基于科教融合的食品工程创新型人才培养探究

王倩 贾禄强 黄阿根

作为一种重要的教学改革模式，科教融合倡导将教学中的理论知识融于科研实验，在科研实验中分析验证教学理论，达到温故知新、学以致用的效果。对于工程类尤其是以食品科学与工程为代表的综合性学科，其理论脉络繁复、学科交叉性强，对学生实践动手能力和创新意识要求高，将专业理论的掌握与科研内容的实践进行融合，对于锻炼和培养学生的创新能力具有重要意义。本文以食品工程原理课程为例，从科教融合出发，结合自己的教学和科研感悟，对教学模式改革提出了初步的论述。

一、科教融合对创新型人才培养的意义

毋庸置疑，夯实丰厚的理论基础永远是培育人才的出发点，本科教育的根本还是在于引领学生掌握通识学科的基本知识与一般的科研方法，在此基础上系统地学习专业理论及学科前沿知识，建立专业的、系統的知识体系，以应对未来进一步深入科研领域或投身于实践创新过程中的种种困难。然而，以传道授业解惑为主的传统课堂模式已经不能完全胜任高等教育培养创新型人才的目标，中国高等教育在历经风雨洗礼、全面迈向现代化的征程中，已然实现了由单纯理论教学向科教并重的理念转变，科教分离模式在教育改革背景下正稳步迈向以科教融合为核心的教育模式新局面。

创新是引领教学和科研发展的第一动力，建设创新型国家的理念早在党的十九大就明确提出，在新时代现代化建设的浪潮中，坚持创新已然处于发展大局的核心。在机遇与挑战并存的教育背景下，培养创新型专业人才显得尤为重要和迫切;同时，科学技术为第一生产力，人才为第一资源，整个社会都将目光投向了创新型科技人才的摇篮——高等教育，各类高等学府的教学模式必然要与培养创新型人才的时代号召接轨，融入改革与创新的时代浪潮中去。扬州大学食品科学与工程学院以专业基础课程食品工程原理为着手点，引导学生带着课程理论知识走进实验室开展课题探究，最终形成以理论指导实践、实践反馈作用于理论的科教融合教学模式，助力食品工程创新型人才的培养。

二、科教融合教学模式的实施路径

中国高等教育学会副会长管培俊先生在《创新人才培养也是社会工程》中提到，创新人才培养需要教育科研深度融合，现行我国教育与科研体制的弊病，直接影响协同创新与创新人才培养。国家层面是大学与科研院所分离、产学研结合不畅，大学层面是学科壁垒、教学科研缺乏张力，由此可见，教与研切实结合的教学模式乃是培育创新型人才的关键所在，理论的积累与实践研究是相辅相成的动态结合。

在国家层面，周光礼等在《科教融合：高等教育理念的变革与创新》中提出，根据国际高等教育的发展趋势和我国高校科技发展的现状，科教融合、协同创新应是提升大学创新能力、培养杰出人才的必由之路。这不仅是高校人才培养模式的重要突破，也将引起高等教育思想和理念的重大突破。科教融合的教学理念呼声之高已然空前，政策扶持力度也越来越大，然而如何实现模式落地是具体到每一所高校、每一位教师的职责所在。

在高校层面，刘玉荣等在《基于协同创新、科教融合理念培养创新型人才》中指出，高校应该充分发挥科研支撑教学的作用，将科研的新思维、新方法和新技术等运用于教学，将科研成果、科研动态、前沿科技等及时转化为教学资源，将科学研究的思维贯穿于教育教学的全过程，即通过科教融合的模式培养创新型人才。

在教师层面，佟亚辉等在《创新创业教育融入人才培养全过程的路径研究》中强调了教师更新授课方式的重要性。在理论授课方面，进一步推进探究式、讨论式、案例式的创新创业教学方法;在实践教学方面，注重把实践教学与第二课堂活动、专业实习、社会实践等结合起来;在学业考核方面，注重学习过程的考核，探索非标准答案考试，注重对学生发明创造、实习实训、实践经历、动手能力的考察。

