孫春燕,李沁園,袁媛,王君旸,楊川宇,李紅霞
吉林大學食品科學與工程學院(長春 130062)
將科研與教學相互統一的科教融合是高等教育的重要改革模式,提倡教授專業理論知識的基礎之上,激發學生創新的想法,提高學生的創新能力。食品類專業以化學、生物、物理等基礎學科的理論為基礎,在材料、醫學、機械等眾多領域學科擴展。在食品類教育教學中開展科教融合,能夠更好地引領教師摒棄傳統的教育教學模式,開啟創新教育教學模式改革,鼓勵學生開展研究性學習,培養學生的創新思維,鍛煉其獨立思考的能力,從而提高學生的科研能力。提出通過采取建立健全授課教師隊伍、優化課程設計、將學術研究成果引入案例教學、根據學科前沿進展實時更新教學內容、引入對分課堂教學模式、開展學術活動,搭建實踐平臺、強化精密儀器學習等措施,對教學模式改革提出初步的論述,促進科研與教學實現相互融合、優勢互補、相輔相成,助力培養食品領域高素質人才。
2011 年,《中國科學院教育發展戰略與路線圖(2010——2050年)》白皮書指出中國科學院教育發展面向未來應堅持的方針是“科教融合,協同發展,突出特色,引領示范”,明確提出科教融合戰略,該戰略引發科研與教育相融合的體制機制的建立及創新人才培養模式的改革。在我國,高校不僅需要進行科學研究更要培養高層次高素質的人才,既教書育人,又堅守在科研的第一線,對于高校和教師而言,教學與科研要兩者兼顧,應緊密結合、相互呼應。與傳統方式相比,科教融合的教育教學模式兼具創新和育人雙重功效,是值得推廣的新型人才培養模式。
為了更好實現科教融合,進一步加強高校之間的交流,優秀教師資源共享等一系列政策措施被推廣實施。科教融合得到愈來愈多教育界專家的認同,基于科教融合理念提出多種改進教育模式的措施,引導并培養學生創新意識。然而,在科教融合的實踐路上仍有很長的路要走,存在一些看似將科研引入課堂,但是科研和教學卻貌合神離并沒有徹底融合的現象,如:科教融合專業改革的整體規劃不夠詳盡,課程體系設置與評價機制不夠合理;部分授課教師并未將自己的科研成果滲透入課堂中,導致科研不能對教育進行反哺。這些問題的產生,表明我國高校科教融合的改革仍需不斷完善[1]。對于食品類專業的科教融合而言,部分高校針對具體的課程或研究課題進行教學研究與實踐[2-4],而針對整個專業如何提出有效的改革措施,仍是值得探討的問題。
食品學科是交叉學科,具有強實踐、重創新的培養特點,提出從教學整體規劃、教學內容形式改革、科研訓練3個方向入手,采取健全授課教師隊伍、優化課程設計、將學術研究成果引入案例教學、根據學科前沿進展實時更新教學內容、引入對分課堂教學模式、開展學術活動、搭建實踐平臺、強化精密儀器學習等措施推動科教融合。通過建設專業實驗、中試實訓、實習實踐等教學平臺,以及科研訓練平臺、校外實踐教學基地、創新創業交流等平臺對科教融合模式改革進行支撐。通過上述措施促進科研與教育教學有機結合,助力培養社會所需要的創新型、應用型、復合型人才,整體思路如圖1所示。

圖1 食品類科教融合人才培養模式改革研究整體思路
將科教融合貫徹到食品類專業教學中,要強調頂層設計,結合核心課程體系的特點,實行統籌管理,建立健全授課教師隊伍。首先,落實專家負責制,以國家級和省部級高層次人才為首,將跨學科專家組建成教學組,開展跨學科教學,進一步指導課程體系改革和建設。其次,要增加授課教師的數量,每門課程都要成立一支健全的授課小組,以資深教授為首,授課教師的科研水平也要有所保證,至少應為副教授、碩士生導師。授課小組之間相互學習,統一備課,在正式講課前進行試講,專家評價查漏補缺,授課后小組之間及時交流總結經驗,并根據實際及時調整完善授課內容,淘汰落后的理論,并加入最新理論研究成果。
基于科教融合的理念構建全新的核心課程體系,以達到培養學生科研創新能力的目的,既應該包括核心基礎理論課程,也要加入食品學科科研技術方法類課程和相關的前沿進展,而且要完善相應的管理機制。不僅要開設學科基礎課、專業課,也要開設專題講座和前沿交叉課程,鼓勵交叉學科增設創新性課程,實現優秀教師的資源共享,增設突出行業研究及實際應用的新課程,設置專業實踐和學術活動課程,提高學生在實際應用中的創新能力。增加選修課所占比例,強調研討式課程在課程教學中的重要作用,通過小組研究等方式提高學生學習的主體作用。
