摘要：在新工科建設的背景下，以智能包裝的產業需求為導向，對包裝工程專業進行智能化改造。以天津商業大學包裝工程專業為例，圍繞智能包裝的核心技術，明確智能包裝培養目標，調整優化智能包裝課程體系，探索多學科協同的人才培養模式，為包裝工程專業向新型工科專業轉變提供了一個可行方案。

　　關鍵詞：新工科;智能包裝;智能化改造

　　為主動應對新一輪科技革命與產業變革，服務國家“一帶一路”、“中國制造2025”以及“互聯網+”等重大發展戰略，滿足產業需求和面向未來發展，教育部于2017年開始推動新工科建設，新工科背景下的高等教育改革和實踐隨之如雨后春筍般在全國展開[1]。

　　新工科專業主要可以分為新生、新興以及新型工科專業。其中新型工科專業是面向未來產業需求，對傳統工科專業進行信息化、智能化改造而得到的。“中國制造2025”給包裝產業帶來了前所未有的機遇和挑戰，物聯網、云計算、人工智能等技術的不斷發展和進步促進了智能包裝的快速興起。智能包裝可實現食品安全檢驗、藥品儲運監測、材料綠色設計、物流成本優化、產品真偽鑒別等功能，是包裝行業最具市場潛力的發展方向之一，國內包裝領域許多學者開展了大量卓有成效的研究工作[2-7]，為智能包裝方向的人才培養打下了堅實基礎。

　　在新工科背景下，以智能包裝的產業需求為導向對包裝工程專業進行智能化改造，是包裝工程專業由傳統專業向新型工科專業轉型的有效途徑之一。在新工科建設過程中，天津商業大學包裝工程專業先后承擔了教育部首批“新工科”研究與實踐項目《地方行業特色型高校工科人才創新創業能力模式研究》和天津市高校本科教學改革研究項目《“智能+”背景下包裝工程一流專業建設與綜合改革》。作者以天津商業大學包裝工程專業新工科建設為契機，以智能包裝的產業需求為導向，提出包裝工程專業智能化改造的新方案，為包裝工程專業 向新型工科專業轉變提供了一個典型案例。

　　1智能包裝發展現狀

　　根據工作原理的不同，智能包裝可以分為功能材料型智能包裝、功能結構型智能包裝和信息型智能包裝3類[8-10]：功能材料型智能包裝主要是在包裝中使用新型材料的包裝，利用包裝材料的物理和化學特性使包裝具有額外的感知和防護功能;功能結構型智能包裝主要是通過包裝結構和輔助材料布置的設計，使包裝具有自動冷卻、加熱及加工等特殊功能;信息型智能包裝是通過電子信息技術與包裝技術的融合，使包裝內含有產品生產、運輸及儲存等相關信息。與傳統包裝相比，智能包裝具有明顯的信息化、智能化特色，這對包裝專業人才的培養提出了更高的要求。而包裝工程專業現有的人才培養模式在培養智能包裝人才方面存在以下不足。

　　1)培養目標定位于傳統的包裝技術，沒有根據智能包裝的特點對專業培養方向進行細化，畢業生的知識和能力無法滿足產業界對定制化智能包裝人才的迫切需求。2)課程內容較為陳舊，沒有及時地更新和補充。智能包裝所涉及到的智能材料、物聯網、無線射頻識別技術(RadioFrequencyIdentification，RFID)等核心概念無法及時映射到教學中。3)缺乏智能包裝相關的師資和實驗教學資源。智能包裝所涉及的學科領域多、知識的時效性強，憑借專業自身力量難以短時間內儲備足夠的師資和實驗教學資源。

　　2包裝工程專業智能化改造的總體思路

　　以天津商業大學包裝工程專業新工科建設項目的開展為契機，以服務我國制造強國戰略為主要方向，以推動智能包裝發展為出發點，堅持立德樹人的根本任務，依據新工科建設內涵和核心理念，在專業培養目標、課程體系、人才培養模式上進行改革和創新。總體思路如下：拓展專業內涵，細化專業方向，將智能包裝的主要發展方向融入培養目標中，明確智能包裝培養目標;圍繞智能包裝多學科交叉融合的知識體系，明確“智能+”復合型人才培養方向，構建智能包裝模塊化課程新體系;整合校內不同學科的實驗教學資源，推進多學科協同的人才培養模式。

