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教育教学论文:基于研究—实践型创新人才培养模式的教学改革

来源:教育教学论坛     2021-4-26 13:27:23      点击:

吴娜 涂勇刚 姚瑶

[摘 要] 为培养研究—实践型创新人才,该文以“畜产品加工学”为例,根据其教学与实践现状,对学生创新能力、自主研究教学模式以及综合实践教学内容方面进行了探索,开展了对“畜产品加工学”课程及实践的教学改革。

[关键词] 研究—实践型模式;创新人才;畜产品加工学;改革

[作者简介] 吴 娜(1991—),女,江西南昌人,工学博士,江西农业大学食品科学与工程学院讲师,主要从事畜产品加工与贮藏研究;涂勇刚(1979—),男,江西南昌人,工学博士,江西农业大学食品科学与工程学院教授,副院长,主要从事蛋品科学与技术研究;姚 瑶(1987—),女,江西南昌人,工学博士,江西农业大学食品科学与工程学院讲师,主要从事畜产品加工与质量控制研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号]1674-9324(2021)06-0065-04      [收稿日期] 2020-05-12

随着科学技术和知识经济的迅速发展,对创新人才的培养成为我国家教育的重要战略。习近平总书记在党的十九大报告中要求“广大青年科技人才要树立科学精神、培养创新思维、挖掘创新潜能、提高创新能力,在继承前人的基础上不断超越”。因此,开展“研究—实践型”的创新人才培养,在稳固人才基础知识的同时,重点突出科学研究能力、创新精神及其实践技能的培养,是教学模式的重要改革。

“畜产品加工学”是高校食品科学与工程专业的主干课程,由理论课程和实践课程两部分组成,是一门集实践和应用于一体的专业核心课程,而实验课程是理论与实践相结合的桥梁,是培养大学生研究能力及实践应用能力的有效手段[1]。然而,目前大多数学校偏重理论知识教学,且理论知识艰涩难懂,而实验教学模式通常以简单单一的工艺实验或理论课程验证性实验为主,内容较为固定,与理论课程学习也存在教学时间和教学空间上的差距,不易衔接。这样传统的教学模式存在诸多弊端,如教学内容枯燥,教学方法单一,学习内容与社会实际需求脱节,无法提高学生学习兴趣等问题,不能满足当今专业对创新人才培养及就业形势的需要。因此,在此背景下,以强化创新能力、自主研究能力及综合实践技能为主,对“畜产品加工学”课程教学进行改革。

一、学生创新能力的提升

民族和经济的发展,离不开创新能力的驱动。世界科技力量的竞争,映射的是各国人才的竞争,而创新能力是各国人才的差异所在。高等学校教育的目的归根结底是基于开启民智,为社会提供创新型杰出人才。目前,大多数高校对于“畜产品加工学”以“灌输式”授课方式为主,即教学针对书面教材进行教学,授课以教师讲授为主,学生则通过死记硬背来掌握知识,而对于“畜产品为什么加工?如何加工?加工中会遇到什么问题以及如何解决?”等工程问题重视不足。这样使得学生在课堂主要以听课为主,参与度小,导致学生自我更新能力薄弱,不利于创新能力的培养[2]。在科技进步与发展过程中,社会需要更多的创新型畜产加工领域专家,那么“畜产品加工学”课程也应重点培养学生的创新能力,在理论与实践中增强学生的创新意识,才能更好立足于激烈的市场竞争中,培养具有较高人文素养和创新能力的综合食品人才。

