疫情防控常态下校内中试平台在实习教学环节的应用

⊙ 文 焦昆鹏 马丽苹 向进乐 王耀 孙军杰 关随霞 张敏 李鑫玲

1.河南科技大学食品与生物工程学院；2.食品加工与安全国家级实验教学示范中心

实习教学是学生加深对专业知识理解，增强感性认识，培养学生实践能力、创新能力的重要认知教学环节，是学生从校园走向工作岗位的必要过程。在加强基本理论和专业知识培养的同时，通过实习教学可以培养和训练学生的基本技能、工程意识和综合应用能力，这对于优化学生的知识、能力和素质结构，提高工科学生的培养质量具有重要意义。

高等院校一直来都是国家科技研发的主要力量，我国高校的科技成果产出量巨大，但是却存在科技成果转化率低、转化困难等问题。近年来，国家进行了全方位的产业转型和创新驱动发展战略，从中央到地方都鼓励研发企业、科研院所和高等院校成立产业研究机构，建设中试基地，着力科技成果转化，在此背景下，高等院校在中试平台建设方面取得了突破性发展。高等院校的中试平台不仅承担着科技成果转化的作用，在学生的实习教学环节也起到了重要作用。特别是在产业竞争和食品安全的双重压力下，多数食品工厂不愿接收大学生进厂实习，实习生进入一线工作岗位的机会更少，而新冠肺炎疫情进一步减少了学生的实习机会。在这种情况下，学校的中试平台便承担起了学生实习的重要任务。河南科技大学食品与生物工程学院实验中心依托食品加工与安全国家级实验教学示范中心，建成了果汁饮料中试生产线、果酒中试生产线、液体发酵中试平台、精酿啤酒中试平台、分离提取中试平台等5个中试平台，这些中试平台在疫情防控常态下学生的实习教学环节中发挥了重要作用。

一、当前食品专业学生的实习困境

在以往的生产实习中，学生会深入食品企业，通过参观不同类型的食品企业开阔视野，然后进行上岗操作，更深入地获得对食品企业的理性认知。但是，随着市场竞争的日益激烈，企业管理愈发严格，食品专业学生实习难的问题越来越突显，具体有以下两个方面的问题：

首先，实习生难以深入一线上岗操作。造成这一困难的原因有以下几个：学生实践经验不足，上岗操作往往给企业生产安全和卫生管理带来风险，增加了企业的管理成本；还有些企业担心配方、工艺技术等秘密泄露；学生招生人数逐年增加，实习企业难以完全消化等。

其次，操作实训难以实现，实习目标达成困难。现代化食品工厂的生产集成化、自动化、智能化程度越来越高，更多的控制操作都通过中控室进行，学生无法接触生产中的实际问题，所学理论难以和实践结合，实习效果不理想。

尤其是这三年，在疫情的影响下，学校、企业都尽可能减少人员聚集和流动，这使得本来就困难的工厂实习更加难以落实；同时为响应教育部“停课不停教，停课不停学”的号召，多数高校的实践教学也纷纷转为线上参观、视频观看等线上实习方式，但这种教学方式效果堪忧，无法达到提升实践技能的目的。

二、校内中试平台建设现状

中试基地和成果转化基地是实验室技术成果转化应用场地，分别对应技术成果中试和成果转化环节，实现创新链、技术链和产业链的深度融合，推动相关产业转型升级。可以说，中试基地成为了科研和生产之间的桥梁与纽带，致力于打通科技成果转化的“最后一公里”。

根据《河南省中试基地建设方案》要求，到2025年，打造50家左右示范作用大、辐射带动强的中试基地，实现重点产业集群全覆盖。到2035年，形成政策健全、功能齐全、开放共享、人才队伍完善的中试服务体系，在全省区域定位和产业细分上，实现科技成果有承接、中试需求有供给的中试服务全覆盖。洛阳市出台的《洛阳市中试基地建设推进方案》则要求，到2025年将布局建设20家左右市级中试基地，建成5-8家省级中试基地，其中依托省属驻洛高校、央企驻洛科研机构、省市级新型研发机构，建设5个左右中试基地。

河南科技大学食品与生物工程学院为了响应政府号召，自2015年起分批建成了果汁饮料中试生产线、果酒中试生产线、液体发酵中试平台、精酿啤酒中试平台、分离提取中试平台等5个中试平台。这些中试平台的设备型号选择合理，可满足实践教学和科研转化的双重需求，具体设备情况如下：

果汁饮料中试生产线占地面积约130m，为满足果汁饮料生产用水需求，配备了0.5t两级反渗透纯净水生产设备，果汁生产所需的洗果机、打浆机、酶解罐、榨汁机、双联过滤器、暂存罐、配料罐、高速乳化罐、均质机、超高温灭菌机等饮料生产设备，以及由待装罐、洗瓶机、自动灌装机、旋盖机等组成的果汁饮料灌装设备。

果酒中试生产线占地面积约100m，以葡萄酒生产所需设备配置为基准，配置了包含洗果机、葡萄破皮果梗分离一体机、螺杆输送泵、3个100L前发酵罐、2个200L陈酿罐、橡木桶、冷水罐、硅藻土过滤机、板框过滤机、膜过滤机、加热调酒罐、洗瓶机、自动灌装机、全自动打塞机等在内的全套葡萄酒生产设备，能满足100-1000kg酿酒葡萄同时发酵生产。

