協同理論指導下的食品科學專業實驗教學模式多維度實現

穆渴心，李述剛，王 然，劉 棗，鐘曉凌

（湖北工業大學生物工程與食品學院，湖北武漢430068）

協同理論指導下的食品科學專業實驗教學模式多維度實現

穆渴心，*李述剛，王 然，劉 棗，鐘曉凌

（湖北工業大學生物工程與食品學院，湖北武漢430068）

協同理論指導教學盡管已經在國內開展了大量嘗試和應用，但協同理論指導下的高校專業實驗教學模式研究相對較少。食品科學實驗教學對學生的創新創業能力提升至關重要，協同理論指導實驗教學有利于建立開放共享的高校食品科學專業實驗教學環境，使教育教學可持續化，全方位滿足校、企、師、生的利益需求。協同理論指導下的食品科學實驗教學模式多維度實現，需要在專業教師隊伍、實驗與實踐環節、專業知識模塊、教學方式與方法、德育與智育等多個維度展開。

協同理論；食品科學；實驗教學；高校；多維度

1 協同理論概述

自20世紀70年代赫爾曼·哈肯創立協同理論（Synergetics）以來[1]，國內外學者已將協同原理應用于經濟、政治、文化等諸多領域。“系統之中的各子系統間相互影響、相互合作”概括了協同學理論的基本原理，協同理論認為，一個穩定的系統是由若干子系統構成，穩定系統的維系和發展之中存在子系統間的競爭與協作，子系統的獨立運作看似無序，卻產生了1+1＞2的功效[2-3]。協同理論指導教學的嘗試，按照Buckley的說法“協同教學已經存在了數千年”，協同教學就是在協同理論的指導下，在教學活動之中尋求教學過程的各構成要素間相互協調、相互平衡，以提高教學效率，使學生獲得全面和諧的發展[4]。2016年11月，教育部印發的高等學校“十三五”科學和技術發展規劃中指出：要堅持開放協同，構建科研組織新機制[5]。協同理論指導教學盡管已經在國內開展了大量嘗試和應用[6]，但協同理論指導下的實驗教學模式還比較單一、籠統，推行協同化實驗教學需要在實踐之中持續細化和深入。

2 食品科學與工程類專業實驗教學現狀

食品科學與工程類專業是集理論研究與專業實踐于一體的工程應用型專業，現代食品工業的發展要求食品行業人才具備較強的專業理論素養和實踐動手能力。食品科學與工程類專業教學的重點在于通過專業課程訓練學生獲得食品生產技術管理、產品開發、科學研究等方面的基本技能，從理論和實踐2個方面培養食品領域高素質人才。

近年來，我國高校相繼提出要以培養卓越農林高素質人才為主要目標，湖北工業大學食品科學與工程專業先后獲批了湖北省戰略新興學科和荊楚卓越農林人才培養計劃重點建設支持。然而，如何在學校食品專業培養上將專業基礎實驗、綜合認知和設計、專業創新創業實踐、研發創新型實踐活動有機結合是該專業教學所面臨的一個嚴峻而棘手的問題，尤其是在食品產業和科技飛速發展的今天，實現湖北工業大學食品科學專業實驗教學體系在專業實踐教學、科研技能訓練和創新創業能力培養上的多維度提升，協同理論是致勝法寶。

3 協同理論指導食品科學專業實驗教學模式的價值

3.1 多元開放共享的食品科學專業實驗教學環境

協同教學最早是由“Teaming teaching”翻譯而來，后期則將“Cooperative teaching”也譯成協同教學，“Cooperative”則能更好闡明協同教學之中存在合作、共享的含義。Bair和Woodward最初認為協同教學是教師之間的“互補式”協作，對教師的成長和教學的發展有利[7]。實驗教學資源由實驗教師隊伍、教學理念、實驗管理制度、實驗教學方法、實驗室文化構成。食品科學與工程類專業實驗教學有別于其他學科的實驗教學，完成一項實驗任務，往往需要借助多種儀器，涉及多個章節或多門課程，因而將協同理論應用于實驗教學，可以更好地促進各項資源的開放共享。

