短學(xué)期制下淀粉工藝學(xué)創(chuàng)新實踐教學(xué)改革與探索

周睿 包鴻慧 翟愛華

摘要：短學(xué)期實踐教學(xué)是我國學(xué)期制改革中的一項創(chuàng)新性舉措。本文以黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)糧食工程專業(yè)淀粉工藝學(xué)課程短學(xué)期制實踐教學(xué)為例，提出“虛擬化實踐+生產(chǎn)實景模擬化實踐+雙導(dǎo)師制實踐+社會實踐”復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新模式，旨在培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新理念及創(chuàng)造欲，增強大學(xué)生的實踐動手能力和社會競爭力。

關(guān)鍵詞：短學(xué)期；淀粉工藝學(xué)；實踐教學(xué)；創(chuàng)新

中圖分類號：G642.0文獻標識碼：A文章編號：1002-4107（2012）05-0017-02

一、“三學(xué)期制”教學(xué)改革模式的現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的“兩學(xué)期”制在實踐教學(xué)過程中存在課程設(shè)置缺乏自主性和靈活性、學(xué)習節(jié)奏較慢、效率較低、教師教學(xué)與科研安排矛盾突出、難以與歐美等國高等教育接軌等缺陷[1-2]。近年來，我國清華大學(xué)、北京大學(xué)、中山大學(xué)等重點高校先后進行“三學(xué)期制”創(chuàng)新實踐教學(xué)改革，旨在通過學(xué)習時間的調(diào)整和學(xué)習制度的改變，整合校內(nèi)外資源，拓展學(xué)生自主學(xué)習思考和個性化發(fā)展空間，強化學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，順應(yīng)時代發(fā)展的需求，切實提高高等教育教學(xué)質(zhì)量[3-4]。

“三學(xué)期制”強調(diào)學(xué)習者對學(xué)習計劃和學(xué)習行為的靈活安排與自主選擇性，以重點關(guān)注社會需要和強調(diào)學(xué)生的全面發(fā)展為教學(xué)指導(dǎo)思想。主導(dǎo)形態(tài)是在原有兩學(xué)期基礎(chǔ)上多加一個學(xué)期，即在春季學(xué)期和秋季學(xué)期中間新增一個“短學(xué)期”的夏季學(xué)期[5]。短學(xué)期為集中開設(shè)研究型實驗、各類實習實訓(xùn)、畢業(yè)論文設(shè)計、參與國內(nèi)國際學(xué)術(shù)研討與專題學(xué)術(shù)講座以及各類學(xué)科競賽、專業(yè)實踐和社會實踐等提供了時間保障，有助于強化學(xué)生實踐能力、科研能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，符合現(xiàn)代社會對高素質(zhì)復(fù)合型創(chuàng)新人才的需求[6]。

二、實踐教學(xué)改革措施

（一）課程目標

淀粉工藝學(xué)是一門食品科學(xué)與工程學(xué)科、糧食油脂及植物蛋白工程方向必修的實踐性較強的專業(yè)主干課程，應(yīng)用領(lǐng)域主要涉及果蔬制品、焙烤工藝制品、乳制品、肉制品、水產(chǎn)品、方便休閑制品，以及化工輔劑、醫(yī)藥助劑、農(nóng)業(yè)助劑、飼料添加劑等眾多行業(yè)。課程目的是培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，強化學(xué)生獨立分析問題和解決問題、綜合設(shè)計及創(chuàng)新技能等方面的能力。

（二）指導(dǎo)思想

食品學(xué)院以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，以糧食工程專業(yè)建設(shè)為主線，以科技創(chuàng)新平臺、科研基地、重點實驗室以及協(xié)作企事業(yè)單位為依托，與校內(nèi)與校外“雙導(dǎo)師制”教育相結(jié)合，以培養(yǎng)社會認可、富有創(chuàng)造力、適應(yīng)時代發(fā)展以及服務(wù)于社會主義經(jīng)濟建設(shè)和國民生活的應(yīng)用型專業(yè)技術(shù)人才為目標，堅持以人為本，通過研究型課程實驗、中試車間單元操作、技能訓(xùn)練、社會實踐、專業(yè)實習“五位一體”的創(chuàng)新實踐教學(xué)，不斷完善創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，切實提高教育教學(xué)質(zhì)量[7]。

（三）基本思路

食品學(xué)院在春季學(xué)期19周和秋季學(xué)期19周的基礎(chǔ)上，增添為期8周的“暑假短學(xué)期”，集中對跨學(xué)科、跨年級、跨專業(yè)的在校大學(xué)生進行“網(wǎng)絡(luò)虛擬化實踐教學(xué)、科研項目牽引制研究型實踐教學(xué)、生產(chǎn)實景模擬化實踐教學(xué)、雙導(dǎo)師制實踐教學(xué)以及深入企業(yè)第一線真刀真槍的生產(chǎn)實踐教學(xué)”等復(fù)合創(chuàng)新實踐教學(xué)，完善創(chuàng)新型人才培養(yǎng)體系，增強學(xué)生自主和快速學(xué)習能力、創(chuàng)新思維能力、實踐動手能力、就業(yè)能力和創(chuàng)業(yè)能力[8]。

