科學(xué)競(jìng)賽與產(chǎn)學(xué)研互動(dòng)提高學(xué)生能力的創(chuàng)新與實(shí)踐*

◆范大明 田豐偉 劉小鳴 趙建 陳衛(wèi)

作者：范大明，博士，江南大學(xué)食品學(xué)院副教授；田豐偉、劉小鳴、趙建、陳衛(wèi)，江南大學(xué)食品學(xué)院（214122）。

作為行業(yè)領(lǐng)先的部屬院校，如何為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)，更好地培養(yǎng)應(yīng)用型及動(dòng)手能力強(qiáng)的人才，是一個(gè)重大課題。以“培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，提升教學(xué) 質(zhì)量”為宗旨，積極構(gòu)建并實(shí)踐將常規(guī)教學(xué)、產(chǎn)學(xué)研互動(dòng)和科學(xué)競(jìng)賽相結(jié)合的三維一體實(shí)踐教學(xué)模式，注重突出學(xué)生的主體地位，倡導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提倡教師搭建企業(yè)合作紐帶，著重培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。并且在這一過(guò)程中，開(kāi)闊學(xué)生的視野，讓學(xué)生真正走出去，到企業(yè)中將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用起來(lái)，和國(guó)內(nèi)外高校的優(yōu)秀學(xué)生相互競(jìng)技、學(xué)習(xí)。

我國(guó)早在上個(gè)世紀(jì)的70年代就明確了高校具有科學(xué)研究的職能，提出要把高校建設(shè)成“既是教學(xué)中心，又是科研中心”的目標(biāo)。到了21世紀(jì)的今天，國(guó)家則著重提出高校應(yīng)加速將科技成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力，來(lái)促進(jìn)行業(yè)科技進(jìn)步，形成規(guī)模效益。從抓教學(xué)到重科研，從重科研到倡實(shí)踐，這明確反映出高等學(xué)校人才培養(yǎng)與社會(huì)需要之間的傳動(dòng)正在逐步契合。大學(xué)的主要職能是教書(shū)育人，如何將學(xué)生培養(yǎng)成提升行業(yè)進(jìn)步的實(shí) 踐者或是潛在實(shí)踐者，這就是面臨的重大課題。

1 科學(xué)競(jìng)賽與產(chǎn)學(xué)研互動(dòng)在教學(xué)科研中的作用及其有機(jī)結(jié)合

1.1 基于科學(xué)競(jìng)賽的實(shí)踐教學(xué)模式是實(shí)現(xiàn)高等教育個(gè)性化的新鮮血液

基于科學(xué)競(jìng)賽的實(shí)踐教學(xué)模式是以教學(xué)改革為主體，將教學(xué)計(jì)劃培養(yǎng)與科技創(chuàng)新活動(dòng)相結(jié)合，構(gòu)成人才培養(yǎng)的大環(huán)境；又以科學(xué)競(jìng)賽推動(dòng)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)；另外，教學(xué)改革的成果又能提升競(jìng)賽成績(jī)，充實(shí)科技創(chuàng)新活動(dòng)的內(nèi)涵。這兩者相輔相成、互為促進(jìn)、共同提高，形成一種立體化的培養(yǎng)模式。改革教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式，構(gòu)建具有學(xué)院特色的教學(xué)體系，目的是培養(yǎng)具有合理知識(shí)結(jié)構(gòu)、較好工程意識(shí)、較高技術(shù)技能和較強(qiáng)創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才[1]。

以科學(xué)競(jìng)賽活動(dòng)為主的第二課堂，很大程度地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，而且學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和個(gè)性特點(diǎn)在此也得到了鍛煉和體現(xiàn)?？茖W(xué)競(jìng)賽是對(duì)知識(shí)深入理解、系統(tǒng)整理并實(shí)踐運(yùn)用的過(guò)程。競(jìng)賽結(jié)果集中不僅體現(xiàn)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力及學(xué)生的身體素質(zhì)、心理素質(zhì)和協(xié)作精神等，還反映了教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)內(nèi)容的合理性。通過(guò)總結(jié)和交流，可以發(fā)現(xiàn)教與學(xué)中存在的問(wèn)題，從而為教學(xué)改革提供借鑒。以競(jìng)賽作為大學(xué)生科技創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)的載體，可以培養(yǎng)學(xué)生科研興趣，能夠?qū)W(xué)生科學(xué)精神、團(tuán)隊(duì)精神、工程意識(shí)、協(xié)作意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)、組織能力等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起到很好促進(jìn)的作用。

