应用型人才培养的专业综合实验教学模式及方法探索

刘金光，王文良，刘玉茜，高鹏，曲亚男

山东农业大学食品科学与工程学院（泰安 271018）

食品专业综合实验是农林院校食品质量与安全专业学生的核心实验课程，是食品方向应用型人才培养的重要实验课程。学生通过综合实验掌握食品理化特性测定、食品加工工艺以及产品品质检验与判定等知识。学习产出导向教育是工程教育专业认证的基本理念，培养学生掌握解决复杂专业问题的能力，传统实验教学中更注重专业课程知识和科研技能的培养，缺乏食品方向综合能力和工程实践能力的培养[1-2]。

创新创业教育可以帮助学生掌握食品专业基础理论知识，锻炼专业相关的实验和实践技能，培养创新意识和应用意识，适应食品行业的快速发展和市场需求[3]。传统实验教学中应用型人才培养主要存在两个方面的不足。（1）缺乏系统化实验教学体系[4]。本科教学实验室和食品加工工艺室配备的实验仪器和设备满足食品专业实验课程和工艺学实验课程的开展，但不同专业实验课程之间以及不同工艺学课程之间的关联性教学偏少，对学生专业综合能力的培养不足。学生在自主创业中面临的专业问题往往需要专业综合能力解决。（2）创新意识和应用意识培养不全面[4]。现阶段，全国大学生创新创业竞赛和全国大学生科技作品竞赛包括“挑战杯”“创青春”“互联网+”“节能减排”等多种类型，此外，还有国家级、省级、校级和院级大学生创新/创业训练项目等，但部分学生只注重参加竞赛或训练项目的学分和奖学金加分，忽视了参与活动过程中创新意识和应用意识的培养与提升。随着本科实验教学的教学仪器和设备的不断完善，形成系统化的实验实践体系，加强专业综合实验关联性，对专业化创新型应用人才培养具有重要意义。

文章以大米加工精度的检验与判定为案例，详细介绍了创新型应用人才培养的食品专业综合实验教学模式及方法，通过完善系统化实验教学体系，旨在提升实验实践能力，培养创新意识和应用意识，为食品专业人才培养奠定基础。

1 课程目标

1.1 专业综合实验系统化

应用型人才培养模式着重锻炼学生的专业知识实践应用能力，基于专业课程理论基础，在实验教学中实现食品方向不同实验课程的关联教学，培养学生专业知识综合应用能力[3-4]。改革传统实验教学模式，提升专业实验关联性，形成系统化实验教学体系，对食品方向培养应用型人才至关重要。

1.2 创新思维培养

大学期间创新教育是培养创新型人才的重要阶段，在专业实验教学中培养创新思维，有助于结合专业优势和特色，准确定位核心方向和发展目标[5]。专业综合实验教学中拓展食品产业的热点方向和发展趋势，增加校外创业培训基地和创新创业会展的参观课程，更有利于培养学生的创新思维[4]。

1.3 应用意识培养

自主创业是高等院校毕业生的就业方式之一，机遇和挑战并存[6]。学生借助“挑战杯”、“互联网+”、“创青春”大学生创新创业竞赛和大学生创新创业训练项目等平台，了解创新创业基础，锻炼应用意识，提升综合能力，打造自己的职场核心竞争力[5]。

2 实验教学模式及方案设计

2.1 实验材料和仪器

2.1.1 实验材料

新采收后入仓储藏的2种粳稻谷和籼稻谷，筛选去除小石子和稻杆等杂物后备用。

2.1.2 仪器及设备

TP-JLG-2018砻谷机（浙江托普云农科技股份有限公司）；3099全智能精米机（浙江浦运精密仪器有限公司）；Anton Paar MCR 102流变仪[安东帕（上海）商贸有限公司]；CS-200分光测色仪（杭州彩谱科技有限公司）；试验用250 Y超微粉碎机[拓赫机电科技（上海）有限公司]；GZX-9246MBE电热恒温鼓风干燥箱（上海博讯实业有限公司）。

2.2 大米加工工艺

2.2.1 砻谷

稻谷样本使用实验用砻谷机进行砻谷处理去除颖壳，制成糙米。

2.2.2 碾磨

糙米样本使用精米机进行碾磨处理去除皮层和胚，制成大米。

2.2.3 粉碎

大米样本使用实验用超微粉碎机进行粉碎处理制成米粉，米粉过筛（0.250 mm）处理后备用。

2.3 品质检验

2.3.1 籽粒含水量

GB/T 1354—2018《大米》[7]中质量指标要求大米籽粒水分含量：优质籼米（一级、二级、三级）≤14.5%，优质粳米（一级、二级、三级）≤15.5%。大米样本含水量测试参考GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[8]的方法。

