提升食品专业学生实验技能和创新能力的教学模式探索

刘永吉　钟瑞敏　郭红辉　朱建华　黄国清

摘要探讨了提升应用型食品专业学生实验技能和创新能力的教学改革内容和实践效果。提出了通过对核心课程实验改革为基础、以技能体系改革为辅助，以参与课外科研项目为提升的实验技能和创新技能培养模式和思路。通过对食品工艺学实验教学和实验项目设置、核心技能优化、学生创新实验项目研究、学生科研活动参与、学生技能活动竞赛等内容的改革与实践，发现该模式可有效提升食品专业学生实验技能和创新能力。

关键词 食品专业；实践技能；创新能力；教学改革

中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）11-0232-03

培养新工科人才，提高学生的创新精神和实践创新能力，是我国工科教育改革的重要内容之一。食品科学与工程属于工科专业，肩负为我国食品工业输送应用型人才的重要使命。提高食品从业人员的技能水平，对于保障整个食品工业的健康发展十分关键。尽管食品类高校对食品专业人才的培养在不断加强，但仍存在偏重理论教学、实验实践教学不足、技能发展不足、实践动手能力较差、创新意识不强等问题。这些问题制约着我国应用型食品人才的培养。

为此，教育部《全面提高高等教育质量的若干意见》（高教三十条）明确提出要以提高学生实践能力为重点，增加实践教学比重，加强创新创业教育，探索创新人才培养模式，支持本科生参与科研活动，早进课题、早进实验室、早进团队。这也为我国食品类应用型工科人才的培养提供了探索和改革的方向。笔者以韶关学院英东食品科学与工程学院大学生为研究对象，以核心课程实验改革为基础、以技能体系改革为辅助，以参与课外科研项目为提升的实验技能和创新技能培养模式和思路，于2012-2014年对提升食品工科学生实践技能和创新能力的教学改革与培养模式进行探索，以期为食品工科应用型人才的技能培养提供参考。

1提升实验技能和创新能力的主要教学内容

结合韶关学院培养应用型高等人才的办学目标，以提升英东食品科学与工程学院食品专业学生实验技能和创新能力为主要目标，针对英东食品科学与工程学院专业创办前期的实验室建设水平不高、教学和科研仪器装备水平欠佳、组织学生参与的各类实践活动较少、技能培养和活动操作缺乏针对性和连续性、综合培养学生实践技能缺乏系统性、创新实践模式尚未建立等问题，对食品类学生的食品工艺学实验教学、实验项目设置、核心技能优化、学生创新实验项目研究、学生科研活动参与、学生技能活动竞赛等实验技能与实践创新内容进行了探索。

1.1食品工艺学实验教学的技能强化与改革 食品工艺学实验是食品科学与工程专业的核心课程，是该专业的重要实验和实践内容，也是学生进行食品创新、生产实践和技能提升的基础。因此，对食品工艺学实验教学进行了食品工艺技能强化与改革。改革前后的内容对比见表1（以2011级食品科学与工程专业1班为例）。改革后的主要内容如下：

（1）增加新的实验项目，如中式主食的制作、杨梅汁饮料生产实践；完善中式面点的生产工艺训练。

（2）强化实践、进一步与生产实际相结合。例如，制作的冰激凌以前并未销售，而教学改革结合学院的美食节在制作后直接销售，接受“市场”的考验；有关杨梅汁的生产实践，也是直接面向食品生产厂家的原料进行初加工；纯水的生产保留了传统与实践生产相结合的特点。

（3）应用新技术，增加学生自主性。对于调味鱼罐头，结合新的软包装，成为最新流行的、容易携带的软罐头；对于二次发酵法面包加工工艺试验，增加了学生自主设计、新型材料及花式面包的实验内容；增加了学生的参与感、自主性和创造性。

1.2食品专业核心技能教学内容体系的优化与改革 食品科学与工程专业核心技能训练是面向食品科学与工程专业本科生开设的一门重要的实践操作类专业课程。该课程与无机化学、分析化学、食品分析、食品微生物学、食品化学、食品生物化学和食品工艺学、食品机械与设备等密切相关，以学生动手实践训练为主，是培养食品科技人才的整体知识结构的重要组成部分。该课程是一门独立的课外实践操作类课程，是一种综合性和设计性的实验课程。学生通过自己准备、自行设计，自行动手操作，应用专业课堂上所学理论知识，分析和总结各项实验操作技术，培养学生的动手能力和对知识融会贯通的能力。

该课程重点强调学生的基本实验技能、专业基本技能、专业动手操作技能的训练，培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯，熟练掌握常用实验室的基本操作技能、实验室常见仪器设备以及食品加工生产部分专业仪器设备的性能和操作，并能熟练掌握规范的操作方法、正确的数据处理方法及实验报告的撰写能力，即通过专业核心技能训练使学生掌握科学的实验操作技能及现代化的实验手段和方法。