1.2 產(chǎn)學(xué)研互動(dòng)是實(shí)現(xiàn)高等教育多種方式培養(yǎng)人才的重要途徑

食品科學(xué)與工程本科專(zhuān)業(yè)旨在培養(yǎng)具有化學(xué)、生物學(xué)、食品工程、食品安全與營(yíng)養(yǎng)、食品分析與檢測(cè)等方面基本理論和基本技能的人才。這些復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才能在食品領(lǐng)域內(nèi)從事食品生產(chǎn)技術(shù)管理、科學(xué)研究、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、工程設(shè)計(jì)及食品質(zhì)量與安全檢測(cè)、控制、監(jiān)督、執(zhí)法、管理等方面工作。隨著食品專(zhuān)業(yè)的建設(shè)以及教育工作者逐步深入的探討交流，各高等院校食品專(zhuān)業(yè)對(duì)學(xué)科內(nèi)涵的認(rèn) 識(shí)日趨一致，但各高校食品專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容、方法與手段大同小異。

我國(guó)現(xiàn)有的200多所設(shè)置有食品本科專(zhuān)業(yè)的高等學(xué)校，分布于全國(guó)各地，他們的辦學(xué)背景和所處環(huán)境都不相同。如果將他們各自的辦學(xué)背景與條件，與他們周?chē)煌氖称菲髽I(yè)和科研院所結(jié)合起來(lái)，發(fā)揮各自的優(yōu)勢(shì)和特色，走一條產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的路子，無(wú)疑將是實(shí)現(xiàn)高等教育個(gè)性化的重要途徑。

1.3 科學(xué)競(jìng)賽與產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)、教學(xué)、科研共同發(fā)展、共同進(jìn)步的重要環(huán)節(jié)

在教學(xué)過(guò)程中把產(chǎn)業(yè)、教學(xué)、科研結(jié)合起來(lái)，可以利用國(guó)家對(duì)科學(xué)競(jìng)賽的立項(xiàng)支持以及企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)在設(shè)備、場(chǎng)所等方面的優(yōu)越條件，從學(xué)生榮譽(yù)感和責(zé)任感兩方面調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，培養(yǎng)具有優(yōu)良的綜合素質(zhì)、扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、寬闊的知識(shí)領(lǐng)域且具有開(kāi)拓精神和創(chuàng)新能力的人才，滿(mǎn)足我國(guó)食品工業(yè)對(duì)人才的需求。優(yōu)秀人才畢業(yè)后服務(wù)于科研機(jī)構(gòu)，可以豐富科研機(jī)構(gòu)的科研人力資源，加快科研積累，增強(qiáng)原始創(chuàng)新能力，從而有利于提高產(chǎn)品研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)水平[2]。另外，研究機(jī)構(gòu)人員與企業(yè)頻繁深入的交流，不僅有助于促進(jìn)雙方進(jìn)一步的互信合作，加快實(shí)驗(yàn)室研究成果的工業(yè)化，而且有利于提高工業(yè)化生產(chǎn)中的工程技術(shù)水平、設(shè)備性能及產(chǎn)品的技術(shù)含量和 質(zhì)量，從而加強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和研究機(jī)構(gòu)的科研能力。

產(chǎn)學(xué)研結(jié) 合是實(shí)現(xiàn)教育資源最大化、利用社會(huì)資源培養(yǎng)人才的一種模式[3]。食品專(zhuān) 業(yè)要求培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)人才，屬于工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)，其教育教學(xué)工作的最大特點(diǎn)是突出對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)。但是，現(xiàn)在大多數(shù)高校沒(méi)有能力建設(shè)能夠滿(mǎn)足學(xué)生實(shí)習(xí)要求的具有工廠規(guī)模的實(shí)踐基地，即便是建了也無(wú)法確保其技術(shù)及設(shè)備與食品工業(yè)的發(fā)展相同步。因此，只有在企業(yè)和科研院所建立穩(wěn)定的實(shí)踐基地，才能利用企業(yè)和科研院所先進(jìn)和優(yōu)越的條件為高校的人才培養(yǎng)服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)高等教育資源的社會(huì)化和最大化。如此一來(lái)，既可以解決學(xué)校在教學(xué)條件方面的不足，還能訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立工作的能力，為今后從事科研或工程技術(shù)工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的教育模式將簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)教育轉(zhuǎn)換成新型的開(kāi)發(fā)式教育，增加學(xué)生在知識(shí)獲取過(guò)程中的參與度，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力，讓學(xué)生更早一步進(jìn)入課題研究。這個(gè)模式將理論知識(shí)和研究實(shí)踐相結(jié)合，同時(shí)也將創(chuàng)新在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程體現(xiàn)出來(lái)，讓學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)，增強(qiáng)他們的創(chuàng)新能力[4]。采用食品工程專(zhuān)業(yè)的產(chǎn)學(xué)研模式，能夠使學(xué)生構(gòu)建適應(yīng)社會(huì)需求、適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的最佳知識(shí)結(jié)構(gòu)，使學(xué)生在知識(shí)、能力、素質(zhì)三個(gè)方面做到協(xié)調(diào)發(fā)展。

