谷物科学与工程方向实践教学创新模式研究

郭晓娜 朱科学 周惠明 夏文水

GUO Xiao－na ZHU Ke－xue ZHOU Hui－mingXIA Wen－shui

（江南大学食品学院，江苏 无锡 214122）

（School of Food Science and Technology，Jiangnan University，Wuxi，Jiangsu 214122，China）

培养创新型人才是中国科技兴国战略的一个重要内容。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）》也明确提出要“适应国家和区域经济社会发展需要，建立动态调整机制，不断优化高等教育结构。优化学科专业、类型、层次结构，促进多学科交叉和融合。重点扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模”，这为高校明确今后的培养模式和发展方向提供了指引和启示［1］。

实践教学是创新教育的重要组成部分。高等学校要培养创新型人才就必须高度重视实践教学，为学生提供良好的实践平台［2］。如何传承和发扬学科特色，使学生能够运用基本知识、基本理论来解决具体工程问题，成为高等学校工程方向培养创新人才环节的一项重要任务。

由于实践教学投入较大、涉及面广，属于学校人才培养的薄弱环节，存在着一系列问题，制约了实践教学的发展。文章以谷物科学与工程方向创新人才培养为例，结合江南大学在创新实践教育理念指导下的人才培养目标，对目前谷物科学与工程方向实践教学环节的现状、存在的主要问题及创新实践教学体系的构建提出了一些改革措施，旨在提高谷物科学与工程方向的实践教学质量。

1 谷物科学与工程方向的学科特点及人才培养目标

谷物科学与工程方向是培养掌握粮食工程基本理论，进行粮食加工工艺设计、生产技术管理和粮食资源开发利用的专业人才。该方向起源于原粮食工程专业，后因专业合并，现归属于食品科学与工程专业，是江南大学基础较好、历史悠久的专业方向。随着科技进步和经济的飞跃发展，企事业单位对谷物科学与工程方向毕业生的知识能力与知识结构提出了更高的要求，要求学生不仅理论基础知识扎实，同时须具有创造性和实践能力，具备利用工程技术方法解决粮食加工过程中实际问题的能力。

2 谷物科学与工程方向实践教学体系的现状及存在的问题

谷物科学与工程方向实践教学内容主要包括综合实验、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计等环节。

2.1 课堂教学方面

谷物科学与工程专业课程内容丰富但课时有限，现有教学计划中理论教学环节多，实践教学环节少。教学过程中采取“满堂灌”的教学方式，片面强调知识的灌输，注重书本知识的掌握程度，强调教师的“教”而忽视学生的“学”。学生已经习惯于被动接受，学习目的不明确、动力不足，部分学生对专业课兴趣不足，认为自己毕业后从事销售等工作，不会应用到这方面的知识技能，只是在考试前机械性记忆一些知识要点，在理解层面很难将各知识点融会贯通，在实践操作中更难以灵活运用。强化实践教学，创新人才培养模式，需要突破传统教学理念的束缚，实现以“教”为中心向以“学”为中心的转变，采取互动式教学方式，激发学生的主观能动性，提高学生思考问题，分析问题的能力。

2.2 实验方面

实验类课程主要包括谷物精深加工系列综合实验、产品竞赛及课余科研。以往综合实验普遍面临的问题是实验设备少、指导教师少而学生人数多，实验步骤基本上是老师设计出来的，学生只是单纯验证，简单重复即可完成实验，主动性不强，对实验原理及步骤缺乏思考，存在动手不动脑的现象。学生仅仅把利用实验设备完成实验看作是获得学分的途径，缺乏探索精神、惰性大。为了了解本方向本科生实践能力与创新意识的现状，笔者对本学科方向本科生进行了座谈调查。从座谈结果看，目前普遍对谷物科学与工程专业的内涵不甚了解，尤其是对谷物相关的工程设计不感兴趣或者是惧怕，而仅仅对一些产品设计竞赛和课余科研比较热衷，主要是这些能够为其综合测评加分或者能够免推研究生，凸显了当前本科学生学习上的短视性。这些学生对自己的实践能力和创新意识的自我评价较高，但实际行动则不足，进行实验课题时缺乏实践创新的方法和毅力。

2.3 实习方面

实习类实践课程主要包括生产实习和毕业实习。生产实习通常安排在大三的暑假前后进行，毕业实习一般在大四的下学期进行。学生可到相关的面粉厂、米厂和食品加工厂参观交流。实习类环节主要存在实习单位不好联系，面对有限的实习单位，学生挑选的机会少，还有部分学生选择不对口的实习单位以及实习内容，使得实习内容的深度和广度难于控制。另外，由于企业考虑到实习生人身安全和商业信息安全等问题，不愿意安排众多学生长时间驻留在本单位参与实习工作和设备操作。有些企业碍于老师面子勉强答应，也会想方设法压缩实践时间，学生和带队老师与现场技术人员面对面交流的机会较少，致使实习变成参观，根本达不到实习效果。