鉴于此,首先需要提升教师的创新意识和素质,教师需重点关注自身师德师风的建设,不断提升自己的能力,并灵活利用现代教育技术,转变教学模式,让学生在学习中心智得到启发,继而转变学生的价值理念,促进创新性教育。而对于创新思维的转变,教师应在课程教学的各个环节中逐渐渗入创新思维,如个人成长与奉献社会、传承与创新等思想政治内容。在教学活动中,学生或是教师都不应把传授知识当成创新教育的唯一目标,避免为了教学而教学,否则学生难以从实际教学活动中获得创新教育。例如,在“畜产品加工学”的蛋制品加工的课程导入中,以“四阶段食品学说”“先有鸡后有蛋,还是先有蛋后有鸡?”“孵化温度下受精蛋会孕育出新生命,而非受精蛋会腐败变质,为什么?”等问题和独特的生活现象为导入,激发学生的创新性思考。这种以问题式教学为中心,实行启发式教学,将学生置于中心地位,教师承担着引导的作用,能够显著提升教学质量和效率。除此之外,教师也可以在教学过程中采取多元化教学手段,将理论基础学习变得更加灵活丰富。例如,在的肉制品加工的课程教学中,按照以下步骤进行教学:观看烧鸡加工的实际生产视频—教师提出问题、学生提出质疑—学生线上网络平台自学—线下学生分小组讨论—学生解决问题、总结—教师总结。通过将问题引入教学中,充分发挥学生的主动性及能动性,培养学生分析、解决问题的能力,学生在学习过程中不断提升其创造力。

除此之外,还可以通过聘请畜产品加工企业中工程能力较强的技术员或工程师作为座客教师,通过他们对某些产品实际加工生产过程的讲解,引发学生的思考,提升学生的创新意识。例如,在肉制品加工—火腿加工授课中,教师可先指导学生提前预习书本上的知识,然后邀请火腿生产加工企业工程师以学术研讨会的形式为同学讲解工业化生产火腿的过程,通过对原料选择、配料、工艺关键点的介绍,引导学生积极思考书本知识与实际生产的差距,并及时提出问题及讨论,这样更有利于巩固所学。在这个过程中,教师和企业的工程师也可以相互学习、交流经验,教师可以获得畜产品加工的工程知识及经验,并运用到实际的教学中,同时。企业工程师也可通过学习理论教学,完善他们的实际生产。总之,教师创新意识的提升是培养具有较强创新能力学生的基础,是培养“研究-实践型”创新人才的关键。

二、“自主研究”教学模式的转变

传统的“畜产品加工学”教学模式是以课堂、以教师、以书本为中心的教学模式,这种模式致使教师进行单向灌输知识,而作为认知主体的学生在教学过程中被动接受知识,学生的主动性往往被忽视。为了提高学生在课程学习中的自主学习、研究能力,在課堂中可转变教师教学模式,采用以“研究项目”为主的自主设计、基于“翻转课堂”的线上线下混合教学及结合“虚拟仿真实验室”的混合教学这三种教学方式进行改革。

(一)以“研究项目”为主的自主设计

在“畜产品加工学”的理论学习中,除了包括畜产食品的基本理化性质,还包括某些代表性畜产食品的加工工艺。传统的教学中,大多数教学都是以教师讲授的形式,这样只能片面的了解某一畜产食品的加工原理和加工工艺,却不能掌握其加工操作要领。而以“研究项目”为主的自主设计教学模式,是将某一部分的教学内容作为一个小型项目,通过项目设计的方式让学生学习知识要点。其中,研究项目的实施分为两个部分:即学生对整个研究项目的实施部分、教师对研究项目的指导与评价部分。以乳制品加工—冰激凌加工这一部分内容举例,学生从预习课本、学习网络平台课程及查阅文献资料开始,对低脂冰激凌加工进行规划,拟定项目方案,经PPT答辩,全班投票选取最优秀的设计方案,在“畜产品加工学”实验课程中选为实验内容之一。作为实验教学内容,全班同学分组进行畜产加工食品的制作,并对其感官、理化指标进行测定,最后撰写总结报告,学生对该研究项目实施过程中出现的问题及获得的经验等进行总结。而教师则主要承担学生研究项目的布置及对各阶段研究完成情况进行评价等工作。具体的项目实施过程见上图。

