政府政策之间的关联

办应用型大学、培养应用型人才，在新时代的教育背景下，实施校企（事）合作、深化产教融合是整体教育战略的必要决策。要推动产教融合与校企合作的深入进行，就要进一步明察和解决利益逻辑问题、合作的主体澄明问题、合作的激励和约束机制问题[2]。这就决定一是要捋清双方在合作历程上的共赢效果，寻求合作模式下的企业的受益度。二是要积极促成当地政府的政策支持，构建政府共赢平台下的合作模式，实现校企（事）合作的内外兼修。作为培养人才的核心主体，通过政策上的突破与争取，发挥企业在实践培养环节上的真主体地位，依托激励机制、专项培养机制和服务平台机制，实现高校与企业的双向驱动，共同提升产教融合、校企（事）合作。

1.3 实践教学与岗位需求之间的尴尬

实践教学改革是实现“新工科”下食品科学与工程专业以“产出为导向”教学模式构建的重要的战略阵地，决定了“产出”所需，明确了“导向”趋势。只有坚持以学生为主体，以岗位需求为课程动力，才能有效地提升其实践能力的增长[3]，因此，实现的途径往往是教育环境的统一、实践项目的增加和模拟企业生产实训单元操作的引入。然而，企业的管理是以生产产品质量至上为前提，学校教育环境是以培养实践能力为目标，二者的管控关键点存在差异，这就确定了学校实践教学与企业的岗位需求在学生能力培养的制约性上存在不对等的尴尬。因此，要探究与解决这种不对等的专业技能发展，换句话说要培养学生的意识素质能力。

1.4 专业教学执行者与行业专家之间的差距

在高等教育转型的背景下，为充分体现“新工科”的构建优势，地方本科院校人才培养已经由复合型、研究型向应用型转变，同时从事专业教学的执教者也呈现出向“双师型”引导的趋势，从而推进了教师和企业人员交流合作，增进了教师企业工艺、工序的实践创新能力，一定程度地改进、完善了其自身的知识结构[4]。然而，短期造就的企业性质的专业技能与行业专家的实践洞察仍然存在一定的差距，这种差距一则是时效性的差距，要解决如何在短时间内传授给人才培养的主体，二则是技术上的差距，如何升华教科书式的框架词条，转化成实用的技术创新。特别对于食品科学与工程专业这种日新月异发展锐变的工程类专业来讲，这些将都会成为人才培养过程中面临的挑战。

2 新时代下食品科学与工程专业的“新工科”特点

2.1 破围墙、跨界融合

“新工科”人才的特征是既精专于某一学科专业，又懂得学科的交叉融合;不仅要懂技术，还要善管理，且兼具良好的人文素养和社会意识[5]，这就要求新时代下的工科食品人才需要有冲破传统专业领域的勇气，对传统工科专业进行升级改造，着重探索与强调食品学科的实用性、交叉性与综合性，深入揣摩产业形成过程中的交叉效应，在食品产业迅猛发展的新经济、新产业的前提下，尤其突出培养将现代新技术与传统工业技术紧密结合的创新、时效意识，吸收边缘学科的协同带动效应，形成跨界融合的崭新格局。

2.2 校企合作，企校实践平台构建助力协同育人

新时代下食品产业发展颇为迅速，新技术、新装备、新产品、智能化、信息化一应俱全地充沛着整个社会的发展，这就促使新工科食品人才培養的重要性日益突出，学校需要企业参与的份额逐渐增多，从教育教学本身主体地位来讲，应该强调学校为主体，因此校企合作的地位优势也逐渐凸显[6]。然而，在共建实践平台来讲，更应该强调企业引导的重要作用，突出企校实践平台，而非传统意义上的以学校为引导的校企实践平台，从而强化以“产出为导向”的培养模式。由此，能够更好地实现食品类人才适应、推动食品产业升级和结构调整的需求，进一步体现新工科下食品专业人才推动新技术应用和科技成果转化的能力，以及具备较强的智能生产和信息化管理的能力等[7]。

2.3 以新工业界的需求催生模式革新

新的工业蓝图铸就了技术与产业的变革，迫使传统工科教育做出“未雨绸缪”的决断，以适应行业对人才培养的需求。从新时代的形势来看，“大众创新、万众创业”是当前国家大力推行的政策方针，然而现代食品行业的升级亟需富有创新、创业意识的创造型人才[8]，这就将会形成以新工业界的需求为导向，催生企业变革，由此带动校企合作模式下的教育模式的变革，“多样化、创新型”成为开放协同视角下的培养新途径。

