糧油食品專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的實驗教學(xué)方法探索——以河南工業(yè)大學(xué)為例

郭興鳳,陳復(fù)生

(河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001)

?

糧油食品專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的實驗教學(xué)方法探索——以河南工業(yè)大學(xué)為例

郭興鳳,陳復(fù)生

(河南工業(yè)大學(xué) 糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001)

摘要：隨著國家對教育投入力度的加大,學(xué)校對大型儀器的重視程度逐步提高，高校大型儀器設(shè)備的數(shù)量不斷增加、質(zhì)量不斷提高。但是因為每一種儀器的臺套數(shù)較少，按照傳統(tǒng)的教學(xué)安排，不能滿足正常教學(xué)的要求。如何科學(xué)合理地利用現(xiàn)有資源，培養(yǎng)糧油食品專業(yè)應(yīng)用型人才，是新的人才市場需求下亟待解決的問題。結(jié)合糧油食品類應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革和課程體系建設(shè)，對部分實驗內(nèi)容進行規(guī)劃調(diào)整，注重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。針對涉及大型儀器設(shè)備的相關(guān)實驗，打破傳統(tǒng)的排課思路，安排學(xué)生課余時間進行實驗，可有效彌補儀器數(shù)量和上課時間上的不足。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用型人才;培養(yǎng)模式;實驗教學(xué)；大型儀器設(shè)備

教育的改革，不僅要求高校培養(yǎng)知識型人才，同時也要求高校培養(yǎng)更多的應(yīng)用型人才，因此，高校教育應(yīng)強化實踐教學(xué)，在教學(xué)觀念以及教學(xué)方法、教學(xué)思路、教育執(zhí)行等多個方面，全面加強實踐教學(xué)，提升學(xué)生應(yīng)用實踐的技能，提高學(xué)生綜合素質(zhì)。[1]河南工業(yè)大學(xué)依據(jù)糧油食品類各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和人才定位，按照國家經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展對高素質(zhì)實用型人才培養(yǎng)的需要，把傳統(tǒng)的隸屬于各門課程的實驗內(nèi)容，按實驗的性質(zhì)、與理論教學(xué)的相互關(guān)系進行重新整合和更新，構(gòu)建了新的相對獨立的教學(xué)體系，使實驗教學(xué)成為學(xué)生能力培養(yǎng)的重要途徑。培養(yǎng)模式的建立注重教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)性與先進性的結(jié)合，傳統(tǒng)與現(xiàn)代教學(xué)方法的有機結(jié)合，建構(gòu)一個適應(yīng)不同層次、不同專業(yè)學(xué)生需求的、符合不同教學(xué)要求的多層次實驗教學(xué)內(nèi)容體系，強調(diào)基礎(chǔ)性實驗，注重綜合設(shè)計和應(yīng)用型實驗，加強創(chuàng)新設(shè)計型實驗，形成必修實驗、選修實驗及開放性實驗相互結(jié)合的教學(xué)體系，其中大型儀器設(shè)備相關(guān)實驗的開設(shè)、實驗內(nèi)容的調(diào)整和方法的創(chuàng)新，是重點內(nèi)容之一。

大型儀器設(shè)備一般是指；單臺件價值10 萬元以上的儀器設(shè)備和由單臺件價值5萬元以上為主構(gòu)成的系統(tǒng)；總價值超過10萬元；國家科委指定的23種儀器設(shè)備以及原價不足人民幣10萬元，但屬于教育部明確規(guī)定為精密稀缺的貴重儀器設(shè)備[2-3]。隨著國家對高校評估的系統(tǒng)化，各高校都加大了對大型儀器設(shè)備的投資力度，對大型儀器的管理和使用，特別是如何提高效益，已經(jīng)有很多的探討，[4]提供了管理措施。[5]但是，到目前為止，針對如何發(fā)揮高校大型儀器設(shè)備在教學(xué)中的作用，提高學(xué)生的實踐能力，卻少有涉及。

結(jié)合河南工業(yè)大學(xué)的專業(yè)特色，近幾年糧油食品學(xué)院逐步實現(xiàn)大型儀器設(shè)備在教學(xué)中的應(yīng)用，并就教學(xué)方法進行了相關(guān)的探索和實踐。

