2026年09月16日 星期三
陕西师范大学
人工智能赋能食品专业教育教学与数智人才培养研究
王 鹏

    随着智能加工、无损检测、风味预测、质量溯源等新技术的广泛落地,食品行业对兼具食品科学核心理论功底与数据分析、智能工具应用能力的复合型人才的需求持续攀升。传统食品专业教学面临课程交叉融合不足、实践场景受限、知识更新滞后、人才供给与产业需求错位等挑战,推动人工智能与食品专业教育教学深度融合,已成为高等食品教育落实新工科建设、培育新质生产力人才的必由之路。立足大食物观,充分释放数智技术带来的发展红利,推动知识传授、能力培养与价值塑造有机统一,才能源源不断输送堪当产业发展重任的食品数智人才,为食品产业高质量发展筑牢人才根基。

    重构交叉课程体系,夯实数智育人知识底座。课程是人才培养的核心载体,推动人工智能赋能食品专业教育,首要任务是打破学科壁垒,构建“食品为本、数智赋能”的立体化课程链条,避免技术与专业“两张皮”现象。

    一是针对产业真实岗位能力要求,统筹推进课程内容迭代更新,将智能检测、机器视觉、大数据分析等技术有机嵌入食品工艺学、食品分析、食品安全学、食品工厂设计等课程,在原有专业知识框架上增加数智应用模块,通过讲解智能生产线运行、AI品质判别、食品风险大数据预警等产业实例,让学生理解人工智能如何解决食品研发、生产、质控中的难题。陕西师范大学食品工程与营养科学学院构建基于知识图谱和AI赋能的“未来食品”课程群,开发食品合成生物学、食品大数据分析等12门新工科核心课程,旨在为学生提供系统且前沿的学习路径,培养创新思维与实践能力。

    二是优化分层分类课程供给,面向学生开设人工智能基础、食品大数据应用等通识课程,夯实数字技术基本素养;面向创新拔尖人才开设食品智能加工、风味智能预测、营养大数据解析等交叉选修课程,有条件的高校可探索设立食品AI特色培养方向,打通食品、计算机、大数据等学科的选课通道,推动跨学院课程的资源共享。

    革新课堂教学范式,打造智能融合教学场景。人工智能为破解食品专业传统课堂的痛点提供了新路径,助力教学模式从单向知识灌输向个性化、探究式学习转型。基于此,高校应部署食品领域垂直大模型与本地化大模型基座,打造学情诊断与学科专属智能平台,实现个性化教学,培育食品学科交叉科研人才并推动产业智能化升级。

    一是善用食品领域垂直大模型、智能助教系统搭建专业问答、学情诊断平台,针对学生知识薄弱点自动推送学习资源,形成差异化学习路径,改变“千人一面”的授课模式。

    二是完成本地化部署大模型基座,支持各学院建设学科专属垂直智能体。陕西师范大学食品工程与营养科学学院建设的“大数据驱动的智能酶合成科研平台”,致力于培养具备生物学与食品工程交叉能力的科研团队,引领食品生物制造产业实现精准化、智能化的跨越式发展。

    三是运用多模态可视化与虚拟仿真技术破解教学实验痛点,优化食品专业课堂与实训教学效果。借助多模态可视化技术动态演示蛋白质变性、微生物代谢、杀菌动力学等,将晦涩难懂的专业原理转化为直观可视画面,降低知识理解门槛,提升课堂学习效率。食品专业部分实验存在试剂消耗大、实验周期长、大型智能设备数量有限等约束,依托虚拟仿真、数字孪生技术搭建仿真实训场景,学生可以在虚拟环境中完成食品智能生产线调试、致病菌检测等高成本、高风险实验,还可以反复调试参数观察结果变化,减少物料损耗,拓展实训边界。

    四是坚持虚实结合,虚拟仿真不能完全替代实体实验,应当打造“AI模拟预判参数—虚拟仿真推演验证—线下实体实操落地”的实训流程。先用人工智能预判配方效果、工艺风险,再进入实验室开展真实操作,兼顾效率与动手能力训练,引导学生理性看待AI输出结果,培养严谨求真的科研素养,强化科学思辨能力,避免学生对智能工具的盲目依赖。

    深化产教协同联动,打通人才培养产业闭环。数智人才培养必须坚持产业需求导向,以人工智能搭建校企沟通桥梁,推动教育供给对接行业岗位真实需求,构建教研创一体化的育人闭环。

    一是高校要联动食品行业协会、龙头企业,运用大数据技术梳理食品智能制造、智慧质检、数字化研发等岗位能力标准,动态校准人才培养方案,将企业真实生产研发难题转化为教学项目、课程课题,让课堂学习对接产业一线。陕西师范大学食品工程与营养科学学院联动金龙鱼等食品龙头企业,推行“企业出题、学院解题”协同育人模式,设立“食智创”科创基金,将企业数字化研发、生产优化的真实需求转化为本科课程课题与实训项目,开展“金龙鱼新零食创意设计大赛”,企业技术骨干参与教学大纲修订、课堂授课与项目评审,实现课堂教学与食品产业数字化的深度对接。

    二是积极参与产教融合共同体建设,共建食品数智产业学院、联合实验室。鼓励企业向高校开放智能生产线、质量溯源系统、AI研发平台资源,邀请技术专家走进课堂讲授产业实操,由高校教师带领学生参与企业配方优化、风险监测、工艺升级等真实项目,在项目实践中锤炼学生数智应用能力。

    三是围绕食品智能检测、智慧营养、预制菜数字化开发设置竞赛等选题,引导学生借助人工智能开展数据分析、模型搭建与产品研发,依托项目锤炼综合创新能力。同时,推动科研资源下沉本科教学,把食品AI检测、风味智能解析等科研成果转化为教学案例,吸纳本科生参与科研项目,促进科研反哺教学。

    建强教师能力队伍,筑牢数智教育人才支撑。教师是教育数字化转型的关键。食品专业推进人工智能赋能教学,离不开一支既精通食品专业又掌握数智教育方法的教师队伍,因而需要系统搭建分层分类的教师能力提升体系。

    首先,常态化组织开展专题研修培训,围绕大模型应用、虚拟仿真教学设计、AI工具课堂融合、数字化课程开发等重点主题开展系列教研活动,引导教师掌握智能工具服务教学科研的方法,厘清人工智能在教学中的定位,明晰技术使用边界,严守学术诚信,规避生成式AI带来的学术风险。

    其次,搭建跨学科教研交流平台,推动食品学科教师与计算机、大数据领域教师开展联合教研,定期开展备课研讨、教学复盘、专题培训等活动,集体研发食品智能加工、食品大数据分析等特色交叉课程,打磨贴合专业学情的数字化教学案例,有效突破教师单一学科知识视野局限,夯实人工智能融合教学的师资基础。

    最后,优化教师考核评价导向,摒弃重形式、轻实效的考核标准,不再单一考量AI技术工具的使用频次与形式,重点考核课堂教学质量、学生素养提升、育人实效等核心指标。同时,积极鼓励教师深入食品数字龙头企业、智能制造车间走访调研,将教师产业实践调研成果纳入考核评价体系,切实提升复合型食品专业人才的培养质量。

    未来,高校食品专业要持续把握人工智能发展大势,以教育数字化赋能食品学科高质量发展,源源不断培育更多投身食品强国建设的青年力量,为保障食品安全、推进大食物观落地、赋能健康中国建设贡献高等教育的智慧与力量。

中国教师报