3.2 教育教學的可持續化

健康有效的高校發展模式要以科研帶動教學，以教學引導就業，以就業促進招生[8]；食品科學專業實驗教學環節是專業學生創新創業能力提升的重要平臺。因而，食品科學專業實驗教學需要整合出一條專業實驗教學發展鏈，即在協同理論指導下實施好科教融合、資源協同的實驗教學平臺建設，在教學硬件與教學軟件上提升專業實踐平臺的綜合利用率，進而實現實驗教學的可持續、多維度發展。同時，協同理論指導實驗教學，有利于高效率解決需求問題、科技領域的前瞻性問題，有利于踐行“以人為本、綠色高效”的教育發展理念，進而實現“產學研”一體化開放協同發展。

3.3 滿足校、企、師、生的利益需求

寬口徑、復合型人才的培養是國家層面推進教育改革的核心任務，協同的實驗教學理念有利于促進創新驅動發展戰略的實施，提高食品科學專業人才培養效率。此外，對于食品科學專業而言，協同型實驗室建設將大大提高基礎研究與學術水平發展效率。第三，對食品行業及相關績效單位而言，協同的實驗教學理念有利于以學促產、提升創新創業能力。第四，教師的協作共享有利于教育者的能力提升，實驗教學技巧的交流促進教學方式的改進和教育者的自我反思。第五，協同的教育理念最大受益者是學生，使學生適應能力更強，自主創新意識和創新能力穩步提升。

4 協同理論指導下食品科學實驗教學模式的多維度實現

協同理論支持實驗教學需要完備的支撐力量，在多個層面上實施協同型實驗教學模式創新。

4.1 協同型教學支撐力量

4.1.1 協同型實驗教學理念

開展協同理論研究以來，已建成大量依托于課題組或某項目的協同創新中心，但是以教學為目的的教師團隊卻甚少。因而，充分發揮協同理論的優勢并合理利用，切實提高實驗教學的水平，需要在教學理念和觀念意識上高度一致，以專門培養專業技術人才為特點，以提高學生動手操作能力、提高學生綜合素質為宗旨，做到理念協同和方法協同。

4.1.2 協同型實驗教學團隊

協同型教學團隊的構建要有明確的角色分配。目前，湖北工業大學食品科學與工程類專業實驗教學的開展主要依靠實驗教學中心，部分實驗教師由專職教師兼任，有些則由實驗技術人員擔任，由于受到學時、考核等因素影響，常常會出現實驗教學內容脫離生產實際的現象。因而，高校要堅持“雙重教師”建設，即合理引進高水平的專業教師，亦可外聘一部分具有企業工作經驗的實驗教師，在此基礎上，適當增加在校教師與企業、工廠、科研院所的交流，及時更新教學內容，增強實驗教學的實用性與先進性。

4.1.3 協同型實驗教學管理

良好的協同型實驗教學團隊要有完善科學的管理，實驗教師需要轉變思想觀念，將授課質量擺在首位，合理分配實驗教學任務。制定實驗教師團隊管理制度，規劃實驗教學任務，并選擇思想堅定、教學水平高和領導能力強的人擔任實驗教學團隊帶頭人，適當采取激勵措施鼓勵高校教師積極參與到實驗教學的改革和發展中來。對于協同型教學效果突出的單位或集體可設置教育行政部門進行組織與監督。

