“五联动式”创新性应用人才培养路径探讨与实践——以生物科学专业《香料产品开发与应用》课程为例

李莉,杜永华,吴芳,魏琴*

1(宜宾学院，香料植物资源开发与利用四川省高校重点实验室，四川 宜宾， 644000)2(宜宾学院 生命科学与食品工程学院，四川 宜宾， 644000)

《中华人民共和国高等教育法》第五条明确指出，高等教育的任务是培养具有社会责任感、创新精神和实践能力的高级专门人才，2015年教育部、发改委和财政部联合印发了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》(教发 [2015]7号文件)，正式提出引导部分普通高校向应用型本科高校转型；2019年1月24日国务院又在《关于印发国家职业教育改革实施方案的通知》中要求，到2022年，一大批普通本科高等学校向应用型转变。在高校应用转型背景下，如何培养同时具有创新精神和实践能力的高级专门人才是重要课题。创新人才培养模式、优化专业布局、改革课程设置、革新教学方式、扩宽培养渠道、注重实践教学、构建具有应用型特征的课程与评价体系等是落实高等教育法体现创新精神和实践能力培养的重要举措，也是应用转型高校发展改革的方向[1-3]。但目前高校创新教育存在着一些地方和高校重视不够，创新教育理念滞后，与专业教育结合不紧，与实践脱节等问题，严重影响了高校创新体系的完善和实效性，创新创业教育与专业教育存在“两张皮”现象，也是目前国内大部分应用型本科高校创新创业教育与专业教育相互独立甚至背离的真实写照[4]。

本团队所在的宜宾学院是四川省整体转型发展改革试点院校之一。基于应用转型发展背景，结合目前国内香料人才匮乏(目前只有上海应用技术大学从2016年开办了“香料香精技术与工程”专业，尚未毕业学生)和团队的科研基础现状，以及师范生特色专业技术往往不足的现状，我们在生物科学专业(师范类)开设了《香料产品开发与应用》特色课程，并在培养方案中加以固化。“联盟-平台-项目-团队-课堂”五要素在自编校本教材(讲义)、改革实践教学、优化课堂设计、延伸第二课堂等教学环节发挥着相应的积极作用，体现着“产-科-教”的融合，训练学生的创新精神和香料类特色技能，为社会培养具有一定香精香料技术的人才和为中学培养输送师资队伍。

1 发挥联盟-科研-团队作用编写校本教材(讲义)

《国家基础教育课程改革指导纲要》指出，学校在执行国家课程和地方课程的同时，根据当地社会、经济发展的具体情况，结合本校的传统和优势、学生的兴趣和需要，开发或选用适合本校的课程。四川是香料植物资源大省，不少特色优势森林香料植物如香料蔬菜、香料饮料、香料饲料、香料药材等资源亟待挖掘；油樟、柠檬、花椒、艳山姜、岩桂等香料产业有较好发展。我校所在的宜宾市素有香料植物“油樟王国”之称，是2017年全国首批由九部委认定的特色农产品优势区。联盟、科研、团队为自编产-科-教融合的校本教材(讲义)奠定了充分必要的条件。

校本教材(讲义)编写的产业基础：2016年，以课程负责人为理事长成立了宜宾市香料植物开发利用产业知识产权联盟，并获得国家知识产权局立项备案注册，联盟成员单位为涵盖种植、初加工、精深加工企业、三产企业的若干香料企业。

校本教材(讲义)编写的科研基础：2009年以来，先后立项成立“油樟资源与利用四川省青年科技创新研究团队”“香源生物及产香生物技术省属高校科研创新团队”“生物资源副产物绿色利用宜宾学院科技创新研究团队”等多个科研创新团队。

校本教材(讲义)编写的师资基础：在科技活动过程中，培养了一批从事香料研究的植物学、天然产物、仪器分析、食品专业、兽医专业、化学分析等专门人才。

1.1 教材(讲义)的内容构建

如表1所示，教材(讲义)的构建包括理论教材(讲义)和实验教材(讲义)两部分。

1.2 教材(讲义)的特点

1.2.1 理论教材(讲义)的特点

1.2.1.1 教学重点与地方产业结合

本教材(讲义)第一部分(基础知识部分)的知识深度和广度以应用基础为度。导论中介绍香料产业的现状和未来等内容时以四川特色优势产业如油樟、柠檬、岩桂、花椒、艳山姜等为案例概述全国香料产业的一些共性问题。在第二部分(香原料及其制备)中，由于四川的香料产业以天然香料为主，有名的合成香料企业较少，且不是四川香料产业发展的主要方向，因此该部分内容仅简单介绍合成香料及其制备方法，主要以天然香料及其制备为重点。在天然香料的制备方法中，以包括油樟、岩桂、花椒、艳山姜等在内的多数精油提取适用的水蒸气蒸馏法、柠檬精油适合的压榨法为讲解重点。第三部分(香料制品及其应用)中，除香产品及其制备为基础必须掌握以外，我们以天然香料的应用，如制备天然香料的各种缓释剂及其在农业、食品、日化领域中的应用进行着重介绍。

