构建学生创新科研活动共享平台的实验教学资源整合实践——以食品科学与工程专业为例

章 斌 丁 心 侯小桢 王忠合 凌 赏

韩山师范学院生命科学与食品工程学院，广东 潮州 521041

世界科技发展日新月异，每个国家都在角逐科技创新发展主战场的纵深制高点，创新型人才培养已成为竞争格局中的关键因子。当前，我国正在以前所未有的创新力度进一步深化各项改革，在迈向“中国制造”到“中国智造”再到“中国创造”的征途中。为更好地主动应对新一轮科技革命和产业变革，支撑服务创新驱动发展和科技兴国战略，教育部推动的“新工科”建设明确以“立德树人”为引领，以“创新型、综合化，应对变化、塑造未来”为理念，以“继承与创新、交叉与融合、协调与共享”为主要途径，培养“多元化、创新型”的人才［1-3］。高校作为创新型人才培养的主阵地，肩负着在工程科技创新和产业创新方面发挥主体作用的角色担当；同时，引领和助力学生成长成才也是高校办学的核心宗旨之一。因此，大力整合校内校外资源，积极构建学生创新科研活动的共享平台，对提高学生科研能力与专业素养、实验与实践教学效果、专业办学质量等均有重要意义。

食品科学与工程专业具有学科知识交叉性、地方产业联系性、专业理论共通性三个鲜明特征，是实践性很强的应用型专业；对学生的培养除本专业领域的基本理论知识与实操技能外，还应包括涉及生产实际的工程技术和实践训练，以及创新能力和创业能力的培养。

在不断增强校内教学效果、提升人才培养质量的同时，提高院校服务地方企业和产业经济发展能力的需求将促使和强化校内与创新科研活动相关的一系列环节提质增效，形成创新型人才培养的全过程、全链条闭环。韩山师范学院自2006年开设食品科学与工程专业以来，紧密结合潮州食品产业发展，不断加强与“中国第一食品名镇”——庵埠镇辖区的食品企业的产学研合作，在学校人才培养与就业、企业生产技术攻关与产品创制的内培外输方面，切实开展了一系列卓有成效的合作。目前，该专业已成为广东省“冲补强”重点建设学科，拥有广东省粤东食品加工与安全控制工程技术研究中心、广东省粤东药食资源功能物质与治未病研究重点实验室等教学科研平台；并于2018年顺利通过IEET（中华工程教育学会）工程教育认证。本文以该专业为例，以工程能力和创新能力为专业人才培养核心，着重从构建学生创新科研活动共享平台的实验教学资源整合等方面进行尝试与不断优化，努力培养满足现代食品企业需求的复合型人才。

一、企业出题，高校答题和解题

对标工程教育认证中的专业教育目标，其中要求：①掌握食品科学和工程领域方面的知识及能够从事食品生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面的工作；②具备系统分析并解决复杂工程问题的能力；③具有创新意识和持续学习的能力、良好的沟通/组织管理和合作能力均可以实验教学为载体，全方位、全过程地强化提升学生的专业技能和素养，并由此促进相应的毕业生核心能力形成。

实验教学资源包括实验课程资源及相应的教材、仪器设备等软硬件两大部分。传统的实验教学针对学生课程实验的开设，基本以校内资源为主，其中涉及经费投入的仪器设备购买等在很大程度上受限于学校或者二级学院的实际投入，这反过来又影响实验教学效果的提升（如图1所示）。同时，以校内资源为主的实验教学的资源更新与升级往往存在周期长的现象，这也在一定程度上导致教学内容的滞后。因此，考虑多渠道挖掘可成为实验教学和实践教学的校外资源是很好的一个选择。潮州地区的食品类中小型创新企业和专精特新企业数量较多，涉及食品软包装、休闲食品（如蜜饯、肉脯/肉松、卤禽肉制品）、保健食品、茶源食品等大类，这些企业以产品创新创制作为企业生存与发展的本质追求，在产品研发和技术开发的创新需求方面更为迫切，与高校和科研院所开展产学研用联合攻关的愿望更为强烈。因此，我们主动对接这些企业的实际需求，并将其中不涉及知识产权和商业秘密的部分转化为实验教学资源，既对现有实验教学内容做了有益补充与更新，让学生真正参与到生产实际的实战训练中，也更好地帮助企业及时解决生产和研发难题，实现真正意义上的多赢。例如广东济公保健食品有限公司的主打产品——佛手喉宝，深受消费者喜爱，但由于公司的技术人员力量有限，难以对产品原料与产品陈年佛手的具体年份及相应的香气成分、功能性成分种类与含量进行量化测定，该企业便将这项工作立项为一个横向委托项目，交由本专业的一个专业师资团队承接开展。通过该项目的实施，进一步强化了学生所学的《仪器分析》课程知识、气相色谱仪与质谱仪的操作技能；同时也为陈年佛手产品的加工特性与功能特性筛选与鉴定提供了依据，更好地指导了企业的产品研发与创制。