(二)基于“翻转课堂”的线上线下混合教学

“翻转课堂”教学模式是学生通过对教师课前提供的教学视频等学习资源进行线下观看和学习,并在课堂中和教师进行探讨、互动交流的一种线上线下混合教学模式[3]。其优势在于它是以学生为中心教学方式,除了在课堂上学习知识外,学生也可以根据自身的实际情况及课外阅读量,自主安排学习过程,这样不仅可使学生合理利用碎片化时间,控制学习进度,也可提高学生的自主思考的能力及解决问题的能力。同样以乳制品加工—冰激凌加工为例,课堂开始前的一周给学生布置任务,线上自主预习这部分内容,并以其中一个关键工艺点为切入点进行深入研究,并记录在学习过程中的问题;课堂上教师通过线下讲课的方式着重介绍课程重难点,学生提出问题与班级同学及教师进行讨论,从而解决问题;课堂结束后,学生以选择的关键工艺点为重点,制作PPT,教师选择一节课随机抽查进行课堂讲述。这样的授课方式不仅可以提高学生自主学习、研究的能力,同时可以增加学生课外知识面,从而更好地将所学知识应用于实践当中。

(三)结合“虚拟仿真实验室”的混合教学

“畜产品加工学”课程是一门涉及原料、加工、设备等知识的复杂课程,在讲解畜产食品加工时,若仅仅以PPT或板书的形成给学生讲解工艺流程,难以做到逼真,学生较难理解。通过“虚拟仿真实验室”,可将生产车间的布局、生产设备及生产现场的生产流程展现给学生看,结合教师对知识点的讲解,学生可以很直观的了解产品生产线的组成及每个设备的外观、作用、参数等,让学生在教师就能了解实际生产的工艺流程,更有利于对知识点的掌握。与此同时,学生结合“虚拟仿真实验室”所学,可分小组设计产品的加工工艺流程,并在课堂上进行汇报,介绍某产品加工工艺中的关键操作要点。教师可通过学生自主讲课的过程进行提问,双向教学,考查学生对知识点的掌握程度,提高教学质量。

三、“综合实践”教学内容的改革

“畜产品加工学”的实践环节,是将理论知识应用于生产的重要环节之一,而教学实践不仅要在体现在实验中,还应贯穿于课程的理论教学环节。针对“畜产品加工学”中“综合实践”教学内容的改革,可从计算机辅助对课堂内容的教学、从“原料到产品”的生产线研究、校外实训基地的拓展及多元化考核评价方式四个方面进行。

(一)计算机辅助对课堂教学内容的改革

由于“畜产品加工学”具备学科交叉性,是理工农相结合的综合性课程,可以应用计算机辅助教学的方式进行课堂教学的改革[4]。例如,在讲授发酵乳制品加工时,单一通过流程图或以工艺流程的形式给学生讲解,学生还是会有诸多疑惑,在进行工厂设计的时候还是会存在诸多问题。通过计算机辅助教学,可利用摄像机从乳品加工厂的生产现场实地拍摄生产工艺线,并以图片或视频等形式加入PPT中,使学生简单明了的了解不同发酵乳制品,如攪拌型/凝固型酸乳加工用仪器的外观、在工厂中所处位置、在生产线上的作用及通过该工艺生产性最终生产的终端产品的颜色和质地等。

(二)从“原料到产品”的综合研究

以往的“畜产品加工学”实验一般是教师准备好实验原料配料,并告知学生要做什么实验,并提前预习实验。为了提高学生对于整个实践环节的了解,可让学生分组设计实验,包括原料数量,实验工艺流程及预期实验结果等,上报教师批准后,自行购买原料,并对原料进行检测,最终完成实验。例如,在皮蛋加工实验中,学生分组自行购买鸭蛋后,进行敲蛋、照蛋,并对蛋品的新鲜度进行检测,原料合格后,分组进行皮蛋的腌制,成品制作后对皮蛋的品质分组检验,评选质量最优的小组,并进行实验分享,各组之间可比对实验过程中的细节问题,找出自己小组实验中存在的问题,最终完成实验报告撰写。这种综合研究模式,不仅可以让学生了解整个产品的加工过程,还可以提高学生自主学习、研究的能力,加深学生对课堂理论知识的掌握。