2 科學(xué)競(jìng)賽與產(chǎn)學(xué)研互動(dòng)相結(jié)合的應(yīng)用

2.1 “車(chē)間教學(xué)”能夠?yàn)榭茖W(xué)競(jìng)賽的參與者提供完整的分析框架和工具

科學(xué)競(jìng)賽無(wú)法取代正規(guī)的課堂教學(xué)，因?yàn)檎n堂教學(xué)是科學(xué)競(jìng)賽的基礎(chǔ) 和 保證。缺少了課堂教學(xué)，學(xué)生在參加科學(xué)競(jìng)賽的時(shí)候就往往感覺(jué)沒(méi)有方向、缺少工具，最終不知從何 入手。很多食品專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在剛剛參加“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽時(shí)有很強(qiáng)的這種感受，恰恰就是 和他們?nèi)狈ν暾南掠蜗嚓P(guān)知識(shí)有關(guān)。食品類(lèi)課程的“車(chē)間教學(xué)”則能夠?yàn)榇髮W(xué)生參加科學(xué)競(jìng)賽提供有效的榜樣教學(xué)。

如本研究室學(xué)生在研究傳統(tǒng)食品的油炸熟化過(guò)程中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)與調(diào)研發(fā)現(xiàn)促進(jìn)熟化的機(jī)制是油脂的高溫?zé)醾鲗?dǎo)。由于在通常的油炸溫度下丙烯酰胺（致癌物質(zhì)）極易形成，而通過(guò)降低加工溫度的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其吸油率明顯增加。學(xué)生就聯(lián)想到食品工藝學(xué)課程上教師對(duì)紅外線(xiàn)加熱的講解，提出能不能將輻射加工與熱傳導(dǎo)結(jié)合使用，使食品內(nèi)外 同時(shí)加熱，進(jìn)而縮短油炸時(shí)間，達(dá)到既降低油炸溫度又減少吸油率的雙重效果？但如何實(shí)踐此創(chuàng)新呢？顯然在實(shí)驗(yàn)室是完成不了，所以經(jīng)本研究室教師與設(shè)備企業(yè)的溝通，在食品機(jī)械廠將定制的紅外加熱管與石英管由工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，并進(jìn)行調(diào)試，在生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)行輻射油炸實(shí)驗(yàn)。

這些課內(nèi)與課外的教學(xué)為今后學(xué)生參加科學(xué)競(jìng)賽奠定扎實(shí)基礎(chǔ)，最終經(jīng)過(guò)6個(gè)月的努力，該成果具備轉(zhuǎn)化條件，并以此為部分成果參加了“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生科技創(chuàng)新競(jìng)賽，取得國(guó)家二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。

2.2 “車(chē)間教學(xué)”是學(xué)生參加科學(xué)競(jìng)賽的前期演練過(guò)程

“車(chē)間教學(xué)”吸收了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)與教育科學(xué)關(guān)于主體性研究的成果，具有一定的先進(jìn)性，這是因?yàn)樗岢珜⒅苯咏?jīng)驗(yàn)和間接經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，將知識(shí)的掌握與能力的發(fā)展相結(jié)合，將知、情、行協(xié)調(diào)發(fā)展等?！败?chē)間教學(xué)”包括三個(gè)主要環(huán)節(jié)：提出問(wèn)題（建立實(shí)習(xí)條件）、探討方法（師生共同協(xié)作）、實(shí)踐運(yùn)用（“車(chē)間教學(xué)”歸宿）。體驗(yàn)的內(nèi)容包括認(rèn)識(shí)知識(shí)、學(xué)會(huì)技能、掌握技巧、探討方法及感受實(shí)踐運(yùn)用后的喜悅。

學(xué)生置身于全真環(huán)境中，通過(guò)指導(dǎo)、討論、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、掌握、舉一反三，不僅掌握了實(shí)驗(yàn)技能，而且推動(dòng)了科研進(jìn)展。通過(guò)“車(chē)間教學(xué)”，學(xué)生實(shí)際上相當(dāng)于參加了濃縮的科學(xué)競(jìng)賽。

