李菁,王儲炎*,楊柳青,李珂昕,張軼
合肥學院生物食品與環境學院(合肥 230601)
《教育部關于全面提高高等教育質量的若干意見》中明確要求將培養當代大學生實踐能力和創新創業能力作為首要任務[1]。2015年,國務院辦公廳下發了《關于深化高等學校創新創業教育改革的實施意見》[2],各高校根據創新創業教育改革的目標結合人才培養定位,對各專業人才培養方案均做了修訂。大學生創新與創業教育的實施不僅可以有利于就業率的提高,而且對國家經濟發展和國際競爭力的提高有重要影響。通過創新創業激發經濟活力,國家經濟發展動力由“刺激政策”轉換為創新驅動。應用型本科高校的屬性使其成為培養雙創人才的重要陣地,也是眾多創新成果的發源之地。應用型高校要想脫穎而出,勢必要加大創新創業人才的培養力度,為提高國家經濟運行質量和效率、促進地區經濟結構轉型提供強有力的智力支持[3]。
與研究型高水平院校相比,應用型本科高校的綜合實力相對較弱,要想獲得良好的發展,就必須將服務好地方經濟社會的發展為抓手,提高自身的社會影響力,辦出特色。應用型本科高校人才培養的主要任務是為社會生產的各行各業提供實踐能力強的高水平技術人才,因此關注學生雙創能力的培養必不可少。
應用型本科高校是培養應用型人才的主陣地,是區別于研究型本科高校的重要特征。如何避免人才培養的“同質化”是應用型本科高校人才培養的關注重點。隨著社會經濟結構的轉型升級,我國從“中國制造”正逐步轉向“中國智造”。中小微企業是我國經濟的主要組成部分,是增加就業、改善民生、促進經濟結構轉變的重要保障。據國家知識產權局統計,中國的中小微企業獲得了65%的發明專利授權和80%以上的新產品研發[4]。中小微企業大多是由具有雙創能力的實踐型人才創立,由此可見,應用型本科高校理應成為中小微企業主培養的搖籃,成為培養中小微企業的核心助推器。因此,培養具有創新能力的實踐型人才成為應用型本科高校人才培養的發力方向。
雙創教育是指創新教育和創業教育,其中:創新教育作為前驅,注重培養大學生的創新意識、創新素養與創新能力,側重于從思想層面轉變其思維模式和思維靈活度;創業教育作為后驅,將創新教育的新思想、新方法予以實踐化,側重于從實踐層面培養受教育者的創業意識、創業動機和創業方向[5]。以上教育理念恰好與應用型本科高校的人才培養理念完全契合。雙創教育不僅有利于培養學生的創新思維、增強學生的實踐動手能力,還有利于培養學生的創業意識,促進高校大學生的自主創業,提高就業率和就業質量。因此,雙創教育的實施對應用型本科高校人才培養具有十分現實的意義,它以提高人才培養質量為根本出發點,對培養高水平應用型人才具有積極的促進作用。
實驗課程是培養實踐動手能力的一種主要教學形式,成為應用型本科高校的人才培養方案的主要模塊之一。因此,對實驗課程教學模式的改革創新,是建設應用型本科高校的重要途徑。
“食品加工工藝學實驗”是開設了食品科學與工程、食品質量與安全專業的高校中必開的一門實踐性和技術性很強的專業實驗課程。該課程教學是以使學生掌握食品加工的基本原理、加工流程和操作技術為主要目的,因此實驗教學對此類課程教學而言,具有更加重要的地位和作用[6]。該課程著重于培養學生的實踐動手能力、觀察現象和分析問題的能力、設計實驗和創新思維的能力,是將食品工藝學及其他相關課程的理論應用于實踐的重要途徑。
食品行業關系國家民生,食品類專業作為應用性較強的學科,實驗教學的重要性不言而喻,但是一直以來對實驗教學的研究改革關注不足,同時受傳統教學思維的影響,實驗教學一直屬于理論教學的附屬品,并沒有得到與時俱進的發展,與應用型本科教育的定位和培養目標不符。主要存在以下問題:
隨著科學技術的不斷進步、國民經濟水平的不斷提高,人們對食品的要求也越來越高,新的加工技術、加工手段應用于食品企業中,新產品不斷涌現。新技術的出現豐富了食品加工形式,也營運而生了新的食品加工設備。由于高校實驗室建設周期較長、實驗教學學時有限、教師企業掛職經歷有限等客觀原因,實驗教學無法及時更新實驗教學設備、調整新的產品加工實驗項目或向學生完整展現一個產品開發的全過程,從而使實驗教學達不到預期的人才培養方案目標,也降低了學生對專業的學習興趣,使學生對食品加工產生片面的認識,認為食品加工是一個低技術含量的專業。
