新工科背景下高校食品專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

宋春麗 陳棉 張子德 高爽 張會(huì)彥

摘要：新工科背景下需要實(shí)踐型、創(chuàng)新型人才，傳統(tǒng)教學(xué)模式已經(jīng)不適應(yīng)新形勢(shì)的要求，而全面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要社會(huì)力量、學(xué)校、院系、師生等多方合力不斷探索。分析了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教師素質(zhì)、教學(xué)理念、教學(xué)方法、學(xué)生認(rèn)識(shí)等影響高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的因素，探討了改革的方向，提出了以實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)為依托，以雙師型教師為引領(lǐng)，以卓越人才培養(yǎng)為核心，以工程認(rèn)證為契機(jī)，全面促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，以期為新工科背景下高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革及新型工程人才培養(yǎng)模式的建立提供新思路。

關(guān)鍵詞：新工科;研究性學(xué)習(xí);卓越人才;實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

中圖分類號(hào)S-01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611（2021）08-0275-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.08.072

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

ExplorationontheExperimentalTeachingReformofFoodSpecialtyinCollegesandUniversitiesundertheBackgroundofNewEngineering

SONGChun-li，CHENMian，ZHANGZi-deetal（AgriculturalUniversityofHebei，Baoding，Hebei071001）

AbstractUnderthebackgroundofnewengineering，practicalandinnovativetalentsareneeded，butthetraditionalteachingmodehasnotadaptedtotherequirementsofthenewsituation.Thecomprehensiveexperimentalteachingreformisasystematicproject，whichrequiresthejointeffortsofsocialforces，schools，departments，teachersandstudents，andsoon.Thispaperanalyzedthefactorsthataffectedthereformofexperimentalteachingincollegesanduniversities，suchaslaboratoryconstruction，teachersquality，teachingmethodsofteachingideaandstudentsunderstanding，discussedthedirectionofreform，putforwardthatweshouldtake“theconstructionofexperimentalteachingcenterasthesupport，thedouble-qualifiedteachersastheguide，thecultivationofoutstandingtalentsasthecore，theengineeringcertificationastheopportunity”topromotethereformofexperimentalteachingincollegesanduniversities，soastoprovidenewideasfortheexperimentalteachingreformincollegesanduniversitiesandtheestablishmentofnewengineeringtalentscultivationmodelunderthebackgroundofnewengineering.

KeywordsNewengineering;Researchstudy;Outstandingtalents;Experimentalteachingreform

新工科的建設(shè)是以新經(jīng)濟(jì)、新產(chǎn)業(yè)為背景，一方面設(shè)置和發(fā)展一批新興工科專業(yè)，另一方面推動(dòng)了現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新[1]。新工科建設(shè)是適應(yīng)新工業(yè)革命發(fā)展及新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式為特征的新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的必然要求[2-3]，是深入實(shí)施國(guó)家一系列重大戰(zhàn)略、提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家硬實(shí)力的必然選擇[4]?！靶鹿た迫瞬拧笔蔷哂懈鼜?qiáng)的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力[5]和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，能夠終身學(xué)習(xí)發(fā)展，適應(yīng)時(shí)代要求，滿足未來(lái)新興產(chǎn)業(yè)和新經(jīng)濟(jì)需要的高素質(zhì)、復(fù)合型人才[6]。新工科建設(shè)為高校帶來(lái)新機(jī)遇的同時(shí)也帶來(lái)了新挑戰(zhàn)，若不進(jìn)行改革則難以適應(yīng)新形勢(shì)甚至難以生存。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)工程人才尤其是大學(xué)生實(shí)踐能力的必要環(huán)節(jié)，也是高校新工科建設(shè)的重要部分。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在教學(xué)手段落后，教學(xué)儀器、設(shè)備陳舊[7]，實(shí)驗(yàn)室布局不合理，管理不科學(xué)，教學(xué)實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，教學(xué)內(nèi)容滯后[8-10]，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不足，教師素質(zhì)有待提高等問(wèn)題。新工科背景下需要實(shí)踐型、創(chuàng)新型人才，傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能適應(yīng)新形勢(shì)要求，高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革迫在眉睫。筆者以食品專業(yè)為例，探討了影響高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的因素及改革方向，以期為新工科背景下創(chuàng)新型工程人才的培養(yǎng)提供借鑒。

1資源整合、合理布局、統(tǒng)籌安排、科學(xué)管理，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施建設(shè)

面向新工科建設(shè)的新型實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及裝備應(yīng)滿足系統(tǒng)化、現(xiàn)代化、工程化要求。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)不能只看眼前，要著眼未來(lái)，放眼世界，按照新工科人才培養(yǎng)的需求改造升級(jí)。為適應(yīng)新形勢(shì)，各高校出臺(tái)新政策，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院緊跟時(shí)代步伐，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)施建設(shè)，改善實(shí)驗(yàn)條件。按照新型工程人才培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)，改造實(shí)驗(yàn)室，更新實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備。

