工业4.0时代食品科学与工程专业教学实习基地建设策略 .pdfVIP

工业4.0时代食品科学与工程专业教学实习

基地建设策略

作者：王金鹏曹锦轩滕雯迪张月美王颖

来源：《中国食品》2024年第02期

教学实习基地是培养学生实践能力和专业素养的重要组成部分，不仅为学生提供实践场

所，还为他们创造与行业专家和业界人士互动的机会，使其能够了解必威体育精装版的行业动态和发展趋

势。通过实习能够培养学生的实践创新能力、批判性思维和解决问题的能力，这对于他们的学

习和发展具有不可替代的重要性。然而，目前食品科学与工程专业的教学实习基地却存在一系

列问题：实习周期较短，学生在食品企业的实习内容单调，缺乏技术含量；实习内容与行业主

流发展方向脱节，导致学生对行业失去信心和兴趣；实习目标模糊，导致工厂工作人员和学生

之间存在互相嫌弃的情况。这些问题的根源在于实习基地建设思路不够明确，没有与时俱进，

过于注重实习流程，忽视了实习内容，原有的实习方案已经不能满足工业4.0时代下食品工厂

对人才的需求。为了适应时代的发展需求，食品科学与工程专业本科生的培养需要进行相应的

调整与改进，以实现人才培养的目标。因此，要深入分析工业4.0时代对食品科学与工程专业

人才培养的需求，并结合目前实习基地存在的问题，提出科学合理的解决策略，以打造具有自

身学科和专业特色的实习基地，为学生提供更具挑战性和高质量的实践机会，增强他们的实践

能力和专业素养，从而更好地满足食品工业4.0时代对人才的期望。

一、工业4.0时代为

食品行业带来的机遇和挑战

互联网、大数据、云计算等高新技术的飞速发展开启了工业4.0时代，也为食品行业带来

了机遇和挑战。

机遇。（1.1）通过利用虚拟仿真技术和数据驱动的创新方法，食品企业能够更快地更新

生产装备，改造生产线，提升现有产品的质量和口感。以工业4.0时代的虚拟仿真实验室建设

为例，充分利用物理模型、传感器更新、运行历史数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多

概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，实时预测实体装备的生产周期，并通过模拟评定快

速预测产量和产品质量，这为装备升级改造、产品研发等带来了诸多便利。在虚拟仿真技术成

熟之前，人们必须花费大量时间和资金购买实体组件并加以组装，才能对产品进行实验和检

测。有了数字技术，科研人员仅需构建一个虚拟模型，就可以对其想法进行模拟、修改和检

验，大大缩短了从设计到实际产品产出的时间。

（2）基于物联网和云平台的食品溯源系统能够有效追溯食品的生产和供应环节，提高产

品质量和食品安全水平，提升消费者对食品的信任和满意度。我国在“十三五”期间围绕物联网

技术和云平台构建部署了系列重点研发计划项目，经过多年的研究和发展，现已形成“中国农

产品质量安全追溯系统”“中国食品药品安全追溯信息平台”“中国农产品追溯信息公共服务平

台”等有效的追溯系统和平台。通过这些平台，消费者可以查询特定产品的来源、生产环境、

生产加工企业等相关信息，更好地了解和选择安全的产品，提高了我国食品安全的保障程度，

提升了国民对于食品行业的信任度和满意度。

（3）改变了食品行业的营销和消费方式，使个性化营养和精准营养更加贴近人们的生

活。借助工业4.0的技术，传感器、智能设备和物联网等技术的集成使食品企业能够监测和收

集消费者的身体数据，通过大数据分析和人工智能算法获取消费者的个人偏好和消费习惯，更

加准确地了解消费者的营养需求，从而实现精准的营养建议和产品开发，满足消费者个体化的

营养需求。此外，随着食品行业的互联网销售和配送模式的发展，借助虚拟现实（VR）和增

强现实（AR）等技术，消费者可以通过网络平臺直接体验各种产品，并可通过物联网、大数

据分析和人工智能等技术，实现供应链的可视化和智能化监管，提高对产品的信任度。

挑战2.。（1）单机组合为主的传统食品生产线不能满足集约化、自动化、智能化的时代

需求。食品产业面临着种类繁多、季节性强、储存困难等特点，这就要求传统食品企业在进行

多样化加工的同时，必须对生产线进行全面改进。然而，由于传统食品企业产品线上的设备自

动化程度不一，整体一体化的缺失也十分明显，为了满足自动化需求，很多食品工厂仅对输送

设备进行了改造和升级，这与集约型生产线的自动化和智能化模式相去甚远。在这样的背景

下，只有资金实力雄厚的大型食品企业逐步完成了数字化、自动化和智能化技术的升级和转

型，对原材料采购、生产计划和物流配送等环节进行了协同管理的技术升级，改进了供应链中

信息共享和交互的标准化和安全性保障技术，极大地提升了企业的生产效率和运营效率。然

而，大部分传统食品