2.4 设计方面

设计类实践课程主要包括课程设计和毕业设计。要求每个学生独立完成一项工艺设计，能够查阅相关设计规范、手册及标准图，画出整个工厂的平面图，车间布置图和工艺流程图。课程设计和毕业设计中，一个教师要指导十几个学生，并且现在学生都是用电脑画图，没有固定的设计教室，很难找到一个合适的地方把所有的学生集中起来进行设计指导，监管不到位，学生很容易互相抄袭，应付设计作业。专业课教师缺乏实践经验也是影响设计类课程实践效果的瓶颈之一，由于学校在引进人才时过分注重学术水平，而忽视了人才的实践能力，大多数指导教师本身就缺乏工程实践经验，无力对学生的实践实习进行有效的指导和监督［3］。其结果必然是：指导教师应付完成课时任务，学生应付完成实习学分；所谓的设计往往变成了简单模仿，难以体现学生个人的创新性，设计的内容抄袭、雷同情况比较多，实习效果可想而知。

3 谷物科学与工程方向实践教学改革的思路措施

基于上述问题，江南大学食品学院针对谷物科学与工程专业的教学特点，构建了“强化谷物工程实践教学，实施产学研结合，注重课余科研活动等实践环节”的创新培养模式。充分利用学校和学院各相关学科交叉和资源共享的优势，创建科学的实践教学模式，切实加强实践教学环节，将实践教学方式由过去的“封闭式”改为“开放式”，使学生将所学的专业知识和实践紧密结合，不断接触新思维、新工艺、新技术和新手段。注重培养学生的组织能力、动手能力和自我管理等能力。

3.1 改革专业课的授课方式，引入专业工程实践教学

针对专业课学时少，谷物专业的本科生对专业课不感兴趣、惧怕的现象，改变《谷物加工工艺学》这一主要专业课的授课方式，采取了“精讲多实践”的教学模式。先拿出2／3的学时对《谷物加工工艺学》专业课的主要内容进行精讲，借鉴MBA的教学模式，采用大量的案例教学图片展示给学生，图文并茂授课，使学生在短时间内得以直观理解和掌握所学内容。同时，在课堂上通过导入大量的实例开展课堂讨论，加深学生对理论知识的理解。教学中理论联系实际，结合我校对谷物的科研开发工作，以谷物的粗加工和精深加工为例开展案例分析，使学生的分析能力，思路得以拓展，并且活跃了课堂气氛，教学效果得到明显改善。为培养学生主动学习能力，我们还拿出1／3的学时让学生当主角，将学生随机分成3个小组，分别做米厂、面粉厂和淀粉加工厂的工程设计。让学生查阅相关的设计手册和专业书籍，要求学生将设计的图纸及设计说明整理成多媒体形式，在课堂上进行交流和讨论，激发学生的学习兴趣，鼓励学生积极踊跃参与，运用这种综合教学方法培养学生探究知识、分析和解决问题的能力。

3.2 通过“两加强两培养”强化谷物工程实践教学

“两加强”即学生实习和课程设计工程实践教学的加强。改变以往本科生生产实习“走马观花”、毕业实习“观摩不动手”、课程设计“胡乱抄抄”的模式，对学生的生产实习、毕业实习和课程设计严格要求，增加工程实践教学的多样性、综合性和开发性，将实习和后续的课程设计有机的结合起来。生产实习和毕业实习实行小组论证制，按照学生人数分小组讨论，要求学生对不同的谷物粗加工和深加工工厂的工艺进行论证，针对车间内某一实际问题或难题找出相应的解决办法，形成工艺论证报告，并要求学生能够绘制出完整的车间工艺流程图、车间平面图和设备小样图。这样既可以保证实习时间和实习效果，又可以让课程设计和实习两个实践环节结合起来，真正培养学生的专业工程实践能力。

“两培养”即对专业课年轻博士老师和学生的工程技能培养。通过工程背景深厚的教授带队去谷物加工企业实习、企业中试试验基地参观、企业技术骨干和专家教授专题报告会等多种手段加强对青年老师和学生的培养。首先注重培养技术过硬的专业工程教学教师队伍，强化专业课和专业基础课青年任课老师的生产实践能力，使其真正成为理论与实践相结合的专家；另一方面也着力培养和调动学生的专业学习兴趣和主动思考能力，真正做到理论联系实际。