图1 实验教学效果不佳的因果图

二、融入创新要素的实验课程体系构建

受师资教育背景、研究方向个体差异的影响，以及针对学生个人或小组因材施教的教学要求，在设定实验课程的目标定位与体系构建时，较容易出现片段式、割裂式、断点式的课程体系现象，各实验课程内容之间的衔接欠紧密，实验教学资源之间的共建、共融、共享也缺乏相应的逻辑关联，导致实验课程体系建设容易缺乏系统性、整体性、长远性，更谈不上创新性的发展规划。因此，应融入创新要素，在缩小课程之间的关联壁垒基础上，增大创新性实验的开设比例，充分发挥学生的主观能动性，更多地采用类似Capstone设计的实验教学内容，形成学生自主设计、自主实施、自我总结、自我提升的评价方式和教学闭环。

三、多维度、多层次课程体系构建

韩山师范学院的食品科学与工程专业实验教学经过多年积淀与优化，结合地方食品产业发展现状，目前主要的课程开设方向和内容为食品工艺，其前端涉及食品化学、食品分析、食品微生物等实验内容，后续则涉及食品包装、贮藏与检测等内容；相应的理论课程包括有《焙烤工艺学》《软饮料工艺学》《果品加工与贮运学》《畜产品工艺学》《发酵工艺学》。对应于这些实验教学内容的理论课程由不同教师承担教学，存在一定程度的相互割裂和关联度较差的现象［2］，且这些课程因有时候开设在不同学期，导致学生在实验课之前对所学理论知识存在不同程度的遗忘。因此，我们进行了一些有益尝试：

1.将上述这些理论课整合成《食品工艺学》一门大课，集中由2～3名教师组建的教学团队授课，尽量形成理论教学的周期稳定性和系统稳定性；2.相应的实验教学内容以综合型、设计性实验项目为主，以增强学生对实验内容的总体认识；同时，嵌入教师个人的部分科研课题研究内容，以增加实验内容的创新性和前沿性；3.在实验教学开始前，将学生分组，以小组为单元，有计划和针对性地申请学校的大学生创新创业项目，以这类项目形式来构建实验课程内容，并以这些内容成果作为素材参加校级/省级挑战杯大赛、创新创业大赛，达到以赛促教、以赛促改的效果。例如咸水粿是潮州地区的特色小吃，到目前仍是以传统方式制作，且在产品的品种上几乎没有创新创制。我们组织一个3人小组通过前后15天左右的调研与试吃，决定对咸水粿制作的主要原料——米浆进行加工特性比较与筛选，并以此成功申请了校级大学生创新项目（且项目研究成果获得授权实用新型专利1件：ZL201620354744.8）；在该项目规定的半年期研究时间内，小组同学紧锣密鼓又有条不紊地开展文献调研、撰写试验方案、预实验、试验方案修正完善、再试验。

经过这样一个循环下来，小组同学不仅对实验内容有更深入的了解，对实验的目的意义，以及如何与生产实际有效衔接都有更深的体会与思考，为他们以后走上工作岗位和尽快熟悉工作角色与分工有一定的预演帮助。

四、现代网络技术在实验教学中的嵌入

目前，多元化/开放化程度不够［4］、课程设计和职业岗位的关联不够［5］、课程内容设置更新不够及时［6］、实验教学与实际生产契合度不够［4］是影响实验教学质量与效果提升的重点环节。于此，各高校都依据自身实际采取了多形式、多途径的措施加以改进和完善，例如涉及工程教育认证的理工科专业，多数都建有校外导师制，邀请在生产、研发、技术一线的技术型、应用型专家参与理论和实验课程内容指导。但这些校外导师很多时候由于空间距离、工作时间等客观原因，真正参与校内学生指导的时间相对较少。因此，充分利用网络信息技术，搭建线上线下有机融合的立体化、多元化实验教学过程与资源，对更好地提升校外导师在实验教学中的参与度具有重要意义。例如，针对柠檬冻干片等脱水果蔬的实验教学，我们利用现代网络信息技术，制作兼具趣味性、立体化、虚实结合的教学视频，并邀请企业导师，通过线上教室的方式，采用视频授课，直接将企业生产相关的功能区（如生产车间、检测室、原料室等）搬进课堂，实现点对点的实时教学，并大大拓展了课堂空间。

五、结语

基于内因和外因的多方面举措，必须坚持以学生成长成才为中心，充分发挥校内和校外的人员、科研、设备、场地等优势，积极利用现代信息技术，在实验教学全过程融入创新要素，支持和鼓励学生多形式、多维度地参与。实验课程具有很强的实践性，只有对构建以学生创新科研活动共享平台为核心的实验教学进行资源整合改革，才能更好地培养学生实践能力和创新能力（如图2所示）。

图2 实验教学体系构建与持续改进路线图