王英臣
[摘要]课堂教学是大学生获取知识能力的重要环节,对培养大学生创新能力极为重要。文章从课程绪论章节内容的设置,理论课堂中创新思维的培养,实验教学中创新能力培养等方面对食品科学与工程专业酿造方向大学生创新能力培养进行了研究。
[关键词]课堂教学;食品科学与工程;酿造方向;创新能力
我校食品科学与工程专业酿造方向是依托酿造技术吉林省高等学校工程研究中心、吉林省酿造技术科技创新中心,从2012级学生开始设立的。主要培养掌握食品发酵生产技术及其产业化生产,食品发酵工艺技术和产品开发方面的高级技术人员。专业课程设置主要有食品微生物学、发酵工程原理与技术,代谢控制发酵、发酵食品工艺学、发酵设备等。酿造方向设立之初以培养学生的实践技能、创新能力为主线,无论在课堂教学还是实践教学都把学生的创新性能力培养作为教学工作的重点,使之符合当今社会对创新型人才的需求。
课堂教学(包括理论课程教学和实践课程教学)是大学生在校期间掌握知识、获取能力的主要途径。作为专业教师如何通过课堂教学使学生产生联想和想像、逆向思考和类比思维,对问题进行逻辑和推理,对现有观点的质疑和批判,从而提出更好的解决问题的方法,并形成一定的创新能力一直是专业方向组研究的问题。
一、引导学生的专业兴趣和爱好,促进创新意识的形成
一般情况下,每门课程的第一讲是结论部分,主要讲授课程内容的历史现状和未来趋势、一般技术特点及技术发展状况、产品分类等。这一部分是让学生产生课程兴趣的关键,根据学生的年龄和本校所招学生的认识能力特点,制定一些特殊的授课要求。
(1)绪论部分的一般性内容介绍以课前作业的方式留给学生去做。绪论部分内容比较多,范围比较广,但难度都不大。学生完全有能力通过以前学过的知识理解大部分内容。在课堂教学中通过提问,学生自述等方式让学生领会绝大部分知识内容。比如在代谢控制发酵这门课程,在结论中讲到发酵的历史沿革,糖代谢、氨基酸代谢途径等内容,有的内容相对简单,有的内容以前接触过,都让学生自己讲解,师生互动的形式进行。
(2)教师在课堂上要以多媒体、录像等方式介绍课程的作用,企业生产流程及主要技术领域的产品特点。通过影视、图像的直观介绍,对学生产生了视听冲击,加深了对课程的感受和认识,对课程的兴趣比以前有很大的提高。比如在发酵食品工艺学(白酒)授课中,教师结合酒厂生产的图片,酒厂现场录像、在网络上查找的视频进行讲解,图文并茂,学生非常容易理解,而且学生兴趣非常高。
(3)要安排部分时间到实验室和我校的酿造工程研究中心进行参观。一方面介绍课程所涉及内容的一般流程,另一方面介绍实验室或工程研究中心所开发的一些产品,鼓励学生、激发学生的兴趣和创新意识。
二、理论课堂教学中创新思维的培养
随着教育观念的转变和更新,如何调动学生积极性,培养学生思维能力已越来越受到教师的重视。理论课堂教学是整个教学过程的关键环节,是培养学生创新思维能力的主要场所,所以其教学在创新能力培养上显得十分重要。韦特海默认为,学习是人对环境提供的一种完形作用,而人类的创造性思维就是打破旧的完形,发现新的完形。所以方向组要求在理论课堂教学中把文献讲解、案例教学、专利分析和考研真题讲解作为创新思维培养的具体内容,以此为突破点进行学生创新思维训练。由于这些内容专业性强、操作性强,对学生具有新颖性,又有问题提出和解决、分析过程,非常适合创新思维的练习。在这个过程中让学生知道了如何产生问题,如何分析问题,在问题中、在疑惑中、在教师的具体分析中寻找出了答案。表1是葡萄酒工艺学课堂教学创新思维培养中的具体内容。表1葡萄酒工艺学课堂教学中创新思维培养中具体内容
三、实践教学中创新能力的培养
(一)问题教学法在创新能力培养中的研究