1.2.1.2 教学案例尽量来自科研成果

由于本教学团队从事天然香料研究十余年，其研究内容涉及香料植物的种植、提取、精深加工、精油利用、副产物资源化利用、内生菌等方面的研究，特别是油樟全产业链的研究，形成了一系列论文、专利、成果奖及创新产品。这些都是本团队教学中的优秀案例。由于没有硕士点，本团队很多科研成果都是本科学生参与完成的，所以很多成果案例都是授课学生的师兄师姐们完成的，他们也申请大学生创新创业项目开展研究，成果用于学科竞赛，获得了很多省级奖励。如，从2015级生物科学专业同学(第一届开设该课程的学生)到2016级同学，共获得香料领域的省级以上大学生创新创业训练项目 14项，获得省级以上的学科竞赛如四川省大学生生命之星、互联网+、创青春、创客中国、生物与环境等科技创新大赛三等奖以上9项，辐射学生80%以上。教师给2017级学生授课时，以相应内容的学生成果作为案例讲解，并展示2015级和2016级学生的署名作品，极大地激发了授课学生的创新热情和兴趣，促进了他们自觉、积极报名参与香料课题研究。学生认为贴有自己姓名的作品能在下一年级同学中展示是莫大的荣幸。实践证明，这是一个很好的激励方案。

同时，在进行一些传统技术的不足授课时，我们会介绍本团队及联盟成员单位研发的一些先进的技术成果，其先进性、创新性的解析能很好地激发学生的创新意识。而先进技术比传统技术的优越性又能激发学生的创新热情。如学习了我们自主研发的多功能水蒸气蒸馏装置、芳香油连续蒸馏装置等大大改进传统的技术手段之后，学生的创新热情明显高涨。

1.2.2 实验教材(讲义)的特点

1.2.2.1 项目涉及的内容丰富，学生选择余地大

项目内容涵盖理论教学中精油的检验、提取及产品的制备等主体内容，涉及的香料技术多，学生学习后可掌握基本的香料技术和具备基本的技术应用能力。

1.2.2.2 项目在中学可实施

这些实验项目的选择，一方面考虑实验内容的系统性，另一方面考虑中学生物学实验室的条件情况。学生开设的这些实验内容基本上都可以在中学实验条件下实施，实用性很强。学生根据教师提供的备选内容，自主选择感兴趣的内容，自行设计实验方案，独立进行实验研究，提高了学生的动手操作能力。

1.2.2.3 实践性教学课程构建

课程构建为《基础性实验》《综合性实验》《设计性实验》。这打破了传统的依托课程的实验课程体系，构建了以项目为载体的递进式实践能力培养体系。

2 通过平台-联盟-团队结合完成实践教学

2.1 平台的作用

实验内容中的验证性实验安排在教学实验室进行，综合性实验和设计性实验安排在科研平台进行。2014年我校成立的香料植物资源开发与利用四川省高校重点实验室，承接了若干教师、学生的科研项目及行业、企业和国内外学者的研究工作。香料植物资源开发与利用四川省高校重点实验室专门设计了一整套适合本科学生进入科研平台开展实验的管理制度，如入室考试制度、晚上借钥匙制度、周末及节假日指导老师值班制度等，确保实验室全天候对本科学生开放，创设了开展课程综合型实验、设计型实验的运行管理模式。所以，香料植物资源开发与利用四川省高校重点实验室平台是课程综合型实验、设计型实验的重要阵地。

2.2 联盟的作用

党的十九大报告提出了“深化产教融合、校企合作”的明确要求，通过校企合作、产教融合，能够将教育活动与社会生产活动紧密联系，有效促进工学结合、双向参与[5]。宜宾市香料植物开发利用产业知识产权联盟的成员单位为若干香料企业，能为学生提供大量实习见习机会。学生随时可以接收到香料资源和产业方面的信息，随时可以由老师安排到企业采样、参观考察，如芳香油提取企业、精深加工企业都是我们的教学实践基地，企业考察机会越多，学习直观性、兴趣性更强。特别是宜宾市倡导香料产业第一、二、三产业融合发展，学生在旅游观光过程中也可以学到不少香料知识。

2.3 团队的作用

根据学生选择的综合性和设计性项目的情况进行分组，然后根据专业方向指派课程组教师作为某项目的指导老师，形成“教师+学生小组”的师生团队开展实验。在学生做完实验后，安排一次小组之间的交流讨论，这样每个小组都会对其他小组的实验而自己没有涉及到的内容有所了解，增加学生对学习项目的覆盖度。