（三）實施措施及效果

1.虛擬化實踐教學(xué)。虛擬化實踐教學(xué)主要采用模擬軟件，通過計算機與網(wǎng)絡(luò)功能展示現(xiàn)實系統(tǒng)中情景特征，為學(xué)生提供虛擬形式的實踐環(huán)境[9]。借助于學(xué)校開放式信息學(xué)院暑期閑置計算機資源，利用多媒體技術(shù)設(shè)計的情景，進行虛擬化實驗?zāi)M軟件實踐教學(xué)，增強學(xué)生親臨現(xiàn)場的感覺。

以玉米淀粉產(chǎn)品為例，工藝流程主要包括玉米除雜、浸泡、破碎、胚芽分離、精磨、粗纖維分離、蛋白分離、淀粉洗滌、脫水、氣流干燥等工程流程。工藝設(shè)備涉及平面回轉(zhuǎn)振動篩、比重去石機、旋風分離器、螺旋輸送器、斗式提升機、砂盤磨、板框壓濾機、臥式刮刀離心機、氣流干燥機等工廠化生產(chǎn)設(shè)備。需要提前設(shè)計好模擬軟件中工廠化生產(chǎn)布局、設(shè)備型號、設(shè)備組裝配套流程、工藝參數(shù)、產(chǎn)品指標等單元化操作信息元素。

指導(dǎo)教師幫助學(xué)生分組、初始數(shù)據(jù)分發(fā)、解釋知識應(yīng)用的整體模型、課前互動、課后網(wǎng)絡(luò)答疑以及課程論文或產(chǎn)品設(shè)計的檢閱；小組團隊成員協(xié)作分工，各負其責，輪流體驗不同虛擬角色的分工體驗。軟件的操作步驟科學(xué)性和邏輯性強，每個流程環(huán)環(huán)相扣，學(xué)生必須完成前一部分，才能執(zhí)行下一步操作。同時指導(dǎo)教師與學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)上完成虛擬化課程教學(xué)的互動和評價。實踐表明，通過虛擬化的實踐教學(xué)，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習積極性，啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，學(xué)生出勤率明顯增高。

2.生產(chǎn)實景模擬化教學(xué)。生產(chǎn)實景模擬化就是利用現(xiàn)有的實驗室平臺以及中試車間，模擬工業(yè)化生產(chǎn)實景[10]。學(xué)院采用以科研項目為牽引，建立一種基于導(dǎo)師制的人才孵化站，構(gòu)建出一種項目牽引“導(dǎo)師制+導(dǎo)生制”的大學(xué)生為中心的研究型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，形成“1＋1＞2”的團隊協(xié)作群體效益[11]。

以“交聯(lián)醚化淀粉在果蔬汁體態(tài)穩(wěn)定中的應(yīng)用”科研項目為例。項目來源于企業(yè)委托生產(chǎn)實際研發(fā)項目，研發(fā)內(nèi)容貼近實際生活，針對性強，應(yīng)用性廣，能夠激發(fā)大學(xué)生的科研興趣。團隊成員主要來源于食品學(xué)院07、08、09級糧食工程、食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全以及包裝工程四個專業(yè)，共計40名本科生組成。團隊組織采用食品學(xué)院糧食工程課題組“導(dǎo)師”為總負責（CEO），校內(nèi)外專家教授、學(xué)術(shù)顧問及企業(yè)工程師為技術(shù)總監(jiān)（CTO），具有奉獻精神的資深成員為科研骨干（COO）。大項目共劃分為交聯(lián)羧甲基玉米淀粉生產(chǎn)項目組、果蔬汁（胡蘿卜汁、沙棘汁、菇汁等）生產(chǎn)項目組、食品分析檢測項目組、食品感官評定項目組、產(chǎn)品質(zhì)量安全控制項目組、產(chǎn)品包裝項目組以及市場策劃項目組等7大子項目。各項目組中資歷較深、技術(shù)水平較高的本科生擔任子項目組組長，全權(quán)負責各小組事務(wù)。人才孵化流程采用“預(yù)備隊員→二線隊員→一線隊員→項目組長→管理者”的遞進方式來進行。在團隊內(nèi)部由導(dǎo)師指導(dǎo)和管理學(xué)生、團隊，學(xué)生管理和指導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生之間相互監(jiān)督，相互學(xué)習，集思廣益，共同完成真實科研項目[12]。

