“五聯動式”創新性應用人才培養路徑探討與實踐
——以生物科學專業《香料產品開發與應用》課程為例

李莉,杜永華,吳芳,魏琴*

1(宜賓學院，香料植物資源開發與利用四川省高校重點實驗室，四川 宜賓， 644000)2(宜賓學院 生命科學與食品工程學院，四川 宜賓， 644000)

《中華人民共和國高等教育法》第五條明確指出，高等教育的任務是培養具有社會責任感、創新精神和實踐能力的高級專門人才，2015年教育部、發改委和財政部聯合印發了《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》(教發 [2015]7號文件)，正式提出引導部分普通高校向應用型本科高校轉型；2019年1月24日國務院又在《關于印發國家職業教育改革實施方案的通知》中要求，到2022年，一大批普通本科高等學校向應用型轉變。在高校應用轉型背景下，如何培養同時具有創新精神和實踐能力的高級專門人才是重要課題。創新人才培養模式、優化專業布局、改革課程設置、革新教學方式、擴寬培養渠道、注重實踐教學、構建具有應用型特征的課程與評價體系等是落實高等教育法體現創新精神和實踐能力培養的重要舉措，也是應用轉型高校發展改革的方向[1-3]。但目前高校創新教育存在著一些地方和高校重視不夠，創新教育理念滯后，與專業教育結合不緊，與實踐脫節等問題，嚴重影響了高校創新體系的完善和實效性，創新創業教育與專業教育存在“兩張皮”現象，也是目前國內大部分應用型本科高校創新創業教育與專業教育相互獨立甚至背離的真實寫照[4]。

本團隊所在的宜賓學院是四川省整體轉型發展改革試點院校之一。基于應用轉型發展背景，結合目前國內香料人才匱乏(目前只有上海應用技術大學從2016年開辦了“香料香精技術與工程”專業，尚未畢業學生)和團隊的科研基礎現狀，以及師范生特色專業技術往往不足的現狀，我們在生物科學專業(師范類)開設了《香料產品開發與應用》特色課程，并在培養方案中加以固化。“聯盟-平臺-項目-團隊-課堂”五要素在自編校本教材(講義)、改革實踐教學、優化課堂設計、延伸第二課堂等教學環節發揮著相應的積極作用，體現著“產-科-教”的融合，訓練學生的創新精神和香料類特色技能，為社會培養具有一定香精香料技術的人才和為中學培養輸送師資隊伍。

1 發揮聯盟-科研-團隊作用編寫校本教材(講義)

《國家基礎教育課程改革指導綱要》指出，學校在執行國家課程和地方課程的同時，根據當地社會、經濟發展的具體情況，結合本校的傳統和優勢、學生的興趣和需要，開發或選用適合本校的課程。四川是香料植物資源大省，不少特色優勢森林香料植物如香料蔬菜、香料飲料、香料飼料、香料藥材等資源亟待挖掘；油樟、檸檬、花椒、艷山姜、巖桂等香料產業有較好發展。我校所在的宜賓市素有香料植物“油樟王國”之稱，是2017年全國首批由九部委認定的特色農產品優勢區。聯盟、科研、團隊為自編產-科-教融合的校本教材(講義)奠定了充分必要的條件。

校本教材(講義)編寫的產業基礎：2016年，以課程負責人為理事長成立了宜賓市香料植物開發利用產業知識產權聯盟，并獲得國家知識產權局立項備案注冊，聯盟成員單位為涵蓋種植、初加工、精深加工企業、三產企業的若干香料企業。

校本教材(講義)編寫的科研基礎：2009年以來，先后立項成立“油樟資源與利用四川省青年科技創新研究團隊”“香源生物及產香生物技術省屬高校科研創新團隊”“生物資源副產物綠色利用宜賓學院科技創新研究團隊”等多個科研創新團隊。

校本教材(講義)編寫的師資基礎：在科技活動過程中，培養了一批從事香料研究的植物學、天然產物、儀器分析、食品專業、獸醫專業、化學分析等專門人才。

1.1 教材(講義)的內容構建

如表1所示，教材(講義)的構建包括理論教材(講義)和實驗教材(講義)兩部分。

1.2 教材(講義)的特點

1.2.1 理論教材(講義)的特點

1.2.1.1 教學重點與地方產業結合

本教材(講義)第一部分(基礎知識部分)的知識深度和廣度以應用基礎為度。導論中介紹香料產業的現狀和未來等內容時以四川特色優勢產業如油樟、檸檬、巖桂、花椒、艷山姜等為案例概述全國香料產業的一些共性問題。在第二部分(香原料及其制備)中，由于四川的香料產業以天然香料為主，有名的合成香料企業較少，且不是四川香料產業發展的主要方向，因此該部分內容僅簡單介紹合成香料及其制備方法，主要以天然香料及其制備為重點。在天然香料的制備方法中，以包括油樟、巖桂、花椒、艷山姜等在內的多數精油提取適用的水蒸氣蒸餾法、檸檬精油適合的壓榨法為講解重點。第三部分(香料制品及其應用)中，除香產品及其制備為基礎必須掌握以外，我們以天然香料的應用，如制備天然香料的各種緩釋劑及其在農業、食品、日化領域中的應用進行著重介紹。

