谷物科學與工程方向實踐教學創(chuàng)新模式研究

郭曉娜 朱科學 周惠明 夏文水

GUO Xiao－na ZHU Ke－xue ZHOU Hui－mingXIA Wen－shui

（江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122）

（School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu 214122，China）

培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是中國科技興國戰(zhàn)略的一個重要內容。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》也明確提出要“適應國家和區(qū)域經濟社會發(fā)展需要，建立動態(tài)調整機制，不斷優(yōu)化高等教育結構。優(yōu)化學科專業(yè)、類型、層次結構，促進多學科交叉和融合。重點擴大應用型、復合型、技能型人才培養(yǎng)規(guī)模”，這為高校明確今后的培養(yǎng)模式和發(fā)展方向提供了指引和啟示［1］。

實踐教學是創(chuàng)新教育的重要組成部分。高等學校要培養(yǎng)創(chuàng)新型人才就必須高度重視實踐教學，為學生提供良好的實踐平臺［2］。如何傳承和發(fā)揚學科特色，使學生能夠運用基本知識、基本理論來解決具體工程問題，成為高等學校工程方向培養(yǎng)創(chuàng)新人才環(huán)節(jié)的一項重要任務。

由于實踐教學投入較大、涉及面廣，屬于學校人才培養(yǎng)的薄弱環(huán)節(jié)，存在著一系列問題，制約了實踐教學的發(fā)展。文章以谷物科學與工程方向創(chuàng)新人才培養(yǎng)為例，結合江南大學在創(chuàng)新實踐教育理念指導下的人才培養(yǎng)目標，對目前谷物科學與工程方向實踐教學環(huán)節(jié)的現(xiàn)狀、存在的主要問題及創(chuàng)新實踐教學體系的構建提出了一些改革措施，旨在提高谷物科學與工程方向的實踐教學質量。

1 谷物科學與工程方向的學科特點及人才培養(yǎng)目標

谷物科學與工程方向是培養(yǎng)掌握糧食工程基本理論，進行糧食加工工藝設計、生產技術管理和糧食資源開發(fā)利用的專業(yè)人才。該方向起源于原糧食工程專業(yè)，后因專業(yè)合并，現(xiàn)歸屬于食品科學與工程專業(yè)，是江南大學基礎較好、歷史悠久的專業(yè)方向。隨著科技進步和經濟的飛躍發(fā)展，企事業(yè)單位對谷物科學與工程方向畢業(yè)生的知識能力與知識結構提出了更高的要求，要求學生不僅理論基礎知識扎實，同時須具有創(chuàng)造性和實踐能力，具備利用工程技術方法解決糧食加工過程中實際問題的能力。

2 谷物科學與工程方向實踐教學體系的現(xiàn)狀及存在的問題

谷物科學與工程方向實踐教學內容主要包括綜合實驗、課程設計、生產實習、畢業(yè)實習和畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)。

2.1 課堂教學方面

谷物科學與工程專業(yè)課程內容豐富但課時有限，現(xiàn)有教學計劃中理論教學環(huán)節(jié)多，實踐教學環(huán)節(jié)少。教學過程中采取“滿堂灌”的教學方式，片面強調知識的灌輸，注重書本知識的掌握程度，強調教師的“教”而忽視學生的“學”。學生已經習慣于被動接受，學習目的不明確、動力不足，部分學生對專業(yè)課興趣不足，認為自己畢業(yè)后從事銷售等工作，不會應用到這方面的知識技能，只是在考試前機械性記憶一些知識要點，在理解層面很難將各知識點融會貫通，在實踐操作中更難以靈活運用。強化實踐教學，創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，需要突破傳統(tǒng)教學理念的束縛，實現(xiàn)以“教”為中心向以“學”為中心的轉變，采取互動式教學方式，激發(fā)學生的主觀能動性，提高學生思考問題，分析問題的能力。

