粮油食品专业应用型人才培养模式的实验教学方法探索——以河南工业大学为例

郭兴凤,陈复生

(河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001)



粮油食品专业应用型人才培养模式的实验教学方法探索——以河南工业大学为例

郭兴凤,陈复生

(河南工业大学 粮油食品学院，河南 郑州 450001)

摘要：随着国家对教育投入力度的加大,学校对大型仪器的重视程度逐步提高，高校大型仪器设备的数量不断增加、质量不断提高。但是因为每一种仪器的台套数较少，按照传统的教学安排，不能满足正常教学的要求。如何科学合理地利用现有资源，培养粮油食品专业应用型人才，是新的人才市场需求下亟待解决的问题。结合粮油食品类应用型人才培养模式改革和课程体系建设，对部分实验内容进行规划调整，注重培养学生的应用能力，开发学生的创新思维，提高学生的学习主动性。针对涉及大型仪器设备的相关实验，打破传统的排课思路，安排学生课余时间进行实验，可有效弥补仪器数量和上课时间上的不足。

关键词：应用型人才;培养模式;实验教学；大型仪器设备

教育的改革，不仅要求高校培养知识型人才，同时也要求高校培养更多的应用型人才，因此，高校教育应强化实践教学，在教学观念以及教学方法、教学思路、教育执行等多个方面，全面加强实践教学，提升学生应用实践的技能，提高学生综合素质。[1]河南工业大学依据粮油食品类各专业的培养目标和人才定位，按照国家经济建设和社会发展对高素质实用型人才培养的需要，把传统的隶属于各门课程的实验内容，按实验的性质、与理论教学的相互关系进行重新整合和更新，构建了新的相对独立的教学体系，使实验教学成为学生能力培养的重要途径。培养模式的建立注重教学内容的基础性与先进性的结合，传统与现代教学方法的有机结合，建构一个适应不同层次、不同专业学生需求的、符合不同教学要求的多层次实验教学内容体系，强调基础性实验，注重综合设计和应用型实验，加强创新设计型实验，形成必修实验、选修实验及开放性实验相互结合的教学体系，其中大型仪器设备相关实验的开设、实验内容的调整和方法的创新，是重点内容之一。

大型仪器设备一般是指；单台件价值10 万元以上的仪器设备和由单台件价值5万元以上为主构成的系统；总价值超过10万元；国家科委指定的23种仪器设备以及原价不足人民币10万元，但属于教育部明确规定为精密稀缺的贵重仪器设备[2-3]。随着国家对高校评估的系统化，各高校都加大了对大型仪器设备的投资力度，对大型仪器的管理和使用，特别是如何提高效益，已经有很多的探讨，[4]提供了管理措施。[5]但是，到目前为止，针对如何发挥高校大型仪器设备在教学中的作用，提高学生的实践能力，却少有涉及。

结合河南工业大学的专业特色，近几年粮油食品学院逐步实现大型仪器设备在教学中的应用，并就教学方法进行了相关的探索和实践。

1大型仪器设备在教学中的作用和存在的问题

1.1　作用

目前，大型仪器实验教学的主要模式有以下几种。第一，演示教学。主要以演示实验为主，注重的是学生对理论知识的了解，学生只观看实验过程而没有进行实验操作，因此无法掌握实验技能，教学效果不理想。[6]第二，虚拟教学。以虚拟软件为平台进行模拟操作，学生没有接触实际的仪器，只能了解原理和实验步骤。 第三，开放式实验教学。以学生实际操作为主，学生在掌握了实验原理之后，又对仪器设备的操作使用进行实践，可以在掌握理论知识的基础上加深对仪器测试原理的理解。从教学的效果来看，开放式实验教学的效果最好[7-8]。

1.2　存在的问题

随着政府对教育投入的不断增加,各高校的教育资源也在快速增长。然而,由于高校学生数量的扩增以及专业结构迅速变化等因素，目前的高等教育资源仍然满足不了教学的需要。[6,9]另外，由于大型仪器价格昂贵、仪器台数少、实验时间有限等多方面因素的制约，大型仪器设备的实验教学环节受到了很大的限制[7]。随着大型仪器数字化程度的提高，仪器的操作越来越容易，实验过程简单化，也使得学生对相关实验的关注程度和兴趣降低。