3 基于“新工科”产出导向下培养模式的建设启发

3.1 以“产出导向”教育的培养目标的确立

在新时代的宏伟蓝图下，食品主导产业需要什么样的人才，就有的放矢地培养什么样的人才，同时遵照产出导向的人才培养方案的设计理念，遵循工程教育认证标准的要求，按照方案反向设计，实施正向展开[9]。也就是说，严格紧扣人才的岗位和岗位要求，设计所培养人才的培养目标。这就达到反向设计不脱离岗位需求的培养，正向实施不凌驾于教学计划的实施，从而形成宏观上讲求岗位主导，微观上立足学业效果，从而形成行之有效的培养方案。

3.2 以“产出导向”教育的课程教学模式的设计

产出导向教育要求培养目标、能力大纲、课程体系、教学策略、教学评价等均聚焦于学生的预期学习成果[10]，因此课程体系的设计一定牢固构建在学生学习效果的达成度上，课程的设计不一定注重知识领域的面面俱到，但一定抓住其在实践过程中的效力，以教学改进的逆向线性约束路径设计课程教学。同时，灵活提升考评制度，有方向性地突出实践性强的评价比例，综合考量学生成果，设立多样化的考核评价体系等。而在课程设计上，强化工程应用方面的知识模块，优化基础理论课程，突出实用性，使学生能够形成多场合下应用知识并协调反馈解决实践难题的能力。

3.3 以“产出导向”教育的实践环节模式的设计

如果说培养目标是“产出导向”教育下的产品，课程教学模式是“产出导向”教育下的质量管控，那么实践环节模式才真正是“产出导向”教育关键阵地，才真正是展示其效果的扭力杠杆。通过这个阵地学生才能充分发挥动手能力，使能够独立思考、独立发现并充分解决问题的好苗子脱颖而出。那么，实现这一环节设计，一是可以借鉴工程专业认证的要素来加以完善[11];二是结合地方区域经济特点，优化一些实验教学内容，特别增设生产型、单元型、综合性的实验项目，形成从实验准备到过程设计，从既定产品向无既定流程全面能力的考量。同时，争取依托中央支持地方项目、省部共建项目开展虚拟仿真生产工艺项目，一方面避免企业实践的工作风险，另一方面增强学生积极性，熟悉岗位环境，理解岗位需求，巩固并加深学习的侧重点。

4 结语

构建基于“新工科”产出导向的食品科学与工程专业教学培养体系，要充分发挥地方本科院校服务社会的办学定位，探究新時代下食品行业区域发展特征与趋势，梳理行业内岗位需求与传统知识必然联系，谋划培养方案中的突出能力的传教方式，设计实践能力的增长环节，使学术知识向技能水平融会贯通，用思想引领和创新发展的办法化解发展中的问题与矛盾[12]。既适应社会经济、食品行业技术发展的外部需求，也符合高等教育发展的内部规律，着实体现了地方本科院校与社会协同发展的时代要求，通过这种系统的探索与革新，将不断提升学生的职业能力素质，激发学校办学活力，提高办学质量和效益，使食品科学与工程专业在学校的发展中更加“先进化”“应用化”及“可持续化”。

参考文献：

张华，薛桂新，金清，等. 食品科学与工程专业中外合作办学中实践教学体系的构建[J]. 黑龙江畜牧兽医，2017（5）：248-250.

张健. 深化产教融合、校企合作三题[J]. 当代职业教育，2019（1）：4-8.

雷颂，王伯华，贺江，等. 转型发展期地方高校食品科学与工程专业人才培养模式改革初探[J]. 黑龙江畜牧兽医，2016（9）：265-266.

刘春侠. 在地方转型发展中本科院校实践教学体系的构建与探索[J]. 黑龙江畜牧兽医，2017（1）：248-250.

陈忠秀，田师一，陈可先，等. 基于Seminar课程的研究生新工科视域培养[J]. 中国轻工教育，2018（6）：9-14.

赵利娜，张晓云，杨其亚，等. 基于新工科人才培养的高校“食品微生物”教学改革探讨[J]. 农产品加工，2018（13）：87-88，92.

赵良忠，廖金花，伍桃英. 基于校企合作的食品类新工科人才培养模式探讨[J]. 海峡科学，2018（5）：67-69.

穆渴心，高大新，李述刚. 新工科视域下食品科学与工程专业的革旧出新[J]. 轻工科技，2018（1）：170-172.

黄纪军，查淞，刘继斌. 基于产出导向的电磁频谱技术与管理专业人才培养方案设计思考[J]. 教育教学论坛，2018（22）：59-60.

杨定泉. 基于产出导向的课程教学模式设计[J]. 高教学刊，2018（20）：114-116.

李雁，沈元，林春绵. 基于OBE 理念地方高校环境工程专业实验教学的创新[J]. 教育教学论坛，2018（10）：32-35.