2.2 實驗方面

實驗類課程主要包括谷物精深加工系列綜合實驗、產品競賽及課余科研。以往綜合實驗普遍面臨的問題是實驗設備少、指導教師少而學生人數(shù)多，實驗步驟基本上是老師設計出來的，學生只是單純驗證，簡單重復即可完成實驗，主動性不強，對實驗原理及步驟缺乏思考，存在動手不動腦的現(xiàn)象。學生僅僅把利用實驗設備完成實驗看作是獲得學分的途徑，缺乏探索精神、惰性大。為了了解本方向本科生實踐能力與創(chuàng)新意識的現(xiàn)狀，筆者對本學科方向本科生進行了座談調查。從座談結果看，目前普遍對谷物科學與工程專業(yè)的內涵不甚了解，尤其是對谷物相關的工程設計不感興趣或者是懼怕，而僅僅對一些產品設計競賽和課余科研比較熱衷，主要是這些能夠為其綜合測評加分或者能夠免推研究生，凸顯了當前本科學生學習上的短視性。這些學生對自己的實踐能力和創(chuàng)新意識的自我評價較高，但實際行動則不足，進行實驗課題時缺乏實踐創(chuàng)新的方法和毅力。

2.3 實習方面

實習類實踐課程主要包括生產實習和畢業(yè)實習。生產實習通常安排在大三的暑假前后進行，畢業(yè)實習一般在大四的下學期進行。學生可到相關的面粉廠、米廠和食品加工廠參觀交流。實習類環(huán)節(jié)主要存在實習單位不好聯(lián)系，面對有限的實習單位，學生挑選的機會少，還有部分學生選擇不對口的實習單位以及實習內容，使得實習內容的深度和廣度難于控制。另外，由于企業(yè)考慮到實習生人身安全和商業(yè)信息安全等問題，不愿意安排眾多學生長時間駐留在本單位參與實習工作和設備操作。有些企業(yè)礙于老師面子勉強答應，也會想方設法壓縮實踐時間，學生和帶隊老師與現(xiàn)場技術人員面對面交流的機會較少，致使實習變成參觀，根本達不到實習效果。

2.4 設計方面

設計類實踐課程主要包括課程設計和畢業(yè)設計。要求每個學生獨立完成一項工藝設計，能夠查閱相關設計規(guī)范、手冊及標準圖，畫出整個工廠的平面圖，車間布置圖和工藝流程圖。課程設計和畢業(yè)設計中，一個教師要指導十幾個學生，并且現(xiàn)在學生都是用電腦畫圖，沒有固定的設計教室，很難找到一個合適的地方把所有的學生集中起來進行設計指導，監(jiān)管不到位，學生很容易互相抄襲，應付設計作業(yè)。專業(yè)課教師缺乏實踐經驗也是影響設計類課程實踐效果的瓶頸之一，由于學校在引進人才時過分注重學術水平，而忽視了人才的實踐能力，大多數(shù)指導教師本身就缺乏工程實踐經驗，無力對學生的實踐實習進行有效的指導和監(jiān)督［3］。其結果必然是：指導教師應付完成課時任務，學生應付完成實習學分；所謂的設計往往變成了簡單模仿，難以體現(xiàn)學生個人的創(chuàng)新性，設計的內容抄襲、雷同情況比較多，實習效果可想而知。

3 谷物科學與工程方向實踐教學改革的思路措施

基于上述問題，江南大學食品學院針對谷物科學與工程專業(yè)的教學特點，構建了“強化谷物工程實踐教學，實施產學研結合，注重課余科研活動等實踐環(huán)節(jié)”的創(chuàng)新培養(yǎng)模式。充分利用學校和學院各相關學科交叉和資源共享的優(yōu)勢，創(chuàng)建科學的實踐教學模式，切實加強實踐教學環(huán)節(jié)，將實踐教學方式由過去的“封閉式”改為“開放式”，使學生將所學的專業(yè)知識和實踐緊密結合，不斷接觸新思維、新工藝、新技術和新手段。注重培養(yǎng)學生的組織能力、動手能力和自我管理等能力。

