構建學生創新科研活動共享平臺的實驗教學資源整合實踐
——以食品科學與工程專業為例

章 斌 丁 心 侯小楨 王忠合 凌 賞

韓山師范學院生命科學與食品工程學院，廣東 潮州 521041

世界科技發展日新月異，每個國家都在角逐科技創新發展主戰場的縱深制高點，創新型人才培養已成為競爭格局中的關鍵因子。當前，我國正在以前所未有的創新力度進一步深化各項改革，在邁向“中國制造”到“中國智造”再到“中國創造”的征途中。為更好地主動應對新一輪科技革命和產業變革，支撐服務創新驅動發展和科技興國戰略，教育部推動的“新工科”建設明確以“立德樹人”為引領，以“創新型、綜合化，應對變化、塑造未來”為理念，以“繼承與創新、交叉與融合、協調與共享”為主要途徑，培養“多元化、創新型”的人才［1-3］。高校作為創新型人才培養的主陣地，肩負著在工程科技創新和產業創新方面發揮主體作用的角色擔當；同時，引領和助力學生成長成才也是高校辦學的核心宗旨之一。因此，大力整合校內校外資源，積極構建學生創新科研活動的共享平臺，對提高學生科研能力與專業素養、實驗與實踐教學效果、專業辦學質量等均有重要意義。

食品科學與工程專業具有學科知識交叉性、地方產業聯系性、專業理論共通性三個鮮明特征，是實踐性很強的應用型專業；對學生的培養除本專業領域的基本理論知識與實操技能外，還應包括涉及生產實際的工程技術和實踐訓練，以及創新能力和創業能力的培養。

在不斷增強校內教學效果、提升人才培養質量的同時，提高院校服務地方企業和產業經濟發展能力的需求將促使和強化校內與創新科研活動相關的一系列環節提質增效，形成創新型人才培養的全過程、全鏈條閉環。韓山師范學院自2006年開設食品科學與工程專業以來，緊密結合潮州食品產業發展，不斷加強與“中國第一食品名鎮”——庵埠鎮轄區的食品企業的產學研合作，在學校人才培養與就業、企業生產技術攻關與產品創制的內培外輸方面，切實開展了一系列卓有成效的合作。目前，該專業已成為廣東省“沖補強”重點建設學科，擁有廣東省粵東食品加工與安全控制工程技術研究中心、廣東省粵東藥食資源功能物質與治未病研究重點實驗室等教學科研平臺；并于2018年順利通過IEET（中華工程教育學會）工程教育認證。本文以該專業為例，以工程能力和創新能力為專業人才培養核心，著重從構建學生創新科研活動共享平臺的實驗教學資源整合等方面進行嘗試與不斷優化，努力培養滿足現代食品企業需求的復合型人才。

一、企業出題，高校答題和解題

對標工程教育認證中的專業教育目標，其中要求：①掌握食品科學和工程領域方面的知識及能夠從事食品生產技術管理、品質控制、產品開發、科學研究、工程設計等方面的工作；②具備系統分析并解決復雜工程問題的能力；③具有創新意識和持續學習的能力、良好的溝通/組織管理和合作能力均可以實驗教學為載體，全方位、全過程地強化提升學生的專業技能和素養，并由此促進相應的畢業生核心能力形成。

實驗教學資源包括實驗課程資源及相應的教材、儀器設備等軟硬件兩大部分。傳統的實驗教學針對學生課程實驗的開設，基本以校內資源為主，其中涉及經費投入的儀器設備購買等在很大程度上受限于學?；蛘叨墝W院的實際投入，這反過來又影響實驗教學效果的提升（如圖1所示）。同時，以校內資源為主的實驗教學的資源更新與升級往往存在周期長的現象，這也在一定程度上導致教學內容的滯后。因此，考慮多渠道挖掘可成為實驗教學和實踐教學的校外資源是很好的一個選擇。潮州地區的食品類中小型創新企業和專精特新企業數量較多，涉及食品軟包裝、休閑食品（如蜜餞、肉脯/肉松、鹵禽肉制品）、保健食品、茶源食品等大類，這些企業以產品創新創制作為企業生存與發展的本質追求，在產品研發和技術開發的創新需求方面更為迫切，與高校和科研院所開展產學研用聯合攻關的愿望更為強烈。因此，我們主動對接這些企業的實際需求，并將其中不涉及知識產權和商業秘密的部分轉化為實驗教學資源，既對現有實驗教學內容做了有益補充與更新，讓學生真正參與到生產實際的實戰訓練中，也更好地幫助企業及時解決生產和研發難題，實現真正意義上的多贏。例如廣東濟公保健食品有限公司的主打產品——佛手喉寶，深受消費者喜愛，但由于公司的技術人員力量有限，難以對產品原料與產品陳年佛手的具體年份及相應的香氣成分、功能性成分種類與含量進行量化測定，該企業便將這項工作立項為一個橫向委托項目，交由本專業的一個專業師資團隊承接開展。通過該項目的實施，進一步強化了學生所學的《儀器分析》課程知識、氣相色譜儀與質譜儀的操作技能；同時也為陳年佛手產品的加工特性與功能特性篩選與鑒定提供了依據，更好地指導了企業的產品研發與創制。

