提升食品專業(yè)學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新能力的教學(xué)模式探索

劉永吉　鐘瑞敏　郭紅輝　朱建華　黃國清

摘要探討了提升應(yīng)用型食品專業(yè)學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新能力的教學(xué)改革內(nèi)容和實踐效果。提出了通過對核心課程實驗改革為基礎(chǔ)、以技能體系改革為輔助，以參與課外科研項目為提升的實驗技能和創(chuàng)新技能培養(yǎng)模式和思路。通過對食品工藝學(xué)實驗教學(xué)和實驗項目設(shè)置、核心技能優(yōu)化、學(xué)生創(chuàng)新實驗項目研究、學(xué)生科研活動參與、學(xué)生技能活動競賽等內(nèi)容的改革與實踐，發(fā)現(xiàn)該模式可有效提升食品專業(yè)學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞 食品專業(yè)；實踐技能；創(chuàng)新能力；教學(xué)改革

中圖分類號 S-01 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）11-0232-03

培養(yǎng)新工科人才，提高學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐創(chuàng)新能力，是我國工科教育改革的重要內(nèi)容之一。食品科學(xué)與工程屬于工科專業(yè)，肩負為我國食品工業(yè)輸送應(yīng)用型人才的重要使命。提高食品從業(yè)人員的技能水平，對于保障整個食品工業(yè)的健康發(fā)展十分關(guān)鍵。盡管食品類高校對食品專業(yè)人才的培養(yǎng)在不斷加強，但仍存在偏重理論教學(xué)、實驗實踐教學(xué)不足、技能發(fā)展不足、實踐動手能力較差、創(chuàng)新意識不強等問題。這些問題制約著我國應(yīng)用型食品人才的培養(yǎng)。

為此，教育部《全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》（高教三十條）明確提出要以提高學(xué)生實踐能力為重點，增加實踐教學(xué)比重，加強創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，支持本科生參與科研活動，早進課題、早進實驗室、早進團隊。這也為我國食品類應(yīng)用型工科人才的培養(yǎng)提供了探索和改革的方向。筆者以韶關(guān)學(xué)院英東食品科學(xué)與工程學(xué)院大學(xué)生為研究對象，以核心課程實驗改革為基礎(chǔ)、以技能體系改革為輔助，以參與課外科研項目為提升的實驗技能和創(chuàng)新技能培養(yǎng)模式和思路，于2012-2014年對提升食品工科學(xué)生實踐技能和創(chuàng)新能力的教學(xué)改革與培養(yǎng)模式進行探索，以期為食品工科應(yīng)用型人才的技能培養(yǎng)提供參考。

1提升實驗技能和創(chuàng)新能力的主要教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合韶關(guān)學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型高等人才的辦學(xué)目標，以提升英東食品科學(xué)與工程學(xué)院食品專業(yè)學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新能力為主要目標，針對英東食品科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)創(chuàng)辦前期的實驗室建設(shè)水平不高、教學(xué)和科研儀器裝備水平欠佳、組織學(xué)生參與的各類實踐活動較少、技能培養(yǎng)和活動操作缺乏針對性和連續(xù)性、綜合培養(yǎng)學(xué)生實踐技能缺乏系統(tǒng)性、創(chuàng)新實踐模式尚未建立等問題，對食品類學(xué)生的食品工藝學(xué)實驗教學(xué)、實驗項目設(shè)置、核心技能優(yōu)化、學(xué)生創(chuàng)新實驗項目研究、學(xué)生科研活動參與、學(xué)生技能活動競賽等實驗技能與實踐創(chuàng)新內(nèi)容進行了探索。

1.1食品工藝學(xué)實驗教學(xué)的技能強化與改革 食品工藝學(xué)實驗是食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程，是該專業(yè)的重要實驗和實踐內(nèi)容，也是學(xué)生進行食品創(chuàng)新、生產(chǎn)實踐和技能提升的基礎(chǔ)。因此，對食品工藝學(xué)實驗教學(xué)進行了食品工藝技能強化與改革。改革前后的內(nèi)容對比見表1（以2011級食品科學(xué)與工程專業(yè)1班為例）。改革后的主要內(nèi)容如下：

