短学期制下淀粉工艺学创新实践教学改革与探索

周睿 包鸿慧 翟爱华

摘要：短学期实践教学是我国学期制改革中的一项创新性举措。本文以黑龙江八一农垦大学粮食工程专业淀粉工艺学课程短学期制实践教学为例，提出“虚拟化实践+生产实景模拟化实践+双导师制实践+社会实践”复合型创新人才培养的新模式，旨在培养大学生的创新思维、创新理念及创造欲，增强大学生的实践动手能力和社会竞争力。

关键词：短学期；淀粉工艺学；实践教学；创新

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1002-4107（2012）05-0017-02

一、“三学期制”教学改革模式的现状

传统的“两学期”制在实践教学过程中存在课程设置缺乏自主性和灵活性、学习节奏较慢、效率较低、教师教学与科研安排矛盾突出、难以与欧美等国高等教育接轨等缺陷[1-2]。近年来，我国清华大学、北京大学、中山大学等重点高校先后进行“三学期制”创新实践教学改革，旨在通过学习时间的调整和学习制度的改变，整合校内外资源，拓展学生自主学习思考和个性化发展空间，强化学生实践创新能力的培养，顺应时代发展的需求，切实提高高等教育教学质量[3-4]。

“三学期制”强调学习者对学习计划和学习行为的灵活安排与自主选择性，以重点关注社会需要和强调学生的全面发展为教学指导思想。主导形态是在原有两学期基础上多加一个学期，即在春季学期和秋季学期中间新增一个“短学期”的夏季学期[5]。短学期为集中开设研究型实验、各类实习实训、毕业论文设计、参与国内国际学术研讨与专题学术讲座以及各类学科竞赛、专业实践和社会实践等提供了时间保障，有助于强化学生实践能力、科研能力和创新能力的培养，符合现代社会对高素质复合型创新人才的需求[6]。

二、实践教学改革措施

（一）课程目标

淀粉工艺学是一门食品科学与工程学科、粮食油脂及植物蛋白工程方向必修的实践性较强的专业主干课程，应用领域主要涉及果蔬制品、焙烤工艺制品、乳制品、肉制品、水产品、方便休闲制品，以及化工辅剂、医药助剂、农业助剂、饲料添加剂等众多行业。课程目的是培养学生的实践动手能力，强化学生独立分析问题和解决问题、综合设计及创新技能等方面的能力。

（二）指导思想

食品学院以科学发展观为指导，以粮食工程专业建设为主线，以科技创新平台、科研基地、重点实验室以及协作企事业单位为依托，与校内与校外“双导师制”教育相结合，以培养社会认可、富有创造力、适应时代发展以及服务于社会主义经济建设和国民生活的应用型专业技术人才为目标，坚持以人为本，通过研究型课程实验、中试车间单元操作、技能训练、社会实践、专业实习“五位一体”的创新实践教学，不断完善创新型人才培养体系，切实提高教育教学质量[7]。

（三）基本思路

食品学院在春季学期19周和秋季学期19周的基础上，增添为期8周的“暑假短学期”，集中对跨学科、跨年级、跨专业的在校大学生进行“网络虚拟化实践教学、科研项目牵引制研究型实践教学、生产实景模拟化实践教学、双导师制实践教学以及深入企业第一线真刀真枪的生产实践教学”等复合创新实践教学，完善创新型人才培养体系，增强学生自主和快速学习能力、创新思维能力、实践动手能力、就业能力和创业能力[8]。

（三）实施措施及效果

1.虚拟化实践教学。虚拟化实践教学主要采用模拟软件，通过计算机与网络功能展示现实系统中情景特征，为学生提供虚拟形式的实践环境[9]。借助于学校开放式信息学院暑期闲置计算机资源，利用多媒体技术设计的情景，进行虚拟化实验模拟软件实践教学，增强学生亲临现场的感觉。

以玉米淀粉产品为例，工艺流程主要包括玉米除杂、浸泡、破碎、胚芽分离、精磨、粗纤维分离、蛋白分离、淀粉洗涤、脱水、气流干燥等工程流程。工艺设备涉及平面回转振动筛、比重去石机、旋风分离器、螺旋输送器、斗式提升机、砂盘磨、板框压滤机、卧式刮刀离心机、气流干燥机等工厂化生产设备。需要提前设计好模拟软件中工厂化生产布局、设备型号、设备组装配套流程、工艺参数、产品指标等单元化操作信息元素。

指导教师帮助学生分组、初始数据分发、解释知识应用的整体模型、课前互动、课后网络答疑以及课程论文或产品设计的检阅；小组团队成员协作分工，各负其责，轮流体验不同虚拟角色的分工体验。软件的操作步骤科学性和逻辑性强，每个流程环环相扣，学生必须完成前一部分，才能执行下一步操作。同时指导教师与学生可以在网络上完成虚拟化课程教学的互动和评价。实践表明，通过虚拟化的实践教学，充分调动了学生的学习积极性，启发了学生的创造性思维，学生出勤率明显增高。

2.生产实景模拟化教学。生产实景模拟化就是利用现有的实验室平台以及中试车间，模拟工业化生产实景[10]。学院采用以科研项目为牵引，建立一种基于导师制的人才孵化站，构建出一种项目牵引“导师制+导生制”的大学生为中心的研究型创新人才培养模式，形成“1＋1＞2”的团队协作群体效益[11]。