圖1 實驗教學效果不佳的因果圖

二、融入創新要素的實驗課程體系構建

受師資教育背景、研究方向個體差異的影響，以及針對學生個人或小組因材施教的教學要求，在設定實驗課程的目標定位與體系構建時，較容易出現片段式、割裂式、斷點式的課程體系現象，各實驗課程內容之間的銜接欠緊密，實驗教學資源之間的共建、共融、共享也缺乏相應的邏輯關聯，導致實驗課程體系建設容易缺乏系統性、整體性、長遠性，更談不上創新性的發展規劃。因此，應融入創新要素，在縮小課程之間的關聯壁壘基礎上，增大創新性實驗的開設比例，充分發揮學生的主觀能動性，更多地采用類似Capstone設計的實驗教學內容，形成學生自主設計、自主實施、自我總結、自我提升的評價方式和教學閉環。

三、多維度、多層次課程體系構建

韓山師范學院的食品科學與工程專業實驗教學經過多年積淀與優化，結合地方食品產業發展現狀，目前主要的課程開設方向和內容為食品工藝，其前端涉及食品化學、食品分析、食品微生物等實驗內容，后續則涉及食品包裝、貯藏與檢測等內容；相應的理論課程包括有《焙烤工藝學》《軟飲料工藝學》《果品加工與貯運學》《畜產品工藝學》《發酵工藝學》。對應于這些實驗教學內容的理論課程由不同教師承擔教學，存在一定程度的相互割裂和關聯度較差的現象［2］，且這些課程因有時候開設在不同學期，導致學生在實驗課之前對所學理論知識存在不同程度的遺忘。因此，我們進行了一些有益嘗試：

1.將上述這些理論課整合成《食品工藝學》一門大課，集中由2～3名教師組建的教學團隊授課，盡量形成理論教學的周期穩定性和系統穩定性；2.相應的實驗教學內容以綜合型、設計性實驗項目為主，以增強學生對實驗內容的總體認識；同時，嵌入教師個人的部分科研課題研究內容，以增加實驗內容的創新性和前沿性；3.在實驗教學開始前，將學生分組，以小組為單元，有計劃和針對性地申請學校的大學生創新創業項目，以這類項目形式來構建實驗課程內容，并以這些內容成果作為素材參加校級/省級挑戰杯大賽、創新創業大賽，達到以賽促教、以賽促改的效果。例如咸水粿是潮州地區的特色小吃，到目前仍是以傳統方式制作，且在產品的品種上幾乎沒有創新創制。我們組織一個3人小組通過前后15天左右的調研與試吃，決定對咸水粿制作的主要原料——米漿進行加工特性比較與篩選，并以此成功申請了校級大學生創新項目（且項目研究成果獲得授權實用新型專利1件：ZL201620354744.8）；在該項目規定的半年期研究時間內，小組同學緊鑼密鼓又有條不紊地開展文獻調研、撰寫試驗方案、預實驗、試驗方案修正完善、再試驗。

經過這樣一個循環下來，小組同學不僅對實驗內容有更深入的了解，對實驗的目的意義，以及如何與生產實際有效銜接都有更深的體會與思考，為他們以后走上工作崗位和盡快熟悉工作角色與分工有一定的預演幫助。

四、現代網絡技術在實驗教學中的嵌入

目前，多元化/開放化程度不夠［4］、課程設計和職業崗位的關聯不夠［5］、課程內容設置更新不夠及時［6］、實驗教學與實際生產契合度不夠［4］是影響實驗教學質量與效果提升的重點環節。于此，各高校都依據自身實際采取了多形式、多途徑的措施加以改進和完善，例如涉及工程教育認證的理工科專業，多數都建有校外導師制，邀請在生產、研發、技術一線的技術型、應用型專家參與理論和實驗課程內容指導。但這些校外導師很多時候由于空間距離、工作時間等客觀原因，真正參與校內學生指導的時間相對較少。因此，充分利用網絡信息技術，搭建線上線下有機融合的立體化、多元化實驗教學過程與資源，對更好地提升校外導師在實驗教學中的參與度具有重要意義。例如，針對檸檬凍干片等脫水果蔬的實驗教學，我們利用現代網絡信息技術，制作兼具趣味性、立體化、虛實結合的教學視頻，并邀請企業導師，通過線上教室的方式，采用視頻授課，直接將企業生產相關的功能區（如生產車間、檢測室、原料室等）搬進課堂，實現點對點的實時教學，并大大拓展了課堂空間。

五、結語

基于內因和外因的多方面舉措，必須堅持以學生成長成才為中心，充分發揮校內和校外的人員、科研、設備、場地等優勢，積極利用現代信息技術，在實驗教學全過程融入創新要素，支持和鼓勵學生多形式、多維度地參與。實驗課程具有很強的實踐性，只有對構建以學生創新科研活動共享平臺為核心的實驗教學進行資源整合改革，才能更好地培養學生實踐能力和創新能力（如圖2所示）。

圖2 實驗教學體系構建與持續改進路線圖