不同专业学科特点差异大，如何提高科教融合模式的针对性是一个值得思考和有待解决的问题。此时，以专业代表性强、涉及理论丰富、实践与创新要求高的课程为出发点，联动第一与第二课堂，构建一个理论与实践全过程动态结合的教学模式不失为一个科学合理、成效可观的方法。

三、食品工程原理课程

中科教融合典型案例分析

扬州大学食品科学与工程学院坚持以教学科研工作为中心，在科教融合模式的探究和创新型人才培养的改革创新方面始终走在前头，引导激发学生的科研思维，丰富强化其实践创新能力，营造了一个生动多元、积极开放的研学环境。

食品科学与工程是一个由数学、物理、化工、生物、机械多学科交叉渗透而成的专业，代表性课程有食品工程原理、食品工艺学等。其中，食品工程原理课程涵盖了各类经典力学理论与化工知识，还涉及管路、机械等工程原理，无论对教师授课还是学生的理解运用都是一个极具挑战的过程。若依靠传统课堂的单向理论教学模式，课程教学极易陷入枯燥乏味，最终流于形式的怪圈，留给学生的往往只有干瘪晦涩的大段定义以及突兀陌生的长篇公式，很难做到对所学知识的融会贯通，自然也更谈不上将其付诸于实践创新，所谓以理论指导实践、实践反馈于理论的良性循环只会陷入僵局，沦为空谈。

扬州大学食品工程原理教学团队积极调动现有教学资源，推动理论教学向动手实践的倾斜，积极开展或投入到诸如科学与实践创新训练、互联网+、挑战杯等实践创新活动中，灵活联动第一和第二课堂，全方位、多层次地锻炼和提升学生的综合能力，在科教融合的道路上不断积累经验，创新进取。

以传热单元操作为例，课程组为学生布置了“黄酒高温瞬时杀菌的传热装置设计”的课题。新型的高温短时杀菌、超高温瞬时杀菌装备在食品行业的应用越来越广，其小试装备的制备有着很重要的使用价值，这个课题围绕传热系数验证测定、少量黄酒的工程传热参数测定、超高温瞬时杀菌处理等目标，引导学生自行设计开发一套传热综合实验装置。在设计过程中，学生需要对管型、传热面积、泵、温度测量、流量测量、数据采集与处理、装置外形特征布局合理性等进行设计，特别要考虑到使用过程中温度的稳定性控制、实验室动力的承载能力等因素。学生们结合课堂上所学的理论知识，通过对课题的方案论证、可行性设计、设备选型、控制仪表选择、数据采集与处理及实际运行效果等方面进行评价，全面提高了对复杂工程问题的分析、设计能力。

另一个科研课题“壳聚糖超交联微球的可控合成”则引导学生参与到实验中去，此实验涉及食工原理中流体流动、传热、非均相分离和聚合反应，也就是“三传一反”。学生在学习理论课程之后，如果能将科研实验中各个步骤与课程中重要的几个单元操作结合起来，一是可以更深地领悟理论知识，实现在科研中对理论知识的复习，达到温故知新的目的;二是在科研实验中可以培养学生解决复杂工程问题的能力，达到创新型人才培养的目标;三是学生参与科研实验可以锻炼其独立自主的能力，又能在团队合作中培养团队合作的意识。因此，科教融合的教学模式为食品工程专业创新型人才的培养提供了机会和保障。

四、结语

食品工程原理课程是食品科学与工程专业本科教学中重要的专业性课程，具有显著的化工原理课程的特点，又和食品工程联系紧密。随着食品工业和科研的不断创新，社会对于食品类创新型人才解决复杂工程问题的能力提出了更高的要求，而实行科教融合的教学模式有助于锻炼学生的逻辑思维能力、动手操作能力、设计能力和解决复杂问题的能力。