酿造方向组在教学活动中要求以问题作为主线,以问题促进创新,最终以培养学生的创新能力。基于问题的学习是目前实践教学中采用比较多的方法,它突出从实践经验中学习,通过实践解决有意义的问题。在问题教学法具体开展过程中,我们把学生分成若干小组,通过共同协作、学习提出解决问题的最佳方案。在酿造方向实验课程设置上主要采用问题教学法,表2为饮料加工课程实验中的问题设计内容。在实验课程开展之前就让了解每个实验问题,根据实验中设计的问题开展实验课程,使学生变被动为主动,根据所提出的问题设计实验、开展实验,寻求问题的答案,在这个过程中学生的能力得到了提高。例如在‘植物蛋白饮料制作”这个实验中,教师首先引入“六个核桃”这个热销品牌,让学生产生兴趣,引起学生好奇,再让学生根据所学习的内容查找设计工艺过程,开展实验,并提示学生要注意饮料中值得注意的稳定性问题,学生在实验室可以重复多次开展此实验,成绩取最好一次,使每个学生都有解决问题后成功的喜悦。表2饮料教学实验中的问题设计内容
(二)任务驱动教学法在实践教学中创新能力培养中的研究
“任务驱动”是指在教学过程中,以完成一个个具体任务为线索,把教学内容巧妙地隐含在每个任务之中,学生通过独立或协作完成任务,学习新知识和新技能的方法,其目的在于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生的独立探索与合作精神。
在形式上,食品加工过程都是通过每一个操作单元来完成,按照特定的顺序组成了工艺流程。实际上每一个操作单元就是一个任务,物料每经过一个单元的处理,它的物理、化学或生物学性质就发生了一定的变化。在教学实习环节中我们把单元操作训练作为任务来进行,在这一过程中让学生知道完成一个任务会有多种途径,同一过程在不同的产品加工中所采用的具体内容是不同的。例如发酵单元,根据在发酵过程中是否需要氧的参与,分为有氧发酵和无氧发酵;按照菌种的类型,又可分为细菌、放线菌、酵母菌、霉菌发酵;按产品类型又可分为酒精发酵、乳酸发酵、味精发酵、柠檬酸发酵等。在实践教学中教师要求学生提前复习,在实训现场随机安排学生进行某一任务的操作,这样学生在完成一个任务的同时,对这个任务在实际生产过程中所起的作用、应用范围都掌握,更重要的是它还起到发散思维的作用,产生联想,对实践教学中创新培养非常有益。
在完成基本任務的同时,有时教师也要临时安排其它类型的任务,避免学生把思维固化到所给出的几个任务中,使学生思维更灵活,多变。例如在一次教学实习中,内容进行到了过滤单元,教师提出了具体任务是“低醇啤酒的生产”,学生当时很困惑,教师让他冷静一下,查一下低醇啤酒生产与过滤的联系。在低醇啤酒中有很重要的一步是脱醇,脱醇有很多种方法,其中有一种方法就是利用R0膜胶醇,而且根据原理和已经形成的专利,制作低醇啤酒是可行的。最后在老师的引导和帮助下,此同学较好地完成了任务。教学实习结束后,对同学触动非常大,使学生对创新实践学习又有了新认识。表3为教学实习中部分单元训练中任务的安排。
(三)“项目化”教学法在实践教学中创新能力培养研究
“项目化”实践教学主要对应内容是生产实训,在生产实训中实训内容是按项目展开的,在项目完成的过程中,培养本科生创新意识、自主学习能力、合作精神和主动实践能力。通过项目的开展与完成使学生了解、熟悉项目各主要环节的要求和规范,为独立开展相应的创新活动奠定基础。例如在“果酒生产加工项目中,各组学生要密切分工,全面掌握各个环节的知识和内容,各组要根据不同水果的原料特点、发酵工艺开展实验,解决实训中出现的具体问题,从而达到一定的创新能力。
学生在完成每一个项目时需要多方面的知识,其中一些内容是课堂上没有的,这要求学生自己去阅读有关书籍,查阅有关资料,通过这个项目的开展,促使学生自主学习,并在实践的过程中学习新的知识,实现“做中学”。例如在“酸奶生产加工”这个项目中,奶源的质量控制、发酵等内容都是工艺课的主要内容,在理论课堂中都进行认真的学习和讲解,但包装工艺过程没有讲到,质量检测也没有具体做过,这就要求学生要查资料,复习食品检测的相关知识,从总体上把握酸奶的生产加工过程。表4为项目教学中部分项目和要求。
总之,专业方向组经过三年多的不断研究和探讨,初步形成了在课堂教学中提高食品科学与工程专业酿造方向学生创新能力模式和方法,为学生创新能力的培养奠定了很好的基础。