1大型儀器設(shè)備在教學(xué)中的作用和存在的問題

1.1　作用

目前，大型儀器實驗教學(xué)的主要模式有以下幾種。第一，演示教學(xué)。主要以演示實驗為主，注重的是學(xué)生對理論知識的了解，學(xué)生只觀看實驗過程而沒有進行實驗操作，因此無法掌握實驗技能，教學(xué)效果不理想。[6]第二，虛擬教學(xué)。以虛擬軟件為平臺進行模擬操作，學(xué)生沒有接觸實際的儀器，只能了解原理和實驗步驟。 第三，開放式實驗教學(xué)。以學(xué)生實際操作為主，學(xué)生在掌握了實驗原理之后，又對儀器設(shè)備的操作使用進行實踐，可以在掌握理論知識的基礎(chǔ)上加深對儀器測試原理的理解。從教學(xué)的效果來看，開放式實驗教學(xué)的效果最好[7-8]。

1.2　存在的問題

隨著政府對教育投入的不斷增加,各高校的教育資源也在快速增長。然而,由于高校學(xué)生數(shù)量的擴增以及專業(yè)結(jié)構(gòu)迅速變化等因素，目前的高等教育資源仍然滿足不了教學(xué)的需要。[6,9]另外，由于大型儀器價格昂貴、儀器臺數(shù)少、實驗時間有限等多方面因素的制約，大型儀器設(shè)備的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)受到了很大的限制[7]。隨著大型儀器數(shù)字化程度的提高，儀器的操作越來越容易，實驗過程簡單化，也使得學(xué)生對相關(guān)實驗的關(guān)注程度和興趣降低。

同時，將大型儀器設(shè)備對學(xué)生開放使用，也會遇到一些困難和問題,如:儀器易于損壞、維修經(jīng)費不足、時間不易安排等。如何解決這些問題，關(guān)系到儀器設(shè)備能否成功運用于本科生教學(xué)，真正提高學(xué)生的實踐能力。

2教學(xué)過程中解決的途徑

糧油食品類應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式構(gòu)建了“五模塊、三層次”的實驗教學(xué)內(nèi)容體系，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神，引導(dǎo)學(xué)生主動實踐。依據(jù)專業(yè)特色，構(gòu)建了基礎(chǔ)型實驗、綜合型實驗、設(shè)計創(chuàng)新型實驗三個實驗層次。在保留了基礎(chǔ)驗證性實驗的基礎(chǔ)上，在各個模塊中增加了綜合性、設(shè)計性實驗，各專業(yè)方向開設(shè)了從糧油加工→食品制作→食品質(zhì)量評價的綜合性實驗，實現(xiàn)了對所學(xué)理論知識的綜合運用和對工程實踐問題的綜合分析能力的訓(xùn)練；在設(shè)計創(chuàng)新性實驗層次上按照以問題為主線、學(xué)生為主體、教師為輔導(dǎo)的思路，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造性，通過自主設(shè)計實驗方案、自己動手完成方案的實施，鍛煉學(xué)生解決問題的能力。但是實際運作起來，最主要的困難之一，就是儀器設(shè)備的數(shù)量和實驗時間的安排。

針對以上問題，必須打破傳統(tǒng)的排課思路，安排學(xué)生課余時間進行實驗，以彌補儀器數(shù)量和上課時間上的不足。

2.1　分小組安排課余時間進行實驗

實驗主要是安排在學(xué)生的課余時間，例如：下午下課和晚上上課之間的一段時間，以及周六和周日的空閑時間。實驗分小組進行，根據(jù)學(xué)生個人的時間安排，對各組學(xué)生進行微調(diào)。由于實驗安排的只是極少數(shù)學(xué)生，不會影響學(xué)生正常的課外活動。

教學(xué)過程中，將以教師為主的教學(xué)模式變?yōu)橐詫W(xué)生為主的教學(xué)模式。在實驗過程中，學(xué)生可以在實驗條件許可的范圍內(nèi)，自主選擇實驗內(nèi)容，和指導(dǎo)老師協(xié)商安排實驗時間。這就充分調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生有機會利用課余時間在實驗室中自主完成實驗，進行創(chuàng)新設(shè)計和研究。