在項目完成的過程中，師生共同參與項目的立項、設(shè)計、分析、實驗、結(jié)題、論文撰寫等工作；適時了解學(xué)生的研究進展，討論在工作中存在的問題，引導(dǎo)學(xué)生確定下一步將要進行的工作，向?qū)W生介紹科學(xué)研究的思路、方法和手段，指導(dǎo)學(xué)生查找并利用科研信息。除了專業(yè)技術(shù)的指導(dǎo)，導(dǎo)師還針對項目參與過程中學(xué)生暴露出的生活、作風方面的問題給予提醒、糾正，經(jīng)常與學(xué)生談心，關(guān)心其思想動態(tài)和人生規(guī)劃等[13-14]。

結(jié)果表明，通過超微粉碎技術(shù)、定向化學(xué)修飾技術(shù)以及生物工程目標酶解技術(shù)等創(chuàng)新集成關(guān)鍵技術(shù)，生產(chǎn)了交聯(lián)醚化改性淀粉產(chǎn)品，解決了胡蘿卜汁、沙棘汁、菇汁等混濁型復(fù)合果蔬汁飲料的固液分層、靜置沉淀、質(zhì)地不均一、貨架期短等一系列難題。項目驗收合格，團隊成員正式提交研究技術(shù)報告1份，撰寫學(xué)術(shù)論文5篇，申報國家發(fā)明專利1項，產(chǎn)品鑒定報告1份，申報黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)本科生科技創(chuàng)新基金成果獎1項，后期將進行產(chǎn)品中試生產(chǎn)及成果對接等。

實踐證明，通過近兩年“真刀真槍”的科研項目實驗教學(xué)，學(xué)生在團隊協(xié)作意識、獨立思考能力、創(chuàng)造性思維、實踐動手能力、綜合分析和解決問題的能力、科研奉獻精神以及自主學(xué)習能力等方面有了顯著性提高?？佳新史€(wěn)步提高，畢業(yè)生就業(yè)率95%以上，工作崗位表現(xiàn)優(yōu)異。

3.“雙導(dǎo)師制”實踐創(chuàng)新教學(xué)。

（1）研究型學(xué)術(shù)講座。2009—2011年，學(xué)院與加拿大阿爾伯塔大學(xué)食品學(xué)院、阿爾伯塔食品加工發(fā)展中心、韓國慶尚大學(xué)、韓國建國大學(xué)、韓國江陵大學(xué)等密切合作與交流，邀請到相關(guān)食品科學(xué)家來校進行十余次學(xué)術(shù)論壇以及學(xué)術(shù)報告、講座等。同時，邀請山東諸城興貿(mào)有限公司、北大荒米業(yè)集團、北大荒豐緣麥業(yè)集團等企業(yè)的高級工程師來校進行學(xué)術(shù)交流、客串教授講座等活動，大大激發(fā)大學(xué)生的科研激情，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。

（2）研究型自選課程。通過邀請到校內(nèi)外糧食工程方向研究領(lǐng)域的華南理工大學(xué)、江南大學(xué)等高校資深教授以及國家重點實驗室研究團隊負責人來學(xué)院進行短期實踐課程培訓(xùn)。結(jié)合專家的實驗室正在從事的或已完成的國家級或省部級重點科研項目，講授糧食精深加工行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、最新發(fā)展動態(tài)以及今后的發(fā)展趨勢，增強大學(xué)生的科研創(chuàng)新理念以及科研奉獻精神。

（3）深入企業(yè)社會實踐。近幾年，學(xué)院以“產(chǎn)學(xué)研”聯(lián)合體的方式，相繼建立了專業(yè)對口、互惠互利的實習實踐基地，相繼與大慶嵩天淀粉有限公司、黑龍江北大荒馬鈴薯產(chǎn)業(yè)集團、北大荒麥業(yè)集團、北大荒米業(yè)集團、九三糧油工業(yè)集團、飛鶴乳業(yè)有限公司等省內(nèi)多家加工企業(yè)建立緊密的產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合體合作關(guān)系，為學(xué)生深入第一線、切實進行生產(chǎn)實踐和實習提供了良好的實踐環(huán)境。

創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的關(guān)鍵是培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新理念及創(chuàng)造欲。通過對黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)糧食工程專業(yè)淀粉工藝學(xué)課程實踐教學(xué)改革，結(jié)合“虛擬化、實景模擬化、雙導(dǎo)師制以及社會實踐”四位一體的創(chuàng)新實踐教學(xué)模式，為我國普通高等院校培養(yǎng)“實學(xué)創(chuàng)新”應(yīng)用型糧食工程專業(yè)人才，開辟了一條嶄新的途徑。

（本課題組成員還有劉遠洋、魏春紅、曹龍奎）

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