實驗教學是鞏固理論知識、提高動手能力、訓練綜合技能的重要環節。受傳統教育理念和教育經費有限的影響,長期以來,本科教學注重理論教育而忽略實驗教學,實驗往往被作為驗證理論的一部分,處于從屬地位,嚴重限制了學生實踐創新能力的培養。傳統的實驗教學過程是老師先集中進行授課,學生再按照講義按部就班地操作一遍,最后形成實驗報告上交。在課堂教學中缺少師生互動,更缺少學生的自主學習和思考,這不利于培養學生的主動性和創造性,也無法激發學生自主探索的興趣。
傳統的實驗教學考核成績來自于學生提交的實驗報告,這有很大的片面性。實驗報告內容主要有實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗原始數據記錄、實驗數據分析、思考題和總結幾個部分構成。實驗目的、實驗原理、實驗步驟都出自于實驗講義,學生可以直接抄寫,實驗數據分析、思考題均在課外完成,學生也可以互相抄襲,因此學生的實驗報告內容往往相似性很高,并無法真實反映學生在實驗課上的參與情況以及實踐動手能力的強弱。這種考評方式長期延續下來,導致學生對實驗課覺得無所謂,做不做差別不大;老師也教得很迷茫,雙方均沒有獲得感,學生的實踐動手興趣得不到激發,實操能力得不到訓練,創新思維更得不到培養,“教學相長”也無法實現。
“十三五”提出了食品工業領域的自主創新,隨著社會經濟和高等教育事業的發展,能夠熟練運用知識、解決生產實際問題、適應社會多樣化需要的高級食品加工專業方面的應用型人才已經成為社會和企業急需的人才。因此,針對目前實驗教學中存在的問題,對基于“雙創”背景下應用型大學食品加工工藝學實驗模式進行研究與實踐十分有必要。
課程負責人已于2018年成功申報了合肥學院校級課程建設類項目——“食品加工工藝學實驗”智慧課堂試點(項目編號:2018hfzhkt21),開展了大量的前期相關研究工作。針對食品加工工藝學實驗課存在的問題,進行了梳理,并通過智慧課堂試點工作對該實驗課的教學內容、教學形式、教學方法等做了優化改進,并取得了一定的效果。此外,課程團隊中的每一位老師都具備豐富地實踐教學經驗,多年來,指導學生參加省級、國家級雙創項目、“挑戰杯”項目等十余項,近三年指導學生參加創新類比賽屢獲佳績。
改變傳統的線下教學模式,采用線下教學與線上教學相結合的模式進行實驗教學(圖1)。線上教學指利用超星提供的學習通平臺,創建“食品加工工藝學實驗”課程門戶,將該課程的實驗內容實現云共享,貫穿課程的前、中、后。每一節實驗內容主要分為實驗預習、復習思考題和輔助學習資料三塊。教師自主設計和收集與實驗內容相關的資源,并將資源分類上傳到網絡教學平臺。輔助學習資料是線下實驗教學很好的補充,可有效解決因實驗場地有限、實驗設備更新不及時、實驗經費不足而導致的實驗內容無法與日新月異的食品加工技術與時俱進的窘境,通過視頻、電子資料可有效開拓學生視野,幫助他們及時了解工廠生產食品的現狀,提高他們對食品加工的認同感和興趣,為他們從食品加工理論知識向實踐轉變提供有力保障。

圖1 線上線下教學模式圖
同時,教師利用學習通平臺發布預習考核,學生在線上完成實驗課前預習并提交考核作業。教師在課前就能及時了解到學生的預習情況,針對學生在預習考核中集中出現的問題,掌握學生對此次實驗內容的理解弱項,有的放矢地對線下教學的側重點進行調整,提高線下實驗教學的質量。除此之外,改變傳統的課堂簽到和提問形式,利用學習通APP發布活動,師生在線實時看到簽到情況和提問,增強線下課堂的趣味性和互動性,學生對于實驗課的參與熱情也更高。更值得一提的是,以往學生做完實驗就結束了,產品互評環節落實不夠,利用線上教學形式在學習通APP上提交各小組的實驗過程及產品照片,各小組進行線上互評打分,不僅促進了小組成員的凝聚力和參與感,更提高了學生對于實驗課程的認同感和動手能力提高的成就感。