2.2　根據(jù)已經(jīng)掌握的知識設(shè)計實驗步驟，預(yù)測結(jié)果并進行驗證

應(yīng)用型人才不僅僅體現(xiàn)在掌握了基礎(chǔ)知識和基本技能，還需要具備對所學(xué)知識的綜合運用能力。因此，在相關(guān)實驗的安排中應(yīng)重點增加該類實驗內(nèi)容，舉一例說明。

在食品流變學(xué)實驗教學(xué)中，首先給學(xué)生講授影響?zhàn)ざ鹊囊蛩刂笠髮W(xué)生根據(jù)這些影響條件設(shè)計實驗步驟，評價流體的種類，測定條件的影響，等等，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)測定的體系，預(yù)測這些條件的影響。實驗相關(guān)材料在課程開始之前發(fā)給學(xué)生，使學(xué)生先預(yù)習(xí)，初步設(shè)計實驗方案。食品原料流變學(xué)實驗的設(shè)計思路如圖1所示。

圖1　流變學(xué)實驗的設(shè)計思路

濃度和溫度對黏度的影響，學(xué)生已經(jīng)初步掌握，實驗過程中，鼓勵學(xué)生設(shè)計不同的濃度和不同的溫度進行驗證，運用相關(guān)的知識對測定的結(jié)果進行分析討論，加深對這些內(nèi)容的理解。鼓勵學(xué)生設(shè)計不同的剪切速率進行實驗，了解黏度隨剪切速率的變化，主要目的有兩方面，其一是讓學(xué)生掌握剪切速率對不同流體的黏度的測定結(jié)果的影響，其二，是根據(jù)測定結(jié)果判定該溶液屬于什么樣的流體，是牛頓流體，還是非牛頓流體；同時，根據(jù)已知的理論知識判定這種溶液中的物質(zhì)的分布狀態(tài)和分子顆粒的形狀，是線性，還是球型。根據(jù)濃度影響的測定結(jié)果和剪切速率的測定結(jié)果，選擇一個合適的濃度和剪切速率，進行剪切時間對黏度的影響實驗，推斷溶液體系是否具有觸變性。在以上實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，選擇一種自己認(rèn)為是某一種流體的體系，進行驗證實驗，考查學(xué)生對該部分內(nèi)容的理解程度，提高其綜合分析的能力。

2.3　實驗結(jié)果結(jié)合理論知識進行推理，拓展知識面

應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式強調(diào)理論與實踐并重，注重學(xué)生的全面發(fā)展，在培養(yǎng)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識、技術(shù)和技能的基礎(chǔ)上，注重學(xué)生創(chuàng)新精神與應(yīng)用能力培養(yǎng)，倡導(dǎo)教師引導(dǎo)學(xué)生主動實踐，激勵學(xué)生發(fā)揮自己的潛能。實驗的最終目的，是要把掌握的知識應(yīng)用到實際中，因此，根據(jù)糧油食品專業(yè)特點和學(xué)院的實際情況，設(shè)計了小麥粉的粉質(zhì)實驗，實驗方案按照國標(biāo)GB/T 14614方法進行，實驗選擇的原料有高筋粉、中筋粉和低筋粉，在國家標(biāo)準(zhǔn)中對不同專用粉的粉質(zhì)曲線穩(wěn)定時間有明確的規(guī)定，而且標(biāo)明了不同粉的用途，見表1。

表1　專用小麥粉粉質(zhì)指標(biāo)

實驗之前，學(xué)生從相關(guān)的實驗材料中對儀器和粉質(zhì)指標(biāo)有了初步的了解，實驗結(jié)束后指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果推斷所測定的不同面粉的用途。通過本實驗讓學(xué)生把所學(xué)知識綜合起來，從而增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3取得的成果和展望

通過幾年的運行，糧油食品業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式已經(jīng)初見成效，應(yīng)用能力培養(yǎng)也得到加強，學(xué)生的實踐能力得到了顯著的提高，學(xué)生綜合應(yīng)用各基礎(chǔ)學(xué)科知識的能力也大幅度提升，在創(chuàng)業(yè)計劃、挑戰(zhàn)杯等各類學(xué)生的學(xué)術(shù)性活動中取得了顯著的成績。學(xué)生在畢業(yè)論文階段應(yīng)用能力也普遍提高，選擇儀器和方法的主動性增加。