1.2.1.2 教學案例盡量來自科研成果

由于本教學團隊從事天然香料研究十余年，其研究內容涉及香料植物的種植、提取、精深加工、精油利用、副產物資源化利用、內生菌等方面的研究，特別是油樟全產業鏈的研究，形成了一系列論文、專利、成果獎及創新產品。這些都是本團隊教學中的優秀案例。由于沒有碩士點，本團隊很多科研成果都是本科學生參與完成的，所以很多成果案例都是授課學生的師兄師姐們完成的，他們也申請大學生創新創業項目開展研究，成果用于學科競賽，獲得了很多省級獎勵。如，從2015級生物科學專業同學(第一屆開設該課程的學生)到2016級同學，共獲得香料領域的省級以上大學生創新創業訓練項目 14項，獲得省級以上的學科競賽如四川省大學生生命之星、互聯網+、創青春、創客中國、生物與環境等科技創新大賽三等獎以上9項，輻射學生80%以上。教師給2017級學生授課時，以相應內容的學生成果作為案例講解，并展示2015級和2016級學生的署名作品，極大地激發了授課學生的創新熱情和興趣，促進了他們自覺、積極報名參與香料課題研究。學生認為貼有自己姓名的作品能在下一年級同學中展示是莫大的榮幸。實踐證明，這是一個很好的激勵方案。

同時，在進行一些傳統技術的不足授課時，我們會介紹本團隊及聯盟成員單位研發的一些先進的技術成果，其先進性、創新性的解析能很好地激發學生的創新意識。而先進技術比傳統技術的優越性又能激發學生的創新熱情。如學習了我們自主研發的多功能水蒸氣蒸餾裝置、芳香油連續蒸餾裝置等大大改進傳統的技術手段之后，學生的創新熱情明顯高漲。

1.2.2 實驗教材(講義)的特點

1.2.2.1 項目涉及的內容豐富，學生選擇余地大

項目內容涵蓋理論教學中精油的檢驗、提取及產品的制備等主體內容，涉及的香料技術多，學生學習后可掌握基本的香料技術和具備基本的技術應用能力。

1.2.2.2 項目在中學可實施

這些實驗項目的選擇，一方面考慮實驗內容的系統性，另一方面考慮中學生物學實驗室的條件情況。學生開設的這些實驗內容基本上都可以在中學實驗條件下實施，實用性很強。學生根據教師提供的備選內容，自主選擇感興趣的內容，自行設計實驗方案，獨立進行實驗研究，提高了學生的動手操作能力。

1.2.2.3 實踐性教學課程構建

課程構建為《基礎性實驗》《綜合性實驗》《設計性實驗》。這打破了傳統的依托課程的實驗課程體系，構建了以項目為載體的遞進式實踐能力培養體系。

2 通過平臺-聯盟-團隊結合完成實踐教學

2.1 平臺的作用

實驗內容中的驗證性實驗安排在教學實驗室進行，綜合性實驗和設計性實驗安排在科研平臺進行。2014年我校成立的香料植物資源開發與利用四川省高校重點實驗室，承接了若干教師、學生的科研項目及行業、企業和國內外學者的研究工作。香料植物資源開發與利用四川省高校重點實驗室專門設計了一整套適合本科學生進入科研平臺開展實驗的管理制度，如入室考試制度、晚上借鑰匙制度、周末及節假日指導老師值班制度等，確保實驗室全天候對本科學生開放，創設了開展課程綜合型實驗、設計型實驗的運行管理模式。所以，香料植物資源開發與利用四川省高校重點實驗室平臺是課程綜合型實驗、設計型實驗的重要陣地。

2.2 聯盟的作用

黨的十九大報告提出了“深化產教融合、校企合作”的明確要求，通過校企合作、產教融合，能夠將教育活動與社會生產活動緊密聯系，有效促進工學結合、雙向參與[5]。宜賓市香料植物開發利用產業知識產權聯盟的成員單位為若干香料企業，能為學生提供大量實習見習機會。學生隨時可以接收到香料資源和產業方面的信息，隨時可以由老師安排到企業采樣、參觀考察，如芳香油提取企業、精深加工企業都是我們的教學實踐基地，企業考察機會越多，學習直觀性、興趣性更強。特別是宜賓市倡導香料產業第一、二、三產業融合發展，學生在旅游觀光過程中也可以學到不少香料知識。

2.3 團隊的作用

根據學生選擇的綜合性和設計性項目的情況進行分組，然后根據專業方向指派課程組教師作為某項目的指導老師，形成“教師+學生小組”的師生團隊開展實驗。在學生做完實驗后，安排一次小組之間的交流討論，這樣每個小組都會對其他小組的實驗而自己沒有涉及到的內容有所了解，增加學生對學習項目的覆蓋度。