通過線下教學結合線上教學的形式,盤活了實驗資源,提高了實驗教學效果。
3.2.1 引入虛擬仿真實驗項目
將虛擬仿真實訓項目引入線下實驗教學中,這些虛擬仿真實訓可以是圖文聲像并茂的產品工藝流程,或是復雜儀器設備的內部結構和工作原理的展現,又或者是沒有條件全部開設的實驗內容。通過虛擬仿真實訓項目,學生在電腦上親自操作每個加工環節,在短時間內掌握某一類產品加工的工廠布局設計、工藝流程及工廠設備操作要點,培養學生的工程思維,是對課堂實驗操作空間局限性、設備局限性的有力補充,可以提高學習效率和教學質量。
3.2.2 改革實驗項目設置和內容
一方面,對實驗的項目設置進行改革,根據地方特點、市場的熱門產品及高端食品,開設一些特色型的實驗。另一方面,對實驗內容的改革,精簡細化實驗內容,減少教學中陳舊及不同實驗的重復內容,增加不同實驗之間的銜接性,提高設計性實驗的比重,按照層次多樣、結構合理的實驗內容進行教學(圖2)。改變傳統實驗教學以教師黑板前講,學生依樣畫葫蘆做實驗的模式,變學生為實驗課堂的主體,自主設計實驗方案,調動學生自主學習,主動思考,培養學生創新思維和綜合運用的能力。學生在課前通過線上提交設計報告,教師在線上對學生的設計報告提出指導意見供學生進一步完善實驗設計;學生在課中按照修改好的設計方案進行實驗,發現實驗問題并與組員或者老師進行討論,再次調整實驗操作方案;學生在課后撰寫實驗設計心得體會,對此次設計實驗的優缺點進行分析總結。這樣在保證學生基礎能力培養的同時,有利于培養學生的綜合實踐能力、自主學習能力和創新能力。

圖2 實驗項目內容結構圖
3.2.3 改革考評機制
實驗教學不同于理論教學,其教學效果的好壞不能簡單地通過實驗報告來衡量。改革傳統單一的考核方式,可以通過以下幾個方面實現:首先,降低“實驗報告”成績占實驗考核成績的比例,僅以50%的成績計入總成績;其次,為了調動學生主動學習的積極性,將學生的線上自主學習以40%的比例計入總成績,主要考核方式可以通過線上視頻、訪問數及線上作業情況等環節進行評定;另外,為了鼓勵和促進學生創新能力的培養,讓學生根據主題要求自主設計綜合性創新性實驗內容,或者讓學生根據實驗課堂所學,以小組為單位提交一份創新項目申報書,這一項考核可以綜合評價學生思考和創新的能力,占作業部分總成績的50%。這樣可以有效地避免實驗報告同質化,學生對于實驗課上與不上都一樣的心態發生了改變。用新的考評機制倒逼學生提高自主學習能力,培養自身的創新意識(圖3)。

圖3 成績考評比例圖
3.2.4 提升教學效果
實驗教學遠不止于線下課堂教學和線上教學指導互動,它還延伸到課外?!笆称芳庸すに噷W實驗”是一門綜合性極強的實驗課程,涉及了食品專業方方面面的理論背景知識,一個食品加工成品的好壞不僅需要掌握正確的加工工藝流程,還需要設定正確的加工工藝參數,以及合適地評價標準來保證產品質量。因此,一堂食品加工工藝學實驗課只是食品專業學生創新實踐能力培養的開端,想要將雙創教育融入實驗教學并開花結果,還需要教師指導學生繼續前進。教師通過在實驗教學中觀察學生的表現,發現自主學習能力強的學生和設計較為成熟的產品,在已有的實驗課基礎上,教師指導學生開展第二課堂活動,不斷完善其在課堂上的作品,帶領學生參加各類創新創業比賽。最終形成以實驗教學促進學生參加比賽,以比賽進一步激發學生的雙創能力的機制,讓學生從有創新意識到有創業動機,實驗再也不枯燥,比賽再也不空洞,如此良性互動。
應用型本科高校培養的人才應具備實踐能力、自主學習能力和創新能力。實驗教學對以上能力的培養具有十分重要的作用,是“雙創型”人才培養模式的重要組成部分。將雙創教育融入實驗教學改革,能夠有利于推動實驗教學內容、教學方法和教學技術的全面創新。在此基礎上,實驗教學將實現從傳統的以教師為中心的知識傳授型向以教師為主導、學生為主體、激發學生求知欲和創造性為主要目標的教學模式轉變。這不僅體現了國家對“雙創型”人才的培養目標,培養了學生的自主學習能力,也符合應用型本科高校地方性、應用型的辦學定位。