基于“双创”背景下应用型本科高校实验教学改革初探——以“食品加工工艺学”实验课为例

李菁，王储炎*，杨柳青，李珂昕，张轶

合肥学院生物食品与环境学院（合肥 230601）

《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》中明确要求将培养当代大学生实践能力和创新创业能力作为首要任务[1]。2015年，国务院办公厅下发了《关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》[2]，各高校根据创新创业教育改革的目标结合人才培养定位，对各专业人才培养方案均做了修订。大学生创新与创业教育的实施不仅可以有利于就业率的提高，而且对国家经济发展和国际竞争力的提高有重要影响。通过创新创业激发经济活力，国家经济发展动力由“刺激政策”转换为创新驱动。应用型本科高校的属性使其成为培养双创人才的重要阵地，也是众多创新成果的发源之地。应用型高校要想脱颖而出，势必要加大创新创业人才的培养力度，为提高国家经济运行质量和效率、促进地区经济结构转型提供强有力的智力支持[3]。

1 双创教育对应用型本科高校人才培养的意义

与研究型高水平院校相比，应用型本科高校的综合实力相对较弱，要想获得良好的发展，就必须将服务好地方经济社会的发展为抓手，提高自身的社会影响力，办出特色。应用型本科高校人才培养的主要任务是为社会生产的各行各业提供实践能力强的高水平技术人才，因此关注学生双创能力的培养必不可少。

应用型本科高校是培养应用型人才的主阵地，是区别于研究型本科高校的重要特征。如何避免人才培养的“同质化”是应用型本科高校人才培养的关注重点。随着社会经济结构的转型升级，我国从“中国制造”正逐步转向“中国智造”。中小微企业是我国经济的主要组成部分，是增加就业、改善民生、促进经济结构转变的重要保障。据国家知识产权局统计，中国的中小微企业获得了65%的发明专利授权和80%以上的新产品研发[4]。中小微企业大多是由具有双创能力的实践型人才创立，由此可见，应用型本科高校理应成为中小微企业主培养的摇篮，成为培养中小微企业的核心助推器。因此，培养具有创新能力的实践型人才成为应用型本科高校人才培养的发力方向。

双创教育是指创新教育和创业教育，其中：创新教育作为前驱，注重培养大学生的创新意识、创新素养与创新能力，侧重于从思想层面转变其思维模式和思维灵活度；创业教育作为后驱，将创新教育的新思想、新方法予以实践化，侧重于从实践层面培养受教育者的创业意识、创业动机和创业方向[5]。以上教育理念恰好与应用型本科高校的人才培养理念完全契合。双创教育不仅有利于培养学生的创新思维、增强学生的实践动手能力，还有利于培养学生的创业意识，促进高校大学生的自主创业，提高就业率和就业质量。因此，双创教育的实施对应用型本科高校人才培养具有十分现实的意义，它以提高人才培养质量为根本出发点，对培养高水平应用型人才具有积极的促进作用。

2 “食品加工工艺学实验”教学模式现状分析

实验课程是培养实践动手能力的一种主要教学形式，成为应用型本科高校的人才培养方案的主要模块之一。因此，对实验课程教学模式的改革创新，是建设应用型本科高校的重要途径。

“食品加工工艺学实验”是开设了食品科学与工程、食品质量与安全专业的高校中必开的一门实践性和技术性很强的专业实验课程。该课程教学是以使学生掌握食品加工的基本原理、加工流程和操作技术为主要目的，因此实验教学对此类课程教学而言，具有更加重要的地位和作用[6]。该课程着重于培养学生的实践动手能力、观察现象和分析问题的能力、设计实验和创新思维的能力，是将食品工艺学及其他相关课程的理论应用于实践的重要途径。

食品行业关系国家民生，食品类专业作为应用性较强的学科，实验教学的重要性不言而喻，但是一直以来对实验教学的研究改革关注不足，同时受传统教学思维的影响，实验教学一直属于理论教学的附属品，并没有得到与时俱进的发展，与应用型本科教育的定位和培养目标不符。主要存在以下问题：

2.1 实验条件有限

随着科学技术的不断进步、国民经济水平的不断提高，人们对食品的要求也越来越高，新的加工技术、加工手段应用于食品企业中，新产品不断涌现。新技术的出现丰富了食品加工形式，也营运而生了新的食品加工设备。由于高校实验室建设周期较长、实验教学学时有限、教师企业挂职经历有限等客观原因，实验教学无法及时更新实验教学设备、调整新的产品加工实验项目或向学生完整展现一个产品开发的全过程，从而使实验教学达不到预期的人才培养方案目标，也降低了学生对专业的学习兴趣，使学生对食品加工产生片面的认识，认为食品加工是一个低技术含量的专业。

