研究生教育目前已经成为培养高素质人力资源的主要途径,越来越多的高等院校关注如何将科研成果转化为教学资源,认为这是提升教学质量、增强研究生科研创新能力的重要手段。本文针对食品科学与工程研究方法进展课程传统教学模式存在的问题,就“科研成果转化为研究生教学资源”理念下的教学改革进行了探索与实践,通过研究探索取得的结果,可为研究生教育的教学质量提高提供一种新的途径。
研究生是进行科学研究工作的重要力量,也是国家在各个领域实现创新型专业人才建设的主力军。创新能力是当前研究生培养的核心目标,创新思维的培养是研究生创新能力提升的重要手段。科研成果是科技工作者智慧的结晶,对于其所属领域具有重要的理论意义,对所属行业具有重要的应用价值,将其转变为教学资源对培养学生的科学素养和综合能力具有非常重要的意义。2019年9月教育部出台的《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》明确提出要推动科研反哺教学,强调“强化科研育人功能,推动高校及时把最新科研成果转化为教学内容,激发学生专业学习兴趣”。
科学研究和教育教学工作是高校不可分割的两大职能,其出发点和归宿点都是培养人才。教学主要是向学生讲解食品科学与工程学科相关的知识体系和相应的知识点,科研则是教师引导学生对食品科学与工程学科未知领域的探索,培养学生分析问题,解决问题的的思路和能力。十多年的传统学习生涯,赋予了研究生较强的学习能力,再加上本科阶段的培养,研究生已经养成自主学习的习惯并具备了良好的思考与分析问题的能力。因此,在对研究生课程授课过程中有必要将凝聚了智慧结晶的科研成果传达给他们,可进一步开阔学生视野,打开学生思路,培养学生学习兴趣,是提高人才培养质量不可或缺的途径。
食品科学与工程研究方法进展课程旨在提高食品科学与工程一级学科硕士研究生的独立科研能力,奠定其未来创造性科研工作的基础。本教研团队在对一级学科硕士研究生进行授课过程中,运用科研反哺教学理念,改革课堂内外教学模式,本文结合食品科学与工程研究方法进展课程的具体教学案例与效果评价,探索如何将科研成果引入课堂教学和自主学习环节,以期为同类型硕士研究生课程践行“科研成果转化为研究生教学资源”理念提供一定的借鉴。
1.本课程开展科研成果转化为研究生教学资源的改革背景
目前,食品科学与工程研究方法进展课程及其相似课程的传统教学方式在启迪学生创新与科研思维,提升综合实践能力等方面效果难尽人意,为了提高质量,进行本课程的教学改革势在必行。
1.1 教学理念缺乏更新
高校对于研究生培养和本科生培养的定位不同,其培养体系也有明显区别,研究生课程更加的专业和前沿,理论深度和实践能力要求也更高,因而要求授课教授要有渊博的知识和与时俱进的教学理念,然而部分教师的教学理念还停留在本科教学阶段。与本科生集中进行理论学习不同,研究生需要短时间内完成从理论学习到科研工作的过渡,因此在授课过程中,教师不能只局限于课本中的理论知识,也不能简单套用大学本科教学的相关理论,更重要的是有意识地把教学内容与相关领域的科学研究进行结合,培养研究生的科学思维,提高其综合能力。
1.2 教学内容缺乏创新
研究生是高校科学研究的最大群体,是科技创新的主力军,可以说研究生的科研水平一定程度上决定了高校学科发展的走向。食品科学与工程研究方法进展课程及其相似课程是一门综合性课程,据了解传统教学存在课程教学内容更新速度不足,教学内容前沿性不够等问题,食品科学与工程学科前沿的技术、方法及研究热点、难点未能及时添加到课程教学内容中,教师及其所在团队,所在单位的科研成果也未能有效地融入课程教学。研究生授课教师只有将学科前沿融入教学内容中,同时辅以对应的科研成果作为教学案例,方能丰富教学内容,活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣,并培养其科研思维。
1.3 教学手段缺乏革新
传统教学某种程度上还存在着以讲授为主的传统的单向教学方式。主要是采用教师讲述,学生认真听课、被动接受的方法。课堂教学循规蹈矩,枯燥乏味,学生的学习兴趣和热情不高,因为教学效率不高。研究生阶段学生有日趋成熟的思维、相对理性的思考和较为扎实的理论基础,他们对授课质量有更高的要求,与授课教师需要更多的互动和深入的探讨,多管齐下以保证学习质量。
2.科研反哺教学理念下本课程的教学改革实践
2.1 科技前沿引入课堂教学 丰富授课内容
