包装工程专业改造升级的路径、方案与实践

包装工程专业改造升级的路径、方案与实践

宣阳

祥恒（厦门）包装有限公司  福建省厦门市 361101

摘要:包装科学技术集现代材料技术、设计制造技术、信息与智能技术于一体，为产品创造出个性化、绿色化的包装技术和方案，保障产品品质和物流安全与实现信息化。包装学科是多学科综合交叉学科，在新一轮科技革命和产业变革的背景下正处于快速迭代重构阶段。包装工程专业也正在从传统快速走向现代，其发展面临新机遇和巨大挑战。必须深度思考和积极应对，全面推动包装工程专业的改造升级与重构，实现其高质量发展。

关键词：教学改革；包装工程；专业改造；教改实践

中图分类号：G642文献标识码：A

引言

智能包装可实现食品安全检验、药品储运监测、材料绿色设计、物流成本优化、产品真伪鉴别等功能，是包装行业最具市场潜力的发展方向之一，国内包装领域许多学者开展了大量卓有成效的研究工作，为智能包装方向的人才培养打下了坚实基础。在新工科背景下，以智能包装的产业需求为导向对包装工程专业进行智能化改造，是包装工程专业由传统专业向新型工科专业转型的有效途径之一。

1 包装工程专业概况

包装工程专业旨在保护产品、促进流通、促进销售、提高商品价值、节约资源和保护环境。主要研究产品包装的设计、材料、技术和方法、工艺和设备、包装产品的运输、储存和销售、包装回收、再利用和废物处理。因此，包装工程是材料科学、机械工程、食品科学、信息工程、智能科学、艺术设计等多学科综合、交叉的工程技术学科。包装工程专业培养的学生应掌握包装工程专业主干学科和相关学科涉及的核心基础理论和知识；掌握包装防护原理和技术、包装材料与包装制品的生产及印制工艺，具备包装系统分析、设计及生产管理等方面的能力，能在商品生产与流通部门、包装及物流企业、科研机构、商检、质检、外贸等部门从事包装系统设计、生产、质量检测、管理以及技术开发工作[3-5]。 包装工程专业基础知识主要包括：数学、物理学和化学方面的基础理论及知识；工程技术基本的原理和方法，力学、材料学、机械学、信息科学等与该专业相关的基础知识；生物学、食品科学、环境科学方面的初步知识。包装工程专业核心知识领域主要包括：包装材料学、包装工艺学、包装应用力学、包装结构设计、运输包装、包装装潢与造型设计、包装机械、包装印刷技术、包装测试技术、包装信息技术与智能包装、包装管理学。

2 智能包装发展现状

根据工作原理的不同，智能包装可分为三类：功能材料型智能包装、功能结构型智能包装和信息型智能包装：功能材料型智能包装主要是在包装中使用新材料的包装，利用包装材料的物理和化学特性，使包装具有额外的传感和保护功能；功能结构智能包装主要通过包装结构和辅料布局的设计，使包装具有自动冷却、加热和加工的特殊功能；信息化智能包装是电子信息技术与包装技术的融合，使包装包含产品生产、运输、储存等相关信息。与传统包装相比，智能包装具有明显的信息化、智能化特色，这对包装专业人才的培养提出了更高的要求。而包装工程专业现有的人才培养模式在培养智能包装人才方面存在以下不足。 1）培养目标定位于传统的包装技术，没有根据智能包装的特点对专业培养方向进行细化，毕业生的知识和能力无法满足产业界对定制化智能包装人才的迫切需求。 2）课程内容较为陈旧，没有及时地更新和补充。智能包装所涉及到的智能材料、物联网、无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）等核心概念无法及时映射到教学中。 3）缺乏智能包装相关的师资和实验教学资源。