3.1 改革專業(yè)課的授課方式，引入專業(yè)工程實踐教學

針對專業(yè)課學時少，谷物專業(yè)的本科生對專業(yè)課不感興趣、懼怕的現(xiàn)象，改變《谷物加工工藝學》這一主要專業(yè)課的授課方式，采取了“精講多實踐”的教學模式。先拿出2／3的學時對《谷物加工工藝學》專業(yè)課的主要內容進行精講，借鑒MBA的教學模式，采用大量的案例教學圖片展示給學生，圖文并茂授課，使學生在短時間內得以直觀理解和掌握所學內容。同時，在課堂上通過導入大量的實例開展課堂討論，加深學生對理論知識的理解。教學中理論聯(lián)系實際，結合我校對谷物的科研開發(fā)工作，以谷物的粗加工和精深加工為例開展案例分析，使學生的分析能力，思路得以拓展，并且活躍了課堂氣氛，教學效果得到明顯改善。為培養(yǎng)學生主動學習能力，我們還拿出1／3的學時讓學生當主角，將學生隨機分成3個小組，分別做米廠、面粉廠和淀粉加工廠的工程設計。讓學生查閱相關的設計手冊和專業(yè)書籍，要求學生將設計的圖紙及設計說明整理成多媒體形式，在課堂上進行交流和討論，激發(fā)學生的學習興趣，鼓勵學生積極踴躍參與，運用這種綜合教學方法培養(yǎng)學生探究知識、分析和解決問題的能力。

3.2 通過“兩加強兩培養(yǎng)”強化谷物工程實踐教學

“兩加強”即學生實習和課程設計工程實踐教學的加強。改變以往本科生生產實習“走馬觀花”、畢業(yè)實習“觀摩不動手”、課程設計“胡亂抄抄”的模式，對學生的生產實習、畢業(yè)實習和課程設計嚴格要求，增加工程實踐教學的多樣性、綜合性和開發(fā)性，將實習和后續(xù)的課程設計有機的結合起來。生產實習和畢業(yè)實習實行小組論證制，按照學生人數(shù)分小組討論，要求學生對不同的谷物粗加工和深加工工廠的工藝進行論證，針對車間內某一實際問題或難題找出相應的解決辦法，形成工藝論證報告，并要求學生能夠繪制出完整的車間工藝流程圖、車間平面圖和設備小樣圖。這樣既可以保證實習時間和實習效果，又可以讓課程設計和實習兩個實踐環(huán)節(jié)結合起來，真正培養(yǎng)學生的專業(yè)工程實踐能力。

“兩培養(yǎng)”即對專業(yè)課年輕博士老師和學生的工程技能培養(yǎng)。通過工程背景深厚的教授帶隊去谷物加工企業(yè)實習、企業(yè)中試試驗基地參觀、企業(yè)技術骨干和專家教授專題報告會等多種手段加強對青年老師和學生的培養(yǎng)。首先注重培養(yǎng)技術過硬的專業(yè)工程教學教師隊伍，強化專業(yè)課和專業(yè)基礎課青年任課老師的生產實踐能力，使其真正成為理論與實踐相結合的專家；另一方面也著力培養(yǎng)和調動學生的專業(yè)學習興趣和主動思考能力，真正做到理論聯(lián)系實際。

3.3 “專業(yè)系列綜合實驗＋專業(yè)工程設計”的實踐教學模式

谷物科學與工程專業(yè)是一個應用性極強的專業(yè)，企業(yè)對本專業(yè)學生的要求是既要掌握與專業(yè)相關的科學技術原理，能夠進行一定的科學技術研發(fā)，又要能夠在實踐中得以應用，把研發(fā)的產品進行大規(guī)模工程化生產。基于此，可在谷物科學與工程專業(yè)本科生中組織實施“專業(yè)系列綜合實驗＋專業(yè)工程設計”的實踐教學模式。編寫谷物主副產品精深加工系列綜合實驗講義和谷物科學與工程專業(yè)工程設計要求，根據實驗講義和設計要求組織實施系列綜合實驗和專業(yè)工程設計，使學生能夠初步了解谷物專業(yè)的相關的工程設計，提高其科研開發(fā)能力。