如果學(xué)生在實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，再進行實驗驗證，例如：面粉的粉質(zhì)實驗之后，再用實驗原料生產(chǎn)相應(yīng)的產(chǎn)品，對產(chǎn)品的品質(zhì)進行評價，驗證學(xué)生實驗結(jié)果的正確性，一方面使得實驗結(jié)果的確定性增加，同時也能把學(xué)生所學(xué)的知識有機地結(jié)合起來更有利于學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。但是目前為止，二者聯(lián)系起來還有一定的困難，因為在進行本實驗的時候，學(xué)生還未進行相關(guān)的專業(yè)課的學(xué)習(xí)，工藝方面的知識還不足以進行更深一步的實驗驗證。通過這一類的實驗內(nèi)容的加強，學(xué)生的應(yīng)用能力的提高已經(jīng)凸顯，也證實了糧油食品專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式建設(shè)的必要性。

參考文獻：

[1]張麗.強化實踐教學(xué)，培養(yǎng)應(yīng)用型人才[J].中國教育學(xué)刊,2014(11):15-16.

[2]李美娟.大型精密儀器用于開放性實驗教學(xué)的探索與實踐[J].現(xiàn)代儀器，2012 (3):81-82,77.

[3]郭興鳳,梁少華.淺談大型儀器設(shè)備的管理和使用[J].河南教育學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2007(4):35-37.

[4]王曉燕.高校大型儀器設(shè)備共享平臺利用效率提升機制[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2012(9):15-17.

[5]畢衛(wèi)民，夏建潮，范家才，等.科學(xué)規(guī)劃建設(shè)師生滿意的大型儀器設(shè)備共享服務(wù)體系[J].實驗室研究與探索，2011(9):421-424.

[6]李明，嚴(yán)平.大型儀器實驗教學(xué)改革探討[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2012(11):185-186.

[7]周云，陰金香，張四純，等.大型儀器設(shè)備在大學(xué)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的應(yīng)用[J].實驗室研究與探索，2011(11):274-277.

[8]湯云暉，王波，李耳.大型儀器設(shè)備實驗教學(xué)與本科生、研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的探索實踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2010(17):129-130,133.

[9]王波,李耳,宋雪梅,等.高校教育資源的充分利用——關(guān)于大型儀器管理的探討[J].實驗技術(shù)與管理，2008(7):171-176.

PROBE INTO THE EXPERIMENTAL TEACHING METHODS OF TRAINING APPLICATION-ORIENTED TALENTS FOR FOOD AND OIL SPECIALTY

GUO Xing-feng, CHEN Fu-sheng

(SchoolofFood&Oil,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450001,China)

Abstract:With the government’s increased investment in education, universities attach greater importance to giant instruments, and there is a rapid increase in the number and quality of large instruments and equipments in universities.But due to the limited number of each instrument, the requirements of normal teaching can not be met according to the traditional teaching arrangements, thus the desired effect of teaching can not be achieved, which is a urgent problem to be solved under the new needs in the labor market.The only solution lies in the scientific and rational use of the existing resources so as to train application-oriented talents for the specialty of food and oil.Part of the content in the experiment should be planned and adjusted combined with the reform in application-oriented training mode and construction of curriculum system; application capability of the student should be attached importance to, students’ creative thinking should be developed and their motivation for learning should be improved.With regard to the relevant experiments involving large instruments, traditional thinking on timetable must be broken, making arrangements for students to do experiments in their spare time to make up for the inadequate number of equipment and shortage of time.Some achievements have been made through years of practice.

Key Words：application-oriented talent; training mode; experiment teaching; large equipment

中圖分類號：G642.4

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-1751(2015)02-0180-04

作者簡介：郭興鳳(1965-)，女，河南封丘人，碩士，教授，研究方向：蛋白質(zhì)資源的開發(fā)應(yīng)用。

基金項目：2014年河南工業(yè)大學(xué)高等教育教學(xué)改革研究項目(2012GJYJ-A21)

收稿日期：2015-03-02