针对这门课程的要求和以前教学中出现的问题，此次教学改革对该食品专业核心技能教学内容体系进行了优化和改革。主要优化改革内容如下：①调整了课程项目整体规划。从原来的基础技能向高级技能深化的逐年训练，转变为安全优先、制度先行、规范行为的前期观念训练，结合中期从基本技能到高级技能的逐年训练，最后是针对不同专业的综合技能训练。②强调了安全规范和专业区分度。增加了较多的实验规范、实验室管理、安全须知和应急事件处理等重要的实验室安全培训，例如在大一增加了“实验室与安全、火灾、逃生自救等综合训练”。此外，增加了针对不同专业方向、有明顯区分、与将来工作相关的核心技能项目。例如，将原来不分专业方向的大三的核心技能训练重新梳理，针对食品科学与工程专业和食品质量安全专业的不同特点，设置了有针对性的训练项目。③淘汰了部分训练项目。改革前，部分实验项目过于陈旧、分散或简单，达不到核心技能训练的要求。改革后，淘汰了这些技能项目，如淘汰了电光分析天平的操作，目前实际应用中很少有电光天平，而多数是电子分析天平。④增加了新进试验设备的技能训练部分。随着学院实验条件的改善，及时补充了“自动凯氏定氮仪”和“气升发酵罐”等核心训练项目。⑤优化了授课教师结构，调整了相应教学讲义。在教授授课的基础上，增加了实验室专职实验员，增加了学生利用实验室的机会；新的核心技能体系均重新进行了相应讲义的更新。

随着专业核心技能训练内容的调整，对相应的授课教师也进行了配置和优化。调整后，韶关学院英东食品科学和工程学院的教授和副教授基本都参与核心技能的培训工作，增加了1位高级实验师和3位专职实验员进行相关培训工作。

1.3学生利用实验室进行课外开放科技创新活动的开设与改革 为促进学生利用实验室进行开放性、探索性的实验活动，结合实验室的改革，在保证课程教学要求的前提下，全天开放实验室。对于学生选定的开放性实验，学生可以根据自己的情况对书本上的理论进行验证性实验或具有一定创新水平的综合型实验，预约后即可进入实验室进行探索。通过对这些开放课题的研究，使学生具有更大的创造性、更强的实践性、更好的团队精神和更宽的知识面。学生通过开放性实验完成了更高质量的实验报告。通过开放实验，不仅完善了学生的知识结构，而且使所学知识更加融会贯通，大大提高了研究与探索的能力。

在2013年食品学院美食文化节期间，食品学院大多数学生利用实验室开展了创新实践活动，创作并展示了一大批大学生专业实践、创新训练成果，专门设立了教师科研成果展示区和学生创业实践区，还展示了食品科学与工程专业综合改革、学生创新训练成果等。实验室的开放促进了学生参与丰富多彩的各类实践活动，培养和提高了学生的科学精神、创新意识和专业实践能力。

2提升学生科研创新能力的教学改革和探索

2.1学生科研创新思维的开发与项目申请锻炼 学生科研创新思维的开发与锻炼对于提高学生实验技能和创新意识具有重要作用，是培养创新性人才的重要举措。但大多数学生并没有机会参与这样的训练，因此此次教学改革结合大学生创新创业训练计划项目的申请展开了相关引导工作，从学院、导师和学生3个层面推动食品学生参与项目的申请与实施。

学生通过大学生创新创业训练计划项目申请书的撰写，初步掌握了科研思维的基本模式；通过查找文献与选题，基本确定了如何根据研究现状查找创新方向；通过实验设计，可以强化创新实验技能，通过项目结题，基本完成研究结果的统计与结果的呈现。这种训练模式极大地推动了学生科研创新思维的开发和创新实验技能的锻炼。

图1显示了此次教学改革实施期间的参与项目申请效果，其中2012年统计数据是此次教学改革实施前的食品学院学生参与项目申请人数和获得资助的人数，2013和2014年数据是该项目实施过程中的统计数据。与2012年相比，积极引导学生参与项目申请后（2013年和2014年），参与申请的学生人数不断提高，获得资助的学生总人数也逐渐增加。尽管一部分申请团队未获得资助，但学生参与选题、方案设计、科研项目的撰写等环节对于提高科研思维能力和创新意识同样具有重要作用。这也为学生将来的毕业论文选题和实施奠定了基础。

图2显示了教学改革实施期间不同年级学生参与大学生创新创业训练计划项目的情况。教学改革实施期间（2013年和2014年），参与教学改革的大三学生逐年增加，2013年开始有大一学生参与项目申请并逐渐增加。2014年各年级学生最多，这可能是教学改革引导促进效果的滞后现象，也说明积极引导学生参与创新训练具有长远的影响效果。

2.2学生科研活动的指导与创新能力培养 此次教学改革结合学院的专业改革和相关内容，为支持本科生参与科研活动，早进课题、早进实验室、早进团队，采取以下措施：①调整人才培养方案，增加创新创业实践和科研训练等培养环节和学分，从培养模式上确定创新科研活动的指导工作。开设的内容直接提升了学生对科研活动和创新的理解，提高了学生的积极性。②积极为项目申请、创新实践等方面联络相关导师，保障学生选题顺利开展。例如，在美食节期间，学院对大多数食品创作小组指定了相关指导老师，保证项目的顺利开展。③探索创新人才培养模式。结合学院的相关课题，大力推动协同创新基地的建设，为学生提供更多的实践平台。迄今为止，学院已经与青岛啤酒、雪印集团、韶关直属粮库等多家单位成立了协同培养基地。

3结论

为提高食品专业学生的实践技能和创新能力，笔者探讨了通过以核心課程实验改革为基础、以技能体系改革为辅助，以参与课外科研项目为提升的教学改革模式。通过实际的教学改革与实践，形成了系统化的学生实验技能和创新技能培养模式，在一定范围内提升了食品专业学生实验技能和创新能力。该模式能够使学生的核心技能得到强化，能够使学生早进实验室、早熟悉设备、早参加创新技能大赛、早申请并参与课题、早参加科研活动、早进教师科研团队。该模式是一个相对可行的提升食品专业学生实验技能和创新能力的模式和思路，可为培养出具有高理论水平、强实验技能、重创新的应用型食品专业学生提供支撑。