　　3包裝工程專業智能化改造的具體措施

　　3.1明確智能包裝培養目標

　　培養目標反映了高校專業人才培養的重點。包裝工程專業現有的培養目標主要側重于包裝工程基礎知識的掌握，主要包含包裝設計及制造、包裝材料與工藝、包裝運輸以及包裝測試等。由于包裝工程專業是典型的綜合應用型專業，具有明顯的多學科融合特點，這也導致了各高校包裝工程專業培養方向的多樣性[11]。

　　近年來，北京印刷學院、武漢大學、暨南大學、東北林業大學等許多包裝院校相繼探索培養智能包裝方向本科人才，對包裝工程專業理論課程體系進行了初步構建和探討，增設了智能包裝材料、印刷電子、包裝物聯網技術、包裝射頻識別技術等新課程，本文在借鑒兄弟院校教學改革的基礎上，以繼承與創新、交叉與融合為主要途徑，修訂人才培養目標，嵌入智能包裝要素;制定符合專業改造升級新的人才培養方案和課程體系。

　　天津商業大學包裝工程專業設于1985年，是全國首批設置包裝工程的本科院校之一。經過30余年的建設，天津商業大學機械工程專業已經成為了中央與地方共建高校特色優勢學科、天津市重點建設專業、天津市品牌專業，并入選了天津市一流本科專業建設點。根據新工科建設中現有學科轉型的相關要求，在智能包裝的行業需求的引導下，天津商業大學包裝工程專業在結合本學院智能制造工程新工科專業建設情況，并與信息工程學院、理學院、生物食品與技術學院等學院相關專業進行充分的討論和調研之后，明確了智能包裝作為專業的重要培養目標之一。

　　天津商業大學包裝工程專業的培養目標如下：面向智能包裝產業需求，培養具有科學、工程、人文及商學素養，具備扎實的包裝工程基礎理論以及智能包裝所需的信息及智能專業知識及實踐技能，有較強實踐能力和創新精神的復合型應用型創新創業人才。一是增加“具備包裝與信息交叉融合專業知識及實踐技能”的要求;二是增加“具有在包裝行業等相關領域和技術體系內，較熟練進行與智能包裝技術開發與應用相關的專業能力”要求。

　　3.2構建模塊化綜合化的智能包裝專業課程體系

　　包裝工程專業包括功能材料型智能包裝、功能結構型智能和信息型智能包裝3個專業方向。在保證包裝工程專業學生具有扎實的包裝基礎知識前提下，根據智能包裝所涉及的學科知識對原有專業課程進行調整和補充。

　　根據新工科課程體系建設中模塊化的建設原則[12]，智能包裝體系包含包裝工程通用課程和智能包裝專業課程2個模塊，其中智能包裝專業課程模塊中又包含功能材料型智能包裝、功能結構型智能包裝以及信息型智能包裝3個子模塊。包裝工程通用課程模塊為包裝工程專業學生的必選模塊，而智能包裝專業課程的子模塊則根據所選專業方向進行選擇。智能包裝專業課程的3個子模塊包含傳統包裝專業較少涉及的生物、信息、虛擬仿真等知識和技術，根據新工科課程體系建設中綜合化的建設原則，其課程主要由本專業教師和天津商業大學理學院智能材料專業、信息學院自動化專業以及機械工程學院智能制造工程專業教師共同開發講授。

　　3.2.1包裝工程通用課程模塊包裝工程通用課程模塊主要包括包裝材料學、包裝工藝學、包裝機械、包裝應用力學、包裝裝潢與造型設計以及運輸包裝與管理6門課程。這些課程為包裝工程專業學生必須掌握的專業基礎，也是深入學習智能包裝專業課程模塊的前提。由于包裝工程通用課程模塊中的課程都已經較為成熟，這里不再進行贅述。

　　3.2.2功能材料型智能包裝子模塊功能材料型智能包裝子模塊主要包括包裝化學基礎、智能包裝材料、包裝印刷技術、包裝輔料及包裝材料性能檢測5門課程。

　　其中包裝化學基礎主要講授與包裝相關的高分子物理化學知識。而智能包裝材料則主要講授最新型的智能包裝材料的原理和應用，例如生物酶及納米材料等。包裝印刷技術主要講授紙類、塑料、陶瓷等典型材料印刷質量和工藝要求的分析。包裝輔料主要講授主體包裝材料之外的一些輔助包裝材料，如粘合劑、涂料和印刷油墨等。包裝材料性能檢測則是智能包裝子模塊重要的實驗課程，主要講授常見傳統和智能包裝材料的成型和性能檢測技術。