3 包装工程专业改造升级的路径与方案

3.1 形成新的课程体系、课程内容和实践教学体系

从2个途径探索包装工程专业的改造升级：一是探索包装工程专业信息化（物联网、云计算、大数据、区块链等）和智能化（传感技术、GPS定位技术、智能物流、人工智能等）改造的途径；二是探索包装工程专业与新材料技术（纳米材料、功能材料、表面涂层、智能材料等）和现代制造技术（数字化设计、3D打印、智能制造等）交叉复合改造的途径。按上述2个途径从3个方面（课程体系、课程内容和实践教学）改造升级包装工程专业，形成新的课程体系和教学内容，具体内容如图1。在课程体系改造升级方面，研究高新技术在工程基础、专业基础、专业核心课程平台、专业方向课程组中的体现，重点改造、增设、优化核心课程平台和专业方向课程组；在课程内容方面，研究高新技术与相关课程尤其是专业核心课程的内容融合；在实践教学方面，一是在实验、实习、设计等方面体现高新技术内容，二是围绕包装工程与高新技术的融合，汇聚校内外多渠道教学资源，发挥各参与高校的优势和特色，建设多形式、多层次的创新实践教学体系。

3.2 原发式包装自主创新的教学实践

原发式包装自主创新的动力来源于我校的奖学金评定和各类专业竞赛平台。目前学校的学业奖学金、冠名奖学金、保研资格等都是以综合绩点排序来评定的，其中重要的一块就是学生参加竞赛的获奖情况。除了“汇源实验班”的集中“沉浸”培养方法外，我校多数学生可以通过加入“包装结构创新设计工作室”“包装创新设计实验室”等专业团体，自发参与“挑战杯”“大创”项目、“实验室开放基金项目”“互联网＋”等竞赛和项目活动，组团实践学习，从而深入理解包装，探索包装专业知识，拓宽包装知识面，并走向包装市场，较多地调研和参与体验，为核心课程培养学习方法。

3.3 人才培养措施

人才培养目标是人才培养方案的灵魂与指引，人才培养方案的制定必须紧紧围绕人才培养目标展开。基于智能包装方向的包装工程专业人才培养目标可作如下规定：本专业培养具有良好的人文素养、品德修养和社会责任感，系统的自然科学与人文科学知识、扎实的专业基础理论和专业技能，具备良好的分析、表达和解决工程问题的能力，较强的自学能力、创新意识、团队意识和沟通交流能力，掌握产品包装智能化系统设计与制造、功能包装材料信息化设计与开发、产品包装功能结构智能化设计与装潢印刷等专业知识和相关技术，能在包装相关企业、科研机构、外贸和商检等部门从事整体包装系统设计、包装生产管理、产品质量检测、包装科学技术研究与应用等工作的应用型工程技术专业人才。上述培养目标科学而精准的强调了“智能包装”人才培养方案的内涵。

3.4 功能结构型智能包装子模块

功能结构型智能包装子模块主要包括包装结构设计、瓦楞纸箱制造、智能包装结构设计案例、包装虚拟仿真技术、包装结构测试技术。其中包装结构设计主要讲授纸、塑料、玻璃、金属等材料在进行包装设计的原理和方法。瓦楞纸箱制造主要讲授瓦楞纸板、瓦楞纸箱及纸浆模塑制品的制造工艺。智能包装结构设计案例主要讲授新型智能包装结构的原理和设计方法。包装虚拟仿真技术主要是通过虚拟仿真软件对智能包装结构进行建模仿真和分析。

结束语

在新工科背景下，单一方法、单一思维的灌输式教学弊端已经呈现，以“新思维、新方法、新手段”  的导入式创新课堂、沉浸式创新实操和原发式自主创新为主的多模式混合教学实践，全方位引导学生深入体验如何解决包装“复杂的工程问题”，培养学生包装专业创新思维，从而打造实践能力强、创新能力强、具备国际竞争力的高素质复合型包装人才。

参考文献

[1] 宋海燕,  孙彬青,  王玉峰,  等.  创新驱动发展战略背景下包装工程专业综合改革研究与实践[J].  包装工程, 2019(S1): 21—24.

[2] 严晨晨.物联网:概念,架构与关键技术研究综述[J].数码设计,2018,7(12):2.