以“交联醚化淀粉在果蔬汁体态稳定中的应用”科研项目为例。项目来源于企业委托生产实际研发项目，研发内容贴近实际生活，针对性强，应用性广，能够激发大学生的科研兴趣。团队成员主要来源于食品学院07、08、09级粮食工程、食品科学与工程、食品质量与安全以及包装工程四个专业，共计40名本科生组成。团队组织采用食品学院粮食工程课题组“导师”为总负责（CEO），校内外专家教授、学术顾问及企业工程师为技术总监（CTO），具有奉献精神的资深成员为科研骨干（COO）。大项目共划分为交联羧甲基玉米淀粉生产项目组、果蔬汁（胡萝卜汁、沙棘汁、菇汁等）生产项目组、食品分析检测项目组、食品感官评定项目组、产品质量安全控制项目组、产品包装项目组以及市场策划项目组等7大子项目。各项目组中资历较深、技术水平较高的本科生担任子项目组组长，全权负责各小组事务。人才孵化流程采用“预备队员→二线队员→一线队员→项目组长→管理者”的递进方式来进行。在团队内部由导师指导和管理学生、团队，学生管理和指导学生，学生之间相互监督，相互学习，集思广益，共同完成真实科研项目[12]。

在项目完成的过程中，师生共同参与项目的立项、设计、分析、实验、结题、论文撰写等工作；适时了解学生的研究进展，讨论在工作中存在的问题，引导学生确定下一步将要进行的工作，向学生介绍科学研究的思路、方法和手段，指导学生查找并利用科研信息。除了专业技术的指导，导师还针对项目参与过程中学生暴露出的生活、作风方面的问题给予提醒、纠正，经常与学生谈心，关心其思想动态和人生规划等[13-14]。

结果表明，通过超微粉碎技术、定向化学修饰技术以及生物工程目标酶解技术等创新集成关键技术，生产了交联醚化改性淀粉产品，解决了胡萝卜汁、沙棘汁、菇汁等混浊型复合果蔬汁饮料的固液分层、静置沉淀、质地不均一、货架期短等一系列难题。项目验收合格，团队成员正式提交研究技术报告1份，撰写学术论文5篇，申报国家发明专利1项，产品鉴定报告1份，申报黑龙江八一农垦大学本科生科技创新基金成果奖1项，后期将进行产品中试生产及成果对接等。

实践证明，通过近两年“真刀真枪”的科研项目实验教学，学生在团队协作意识、独立思考能力、创造性思维、实践动手能力、综合分析和解决问题的能力、科研奉献精神以及自主学习能力等方面有了显著性提高。考研率稳步提高，毕业生就业率95%以上，工作岗位表现优异。

3.“双导师制”实践创新教学。

（1）研究型学术讲座。2009—2011年，学院与加拿大阿尔伯塔大学食品学院、阿尔伯塔食品加工发展中心、韩国庆尚大学、韩国建国大学、韩国江陵大学等密切合作与交流，邀请到相关食品科学家来校进行十余次学术论坛以及学术报告、讲座等。同时，邀请山东诸城兴贸有限公司、北大荒米业集团、北大荒丰缘麦业集团等企业的高级工程师来校进行学术交流、客串教授讲座等活动，大大激发大学生的科研激情，培养学生的科学精神。

（2）研究型自选课程。通过邀请到校内外粮食工程方向研究领域的华南理工大学、江南大学等高校资深教授以及国家重点实验室研究团队负责人来学院进行短期实践课程培训。结合专家的实验室正在从事的或已完成的国家级或省部级重点科研项目，讲授粮食精深加工行业的发展现状、最新发展动态以及今后的发展趋势，增强大学生的科研创新理念以及科研奉献精神。

（3）深入企业社会实践。近几年，学院以“产学研”联合体的方式，相继建立了专业对口、互惠互利的实习实践基地，相继与大庆嵩天淀粉有限公司、黑龙江北大荒马铃薯产业集团、北大荒麦业集团、北大荒米业集团、九三粮油工业集团、飞鹤乳业有限公司等省内多家加工企业建立紧密的产学研联合体合作关系，为学生深入第一线、切实进行生产实践和实习提供了良好的实践环境。

创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力，培养创新人才的关键是培养大学生的创新思维、创新理念及创造欲。通过对黑龙江八一农垦大学粮食工程专业淀粉工艺学课程实践教学改革，结合“虚拟化、实景模拟化、双导师制以及社会实践”四位一体的创新实践教学模式，为我国普通高等院校培养“实学创新”应用型粮食工程专业人才，开辟了一条崭新的途径。

（本课题组成员还有刘远洋、魏春红、曹龙奎）

参考文献：

[1][6]陆自强，赵燕妮，雷兴刚等.地方农业院校开展“三学

期制”改革的思考[J].云南农业大学学报，2010，（5）.

[2]靳国庆，周景春，孙立海等.关于高等学校实行三学期制

的几点思考[J].现代教育科学，2006，（2）.

[3]景硕，王延刚，刘书等.“三学期”制下创新型工科人才培

养模式研究[J].中国科技博览，2009，（36）.

[4][5]蒋瑜，陶俊勇，汪亚顺.基于三学期制的研究生创新

实践能力培养探讨[J].高等教育研究学报，2010，（3）.

[7][8][11][12][13]周睿，魏文毅，王宪青.淀粉工艺学创

新性实验教学的实践与探索[J].高等教育与学术研究，

2009，（12）.

[9]徐国保，刘华，曹怡宁.虚拟化的实践教学模式研究[J].

现代远距离教育，2009，（5）.

[10][14]盛旭敏，李又兵，王选伦.三学期制下工科专业课

教学与实践模式探索[J].广州化工，2011，（8）.