4.2 認知與設計實踐協同

實驗教學是基于問題、項目或案例等主題的討論式、參與式教學，其主要目標在于培養學生的動手操作能力，并進一步提升就業能力。因此，從增強學生的實踐能力角度出發，要加強食品科學與工程類在專業認知實驗教學與課程設計實踐的協同，進一步融合實驗教學與生產實踐，從根本上改善學生實踐操作水平。目前，我國食品科學與工程類專業普遍采用“4+3+1”的教學模式，即4個學期的基礎課程學習，3個學期的專業課程學習和1個學期的畢業設計。然而，經過“4+3+1”的教學模式培養后，學生的就業能力往往不能滿足社會需要。對此，湖北工業大學提出新型的“3+1”型人才培養模式，以大學生實踐基地建設為突破口，從改革人才培養方案入手，采用3年在校學習理論知識、1年工廠實踐鍛煉的形式，將實驗教學主陣地部分轉移，在工廠成立“以企業為主”的創新型實驗教學基地，使學生切實將實驗操作能力向實際生產轉變。

4.3 專業知識模塊協同

食品科學與工程類專業目前已發展出一個比較完整的學科體系，包括多個方向的專業課程，湖北工業大學目前已開設化學類、微生物類、加工制造類和分析與檢測類實驗課程，包括“食品工藝學實驗”“食品分析實驗”“食品微生物實驗”“食品生物技術實驗”等。基于協同理論的視角，打破學科內不同課程的壁壘，融合新知識的同時鞏固舊知識，可以提高知識傳授的效率。以“食品分析實驗”為例，原有“電位法測定食品pH值”一節，經過授課教師基于知識模塊協同的考慮，將其改為“飲料總酸度及pH值的測定”，在掌握pH值計使用方法的基礎上，鞏固了食品化學中“酸堿滴定”的基本操作。又如“食品工藝學實驗”中，將原課題“酸奶發酵產品制作”改成“后熟對發酵乳制品風味的影響”，將酸度測定方法、黏度測定方法融入教學之中，既實現了發酵乳制備方法的講授，又學習了食品總酸度與黏度的測定，一舉兩得。

此外，深化實驗教學知識模塊間的協同要以前沿問題研究牽引教學發展方向，促進課程之間交叉，這是新形勢下改善實驗教學知識結構單一、實驗操作方法過于傳統、與社會生產實際差距較大的有效手段。

4.4 實驗教學方法協同

4.4.1 互動型教學方法協同

教學的有效實施，如果說教師是主導性力量，學生是教學的主體，那么教學方法則是實施教學的手段。實驗教學更加強調學生的主體地位，因而增強實驗課程的趣味性與互動性，可以有效提高學生的學習主動性。教學中要更加關注學生對實驗操作環節的掌握，以及實驗環節對了解實際生產需要的輔助作用，更加重視學生解決實際問題的能力、自主學習能力、創新和團結協作能力。

4.4.2 互補型教學方法協同

實驗教學F2F（Face to face）的模式使其互動性和開放性明顯優于課堂教學，更加有利于開放性教學方法的實施。但是，單一的教學方法很難有效覆蓋所有教學目標，因而有利于學生的個體化發展的做法需要幾種教學方法綜合運用。如同伴教學法結合案例教學法，可應用于理工科的驗證性實驗和綜合性實驗。此外，任何一種教學方法均具有其優勢與短板，沒有一種教學方法可以完美解決教學中的全部問題，教學要發展、教育要與時俱進，就需要教學方法之間有機結合或互相協調發揮作用。

4.4.3 個體化教學手段協同

培養模式多樣化，以滿足學生個體化需求是教育也是實驗教學的根柢。自1879年馮特“個體差異論”[6]的研究開始，科學家便一直在尋求一條能更好處理教學中個體差異的有效途徑，“因材施教”“個別指導教學（Individual-guided education，IGE）”等概念應勢而生。因而，在實驗課程授課內容安排上要將學生的個體化成長發展目標和課程內容有機結合。基于尊重學生個體化差異的考慮，湖北工業大學針對應用型、復合型和創新型人才的培養制訂出了“721”人才培養模式，對本科培養中70%左右的學生，以動手能力為培養重點；對20%左右的學生，以復合型知識培養為主；對10%左右的學生則以創新能力培養為重點，多管齊下，取得了較好效果。