a.称量皿开盖后放入电热恒温干燥箱中105 ℃处理1 h，取出并密封后放入干燥器内静置0.5 h，称重。重复干燥至恒重（前后两次重量差不超过2 mg）。

b.米粉过筛（1.500 mm）处理，准确称取2.000 0 g米粉放入称量皿，厚度≤10 mm，密封称量后置于电热恒温干燥箱中，开盖后于105 ℃加热2 h，密封后取出放入干燥器内冷却0.5 h，称重；再次加热1 h，取出冷却0.5 h后称重，重复上述过程至恒重。

c.大米样本含水量计算：（称量皿和大米样本的总质量-干燥后称量皿和大米样本的总质量）/大米样本的总质量×100%。

2.3.2 碎米含量

GB/T 1354—2018《大米》[7]中的碎米是指米粒长度小于同批次待测试样本中完整米粒平均长度的3/4，且经直径为1 mm筛网处理后作为筛上物的不完整米粒。大米质量指标要求大米中碎米含量：优质籼米一级≤10%、二级≤12.5%、三级≤15%，优质粳米一级≤5%、二级≤7.5%、三级≤10%。

碎米含量检测：碾磨后的大米样本采用筛网（1.180 mm，孔径1 mm）筛分去除碎米，之后采用GB/T 1354—2018《大米》[7]中的方法计算碎米粒数和完整米粒数，得出碎米率。

2.3.3 黄粒米含量

GB/T 1354—2018《大米》[7]中的黄粒米是指与正常米相比，大米外观呈现明显黄色，籽粒黄度值（b*）≥大米颜色黄度指数标准品的b*值。大米质量指标要求大米中黄粒米含量：优质籼米/粳米（一级、二级、三级）≤0.5%。

b*值检测：a.使用分光测色仪测定大米样本的外观b*值（b1），平行样本测定5次；b.测试大米颜色黄度指数标准品（LS/T 1533）的外观b*值（b2），平行样本测定5次；c.对比二者b*值，若b1≥b2，则测试样本为黄粒米。

2.3.4 恶白度

GB/T 1354—2018《大米》[7]中的恶白粒是指胚乳中呈现白色不透明部分的大米。大米质量指标要求恶白度：优质籼米一级≤2%、二级≤5%、三级≤8%，优质粳米一级≤2%、二级≤4%、三级6%。

恶白度检测：按照GB/T 1354—2018《大米》[7]的方法，大米样本中随机挑选100粒（A1）正常米，从中挑选恶白粒（粒数A2），之后恶白粒中随机取样10粒平铺，观察并记录每个恶白粒中恶白区域的投影面积在总米粒投影面积的占比，取平均值（B），平行3次。大米样本恶白度（W）计算：=B×A2/A1×100%。

2.3.5 米粉流变学特性

米粉的流变学特性是影响米粉制品生产工艺和食品品质的重要指标[9]。储能模量（G’）可以体现米粉糊样品发生弹性形变之后回复原来形状的能力；耗能模量（G”）可以体现米粉糊样品抵抗流动的能力。触变性是指米粉糊受到振动和搅拌等外力作用下流动性增加，而黏度减小，静置后又恢复成不易流动；触变环面积越大，表明剪切过程对米粉糊结构的破坏越大。米粉样品的流变学特性测试采用流变仪完成，参考文献[9-10]的方法并适当修改。

样品预处理：称取3.0 g米粉加入25 mL蒸馏水后混匀，密封后在95 ℃条件下搅拌、加热15 min，米粉糊冷却至室温备用[11-12]。

1) 动态流变学特性。参数设置：扫描频率0.1～10 Hz；转子型号，直径25 mm的平板；测试间隙1 mm；测试温度25 ℃。测试米粉糊样品的G’和G”。取经过预处理的米粉糊样品放到样品台上，刮去多余的样品并关闭测试仓，进行测试。

2) 静态流变学特性。参数设置：剪切速率，（a）0～300 s，（b）300～0 s；转子型号为直径25 mm的平板；测试间隙1 mm；测试温度25 ℃。测试米粉糊样品的剪切应力随剪切速率变化的特征曲线，获得上行曲线和下行曲线形成的触变环。取经过预糊化的米粉糊样品放到样品台上，刮去多余的样品并关闭测试仓，进行测试。

3 改革与创新

3.1 构建系统化实验教学体系，完善实验关联性

实验教学过程中进行专业实验课程之间的关联教学，形成系统化实验教学体系，锻炼学生专业知识的综合实践应用能力。

3.2 创新意识和应用意识培养

借助大学生创新创业竞赛和大学生创新/创业训练项目等平台培养学生的创新意识，锻炼应用意识和应用能力，积累创业经验，提升专业综合能力，为专业知识的综合应用夯实基础。

4 结语

文章提供一种创新型应用人才培养的食品专业综合实验教学模式及方法，通过加强专业课程之间的关联教学，建立系统化实验教学体系，提升学生的综合应用能力，借助大学生创新创业竞赛和大学生创新/创业训练项目等平台，培养学生的创新意识和应用意识，为培养食品方向创新型应用人才提供了新的教学模式。