2.2 实验教学模式落后

实验教学是巩固理论知识、提高动手能力、训练综合技能的重要环节。受传统教育理念和教育经费有限的影响，长期以来，本科教学注重理论教育而忽略实验教学，实验往往被作为验证理论的一部分，处于从属地位，严重限制了学生实践创新能力的培养。传统的实验教学过程是老师先集中进行授课，学生再按照讲义按部就班地操作一遍，最后形成实验报告上交。在课堂教学中缺少师生互动，更缺少学生的自主学习和思考，这不利于培养学生的主动性和创造性，也无法激发学生自主探索的兴趣。

2.3 实验教学考核方式单一

传统的实验教学考核成绩来自于学生提交的实验报告，这有很大的片面性。实验报告内容主要有实验目的、实验原理、实验步骤、实验原始数据记录、实验数据分析、思考题和总结几个部分构成。实验目的、实验原理、实验步骤都出自于实验讲义，学生可以直接抄写，实验数据分析、思考题均在课外完成，学生也可以互相抄袭，因此学生的实验报告内容往往相似性很高，并无法真实反映学生在实验课上的参与情况以及实践动手能力的强弱。这种考评方式长期延续下来，导致学生对实验课觉得无所谓，做不做差别不大；老师也教得很迷茫，双方均没有获得感，学生的实践动手兴趣得不到激发，实操能力得不到训练，创新思维更得不到培养，“教学相长”也无法实现。

“十三五”提出了食品工业领域的自主创新，随着社会经济和高等教育事业的发展，能够熟练运用知识、解决生产实际问题、适应社会多样化需要的高级食品加工专业方面的应用型人才已经成为社会和企业急需的人才。因此，针对目前实验教学中存在的问题，对基于“双创”背景下应用型大学食品加工工艺学实验模式进行研究与实践十分有必要。

3 “食品加工工艺学实验”教学融合双创教育的改革探索

课程负责人已于2018年成功申报了合肥学院校级课程建设类项目——“食品加工工艺学实验”智慧课堂试点（项目编号：2018hfzhkt21），开展了大量的前期相关研究工作。针对食品加工工艺学实验课存在的问题，进行了梳理，并通过智慧课堂试点工作对该实验课的教学内容、教学形式、教学方法等做了优化改进，并取得了一定的效果。此外，课程团队中的每一位老师都具备丰富地实践教学经验，多年来，指导学生参加省级、国家级双创项目、“挑战杯”项目等十余项，近三年指导学生参加创新类比赛屡获佳绩。

3.1 改变教学形式

改变传统的线下教学模式，采用线下教学与线上教学相结合的模式进行实验教学（图1）。线上教学指利用超星提供的学习通平台，创建“食品加工工艺学实验”课程门户，将该课程的实验内容实现云共享，贯穿课程的前、中、后。每一节实验内容主要分为实验预习、复习思考题和辅助学习资料三块。教师自主设计和收集与实验内容相关的资源，并将资源分类上传到网络教学平台。辅助学习资料是线下实验教学很好的补充，可有效解决因实验场地有限、实验设备更新不及时、实验经费不足而导致的实验内容无法与日新月异的食品加工技术与时俱进的窘境，通过视频、电子资料可有效开拓学生视野，帮助他们及时了解工厂生产食品的现状，提高他们对食品加工的认同感和兴趣，为他们从食品加工理论知识向实践转变提供有力保障。

图1 线上线下教学模式图

同时，教师利用学习通平台发布预习考核，学生在线上完成实验课前预习并提交考核作业。教师在课前就能及时了解到学生的预习情况，针对学生在预习考核中集中出现的问题，掌握学生对此次实验内容的理解弱项，有的放矢地对线下教学的侧重点进行调整，提高线下实验教学的质量。除此之外，改变传统的课堂签到和提问形式，利用学习通APP发布活动，师生在线实时看到签到情况和提问，增强线下课堂的趣味性和互动性，学生对于实验课的参与热情也更高。更值得一提的是，以往学生做完实验就结束了，产品互评环节落实不够，利用线上教学形式在学习通APP上提交各小组的实验过程及产品照片，各小组进行线上互评打分，不仅促进了小组成员的凝聚力和参与感，更提高了学生对于实验课程的认同感和动手能力提高的成就感。