改革前，本科實(shí)驗(yàn)室缺少多媒體設(shè)備，教學(xué)方式以板書為主。部分教學(xué)儀器、設(shè)備陳舊，不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。一些大型儀器布局分散，缺乏專人管理，不能很好地發(fā)揮作用。改革后，將分布于不同樓層的本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室整體搬遷到同一樓層，建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，安裝監(jiān)控和多媒體設(shè)備，實(shí)行統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、可視化教學(xué)。為便于開設(shè)大型實(shí)驗(yàn)和實(shí)施模塊化管理，學(xué)院將實(shí)驗(yàn)室按功能分區(qū)，分為理化檢驗(yàn)區(qū)、微生物實(shí)驗(yàn)區(qū)、食品工藝區(qū)等，另設(shè)葡萄酒生產(chǎn)線、啤酒釀造線和果汁生產(chǎn)線，可以滿足生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)的需要。不同功能區(qū)集中分布、緊密聯(lián)系，又有明顯的區(qū)域劃分，既可以獨(dú)立開設(shè)實(shí)驗(yàn)，又可以協(xié)調(diào)統(tǒng)一，開設(shè)大型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中心由專人管理，使教學(xué)資源得到充分利用。

2采用先進(jìn)的教育理念，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法

新時(shí)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以問(wèn)題為導(dǎo)向[11]，將“研究性學(xué)習(xí)的理念[12-17]”滲透到課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索、大膽創(chuàng)新。根據(jù)新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)確定課程目標(biāo)，根據(jù)課程目標(biāo)提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，面向產(chǎn)業(yè)需求，培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)人才。實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用全方位、多角度、逐級(jí)遞進(jìn)的培養(yǎng)方法，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。首先，減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占比例，增設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)、開發(fā)型實(shí)驗(yàn)，基礎(chǔ)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，學(xué)科交叉融合性實(shí)驗(yàn)等，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課的趣味性和挑戰(zhàn)性。探究性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)開發(fā)類實(shí)驗(yàn)只是設(shè)定待解決的問(wèn)題，沒(méi)有現(xiàn)成的解決方法，也沒(méi)有明確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生需要自己查閱資料，尋找合適的解決方法。這有利于學(xué)生發(fā)散思維，創(chuàng)造性地解決問(wèn)題。很多新思路和新方法正是通過(guò)學(xué)生積極思考產(chǎn)生的。其次，要調(diào)整實(shí)驗(yàn)順序，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)間的銜接，按照新型工程技術(shù)人才的培養(yǎng)要求調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使之既有趣味性和挑戰(zhàn)性，又難度適中，讓學(xué)生樂(lè)于參與實(shí)驗(yàn)，充分參與實(shí)驗(yàn)，積極思考。第三，建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，利用虛擬仿真技術(shù)、線上線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)[18]相結(jié)合等現(xiàn)代教學(xué)手段輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)。最后，加快工程認(rèn)證步伐，以評(píng)促建，以評(píng)促改，根據(jù)工程認(rèn)證要求，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法。

3鼓勵(lì)學(xué)生參與教師科研，課上實(shí)驗(yàn)和課下實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，拓展學(xué)生的思維空間

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課一般都有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，學(xué)生課上按步驟完成實(shí)驗(yàn)，參與度低，課上思考很少，思維能力沒(méi)有得到有效鍛煉，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很難留下深刻印象。由于課下缺少持續(xù)性訓(xùn)練，很多技能掌握得不夠熟練。新工科背景下，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生加入教師科研團(tuán)隊(duì)，參與教師科學(xué)研究和項(xiàng)目申報(bào)，將課上實(shí)驗(yàn)和課下實(shí)驗(yàn)結(jié)合，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)有延續(xù)性，綜合培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力、專業(yè)知識(shí)遷移能力和綜合應(yīng)用能力。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院以“卓越人才”培養(yǎng)計(jì)劃為核心，以開放實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作室為依托，實(shí)行導(dǎo)師“一對(duì)一”培養(yǎng)。通過(guò)大學(xué)生科技競(jìng)賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目研究等活動(dòng)，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)、企業(yè)服務(wù)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目孵化，實(shí)現(xiàn)了課上實(shí)驗(yàn)和課下實(shí)驗(yàn)無(wú)縫對(duì)接，拓展了學(xué)生的思維空間，提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4加強(qiáng)校企合作和國(guó)際合作