同时，将大型仪器设备对学生开放使用，也会遇到一些困难和问题,如:仪器易于损坏、维修经费不足、时间不易安排等。如何解决这些问题，关系到仪器设备能否成功运用于本科生教学，真正提高学生的实践能力。

2教学过程中解决的途径

粮油食品类应用型人才培养模式构建了“五模块、三层次”的实验教学内容体系，注重培养学生的创新意识和创新精神，引导学生主动实践。依据专业特色，构建了基础型实验、综合型实验、设计创新型实验三个实验层次。在保留了基础验证性实验的基础上，在各个模块中增加了综合性、设计性实验，各专业方向开设了从粮油加工→食品制作→食品质量评价的综合性实验，实现了对所学理论知识的综合运用和对工程实践问题的综合分析能力的训练；在设计创新性实验层次上按照以问题为主线、学生为主体、教师为辅导的思路，充分发挥学生的主观能动性和创造性，通过自主设计实验方案、自己动手完成方案的实施，锻炼学生解决问题的能力。但是实际运作起来，最主要的困难之一，就是仪器设备的数量和实验时间的安排。

针对以上问题，必须打破传统的排课思路，安排学生课余时间进行实验，以弥补仪器数量和上课时间上的不足。

2.1　分小组安排课余时间进行实验

实验主要是安排在学生的课余时间，例如：下午下课和晚上上课之间的一段时间，以及周六和周日的空闲时间。实验分小组进行，根据学生个人的时间安排，对各组学生进行微调。由于实验安排的只是极少数学生，不会影响学生正常的课外活动。

教学过程中，将以教师为主的教学模式变为以学生为主的教学模式。在实验过程中，学生可以在实验条件许可的范围内，自主选择实验内容，和指导老师协商安排实验时间。这就充分调动了学生自主学习的积极性，使学生有机会利用课余时间在实验室中自主完成实验，进行创新设计和研究。

2.2　根据已经掌握的知识设计实验步骤，预测结果并进行验证

应用型人才不仅仅体现在掌握了基础知识和基本技能，还需要具备对所学知识的综合运用能力。因此，在相关实验的安排中应重点增加该类实验内容，举一例说明。

在食品流变学实验教学中，首先给学生讲授影响黏度的因素之后要求学生根据这些影响条件设计实验步骤，评价流体的种类，测定条件的影响，等等，引导学生根据测定的体系，预测这些条件的影响。实验相关材料在课程开始之前发给学生，使学生先预习，初步设计实验方案。食品原料流变学实验的设计思路如图1所示。

图1　流变学实验的设计思路

浓度和温度对黏度的影响，学生已经初步掌握，实验过程中，鼓励学生设计不同的浓度和不同的温度进行验证，运用相关的知识对测定的结果进行分析讨论，加深对这些内容的理解。鼓励学生设计不同的剪切速率进行实验，了解黏度随剪切速率的变化，主要目的有两方面，其一是让学生掌握剪切速率对不同流体的黏度的测定结果的影响，其二，是根据测定结果判定该溶液属于什么样的流体，是牛顿流体，还是非牛顿流体；同时，根据已知的理论知识判定这种溶液中的物质的分布状态和分子颗粒的形状，是线性，还是球型。根据浓度影响的测定结果和剪切速率的测定结果，选择一个合适的浓度和剪切速率，进行剪切时间对黏度的影响实验，推断溶液体系是否具有触变性。在以上实验结果的基础上，选择一种自己认为是某一种流体的体系，进行验证实验，考查学生对该部分内容的理解程度，提高其综合分析的能力。

2.3　实验结果结合理论知识进行推理，拓展知识面

应用型人才培养模式强调理论与实践并重，注重学生的全面发展，在培养学生掌握基础知识、技术和技能的基础上，注重学生创新精神与应用能力培养，倡导教师引导学生主动实践，激励学生发挥自己的潜能。实验的最终目的，是要把掌握的知识应用到实际中，因此，根据粮油食品专业特点和学院的实际情况，设计了小麦粉的粉质实验，实验方案按照国标GB/T 14614方法进行，实验选择的原料有高筋粉、中筋粉和低筋粉，在国家标准中对不同专用粉的粉质曲线稳定时间有明确的规定，而且标明了不同粉的用途，见表1。