2.3 將科學(xué)競(jìng)賽的考場(chǎng)搬進(jìn)車(chē)間，真正考驗(yàn)創(chuàng)新的實(shí)用性

學(xué)生在進(jìn)行科技競(jìng)賽的過(guò)程中，將下游部分移至工廠，通過(guò)實(shí)驗(yàn)將食品學(xué)科的配料、加工技術(shù)與加工裝備的改良進(jìn)行技術(shù)集成。

針對(duì)本研究室的學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目《微波化冷凍方便肉食品的研究與開(kāi)發(fā)》開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)室試制后，在佳木斯希波集團(tuán)有限公司進(jìn)行中試擴(kuò)大，針對(duì)連續(xù)化操作過(guò)程中出現(xiàn)的入料溫度和水分狀態(tài)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)及成本問(wèn)題進(jìn)行了研究和解決，即采用即時(shí)加工調(diào)理肉直接油炸或預(yù)調(diào)理凍肉高周波4℃解凍迅速油炸的方法；針對(duì)后期適應(yīng)消費(fèi)者微波二次烹飪過(guò)程中出現(xiàn)的焦糊不均勻的問(wèn)題，改良了傳統(tǒng)肉串的整型工藝；針對(duì)油炸過(guò)程中不銹鋼網(wǎng)帶卡串的問(wèn)題，設(shè)計(jì)改良交錯(cuò)平行的傳送帶等。

針對(duì)本研究室的學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目《微波餡餅的研究與開(kāi)發(fā)》開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)室試制后，在遼寧希波集團(tuán)有限公司進(jìn)行中試擴(kuò)大及試生產(chǎn)，針對(duì)工藝上存在的面皮均 勻度難控制、水分散失嚴(yán)重等問(wèn)題，即一次成型導(dǎo)致的批次穩(wěn)定性差的問(wèn)題，本作品采用下餅皮沖壓、澆灌餡料、成型面皮卷邊封蓋的方法，解決了批次穩(wěn)定性差的問(wèn)題；針對(duì)產(chǎn)品封口處過(guò)薄、易破的問(wèn)題，采用成型后二次醒發(fā)的工藝，增強(qiáng)面團(tuán)結(jié)構(gòu)特征，解決目前餡餅產(chǎn)品不能工業(yè)化的問(wèn)題。

針對(duì)本研究室的學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目《微波油條的研究與開(kāi)發(fā)》開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)室試制后進(jìn)行中試擴(kuò)大，針對(duì)工藝上存在的膨脹類(lèi)油炸食品浮動(dòng)油炸的特殊方式、加工過(guò)程中產(chǎn)品體積成倍增加，以及由此帶來(lái)的連續(xù)化放大困難等問(wèn)題，改良了現(xiàn)有浸入式和油幕式的油炸工藝，采用兩端固定—軸向自旋轉(zhuǎn)—油面水平推進(jìn)的連續(xù)化操作方式；針對(duì)傳統(tǒng)油條面坯過(guò)稀，不適應(yīng)機(jī)械化壓面等問(wèn)題，進(jìn)一步改進(jìn)配方，在保證產(chǎn)品品質(zhì)的前提下，有效降水，并采用多輥水平壓面的方法進(jìn)行操作。

3 總結(jié)

以“培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，提升教學(xué)質(zhì)量”為宗旨，憑借常規(guī)教學(xué)、產(chǎn)學(xué)研互動(dòng)和科學(xué)競(jìng)賽相結(jié)合的三維一體實(shí)踐教學(xué)模式，運(yùn)用國(guó)家對(duì)科學(xué)競(jìng)賽的立項(xiàng)支持以及企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)在設(shè)備、場(chǎng)所等方面的優(yōu)越條件，使學(xué)生在掌握食品領(lǐng)域科研與開(kāi)發(fā)技能的基礎(chǔ)上，在市場(chǎng)層面全面了解產(chǎn)品開(kāi)發(fā)需適應(yīng)需求的重要性，反哺基礎(chǔ)研究，培養(yǎng)具有較高的綜合素質(zhì)、扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)、寬闊的知識(shí)領(lǐng)域且具有開(kāi)拓精神和創(chuàng)新能力的人才，實(shí)現(xiàn)從盲目追求“工廠型實(shí)驗(yàn)室”向“真實(shí)車(chē)間教學(xué)”的轉(zhuǎn)換。

[1]吳興泉,陳士華.依托“挑戰(zhàn)杯”課外科技競(jìng)賽培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力[J].科教文匯,2010(33):24-25.

[2]陳明杰,蘭海.堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2008(10):113-114.

[3]郭斌.產(chǎn)學(xué)研合作教育-培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效模式[J].黑龍江教育,2008(4):29-30.

[4]烏功相.加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作,提高大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力[J].科技資訊,2009(10):195.