通过线下教学结合线上教学的形式，盘活了实验资源，提高了实验教学效果。

3.2 丰富教学内容

3.2.1 引入虚拟仿真实验项目

将虚拟仿真实训项目引入线下实验教学中，这些虚拟仿真实训可以是图文声像并茂的产品工艺流程，或是复杂仪器设备的内部结构和工作原理的展现，又或者是没有条件全部开设的实验内容。通过虚拟仿真实训项目，学生在电脑上亲自操作每个加工环节，在短时间内掌握某一类产品加工的工厂布局设计、工艺流程及工厂设备操作要点，培养学生的工程思维，是对课堂实验操作空间局限性、设备局限性的有力补充，可以提高学习效率和教学质量。

3.2.2 改革实验项目设置和内容

一方面，对实验的项目设置进行改革，根据地方特点、市场的热门产品及高端食品，开设一些特色型的实验。另一方面，对实验内容的改革，精简细化实验内容，减少教学中陈旧及不同实验的重复内容，增加不同实验之间的衔接性，提高设计性实验的比重，按照层次多样、结构合理的实验内容进行教学（图2）。改变传统实验教学以教师黑板前讲，学生依样画葫芦做实验的模式，变学生为实验课堂的主体，自主设计实验方案，调动学生自主学习，主动思考，培养学生创新思维和综合运用的能力。学生在课前通过线上提交设计报告，教师在线上对学生的设计报告提出指导意见供学生进一步完善实验设计；学生在课中按照修改好的设计方案进行实验，发现实验问题并与组员或者老师进行讨论，再次调整实验操作方案；学生在课后撰写实验设计心得体会，对此次设计实验的优缺点进行分析总结。这样在保证学生基础能力培养的同时，有利于培养学生的综合实践能力、自主学习能力和创新能力。

图2 实验项目内容结构图

3.2.3 改革考评机制

实验教学不同于理论教学，其教学效果的好坏不能简单地通过实验报告来衡量。改革传统单一的考核方式，可以通过以下几个方面实现：首先，降低“实验报告”成绩占实验考核成绩的比例，仅以50%的成绩计入总成绩；其次，为了调动学生主动学习的积极性，将学生的线上自主学习以40%的比例计入总成绩，主要考核方式可以通过线上视频、访问数及线上作业情况等环节进行评定；另外，为了鼓励和促进学生创新能力的培养，让学生根据主题要求自主设计综合性创新性实验内容，或者让学生根据实验课堂所学，以小组为单位提交一份创新项目申报书，这一项考核可以综合评价学生思考和创新的能力，占作业部分总成绩的50%。这样可以有效地避免实验报告同质化，学生对于实验课上与不上都一样的心态发生了改变。用新的考评机制倒逼学生提高自主学习能力，培养自身的创新意识（图3）。

图3 成绩考评比例图

3.2.4 提升教学效果

实验教学远不止于线下课堂教学和线上教学指导互动，它还延伸到课外。“食品加工工艺学实验”是一门综合性极强的实验课程，涉及了食品专业方方面面的理论背景知识，一个食品加工成品的好坏不仅需要掌握正确的加工工艺流程，还需要设定正确的加工工艺参数，以及合适地评价标准来保证产品质量。因此，一堂食品加工工艺学实验课只是食品专业学生创新实践能力培养的开端，想要将双创教育融入实验教学并开花结果，还需要教师指导学生继续前进。教师通过在实验教学中观察学生的表现，发现自主学习能力强的学生和设计较为成熟的产品，在已有的实验课基础上，教师指导学生开展第二课堂活动，不断完善其在课堂上的作品，带领学生参加各类创新创业比赛。最终形成以实验教学促进学生参加比赛，以比赛进一步激发学生的双创能力的机制，让学生从有创新意识到有创业动机，实验再也不枯燥，比赛再也不空洞，如此良性互动。

4 结语

应用型本科高校培养的人才应具备实践能力、自主学习能力和创新能力。实验教学对以上能力的培养具有十分重要的作用，是“双创型”人才培养模式的重要组成部分。将双创教育融入实验教学改革，能够有利于推动实验教学内容、教学方法和教学技术的全面创新。在此基础上，实验教学将实现从传统的以教师为中心的知识传授型向以教师为主导、学生为主体、激发学生求知欲和创造性为主要目标的教学模式转变。这不仅体现了国家对“双创型”人才的培养目标，培养了学生的自主学习能力，也符合应用型本科高校地方性、应用型的办学定位。