　　3.2.3功能結構型智能包裝子模塊功能結構型智能包裝子模塊主要包括包裝結構設計、瓦楞紙箱制造、智能包裝結構設計案例、包裝虛擬仿真技術、包裝結構測試技術。其中包裝結構設計主要講授紙、塑料、玻璃、金屬等材料在進行包裝設計的原理和方法。瓦楞紙箱制造主要講授瓦楞紙板、瓦楞紙箱及紙漿模塑制品的制造工藝。智能包裝結構設計案例主要講授新型智能包裝結構的原理和設計方法。包裝虛擬仿真技術主要是通過虛擬仿真軟件對智能包裝結構進行建模仿真和分析。包裝結構測試技術主要講授功能結構型智能包裝的測試實驗方法。

　　3.2.4信息型智能包裝子模塊信息型智能包裝子模塊主要包括包裝自動化技術、包裝物聯網技術、包裝RFID技術、印刷電子技術、包裝信息檢測與分析。其中包裝自動化技術主要講授包裝自動化生產線的工作原理和設計方法。包裝物聯網技術主要講授物聯網技術的基本原理及在包裝行業的應用。包裝RFID技術主要講授RFID的原理及在包裝行業的應用。印刷電子技術主要講授印刷技術和電子技術尤其是柔性電子技術的融合應用。包裝信息檢測與分析主要講授包裝生產、運輸過程中產生的信息的處理技術。

　　3.3推進多學科協同的人才培養模式

　　包裝工程專業建立在材料、機械、力學、藝術等多個學科基礎之上，具有典型的多學科融合特點。智能包裝更進一步將包裝工程專業所涉及的知識進一步擴展到了信息、人工智能等領域。不同智能包裝方向所需要知識和理論差別較大，僅僅包裝工程專業自身難以短時間內儲備足夠的師資和實驗實踐資源。

　　因此天津商業大學包裝工程專業在新工科建設過程中探索了多學科協同育人的人才培養模式。天津商業大學除了對包裝工程專業這類傳統專業進行智能化升級外，還建立了多個新生及新興工科專業。例如理學院建立了智能材料與結構工程專業，信息學院建立了智能科學與技術專業，包裝工程專業所在的機械工程學院建立了智能制造工程和新能源工程2個新工科專業。這些新工科專業在建設過程中儲備的教師資源，成立的實驗室的實驗設備能夠滿足智能包裝的相關需求。

　　包裝工程專業與智能材料與工程專業協同建設功能材料型智能包裝方向，包裝工程專業與智能制造工程專業協同建設功能結構型智能包裝方向，而包裝工程專業與智能科學與技術專業協同建設信息型智能包裝方向。多學科協同的人才培養模式主要有如下3種。

　　1)共同開發課程。智能包裝專業課程模塊中不少課程是由多個專業共同開發出的新課程。例如智能包裝材料、包裝物聯網技術以及包裝RFID等課程均是在智能材料與工程等專業原有的專業課的基礎之上，通過融入智能包裝的應用技術而產生的具有典型的新工科特點的課程。

　　2)共同講授課程。對于多個專業共同開發的智能包裝專業課程，也有多個專業的老師共同授課。其中合作專業教師主要講授相關學科的基礎，例如智能科學與技術的教師講授物聯網以及RFID技術的基礎知識。而包裝工程專業老師則主要講解相關技術在智能包裝領域的應用。

　　3)共建、共享實驗室資源。智能材料與工程等新生和新興工科在建設的過程中能夠獲得較為充足的經費進行實驗室建設。天津商業大學包裝工程專業通過與兄弟專業的協調和溝通，在其實驗室建設過程中增加智能包裝多個新課程的實驗模塊，共建了智能材料與包裝以及智能制造與包裝兩個聯合實驗室。這些聯合實驗室的建立保證了智能包裝材料、包裝物聯網技術以及包裝RFID等課程的順利開出。

　　4結語

　　智能包裝是包裝行業最具市場潛力的發展方向之一，包裝行業需要大批復合型的智能包裝專業人才。在新工科背景下，以智能包裝的產業需求為導向，通過明確智能包裝培養目標、構建模塊化綜合化智能包裝專業課程體系、推進多學科協同的人才培養模式等方式，對天津商業大學包裝工程專業進行智能化改造，從而為包裝工程專業由傳統專業向新型工科專業的轉型升級做出了有益的探索。

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　　作者：常青，計宏偉，陳誠