食品科学与工程研究方法进展课程的教学内容更新快且涉及交叉学科知识点较多,其内容应突出反映当前的本学科创新成果,跟踪食品科学与工程学科发展动态,把学生引领到学科前沿,使学生熟悉本学科领域的热点、难点及最新的科研成果,拓宽视野和思路。基于此,本教学团队对课程内容进行了精心设计,涉及食品生物化学、食品营养与健康、食品储藏与保鲜、食品加工技术等多个专题,提出每个专题关注的重要科学问题,如细胞信号转导的研究对象、研究范畴,基于信号转导理论阐述食品科学与工程研究领域中某个科学问题的分子机制;肠道微生物的组成及其影响因素,肠道微生物与宿主互作及其对健康的影响;果蔬加工保藏领域的科学研究方法、研究课题方案案例展示及可行性论证研讨;食品冷加工高新技术的原理、特点及在食品行业的应用,食品冷加工技术的应用案例及前景等。根据各专题内容,除讲授基本理论基础知识外,一方面将本领域国内外著名学术期刊上的前沿文章推送给研究生,深入解读后做阅读解析,分析其研究思路及研究方法的优劣,不仅能够帮助学生更好地掌握基本知识点,还有助于培养学生的创新思维、阅读及独立思考能力,为学生今后从事相关领域的科学研究或技术服务工作打下良好的基础;另一方面,引导学生积极参与校内外的相关学术会议,使学生了解食品科学与工程有关问题的最新进展,掌握常用的研究方法,扩大知识面,有利于研究生创新思维的培养。
2.2 科研特长延伸教学内容 提升创新能力
本教学团队针对每个专题精选任课教师,每位教师的科研特长可使其上课游刃有余,能积极引导学生思考,加强学生的联想能力和发现问题的能力,激发学生的求知欲望。如在食品营养与健康专题,授课教师结合其科研背景以长双歧杆菌为研究案例,讲授其基于高通量测序技术,分析不同地区、年龄、民族、性别人群肠道菌群和双歧杆菌组成,并基于全基因组分析长双歧杆菌的遗传多样性,比较分析了不同长双歧杆菌的功能基因和体外生物学特性,最后分析不同菌株对于结肠炎的缓解作用,比较不同菌株的功能差异,解析菌株的遗传特性与缓解结肠炎功能之间的关系。从而详细地阐述微生物的组成及其对人体健康的影响,引导学生了解肠道微生物在营养相关疾病诊疗中的应用,掌握相关研究方法和技术。在食品加工技术专题,授课教师基于食品的冷、热加工高新技术的原理、特点及在食品行业的应用,结合其科研背景,以非发酵面团为研究对象,研究了低温冰箱冻结、螺旋隧道冻结和液氮喷淋冻结对面团中淀粉理化性质及其体外消化特性的影响,可为非发酵冷冻面制品的生产提供一定指导。每位教师均有相关的科研课题,将科研课题中与课程内容相关的原理及实验设计思路引入教学环节,通过启发式教学方法,使学生体会到食品科学与工程知识及技术在科研中的应用,提升学生创新能力,实现了“教学科研相长”。
2.3 学科竞赛巩固教学成果 提高实践能力
学科竞赛是指学生运用所学的专业知识,对所要研究的课题及产品进行分析、构思、设计、制造与调试的过程。学科竞赛作为提高学生创新创业能力的途径已成为广泛共识,其在创新教学中的地位日益突出,已成为大学创新教学改革的主要载体。同时,学科竞赛也是将科研成果转化为实践教学的有效手段,通过参加各类学科竞赛,学生可以展示自己创新成果和实践能力。本教学团队教师所属不同科研实验室,为有效巩固教学成果,授课教师开放科研实验室,随时吸纳感兴趣的学生参与相关研究工作,教师们将自己课题中与本课程相关的科研项目进行拆分与整合,设计为小的创新性实验,鼓励学生探索科技前沿。通过大学生低碳循环科技创新大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛”以及河南省大学生饮料创新创意大赛、河南省大学生传统美食创意设计大赛等各类学科竞赛,指导学生进行实验内容与方案设计对学生开展科研的规范性、创新性训练。本教学团队指导的“茶小梨”红茶菌宁陵酥梨发酵饮得开发项目获得河南省第二届大学生饮料创新创意大赛技术研发创新类二等奖,指导的神奇小饼干,神奇小贝果项目获得第五届河南省大学生传统美食创意设计大赛三等奖。学科竞赛不仅充实了教学内容,还巩固了课堂教学效果,拓宽了学生食品科学与工程的知识面,激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新意识、创新能力及实践能力。
结语
科研成果蕴含着创新的思想和内容,将其转化为教学资源可使研究生更直观地感知科研是如何进行、科研成果新知识是如何产生,有利于培养研究生的探索精神、创新意识和创新能力。科研成果转化为研究生教学资源是提高专业人才培养质量的需要,是实现教学创新与培养创新性人才的需要,也是一个需要不断探索的命题。本文基于食品科学与工程研究方法进展课程,探讨了将科研成果转化为研究生教学资源的可能途径和具体做法,以期为其它同类或相似课程提供一定的参考。
基金项目
河南省高等教育教学改革研究与实践项目(研究生教育类),一般项目,双一流背景下科研成果向研究生教学资源转化的改革研究与实践(2023SJGLX197Y);
河南农业大学教育教学改革研究与实践项目,青年教师项目,双一流背景下课程质量提升路径研究—以“粮油加工学”为例(2023XJGLX112)。
第一作者
马燕,博士,副教授;研究方向:食品营养与安全。
*通讯作者
黄现青,博士,教授;研究方向:食品营养与安全。