3 課堂教學改革使學生創新精神得到培養

3.1 科研思維和科研案例貫穿教學過程始終

該課程是由教師科研成果催生而成的。教師團隊近年來取得的成果有四川省科技進步二等獎1項，宜賓市科技進步一等獎、二等獎各1項；發表科研論文120余篇，其中SCI收錄16篇，授權發明專利10項。教學團隊教學中將嚴謹的科研思維貫穿始終，適時將科研成果取得過程中的代表性過程、問題發現、問題提出、方案設計、結果分析等過程和學生分享，通過啟發式設問啟發學生進入教師的科研思維中，讓學生思考方案設計和預測結果等，極大地激發學生的興趣，培養學生的科研思維，激發創新思維。

3.2 優化設計課堂綜合訓練方式實現學生綜合素質的訓練

課堂綜合訓練是學生全民全程參與的重要手段(圖1)，課堂教學方式的優化設計是學生全民全程參與的重要保障。優化綜合訓練和考核方案，可調動每一位學生參與訓練的積極性。教學中開展了綜述撰寫、科技項目申報書撰寫等綜合訓練，其中教學團隊認為最能訓練學生創新思維能力的訓練是要求學生撰寫大學生創新申報書、大學生創業申報書、商業計劃書。為調動所有學生的積極性，訓練環節設計如下：

(1)教師講解指導申報書的撰寫。教師用1節課的時間講解申報書中各個內容撰寫的方法、資料查詢的方法。

(2)學生分組撰寫申報書。每5人組成1個小組，自擬題目撰寫。

(3)教師修改申報書和PPT。每小組定稿之前發1～2次給老師修改，定稿后學生制作PPT，PPT定稿之前，發給老師修改1次。

(4)學生上臺陳述。每小組安排1人到講臺講解。講解人員的確認不由小組內部推選，而是由老師或其他小組的同學根據事先確定的每位同學在小組內的編號，臨時隨機確定。為小組得到更好的成績，每一位同學必須認真對待，大家會共同完成討論方案，表達有優勢的同學幫助講解相對弱一些的同學，互相鼓勵、互相幫助、互相討論的風氣體現較為充分。這樣也避免了由小組內部確定講解人員后其他人有偷懶的可能性。

(5)回答問題環節。小組PPT陳述匯報后，其余4人上臺與陳述人一起接受其他小組同學和老師提問。

(6)成績評定。被考核小組的成績由老師和其他小組同學根據陳述和回答問題情況共同打分確定。這個過程中，被考核小組和其他小組同學都得認真對待，才可能提出問題和回答問題。如果其他小組沒有問題或自己提出的問題過于簡單，被考核小組的成績會相對較高。因此，為了盡量對被考核小組提出多而難的問題，其他小組就會積極努力地思考問題，尋找被考核小組的不足。同學們根據發放的評分表格進行客觀公正評分；每組不對自己組打分。這種小組之間互相牽制的方式有效調動了學生的積極性。訓練結束后，每組同學提交答辯后的申報書定稿和PPT定稿給老師。

該課堂訓練方式不僅培養了學生查閱整理資料的能力和團隊協作能力，也能極大培養學生的批判思維能力和創新想象能力。實踐證明學生在這個過程中綜合能力得到了很大提升。

圖1 課堂綜合訓練Fig.1 Comprehensive classroom training

4 利用項目—團隊拓展學生第二課堂

對于創新型人才培養，將科研訓練與本科課程教學相結合，組織學生開展形式多樣、內容豐富的科研實踐活動，引導學生在科研活動親身實踐中培養發現問題、分析問題和解決問題的能力，不斷增強創新意識，培養創新精神，提高科研實踐操作技能是培養大學生創新能力和實踐能力不可或缺的有效途徑[6-7]。學生經課堂綜合訓練培訓后，通過發放助研費的方式鼓勵學生參與教師的科研項目，鼓勵發表論文和申報專利；課程組仍然以“指導老師+學生小組”為團隊單位為學生團隊設計香料領域項目的申報和開展大學生創新創業項目、各種學科競賽、開展香料展銷會、參加食用菌協會(利用天然香料脫油葉渣種植食用菌)等第二課堂活動。這些活動的結果經指導老師認定，可以作為學生完成培養方案中創新學分的修讀成績。通過這些訓練，學生的協作精神、寫作水平、創新意識、特色技能得到進一步的提高。

創新性應用人才培養是新時代高校教育改革轉型的重點關注問題，有效整合校內外資源，加強課程教學體系建設是創新性應用人才培養的有效手段。“聯盟-平臺-項目-團隊-課堂”五要素服務于課程建設并貫穿于教學過程的始終，該五聯動式培養模式將學校、企業、老師、學生有機整合到教學循環中，能有效激發學生參與實踐創新的興趣和熱情，培養提升學生的創新意識和實踐能力。