利用科學研究不僅可以激發學生日后從事科研的興趣,培養學生科研思維,也能促進教學改革。教師在授課時把自己對科研的心得和體會傳授給學生,可以為學生日后從事科研鋪墊引路。授課過程中,教師應把自己的科研課題引入課堂,以科研實踐的形式,與理論教學相結合,將學術研究成果引入案例教學。以“現代食品分析新技術”課程為例,可將關于新型食品安全檢測方法的學術研究成果引入案例教學,如利用新型納米材料如金屬有機框架、金屬納米團簇、磁性納米粒子等的獨特物理和化學性質及新型分子識別元件核酸適配體建立的快速檢測技術等,引導學生對食品安全檢測技術進行創新。
科研成果不斷創新,社會發展日新月異,教學內容也要與時俱進。一方面,要緊跟時事熱點,將理論與生活實際相聯系,關注新型食品研發、民生關注的食品安全問題等。另一方面,教師要講授自己最新的科研成果。同時,能以最新發表的優秀文獻作為科研案例,教師帶著學生去思考這個研究為什么能發表,為什么能發表在這個期刊上,這個研究的意義是什么,作者為什么要這么設計,設計的過程中考慮到了哪些問題,對實驗有沒有質量控制,采用的技術與課程內容的關聯,作者如何解讀數據并完成分析。
對分課堂是將課堂時間一分為二,一部分時間教師講授,另一部分時間學生進行討論跟進,通過互動實現教學內容的進一步消化與擴展。在課程中使用對分課堂,設置教師講授、學生課后學習與小作業、分組討論與分工合作的課堂上與課堂下模式、小組討論與展示及全班互動交流幾個環節。例如,給學生布置撰寫科研項目書的任務,通過模擬訓練學習凝練科學問題、擬定研究方案和技術路線等。課上環節可以通過優秀作業展示、抽簽陳述的方式分享點評學習與作業情況,從多角度看待科研問題中如何使用學習到的內容,也就是教學內容如何滲透到科研中去,在課程教學將科研案例在自學、作業、提問、點評的環節滲透進教學過程。
培養高質量的創新型人才合理的學術交流平臺必不可少,豐富的學習資源和良好的學術環境至關重要。邀請校內資深教授開設講座,邀請新晉的教師召開學術討論會,講授學科前沿進展;也可以邀請企業研發部門或者研究所資深專家,豐富學生的科研理論;積極與國內外院校進行學術交流與科研合作,共享優秀的學術資源,建立優秀師資共享機制,營造開放的學術氛圍。為學生搭建學術交流平臺后,更重要的是讓學生參與其中,提高學生參加學術活動的次數和質量,培養學術創新能力和科研水平。鼓勵學生參加各類學術活動,如中國食品科學技術年會、中國食品安全大會等學生會議,以及盼盼食品杯烘焙食品創意大賽等食品類競賽。安排學生參與通榆扶貧基地項目,攻關產品工藝,提高產品品味和質量,通過實踐領悟科研力量及自身擔負的社會責任。
大型精密儀器在科研中必不可少,很多大中型精密儀器如氣相色譜質譜聯用儀、紅外光譜儀、超高效液相色譜儀等都是實驗中常用的儀器,可采用一系列措施,以便其在學生創新能力培養中發揮應有的作用。教師利用網絡資源讓學生提前學習儀器設備原理、結構、操作模擬動畫或視頻,熟悉設備的性能操作,認識開發動態和相關前沿知識。學生通過實驗操作考試得到操作資格,寫出科研創新課題計劃和使用方案。在解決社會實際問題時候能合理利用高靈敏的精密儀器,攻克技術難點。通過上述舉措,學生不但可以掌握儀器設備的基礎構造,還可以熟練掌握儀器設備的應用技術,在了解先進前沿的實踐知識的同時也潛移默化的為社會儲備技能型人才,并與現代研究型高校對培育高素質高水平專業技能人才的要求深度貼合。
現如今高等教育在人才培養模式上普遍存在科研與教學分離等諸多問題,所以亟須各個高校采取措施,合理調整培養模式,培養適應時代發展和國家需要的高層次食品創新型人才。從教學整體規劃、教學內容形式改革、科研訓練3個角度入手,研究在科教融合的理念下高校該如何培養食品類專業創新人才,以期能夠將科教融合理念融入創新人才培養全過程,培養“寬口徑、厚基礎、強能力、高素質”,體現學科交叉,理工滲透,掌握食品科學與工程理論與技術,具備解決食品領域復雜工程問題能力的高級專業人才。