（1）增加新的實驗項目，如中式主食的制作、楊梅汁飲料生產(chǎn)實踐；完善中式面點的生產(chǎn)工藝訓(xùn)練。

（2）強化實踐、進一步與生產(chǎn)實際相結(jié)合。例如，制作的冰激凌以前并未銷售，而教學(xué)改革結(jié)合學(xué)院的美食節(jié)在制作后直接銷售，接受“市場”的考驗；有關(guān)楊梅汁的生產(chǎn)實踐，也是直接面向食品生產(chǎn)廠家的原料進行初加工；純水的生產(chǎn)保留了傳統(tǒng)與實踐生產(chǎn)相結(jié)合的特點。

（3）應(yīng)用新技術(shù)，增加學(xué)生自主性。對于調(diào)味魚罐頭，結(jié)合新的軟包裝，成為最新流行的、容易攜帶的軟罐頭；對于二次發(fā)酵法面包加工工藝試驗，增加了學(xué)生自主設(shè)計、新型材料及花式面包的實驗內(nèi)容；增加了學(xué)生的參與感、自主性和創(chuàng)造性。

1.2食品專業(yè)核心技能教學(xué)內(nèi)容體系的優(yōu)化與改革 食品科學(xué)與工程專業(yè)核心技能訓(xùn)練是面向食品科學(xué)與工程專業(yè)本科生開設(shè)的一門重要的實踐操作類專業(yè)課程。該課程與無機化學(xué)、分析化學(xué)、食品分析、食品微生物學(xué)、食品化學(xué)、食品生物化學(xué)和食品工藝學(xué)、食品機械與設(shè)備等密切相關(guān)，以學(xué)生動手實踐訓(xùn)練為主，是培養(yǎng)食品科技人才的整體知識結(jié)構(gòu)的重要組成部分。該課程是一門獨立的課外實踐操作類課程，是一種綜合性和設(shè)計性的實驗課程。學(xué)生通過自己準備、自行設(shè)計，自行動手操作，應(yīng)用專業(yè)課堂上所學(xué)理論知識，分析和總結(jié)各項實驗操作技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和對知識融會貫通的能力。

該課程重點強調(diào)學(xué)生的基本實驗技能、專業(yè)基本技能、專業(yè)動手操作技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的實驗習(xí)慣，熟練掌握常用實驗室的基本操作技能、實驗室常見儀器設(shè)備以及食品加工生產(chǎn)部分專業(yè)儀器設(shè)備的性能和操作，并能熟練掌握規(guī)范的操作方法、正確的數(shù)據(jù)處理方法及實驗報告的撰寫能力，即通過專業(yè)核心技能訓(xùn)練使學(xué)生掌握科學(xué)的實驗操作技能及現(xiàn)代化的實驗手段和方法。

針對這門課程的要求和以前教學(xué)中出現(xiàn)的問題，此次教學(xué)改革對該食品專業(yè)核心技能教學(xué)內(nèi)容體系進行了優(yōu)化和改革。主要優(yōu)化改革內(nèi)容如下：①調(diào)整了課程項目整體規(guī)劃。從原來的基礎(chǔ)技能向高級技能深化的逐年訓(xùn)練，轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩珒?yōu)先、制度先行、規(guī)范行為的前期觀念訓(xùn)練，結(jié)合中期從基本技能到高級技能的逐年訓(xùn)練，最后是針對不同專業(yè)的綜合技能訓(xùn)練。②強調(diào)了安全規(guī)范和專業(yè)區(qū)分度。增加了較多的實驗規(guī)范、實驗室管理、安全須知和應(yīng)急事件處理等重要的實驗室安全培訓(xùn)，例如在大一增加了“實驗室與安全、火災(zāi)、逃生自救等綜合訓(xùn)練”。此外，增加了針對不同專業(yè)方向、有明顯區(qū)分、與將來工作相關(guān)的核心技能項目。例如，將原來不分專業(yè)方向的大三的核心技能訓(xùn)練重新梳理，針對食品科學(xué)與工程專業(yè)和食品質(zhì)量安全專業(yè)的不同特點，設(shè)置了有針對性的訓(xùn)練項目。③淘汰了部分訓(xùn)練項目。改革前，部分實驗項目過于陳舊、分散或簡單，達不到核心技能訓(xùn)練的要求。改革后，淘汰了這些技能項目，如淘汰了電光分析天平的操作，目前實際應(yīng)用中很少有電光天平，而多數(shù)是電子分析天平。④增加了新進試驗設(shè)備的技能訓(xùn)練部分。隨著學(xué)院實驗條件的改善，及時補充了“自動凱氏定氮儀”和“氣升發(fā)酵罐”等核心訓(xùn)練項目。⑤優(yōu)化了授課教師結(jié)構(gòu)，調(diào)整了相應(yīng)教學(xué)講義。在教授授課的基礎(chǔ)上，增加了實驗室專職實驗員，增加了學(xué)生利用實驗室的機會；新的核心技能體系均重新進行了相應(yīng)講義的更新。