表1　专用小麦粉粉质指标

实验之前，学生从相关的实验材料中对仪器和粉质指标有了初步的了解，实验结束后指导学生根据实验结果推断所测定的不同面粉的用途。通过本实验让学生把所学知识综合起来，从而增加学生的学习兴趣。

3取得的成果和展望

通过几年的运行，粮油食品业应用型人才培养模式已经初见成效，应用能力培养也得到加强，学生的实践能力得到了显著的提高，学生综合应用各基础学科知识的能力也大幅度提升，在创业计划、挑战杯等各类学生的学术性活动中取得了显著的成绩。学生在毕业论文阶段应用能力也普遍提高，选择仪器和方法的主动性增加。

如果学生在实验结果的基础上，再进行实验验证，例如：面粉的粉质实验之后，再用实验原料生产相应的产品，对产品的品质进行评价，验证学生实验结果的正确性，一方面使得实验结果的确定性增加，同时也能把学生所学的知识有机地结合起来更有利于学生应用能力的培养。但是目前为止，二者联系起来还有一定的困难，因为在进行本实验的时候，学生还未进行相关的专业课的学习，工艺方面的知识还不足以进行更深一步的实验验证。通过这一类的实验内容的加强，学生的应用能力的提高已经凸显，也证实了粮油食品专业应用型人才培养模式建设的必要性。

参考文献：

[1]张丽.强化实践教学，培养应用型人才[J].中国教育学刊,2014(11):15-16.

[2]李美娟.大型精密仪器用于开放性实验教学的探索与实践[J].现代仪器，2012 (3):81-82,77.

[3]郭兴凤,梁少华.浅谈大型仪器设备的管理和使用[J].河南教育学院学报(自然科学版)，2007(4):35-37.

[4]王晓燕.高校大型仪器设备共享平台利用效率提升机制[J].中国现代教育装备，2012(9):15-17.

[5]毕卫民，夏建潮，范家才，等.科学规划建设师生满意的大型仪器设备共享服务体系[J].实验室研究与探索，2011(9):421-424.

[6]李明，严平.大型仪器实验教学改革探讨[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2012(11):185-186.

[7]周云，阴金香，张四纯，等.大型仪器设备在大学创新型人才培养中的应用[J].实验室研究与探索，2011(11):274-277.

[8]汤云晖，王波，李耳.大型仪器设备实验教学与本科生、研究生创新能力培养的探索实践[J].中国现代教育装备，2010(17):129-130,133.

[9]王波,李耳,宋雪梅,等.高校教育资源的充分利用——关于大型仪器管理的探讨[J].实验技术与管理，2008(7):171-176.

PROBE INTO THE EXPERIMENTAL TEACHING METHODS OF TRAINING APPLICATION-ORIENTED TALENTS FOR FOOD AND OIL SPECIALTY

GUO Xing-feng, CHEN Fu-sheng

(SchoolofFood&Oil,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450001,China)

Abstract:With the government’s increased investment in education, universities attach greater importance to giant instruments, and there is a rapid increase in the number and quality of large instruments and equipments in universities.But due to the limited number of each instrument, the requirements of normal teaching can not be met according to the traditional teaching arrangements, thus the desired effect of teaching can not be achieved, which is a urgent problem to be solved under the new needs in the labor market.The only solution lies in the scientific and rational use of the existing resources so as to train application-oriented talents for the specialty of food and oil.Part of the content in the experiment should be planned and adjusted combined with the reform in application-oriented training mode and construction of curriculum system; application capability of the student should be attached importance to, students’ creative thinking should be developed and their motivation for learning should be improved.With regard to the relevant experiments involving large instruments, traditional thinking on timetable must be broken, making arrangements for students to do experiments in their spare time to make up for the inadequate number of equipment and shortage of time.Some achievements have been made through years of practice.

Key Words：application-oriented talent; training mode; experiment teaching; large equipment

中图分类号：G642.4

文献标识码：A

文章编号：1673-1751(2015)02-0180-04

作者简介：郭兴凤(1965-)，女，河南封丘人，硕士，教授，研究方向：蛋白质资源的开发应用。

基金项目：2014年河南工业大学高等教育教学改革研究项目(2012GJYJ-A21)

收稿日期：2015-03-02