液体发酵中试平台拥有3个5L发酵罐、1个10L发酵罐、1个20L发酵罐、1个50L发酵罐。这些发酵罐带有可视化操作面板，能实现原位灭菌、发酵过程自动控制、连续发酵等功能。

精酿啤酒中试平台配置了麦芽粉碎机、糊化罐、糖化罐、过滤槽、煮沸罐、旋沉槽、冰水罐、板式换热器、酵母添加罐、6个200L啤酒发酵罐、过滤机、清酒罐、等压灌装机、CIP清洗车等设备。

分离提取中试平台包含1个200L提取罐、双联过滤器、连续离心机、双效蒸发浓缩罐、微滤系统、纳滤系统、树脂纯化系统、CIP清洗系统、喷雾干燥机、二氧化碳超临界提取系统等提取分离设备，可满足中试级别的植物有效成分的提取纯化。

三、校内中试平台在实践教学中的应用案例

上述中试平台能满足学生相应的课程实训、工厂实习、生产实习等实践教学环节和科研中试需求。自中试平台建设以来，承担了食品科学与工程、乳品工程、食品质量与安全、生物工程、生物制药等专业2000余人次的实习教学任务。特别是2020年疫情爆发以来，学生在校内中试平台完成实习环节的比例大幅提升。中试平台的建成和投用解决了食品相关专业学生实习难的问题，也为疫情防控常态下学生实习提供了完美的解决方案。学生在校内实习，允许学生亲自操作设备，可在生产的各个环节进行多次练习，也为指导老师现场教学提供了便利条件，总的来看，学生的实习效果反馈普遍优于外出工厂实习。

例如，果酒中试生产线设备配套了能满足葡萄酒生产的全部设备，每年接受在第7学期前1-5周有生产实习任务的学生进行实习，每批次接受一个教学班，约30-35人参加实习。酿酒葡萄的成熟时间一般在9月底和10月初，酿酒周期分为前发酵和陈酿，前发酵约需2周，工作量较大；陈酿时间较长（1年到多年不定），酒入陈酿罐后需长期静置，无需任何操作。基于这种现实情况，我们在实习顺序上做了调整，实习学生在熟悉设备后，先实习葡萄酒陈酿结束后的过滤、灌装过程，然后再按照正常的生产工艺，进行当年新的葡萄酒发酵工艺实习。这样刚好能完美协调实习时间和葡萄成熟时间，在实习周期内，学生周周有事做，达到了较好的实习效果。具体的实习流程安排如下：

第一周任务：开学后，首先组建沟通微信群，召开实习动员大会，指导老师安排布置实习计划和任务，对学生进行分组等。然后同学们查阅相关资料，熟悉实习工艺流程和设备结构、功能特点。接着在指导老师的带领下，学生到现场熟悉设备和生产工艺流程，确保实习实操过程不出现大的失误，并打扫生产线卫生和清洗相关设备，为下一步的生产实习做好准备工作。

第二周任务：对学生进行分组，对上一年生产的葡萄酒进行过滤；对过滤好的葡萄酒进行装瓶灌装、打塞、贴标、加热缩帽等包装工作；清洗过滤、灌装设备，打扫生产线卫生。

第三周任务：生产新的葡萄酒，按照生产工艺对买回的酿酒葡萄进行挑选清洗、破皮除梗、装罐、添加酵母和发酵助剂，每日进行循环淋酒帽，调整维持发酵温度，测定糖度、密度等指标，观察发酵情况和酒液颜色等特征变化，直至发酵结束。

第四周任务：前半周继续酒液发酵维护，并清洗陈酿罐，发酵结束后进行皮渣分离，完成酒液的粗过虑，将酒液装入陈酿罐中，完成前发酵过程，彻底清洗设备并打扫生产线环境卫生。

第五周任务：回顾总结实习流程，完成实习报告。

通过后续调查发现，留在校内中试平台参与实习的同学比到校外食品工厂实习的同学对实习的满意度更高，校内实习的同学普遍认为整个实习过程能让大家完整参与到整个葡萄酒生产的全部环节，学生的参与度较高，学习兴趣浓烈，对设备和生产工艺的认识更加深入，实习的整个过程有序且充实。

综上，在实习教学的过程中只有不断积极探索、总结经验，才能使实习教学工作稳步前进，进一步提高实习质量和效果，真正起到锻炼学生实践能力、培养学生创新精神的教学目的。高等院校校内中试平台既承担着科研中试、成果转化方面的任务，同时也在学生的课程实训、生产实习、工厂实习等实践教学环节起着越来越重要的作用。特别是食品、药品等工厂生产环境条件要求较高的行业，学生深入生产一线动手操作的机会很低，校内中试平台则给实习学生提供了亲自动手操作设备的机会，学生能在指导老师的指导下反复研究操作设备，并通过中试平台生产检验自己的实习效果。特别是在当前疫情防控常态下，学校、工厂施行防疫管控措施，校内中试平台更成为学生接触生产设备，进行系统化操作训练，顺利完成实习教学任务的最佳选择。

鉴于国家实施创新驱动发展战略和高校学生实习教学的需求，高等院校可以结合专业特点建设符合科研转化和实践教学需要的中试平台，为“双一流”高校建设和国家产业转型升级提供助力。