隨著專業(yè)核心技能訓(xùn)練內(nèi)容的調(diào)整，對相應(yīng)的授課教師也進行了配置和優(yōu)化。調(diào)整后，韶關(guān)學(xué)院英東食品科學(xué)和工程學(xué)院的教授和副教授基本都參與核心技能的培訓(xùn)工作，增加了1位高級實驗師和3位專職實驗員進行相關(guān)培訓(xùn)工作。

1.3學(xué)生利用實驗室進行課外開放科技創(chuàng)新活動的開設(shè)與改革 為促進學(xué)生利用實驗室進行開放性、探索性的實驗活動，結(jié)合實驗室的改革，在保證課程教學(xué)要求的前提下，全天開放實驗室。對于學(xué)生選定的開放性實驗，學(xué)生可以根據(jù)自己的情況對書本上的理論進行驗證性實驗或具有一定創(chuàng)新水平的綜合型實驗，預(yù)約后即可進入實驗室進行探索。通過對這些開放課題的研究，使學(xué)生具有更大的創(chuàng)造性、更強的實踐性、更好的團隊精神和更寬的知識面。學(xué)生通過開放性實驗完成了更高質(zhì)量的實驗報告。通過開放實驗，不僅完善了學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，而且使所學(xué)知識更加融會貫通，大大提高了研究與探索的能力。

在2013年食品學(xué)院美食文化節(jié)期間，食品學(xué)院大多數(shù)學(xué)生利用實驗室開展了創(chuàng)新實踐活動，創(chuàng)作并展示了一大批大學(xué)生專業(yè)實踐、創(chuàng)新訓(xùn)練成果，專門設(shè)立了教師科研成果展示區(qū)和學(xué)生創(chuàng)業(yè)實踐區(qū)，還展示了食品科學(xué)與工程專業(yè)綜合改革、學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練成果等。實驗室的開放促進了學(xué)生參與豐富多彩的各類實踐活動，培養(yǎng)和提高了學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)新意識和專業(yè)實踐能力。

2提升學(xué)生科研創(chuàng)新能力的教學(xué)改革和探索

2.1學(xué)生科研創(chuàng)新思維的開發(fā)與項目申請鍛煉 學(xué)生科研創(chuàng)新思維的開發(fā)與鍛煉對于提高學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新意識具有重要作用，是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的重要舉措。但大多數(shù)學(xué)生并沒有機會參與這樣的訓(xùn)練，因此此次教學(xué)改革結(jié)合大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目的申請展開了相關(guān)引導(dǎo)工作，從學(xué)院、導(dǎo)師和學(xué)生3個層面推動食品學(xué)生參與項目的申請與實施。