(三)校外实践基地融入实验教学环节

实践是理论的应用,完善实践基地可更好的完成课程理论学习。现如今,大多数高校都已合开展校外实践基地模式,主要是通过校外基地签约的方式,达到以校企合作互补为目的产学研深度融合[5]。然而,由于课程发展需求,现有的校外实践基地模式已无法满足学生综合实践能力的培养。因此,在“畜产品加工学”实验教学环节中,可利用校内外实践基地的资源,在教学过程中可将部分实验设立在校内外实践基地,让学生切实感受实际生产环节,使学生更能贴近生产,学以致用,从而有效的提升其自主实践能力及工程实践能力。同时,这个环节可结合课堂教学内容,与“自主研究”教学模式相结合,在实践时让学生运用课堂知识,思考理论与实践的差异以及提出问题,最终撰写实验分析报告。

(四)多元化考核方式提高学生实践能力

课程的考核是最终评价学生对理论知识的掌握、是否达成课程目标及教师教学质量的重要途径[6]。然而,传统的卷面考核形式并不能体现学生在整个课程学习环节的实践能力。因此,在考核中融入过程考核、实践考核及能力考核,全面评价学生在学习课程后所达到的知识、能力及素质水平。如,可将成绩评定设置为:总成绩=平时参与10%+平时作业10%+实验成绩15%+期中成绩15%+期末成绩50%。平时参与成绩可根据学生的出勤、在课堂的讨论情况进行评定;平时作业成绩可根据课堂或课后的作业、问题回答情况进行评定;实验成绩可根据教师设计或者学生自主设计实验的预习情况、操作情况及结果呈现情况来评价;期中成绩可通过调研、PPT制作或者根据专题论文写作情况进评定;期末成绩则由包括理论和技能知识的闭卷考试来进行评定。如此考核方式既能体现学生在课程学习环节的实践能力,也能反映学生的自主创新意识及自主研究能力。

四、结语

基于“研究—实践型”创新人才培养的要求,通过对“畜产品加工学”课程进行学生创新能力的提升、自主研究教学模式的转变以及综合实践教学内容的改革,重点阐述了教师/学生创新思维的改变。通过以“研究项目”为主的自主设计、基于“翻转课堂”的线上线下混合教学及结合“虚拟仿真实验室”的混合教学,提升了学生自主研究的能力,并借用计算机辅助教学、“原料—产品”综合实践教学、校外实践基地和多元化课程考核方式,使得学生能够在自主创新意识基础上。通过自主研究及综合实践,更深入的了解课程知识,从而提高课程教学质量。与培养“研究—实践型”创新人才的终极目标相比,还需要在教学改革中继续探索、不断优化,以期培养出真正具备强化创新能力、自主研究能力、综合实践技能的综合创新人才。

参考文献

[1]涂勇刚,徐明生,姚瑶,等.基于“卓越工程师培养计划”的《畜产品加工学》教学改革与实践[J].安徽农学通报,2017(09):147-150.

[2]陈林,吉莉莉,张佳敏,等.基于OBE理念下的“畜产品加工學”课程教学改革[J].山东化工,2017,47(11):161,163.

[3]钟晓流,宋述强,焦丽珍.信息化环境中基于翻转课堂理念的教学设计研究[J].开放教育研究,2013,19(001):58-64.

[4]于辉,李华,赵海全,等.计算机辅助教学(CAI)在畜产品加工学教改中的应用[J].黑龙江畜牧兽医月刊,2006(004):93.

[5]白艳丽,周晨,胡剑.提高食品科学与工程专业实践教学水平途径[J].华人时刊(中旬刊),2014(005):230.

[6]李志涛.畜产品加工工艺学课程教学改革探索[J].黑龙江畜牧兽医,2017(20):243-245.

Abstract: In order to cultivate research-practice innovative talents, taking the course of Livestock Products Processing as an example, this paper explores students' innovative ability, independent research teaching model, and the content of comprehensive practice teaching based on the present teaching and practice status, and carries out teaching reform in the course and practice teaching.

Key words: research-practice model; innovative talents; Livestock Products Processing; reform

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