3.4 實施產學研結合，搭建專有實踐教學平臺

學校在選擇校外實習基地時，要求企業(yè)與專業(yè)設置吻合，并具有先進的設備、加工工藝和現(xiàn)代組織管理。通過安排學生到實習基地進行實習、觀摩，使學生熟知谷物加工相關企業(yè)和科研院所的組織管理模式和產品開發(fā)過程。學校通過與相關企業(yè)和科研院所聯(lián)合建立研究中心、中試試驗基地、培養(yǎng)基地和實習基地，為學生提供相對穩(wěn)定的校外實習場所，也可與相關單位的研究人員或工程技術人員聯(lián)合指導學生的畢業(yè)課題，讓學生通過參與實際工程項目得到更全面的鍛煉［4］。目前，我校谷物科學與工程專業(yè)形成了江蘇省淮安新豐面粉有限公司、河南開封市天豐面業(yè)有限公司、江蘇省高郵市雙兔米業(yè)有限公司、河南永城彌諾食品有限公司、江蘇上一道科技股份有限公司、江蘇思味坊食品有限公司等新型的教學科研實習基地。

3.5 注重課余科研活動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力

充分利用學校、學院和國家重點實驗室的有利條件，創(chuàng)造各種機會，支持和鼓勵大三、大四的本專業(yè)學生積極參加全國“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)大賽、省級和校級創(chuàng)新性實驗計劃、課外科技作品競賽和課余科研項目等。將其納入正常的教育教學管理之中，并建立起規(guī)范化、制度化的學生課外活動體系。這些是課堂教學的延伸和補充，對于激發(fā)學生學習興趣，開闊學生視野，了解最新的科技發(fā)展成果，提高動手能力和分析、解決問題的能力，都顯得十分重要。通過這些實際的科研工作使他們掌握更多的知識，充分激發(fā)學生的主觀能動性和創(chuàng)造力，其創(chuàng)新意識和實踐能力得以提高，為日后步入社會、服務社會打下良好的基礎。

4 谷物科學與工程方向創(chuàng)新模式培養(yǎng)的成效

通過對谷物科學與工程方向實踐教學體系研究，建立了適合本方向工程實踐能力和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式，并將上述模式應用于本校谷物科學與工程方向本科生的實踐培養(yǎng)中。近年來，本方向本科畢業(yè)生社會接受度和認可度不斷提升，名企就業(yè)率逐年提高。很多畢業(yè)生都進入了糧食行業(yè)的龍頭企業(yè)，比如，中糧集團、益海嘉里、嘉吉、通用磨坊、國民淀粉、旺旺、布勒等公司。用人單位的反饋信息表明谷物專業(yè)畢業(yè)生得到社會充分認可，特別是在研發(fā)能力、工程設計能力、創(chuàng)新意識等方面倍受贊譽。此外，國家級、省級和校級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃、院級課余科研和學會企業(yè)創(chuàng)意競賽對本專業(yè)學生的覆蓋率高達60%以上，并且科研成果以發(fā)表學術論文、申請發(fā)明專利、獲得獎勵等形式涌現(xiàn)。

谷物科學與工程方向學生的工程設計能力和創(chuàng)新意識的提高是一個系統(tǒng)工程，需要相關基礎課程（如工程制圖、CAD繪圖、機械設計）的有力支持。創(chuàng)新培養(yǎng)模式的建立和完善是一個長期不斷修訂的過程，課題組需要在實施過程中及時歸納總結，求真務實，不斷提高實踐教學質量。

1 中共中央國務院.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）［EB／OL］.（2010－07－29）［2013－09－10］.http：／／www.heao.com.cn／main／Html／Up Load Files／%B9%FA%BC%D2%D6%D0%B3%A4%C6%DA%BD%CC%D3%FD%B8%C4%B8%EF%BA%CD%B7%A2%D5%B9%B9%E6%BB%AE%B8%D9%D2%AA.htm

2 徐典，歐明喜，卜長明.培養(yǎng)創(chuàng)新能力的實踐教學平臺建設探討［J］.重慶科技學院學報（社會科學版），2013（7）：192，196.

3 楊春梅.提高高校教師實踐教學能力的路徑及措施［J］.吉林工商學院學報，2013，29（3）：97～99.

4 黃大乾，張少翃，陳建軍.基于學生自主學習的實踐教學體系和平臺構建［J］.實驗技術與管理，2013，30（8）：179～182.