地方應(yīng)用型本科院校食品科學(xué)與工程開放實驗室的構(gòu)建

李和平　魏建春　鄒建　侯銀臣　莊軍輝

摘 要：本文在國家提出強化高校實踐教學(xué)背景下，對地方應(yīng)用型本科院校食品科學(xué)與工程開放實驗室的構(gòu)建進行探討，為創(chuàng)建高效可行的實驗室運行模式，深化地方應(yīng)用型本科院校食品科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)改革提供理論依據(jù)和實踐參考。

關(guān)鍵詞：地方應(yīng)用型本科院校;食品科學(xué)與工程;開放實驗室;實踐教學(xué)改革

Abstract：Under the background of strengthening practical teaching in colleges and universities， this paper discusses the construction of open Laboratory of food science and engineering in local application-oriented universities， which provides theoretical basis and practical reference for creating efficient and feasible laboratory operation mode and deepening the reform of practical teaching of food science and engineering specialty in local application-oriented colleges.

Key words：Local applied universities; Food science and engineering; Open laboratory; Practice teaching reform

中圖分類號：G642.0

多年來，在我國傳統(tǒng)的高等教育模式下，地方應(yīng)用型院校畢業(yè)技術(shù)人才一直存在著嚴重的動手能力、實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力低下的問題。一些大學(xué)畢業(yè)生眼高手低，尤其在一些新興的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，這種問題更加突出[1]。自21世紀以來，我國現(xiàn)代化進程的加快，對應(yīng)用性技術(shù)人才的需求不斷增加，企事業(yè)單位需要大批學(xué)習(xí)能力強，動手能力強及適應(yīng)能力強的專業(yè)人才。隨著大學(xué)招生規(guī)模不斷擴大，對人才成長和培養(yǎng)質(zhì)量要求的不斷提高，迫切需要提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力[1]。大學(xué)開放實驗室是進行實驗教學(xué)的重要平臺，負責(zé)該學(xué)科基礎(chǔ)知識的教育、大學(xué)生實驗技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[2-4]。開放實驗室體系的建設(shè)是實踐教學(xué)模式改革的重要體現(xiàn)，也是高校創(chuàng)新人才培養(yǎng)的必由之路，對提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力具有重要意義[5]。利用開放的實驗平臺，學(xué)生可以在實驗室結(jié)合理論知識，更好地進行學(xué)術(shù)交流和學(xué)習(xí)，進而幫助自己學(xué)習(xí)，實現(xiàn)學(xué)生綜合能力的全面發(fā)展。

1 食品科學(xué)開放實驗室場地及設(shè)備

多年來，河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院食品與生物工程學(xué)院各級黨、政領(lǐng)導(dǎo)高度重現(xiàn)食品科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)改革，充分利用中央財政支持食品工程實訓(xùn)基地，河南省重大科技攻關(guān)、河南省重點科技攻關(guān)、各級各類工程技術(shù)研究中心、校企合作等項目資金重點建設(shè)畜產(chǎn)品、焙烤食品、速凍食品、食品配料、食品工程原理等開放實驗室及食品科學(xué)綜合開放實驗室。整個開放實驗室場地充足，面積約為400 m2，人員配備合理，實驗儀器設(shè)備先進，極大地促進了食品科學(xué)與工程專業(yè)本科實踐教學(xué)水平的大幅度提高。