學(xué)生通過大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目申請書的撰寫，初步掌握了科研思維的基本模式；通過查找文獻與選題，基本確定了如何根據(jù)研究現(xiàn)狀查找創(chuàng)新方向；通過實驗設(shè)計，可以強化創(chuàng)新實驗技能，通過項目結(jié)題，基本完成研究結(jié)果的統(tǒng)計與結(jié)果的呈現(xiàn)。這種訓(xùn)練模式極大地推動了學(xué)生科研創(chuàng)新思維的開發(fā)和創(chuàng)新實驗技能的鍛煉。

圖1顯示了此次教學(xué)改革實施期間的參與項目申請效果，其中2012年統(tǒng)計數(shù)據(jù)是此次教學(xué)改革實施前的食品學(xué)院學(xué)生參與項目申請人數(shù)和獲得資助的人數(shù)，2013和2014年數(shù)據(jù)是該項目實施過程中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。與2012年相比，積極引導(dǎo)學(xué)生參與項目申請后（2013年和2014年），參與申請的學(xué)生人數(shù)不斷提高，獲得資助的學(xué)生總?cè)藬?shù)也逐漸增加。盡管一部分申請團隊未獲得資助，但學(xué)生參與選題、方案設(shè)計、科研項目的撰寫等環(huán)節(jié)對于提高科研思維能力和創(chuàng)新意識同樣具有重要作用。這也為學(xué)生將來的畢業(yè)論文選題和實施奠定了基礎(chǔ)。

圖2顯示了教學(xué)改革實施期間不同年級學(xué)生參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目的情況。教學(xué)改革實施期間（2013年和2014年），參與教學(xué)改革的大三學(xué)生逐年增加，2013年開始有大一學(xué)生參與項目申請并逐漸增加。2014年各年級學(xué)生最多，這可能是教學(xué)改革引導(dǎo)促進效果的滯后現(xiàn)象，也說明積極引導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新訓(xùn)練具有長遠的影響效果。

2.2學(xué)生科研活動的指導(dǎo)與創(chuàng)新能力培養(yǎng) 此次教學(xué)改革結(jié)合學(xué)院的專業(yè)改革和相關(guān)內(nèi)容，為支持本科生參與科研活動，早進課題、早進實驗室、早進團隊，采取以下措施：①調(diào)整人才培養(yǎng)方案，增加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐和科研訓(xùn)練等培養(yǎng)環(huán)節(jié)和學(xué)分，從培養(yǎng)模式上確定創(chuàng)新科研活動的指導(dǎo)工作。開設(shè)的內(nèi)容直接提升了學(xué)生對科研活動和創(chuàng)新的理解，提高了學(xué)生的積極性。②積極為項目申請、創(chuàng)新實踐等方面聯(lián)絡(luò)相關(guān)導(dǎo)師，保障學(xué)生選題順利開展。例如，在美食節(jié)期間，學(xué)院對大多數(shù)食品創(chuàng)作小組指定了相關(guān)指導(dǎo)老師，保證項目的順利開展。③探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。結(jié)合學(xué)院的相關(guān)課題，大力推動協(xié)同創(chuàng)新基地的建設(shè)，為學(xué)生提供更多的實踐平臺。迄今為止，學(xué)院已經(jīng)與青島啤酒、雪印集團、韶關(guān)直屬糧庫等多家單位成立了協(xié)同培養(yǎng)基地。

3結(jié)論

為提高食品專業(yè)學(xué)生的實踐技能和創(chuàng)新能力，筆者探討了通過以核心課程實驗改革為基礎(chǔ)、以技能體系改革為輔助，以參與課外科研項目為提升的教學(xué)改革模式。通過實際的教學(xué)改革與實踐，形成了系統(tǒng)化的學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新技能培養(yǎng)模式，在一定范圍內(nèi)提升了食品專業(yè)學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新能力。該模式能夠使學(xué)生的核心技能得到強化，能夠使學(xué)生早進實驗室、早熟悉設(shè)備、早參加創(chuàng)新技能大賽、早申請并參與課題、早參加科研活動、早進教師科研團隊。該模式是一個相對可行的提升食品專業(yè)學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新能力的模式和思路，可為培養(yǎng)出具有高理論水平、強實驗技能、重創(chuàng)新的應(yīng)用型食品專業(yè)學(xué)生提供支撐。