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室與國(guó)外名校、著名實(shí)驗(yàn)室間的合作關(guān)系，堅(jiān)持“引進(jìn)來(lái)，走出去”的原則，引進(jìn)外國(guó)留學(xué)生，將本校的學(xué)生送出去，互通有無(wú)，取長(zhǎng)補(bǔ)短。加強(qiáng)校企合作，建立實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地，將實(shí)驗(yàn)課堂轉(zhuǎn)移到工廠、車間，做到“產(chǎn)、學(xué)、研”一體化，讓學(xué)生了解車間實(shí)際，學(xué)以致用。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院與美國(guó)伊利諾伊香檳分校、日本筑波大學(xué)等國(guó)外知名高校、國(guó)內(nèi)劉伶醉酒業(yè)、匯源果汁、新希望集團(tuán)、君樂(lè)寶乳業(yè)等多家企業(yè)建立了合作關(guān)系，在國(guó)際合作和產(chǎn)學(xué)研結(jié)合方面取得了良好的效果。

5提高教師自身素質(zhì)

教師大多數(shù)時(shí)間在學(xué)校教書育人，與企業(yè)和社會(huì)的接觸較少，尤其是年輕教師，出校門、進(jìn)校門，理論知識(shí)扎實(shí)，但實(shí)踐能力不足，因此要加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，提高教師的實(shí)踐能力[19]?！按蜩F還需自身硬”，高校專業(yè)課教師要緊跟形勢(shì)，關(guān)注學(xué)科前沿和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不斷完善和提高自己的業(yè)務(wù)水平;了解新工科人才培養(yǎng)要求，合理制定教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法;密切關(guān)注新工科建設(shè)的政策和項(xiàng)目，爭(zhēng)取更多的經(jīng)費(fèi)支持。2017年2月，教育部發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》，提出要樹立創(chuàng)新型、綜合化、全周期工程教育“新理念”，探索實(shí)施工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”。2018年3月，教育部辦公廳公布首批“新工科”研究與實(shí)踐項(xiàng)目名單[20]，202個(gè)“新工科”綜合改革類項(xiàng)目、410個(gè)“新工科”專業(yè)改革類項(xiàng)目，共612個(gè)項(xiàng)目獲批，其中食品農(nóng)林類專業(yè)改革項(xiàng)目19項(xiàng)?！靶鹿た啤苯ㄔO(shè)要求人才培養(yǎng)從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向。為適應(yīng)新形勢(shì)，各高校也出臺(tái)新政策，一些高校設(shè)立了新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目、研究性教學(xué)改革項(xiàng)目等，并予以經(jīng)費(fèi)支持。這有助于深入研究新工科的內(nèi)涵和特征，提出工程教育改革的新思路和新方法，形成更加完善的人才培養(yǎng)模式，也為全面開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革奠定基礎(chǔ)。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院注重雙師型人才培養(yǎng)，每年暑期選派優(yōu)秀青年教師到企業(yè)進(jìn)行為期7d的參觀學(xué)習(xí)。學(xué)院教師也可申請(qǐng)為期6～12個(gè)月的企業(yè)中長(zhǎng)期鍛煉機(jī)會(huì)，學(xué)院鼓勵(lì)青年教師進(jìn)入企業(yè)博士后流動(dòng)站進(jìn)行博士后研究，這些優(yōu)秀教師將成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的骨干力量。

6學(xué)生層面的改革

傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師將實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容設(shè)計(jì)好、儀器設(shè)備調(diào)試好、實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備好，學(xué)生需要做的就是課堂聽課，并通過(guò)基本操作完成實(shí)驗(yàn)[21]。改革后學(xué)生將更多地參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，花費(fèi)的時(shí)間和精力大大提高，要克服惰性，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性。要改革實(shí)驗(yàn)課的管理方法和考核方式，提高門檻，建立監(jiān)督和激勵(lì)機(jī)制，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的積極性得到充分發(fā)揮，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探索。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式主要是實(shí)驗(yàn)報(bào)告，同組實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容相似，很難體現(xiàn)不同學(xué)生間的水平差異。實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核應(yīng)將基本知識(shí)（筆試）和基本技能（面試）考核分開，同時(shí)結(jié)合課堂表現(xiàn)記錄平時(shí)成績(jī)，綜合考查學(xué)生的基本知識(shí)和基本技能。

7結(jié)語(yǔ)

總而言之，新工科建設(shè)是一個(gè)長(zhǎng)期工程，不是一蹴而就的。新工科背景下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革需要社會(huì)力量、學(xué)校、院系、師生等多方協(xié)作，不斷改革探索、創(chuàng)新。實(shí)踐表明，以“實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)為依托，以雙師型教師為引領(lǐng)，以卓越人才培養(yǎng)為核心，以工程認(rèn)證為契機(jī)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革顯著提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好地為新型工程人才培養(yǎng)助力。

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