2 開放實驗室的實驗內(nèi)容

2.1 利用開放實驗室強化課程實驗體系

在課程實踐教學(xué)過程中，由于實驗設(shè)置、班級人數(shù)及分組、實驗時間安排以及實驗設(shè)備條件等方面的原因，一些學(xué)生在實驗課、實習(xí)周及專業(yè)綜合實訓(xùn)等實踐課堂沒有充分的觀察及動手機會，學(xué)生的課程理論知識實踐認證不足。因此，選擇一些驗證性及綜合性的實驗項目組織學(xué)生進行開放實驗，能使學(xué)生強化基礎(chǔ)實驗課程以及專業(yè)實驗課程知識體系，促進學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)[6]。主要表現(xiàn)在4個方面：①單項課程開放實驗。開設(shè)開放的單項實驗，豐富實踐教學(xué)手段，鞏固課堂所學(xué)理論，提高教學(xué)質(zhì)量。教研室目前已開設(shè)“食品工程原理”“肉品”“乳品與飲料”“速凍食品”“焙烤與蛋品”及“食品添加劑”等單項課程開放實驗， 這些實驗著重于增強學(xué)生對個別課程內(nèi)容的感知意識。 通過觀察和驗證，他們可以充分理解和掌握每個專業(yè)課程中涉及的實際食品加工操作的方法、技能和基本過程，然后用作后續(xù)實踐課程，為能力的建立和運用奠定基礎(chǔ)[7]。②專業(yè)技能開放實驗。專業(yè)技能實驗側(cè)重于對學(xué)生食品檢驗基本技能、食品廠機械設(shè)備系統(tǒng)操作與管理等方面的訓(xùn)練和培養(yǎng)，開設(shè)“食品檢驗技能實訓(xùn)”“食品廠機械設(shè)備系統(tǒng)實訓(xùn)”“畜產(chǎn)品綜合實訓(xùn)”“速凍食品綜合實訓(xùn)”“面制品綜合實訓(xùn)”等課程，要求學(xué)生熟練掌握食品檢驗、食品工廠機械設(shè)備操作的基本技能。③綜合仿真開放實驗。綜合仿真實驗是在單項課程實驗和專業(yè)技能實驗基礎(chǔ)上開設(shè)的綜合性實訓(xùn)課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)知識綜合運用的能力[7]。食品與生物工程學(xué)院現(xiàn)已開設(shè)“食品工程原理仿真實驗”“肉品綜合仿真實驗”和“蛋品綜合仿真實驗”等綜合仿真實驗課程，旨在對食品生產(chǎn)提供綜合性、客觀性、全面性、強交互性的情景模擬。④頂崗開放實驗。頂崗開放實驗是針對食品企業(yè)不同操作崗位的實際需求，通過模擬工廠崗位操作，為學(xué)生提供接近于實際的崗位體驗機會;學(xué)生可以在學(xué)院的開放實驗室中自主選擇其感興趣的食品企業(yè)類型（肉品、蛋品、乳品、速凍、面制品、飲料、農(nóng)產(chǎn)品），由學(xué)生自由組成實驗小組，自主安排崗位分工，自主完成實驗內(nèi)容。

2.2 利用開放實驗室開展科研項目研究

食品與生物工程學(xué)院有多個省、市級工程技術(shù)研究中心，如河南省食品加工與安全實驗教學(xué)示范中心、河南省牛肉加工與貯藏工程技術(shù)研究中心、河南省畜禽生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)化工程技術(shù)研究中心等，這些平臺有知名的專家教授和比較先進的科研儀器。指導(dǎo)教師可以根據(jù)團隊研究課題，篩選應(yīng)用性強的研究項目，引導(dǎo)學(xué)生了解食品科學(xué)與工程科技前沿，自主選題，通過開放性實驗設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動手能力。此類實驗平臺主要吸納計劃畢業(yè)后想考取研究生的學(xué)生，依據(jù)興趣方向?qū)M入開放實驗室的學(xué)生進行分組，重點激發(fā)學(xué)生對食品科學(xué)與工程探索的興趣，培養(yǎng)他們的科研意識，主要從事肉蛋奶、速凍、焙烤、飲料及功能性食品的研究與開發(fā)。課題組定期開展文獻報告及課題進展討論;在實驗遇到困難后，學(xué)生及時與指導(dǎo)教師及課題組成員溝通交流，一起歸納分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)實驗結(jié)果;培養(yǎng)團隊協(xié)作精神。指導(dǎo)老師按碩士研究生的培養(yǎng)標準，加強對學(xué)生學(xué)術(shù)道德和學(xué)術(shù)規(guī)范的教育，讓學(xué)生了解科研工作的艱難及嚴謹性，促進良好科研素質(zhì)的形成。