3 课堂教学改革使学生创新精神得到培养

3.1 科研思维和科研案例贯穿教学过程始终

该课程是由教师科研成果催生而成的。教师团队近年来取得的成果有四川省科技进步二等奖1项，宜宾市科技进步一等奖、二等奖各1项；发表科研论文120余篇，其中SCI收录16篇，授权发明专利10项。教学团队教学中将严谨的科研思维贯穿始终，适时将科研成果取得过程中的代表性过程、问题发现、问题提出、方案设计、结果分析等过程和学生分享，通过启发式设问启发学生进入教师的科研思维中，让学生思考方案设计和预测结果等，极大地激发学生的兴趣，培养学生的科研思维，激发创新思维。

3.2 优化设计课堂综合训练方式实现学生综合素质的训练

课堂综合训练是学生全民全程参与的重要手段(图1)，课堂教学方式的优化设计是学生全民全程参与的重要保障。优化综合训练和考核方案，可调动每一位学生参与训练的积极性。教学中开展了综述撰写、科技项目申报书撰写等综合训练，其中教学团队认为最能训练学生创新思维能力的训练是要求学生撰写大学生创新申报书、大学生创业申报书、商业计划书。为调动所有学生的积极性，训练环节设计如下：

(1)教师讲解指导申报书的撰写。教师用1节课的时间讲解申报书中各个内容撰写的方法、资料查询的方法。

(2)学生分组撰写申报书。每5人组成1个小组，自拟题目撰写。

(3)教师修改申报书和PPT。每小组定稿之前发1～2次给老师修改，定稿后学生制作PPT，PPT定稿之前，发给老师修改1次。

(4)学生上台陈述。每小组安排1人到讲台讲解。讲解人员的确认不由小组内部推选，而是由老师或其他小组的同学根据事先确定的每位同学在小组内的编号，临时随机确定。为小组得到更好的成绩，每一位同学必须认真对待，大家会共同完成讨论方案，表达有优势的同学帮助讲解相对弱一些的同学，互相鼓励、互相帮助、互相讨论的风气体现较为充分。这样也避免了由小组内部确定讲解人员后其他人有偷懒的可能性。

(5)回答问题环节。小组PPT陈述汇报后，其余4人上台与陈述人一起接受其他小组同学和老师提问。

(6)成绩评定。被考核小组的成绩由老师和其他小组同学根据陈述和回答问题情况共同打分确定。这个过程中，被考核小组和其他小组同学都得认真对待，才可能提出问题和回答问题。如果其他小组没有问题或自己提出的问题过于简单，被考核小组的成绩会相对较高。因此，为了尽量对被考核小组提出多而难的问题，其他小组就会积极努力地思考问题，寻找被考核小组的不足。同学们根据发放的评分表格进行客观公正评分；每组不对自己组打分。这种小组之间互相牵制的方式有效调动了学生的积极性。训练结束后，每组同学提交答辩后的申报书定稿和PPT定稿给老师。

该课堂训练方式不仅培养了学生查阅整理资料的能力和团队协作能力，也能极大培养学生的批判思维能力和创新想象能力。实践证明学生在这个过程中综合能力得到了很大提升。

图1 课堂综合训练Fig.1 Comprehensive classroom training

4 利用项目—团队拓展学生第二课堂

对于创新型人才培养，将科研训练与本科课程教学相结合，组织学生开展形式多样、内容丰富的科研实践活动，引导学生在科研活动亲身实践中培养发现问题、分析问题和解决问题的能力，不断增强创新意识，培养创新精神，提高科研实践操作技能是培养大学生创新能力和实践能力不可或缺的有效途径[6-7]。学生经课堂综合训练培训后，通过发放助研费的方式鼓励学生参与教师的科研项目，鼓励发表论文和申报专利；课程组仍然以“指导老师+学生小组”为团队单位为学生团队设计香料领域项目的申报和开展大学生创新创业项目、各种学科竞赛、开展香料展销会、参加食用菌协会(利用天然香料脱油叶渣种植食用菌)等第二课堂活动。这些活动的结果经指导老师认定，可以作为学生完成培养方案中创新学分的修读成绩。通过这些训练，学生的协作精神、写作水平、创新意识、特色技能得到进一步的提高。

创新性应用人才培养是新时代高校教育改革转型的重点关注问题，有效整合校内外资源，加强课程教学体系建设是创新性应用人才培养的有效手段。“联盟-平台-项目-团队-课堂”五要素服务于课程建设并贯穿于教学过程的始终，该五联动式培养模式将学校、企业、老师、学生有机整合到教学循环中，能有效激发学生参与实践创新的兴趣和热情，培养提升学生的创新意识和实践能力。