4.5 德育與智育協同

立德樹人是教育的根本任務，新形勢下迫切需要整合“德育”與“智育”。德育功能作為教育的內在性質，決定了德育不僅是“專門的德育工作者”的任務，更是每一位教育工作者的本職工作。伴隨食品產業的高速發展，部分食品行業從業者社會責任感缺失，法律觀念、自律意識淡薄，導致了“三聚氰胺牛奶”等惡性食品安全事件頻發。實驗教學環節有利于學生樹立正確觀念并融會貫通于實踐之中，因此實驗教學的德育功能滲透需要在高校教育改革的深化之中獲得強化。道德理論協同型實驗教學要強調良好的操作規范，培養協作共享、與人為善的精神，并注重尊重科學、嚴格自律的慎獨意識培養。

5 結語

長期以來，高校始終以提高教育質量為根本任務，實驗教學質量的進一步提升可以解決教育教學手段偏向理論化的問題，要將協同理論應用于實驗教學中，從開放共享的實驗教學環境構建角度出發，使教育教學可持續化，以滿足校、企、師、生全方位的利益需求，進一步堅持開放協同，是健全政產學研用協同創新機制的有效措施之一。

[1][德]赫爾曼·哈肯（Haken）.世紀文庫協同學——大自然構成的奧秘[M].上海：上海譯文出版社，2005：32-57.

[2]孫玲.協同學理論方法及應用研究[D].哈爾濱：哈爾濱工程大學，2009.

[3]靳遠川，張曉蕊.協同思維與協同教學[J].山西科技，2007（4）：72-73.

[4]吳立保，管兆勇，鄭有飛.行業特色型高校轉型發展的挑戰及戰略選擇[J].江蘇高教，2011（2）：63-65.

[5]教育部.《高等學校“十三五”科學和技術發展規劃》[J].高校教育管理，2017（1）：13.

[6]劉迎春.“協同教學”的理性分析與實踐展望[J].浙江師范大學學報（社會科學版），2010（3）：113-117.

[7]邢丹平.協同教學實施模式的構建和應用研究[D].上海：上海師范大學，2008.

[8]阮春杏.淺談高校招生、教學與就業的關系——以教學促進就業以就業引導招生[J].職業，2015（17）：138.◇

Realization of Multi-dimensional Experimental Teaching Mode in Food Science Discipline among Colleges and Universities Guided by Synergy Theory

MU Kexin，*LI Shugang，WANG Ran，LIU Zao，ZHONG Xiaoling
（School of Biological Engineering and Food，Hubei University of Technology，Wuhan，Hubei 430068，China）

Although synergy theory has been widely experienced and applied in guiding teaching activities around the whole nation，study of synergy theory applied to experimental teaching mode in colleges and universities is rarely reported.Professional experimental teaching plays a vital role in promoting students'capacities of innovation and entrepreneurship.With the guidance of synergy theory used in experimental teaching of food science discipline，it is beneficial for the building of open and shared experimental teaching environment in food science discipline among colleges and universities.So the teaching activities can become more sustainable on the one hand，and on the other hand，it is adequate to satisfy the different demands among universities，companies and students.In order to realize the multi-dimensional experimental teaching in food science discipline guided by synergy theory，the following aspects are necessary to be coordinated and cooperated together，including the teaching faculty，experimental and practical teaching section,professional knowledge teaching section，teaching methods and approaches，traditional moral and intellectual education and soon.

synergy theory；food science；experimental teaching；colleges and universities；multi-dimensional

G642

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.08.026

1671-9646（2017）08a-0080-03

2017-06-19

湖北工業大學教改課題“基于新工科與工程教育認證背景下的食品科學與工程專業人才培養方案優化及課程群建設研究”（201706）；湖北省教育廳2016年“荊楚卓越農林人才協同育人計劃”的研究成果（201609）。

穆渴心（1991—），女，碩士，助理實驗師，研究方向為食品科學。

*通訊作者：李述剛（1979—），男，博士，教授，研究方向為食品科學。