2.3 利用開放實驗室開展校企合作項目研究

學(xué)院有多個校企合作平臺，如河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院、畜產(chǎn)品質(zhì)量安全技術(shù)研究院、河南省肉牛工程技術(shù)研究中心（伊賽集團）、河南禾勝合食品有限公司食材研究中心、上海托宜鄭州果蔬飲品技術(shù)研究中心等。此類實驗平臺主要吸納計劃畢業(yè)后直接進入食品企業(yè)進行生產(chǎn)、檢驗及管理工作的學(xué)生，重點培養(yǎng)他們的實踐操作能力以及實際應(yīng)用能力，主要側(cè)重食品類產(chǎn)品工藝優(yōu)化的研究，逐步放大實驗規(guī)模，使學(xué)生能提前了解和適應(yīng)食品企業(yè)的流程和操作。同時定期赴食品生產(chǎn)企業(yè)參觀實習(xí)，了解科研實驗室與食品生產(chǎn)企業(yè)存在的相同點與不同點，使學(xué)生畢業(yè)后能盡快地融入到食品企業(yè)實際生產(chǎn)中，縮短從校園到企業(yè)的適應(yīng)時間。同時，邀請肉蛋奶食品企業(yè)高級工程師擔任專業(yè)指導(dǎo)教師，指導(dǎo)學(xué)生進行企業(yè)研究項目，在開放實驗室做小試、中試試驗，解決企業(yè)實際問題的同時培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合能力。

2.4 利用開放實驗室開展各類競賽項目

食品科學(xué)與工程開放實驗室體系，為學(xué)生提供了充分發(fā)揮創(chuàng)新實踐能力的條件。教師指導(dǎo)型和課題引導(dǎo)型項目申請較多，申請數(shù)量逐年攀升，教研室每位教師平均每年指導(dǎo)兩個項目，每個項目參與學(xué)生3～5人，項目選題涵蓋肉品、蛋品、乳品、速凍、面制品、飲料、食品配料、農(nóng)產(chǎn)品加工等領(lǐng)域。學(xué)生可以利用開放實驗進行競賽項目的全部實驗工作，減少臨時參賽的盲目性，提高參賽項目水平，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提高創(chuàng)新意識。在項目實施過程中，教師作為專業(yè)導(dǎo)師，根據(jù)項目進展及學(xué)生實際情況精準指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生實踐研究的興趣，真正提高其創(chuàng)新實踐能力[6]。幾年來，開放實驗室參加各級各類競賽項目，分別獲得30多項一、二、三等獎。其中，第二屆全國大學(xué)生食品工程虛擬仿真大賽中兩支參賽團隊均獲得二等獎;全國“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽河南省2項一等獎，3項二等獎;河南省大學(xué)生第三屆“正大杯”傳統(tǒng)美食創(chuàng)意設(shè)計大賽共1項一等獎，2項二等獎，3項三等獎以及若干名優(yōu)秀獎。

2.5 利用開放實驗室進行本科畢業(yè)論文實驗

本科畢業(yè)論文是地方應(yīng)用型本科培養(yǎng)學(xué)生的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是對學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識掌握程度和綜合實踐能力、綜合運用能力、學(xué)習(xí)能力的檢驗，也是檢驗本科教學(xué)效果的關(guān)鍵性、綜合性指標。食品科學(xué)與工程教研室指導(dǎo)教師充分利用開放實驗室的設(shè)備條件，結(jié)合團隊課題的研究方向，篩選應(yīng)用型研究項目，引導(dǎo)學(xué)生了解食品科學(xué)與工程科技前沿自主選題，通過開放性實驗設(shè)計，使學(xué)生掌握實驗設(shè)計、實驗操作、數(shù)據(jù)分析、論文撰寫等能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維[6]。大膽改革畢業(yè)論文教學(xué)法，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的以老師為主體的觀念，形成以學(xué)生為主、教師為輔的模式，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的能力。畢業(yè)設(shè)計學(xué)生進入開放實驗室需經(jīng)過一段時間的培訓(xùn)，熟練掌握關(guān)鍵設(shè)備儀器的操作技能;學(xué)生自己設(shè)計實驗計劃、實施方案及操作的詳細過程，每天真實、詳細、全面地記錄實驗原始數(shù)據(jù)，匯報實驗進程，分析實驗過程出現(xiàn)的問題，及時提出解決方案，培養(yǎng)學(xué)生獨立科研的意識。