3.3 “专业系列综合实验＋专业工程设计”的实践教学模式

谷物科学与工程专业是一个应用性极强的专业，企业对本专业学生的要求是既要掌握与专业相关的科学技术原理，能够进行一定的科学技术研发，又要能够在实践中得以应用，把研发的产品进行大规模工程化生产。基于此，可在谷物科学与工程专业本科生中组织实施“专业系列综合实验＋专业工程设计”的实践教学模式。编写谷物主副产品精深加工系列综合实验讲义和谷物科学与工程专业工程设计要求，根据实验讲义和设计要求组织实施系列综合实验和专业工程设计，使学生能够初步了解谷物专业的相关的工程设计，提高其科研开发能力。

3.4 实施产学研结合，搭建专有实践教学平台

学校在选择校外实习基地时，要求企业与专业设置吻合，并具有先进的设备、加工工艺和现代组织管理。通过安排学生到实习基地进行实习、观摩，使学生熟知谷物加工相关企业和科研院所的组织管理模式和产品开发过程。学校通过与相关企业和科研院所联合建立研究中心、中试试验基地、培养基地和实习基地，为学生提供相对稳定的校外实习场所，也可与相关单位的研究人员或工程技术人员联合指导学生的毕业课题，让学生通过参与实际工程项目得到更全面的锻炼［4］。目前，我校谷物科学与工程专业形成了江苏省淮安新丰面粉有限公司、河南开封市天丰面业有限公司、江苏省高邮市双兔米业有限公司、河南永城弥诺食品有限公司、江苏上一道科技股份有限公司、江苏思味坊食品有限公司等新型的教学科研实习基地。

3.5 注重课余科研活动，培养学生的创新意识和实践能力

充分利用学校、学院和国家重点实验室的有利条件，创造各种机会，支持和鼓励大三、大四的本专业学生积极参加全国“挑战杯”创业大赛、省级和校级创新性实验计划、课外科技作品竞赛和课余科研项目等。将其纳入正常的教育教学管理之中，并建立起规范化、制度化的学生课外活动体系。这些是课堂教学的延伸和补充，对于激发学生学习兴趣，开阔学生视野，了解最新的科技发展成果，提高动手能力和分析、解决问题的能力，都显得十分重要。通过这些实际的科研工作使他们掌握更多的知识，充分激发学生的主观能动性和创造力，其创新意识和实践能力得以提高，为日后步入社会、服务社会打下良好的基础。

4 谷物科学与工程方向创新模式培养的成效

通过对谷物科学与工程方向实践教学体系研究，建立了适合本方向工程实践能力和科研创新能力的培养模式，并将上述模式应用于本校谷物科学与工程方向本科生的实践培养中。近年来，本方向本科毕业生社会接受度和认可度不断提升，名企就业率逐年提高。很多毕业生都进入了粮食行业的龙头企业，比如，中粮集团、益海嘉里、嘉吉、通用磨坊、国民淀粉、旺旺、布勒等公司。用人单位的反馈信息表明谷物专业毕业生得到社会充分认可，特别是在研发能力、工程设计能力、创新意识等方面倍受赞誉。此外，国家级、省级和校级大学生创新创业训练计划、院级课余科研和学会企业创意竞赛对本专业学生的覆盖率高达60%以上，并且科研成果以发表学术论文、申请发明专利、获得奖励等形式涌现。

谷物科学与工程方向学生的工程设计能力和创新意识的提高是一个系统工程，需要相关基础课程（如工程制图、CAD绘图、机械设计）的有力支持。创新培养模式的建立和完善是一个长期不断修订的过程，课题组需要在实施过程中及时归纳总结，求真务实，不断提高实践教学质量。

1 中共中央国务院.国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020年）［EB／OL］.（2010－07－29）［2013－09－10］.http：／／www.heao.com.cn／main／Html／Up Load Files／%B9%FA%BC%D2%D6%D0%B3%A4%C6%DA%BD%CC%D3%FD%B8%C4%B8%EF%BA%CD%B7%A2%D5%B9%B9%E6%BB%AE%B8%D9%D2%AA.htm

2 徐典，欧明喜，卜长明.培养创新能力的实践教学平台建设探讨［J］.重庆科技学院学报（社会科学版），2013（7）：192，196.

3 杨春梅.提高高校教师实践教学能力的路径及措施［J］.吉林工商学院学报，2013，29（3）：97～99.

4 黄大乾，张少翃，陈建军.基于学生自主学习的实践教学体系和平台构建［J］.实验技术与管理，2013，30（8）：179～182.