3 開放實驗室的管理

3.1 規(guī)范開放實驗室運行機制

傳統(tǒng)實驗室主要滿足正常課程實驗教學(xué)，共享度低，而開放實驗室資源共享度高，若運行不當會造成混亂。同時，由于實驗室開放處于教學(xué)計劃安排的實驗教學(xué)時間外，學(xué)生利用課余時間進入實驗室做實驗，學(xué)生參與面小，實驗的連續(xù)性、系統(tǒng)性差。因此，有必要及時完善開放實驗室的運行管理體系，引進大型先進的儀器設(shè)備，配備高素質(zhì)的實驗指導(dǎo)老師，并開放在線預(yù)約實驗服務(wù); 引導(dǎo)學(xué)生積極進入開放實驗室，最大程度地創(chuàng)造良好條件，滿足學(xué)生的實驗需求。

3.2 健全開放實驗室安全管理機制

與傳統(tǒng)實驗室相比，開放實驗室項目種類多、數(shù)量大，人員復(fù)雜、流動性強，實驗時間零散而不固定，實驗參與人員安全意識普遍較差，安全事故多發(fā)頻發(fā)。實驗室管理人員應(yīng)當加強安全教育，定期組織學(xué)生進行安全培訓(xùn)，進入開放實驗室前學(xué)生必需參加安全知識考試，取得安全資格證書。食品科學(xué)與工程實驗室各類強酸強堿、有毒有害品、易燃易爆品等較多，如果不加強管理，直接影響到實驗人員的安全，影響實驗的順利進行。因此，必需要加強實驗危險品的安全管理，從源頭上管理好危險品。同時，落實開放實驗安全責(zé)任制，設(shè)立相應(yīng)的監(jiān)督機制，防止安全事故的發(fā)生。

4 結(jié)語

河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院食品與生物工程學(xué)院把開放實驗室作為實踐教學(xué)的重要基地，著力強化食品科學(xué)與工程開放實驗室的建設(shè)，實現(xiàn)了教學(xué)過程理論與實踐的緊密結(jié)合，學(xué)生動手能力顯著提升，考試成績得到顯著提高。有效地克服了學(xué)生由于實驗課學(xué)時較少而不能充足地進行實踐學(xué)習(xí)的短板，提高了專業(yè)實踐教學(xué)效果。同時，教師高效地完成各級科研課題，鍛煉培養(yǎng)了青年教師隊伍、促進了專業(yè)科研團隊的建設(shè)。目前，食品與生物工程學(xué)院食品科學(xué)與工程開放實驗室建設(shè)還處于實踐探索的初級階段，只有進一步加強開放實驗室改革建設(shè)，建立科研平臺開放育人長效機制，推動科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為人才培養(yǎng)優(yōu)勢，才能有效地服務(wù)地方畜牧業(yè)經(jīng)濟高質(zhì)量的發(fā)展。

參考文獻：

[1]張?zhí)煲?，昌盛，韓柳，等.藥物化學(xué)開放實驗室的構(gòu)建[J].管理觀察，2019（30）：108-109.

[2]王云平.國外大學(xué)實驗室管理及其對國內(nèi)開放實驗室的啟示[J].實驗技術(shù)與管理，2010，27（3）：149-151.

[3]朱世坤.以實驗示范中心建設(shè)為契機促進實驗教學(xué)改革[J].實驗室研究與探索，2007，26（4）：95-97，100.

[4]黃剛，張里.加強高校實驗室集約化管理的理論與實踐探索[J].重慶工學(xué)院學(xué)報，2006（8）：187-189.

[5]魏紹亮，焦鋒，程奉玉.基于創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的開放實驗室建設(shè)研究[J].教育教學(xué)論壇，2018（12）：275-276.

[6]馮丹丹，秦小轉(zhuǎn)，劉從軍，等.新工科背景下基于開放實驗室培養(yǎng)應(yīng)用型本科院校學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力[J].廣東化工，2020，47（3）：245-246.

[7]趙盟.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的會計實踐教學(xué)改革研究與實踐[J].中國鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)會計，2015（3）：223-224.