“四位一体”立体网络化实验实践教学体系
中心在几十年建设、传承的基础上,经过近十余年的发展与整合,贯彻学院“精技术、善管理、承商道、求创新”的人才培养理念,在教学中形成了“知识重基础”、“技术重综合”、“能力重创新”及“教学与科研相结合”、“实际与仿真相结合”、“校内与校外相结合”的“三重”、“三结合”实验教学模式;搭建了不同组织形式与教学目标的实验教学平台,构建了科学完善的实验教学体系;在传统实验教学方式中引入案例式、问题式、结果式等点线面相结合的实验教学方法;养成学生的科学思维、工程思维和系统思维,培养学生的创新创业能力,以适应现代社会人才个性化发展的趋势。
一、教学体系:“四位一体”构建立体网络化的实验教学体系
1、基于工程实训平台的群体训练
利用工程实训平台的条件,使学生不出校门就可以在一个仿真或微型的模拟环境中,开展实践教学活动,有助于学生工程意识和创新能力的培养。同时又能与工厂实践相结合,从而缓解在校生进工厂参观或实习难的困境。在模拟工作现场的情境中,引导学生参与教学内容的设计,在实习中注重体现学生的学习主体性,培养学生形成的工程老年学思维、设计思维、系统思维。
2、基于专业实验平台的分组训练
利用食品工艺平台、食品质量安全平台的实验条件,由省级教学团队优秀教师担纲,以食品加工、食品物性检测、食品感官品评、食品微生物检验、食品安全快速检测、食品理化检验、食品毒理学检验等专业实验课程为主干,整合中试实验室,构建微型化、系统化和多样化小型生产线,建成了知识一体化、内容连贯化的专业实验教学平台;增加开放实验项目,增加综合性实验、设计性实验和自选性实验,使学生有更多的机会进行自行设计和兴趣选择,进一步提升学生的学习兴趣。同时,将本专业教授相关科研技术与成果及时转化为教学内容,增设“食品品质智舌/智鼻快速评价”、“微生物丝网印刷电极快速检测”、“可视化无损核磁共振成像检测”、“食物粗糙度与感官敏感性比较”、“食物酥脆度与感官敏感性比较”以及传统食品加工过程品质控制技术,特色水果保鲜技术与机理,天然产物分离技术等本专业教授特色研究课题或成果相关的实验内容,使学生能够及时获取本专业的先进乃至前沿知识。在实验教学的组织中尝试将相关专业的学生进行混编分组,增加学生专业背景知识的互相交流。
3、基于学科研究平台的创新训练
发挥食品安全、水产品加工技术研究、食品微生物技术研究三个省(联合)重点实验室的优势,结合重点实验室的研究方向和联合单位(浙江省进出口检验检疫局、浙江省疾控中心、浙江省农科院、浙江省质量技术监督局方园检测中心、浙江省食品质量监督检验站等)需要研究解决的实际课题,设置开放实验、开放课题并给予创新学分,引导学生主动参与导师科学研究项目,培养学生的科研兴趣。通过本科生科技导师、专业导师等制度的实施,结合“希望杯”、“挑战杯”、“新星计划”、“新苗计划”等学科竞赛、课外科技活动,鼓励学生独立申报、承担大学生科技项目,帮助学生启迪科研思维,掌握科研方法,培养科研道德,提升科学研究和科技创新的能力。形成教授、青年教师、研究生、本科生传帮带的科研创新能力培养模式,在实践教学环节中,增加师生沟通、师生互动,促进学生在不同阶段确立不同的目标,完成不同的发展任务,最终找到本专业适合自身特点方向和道路。
4、基于企业研发平台的创业训练
借助食品学科的行业影响力、教授与企业的合作关系及成功校友的支持,进一步整合、挖掘校外资源,深化产、学、研合作,与“娃哈哈”、“贝因美”、“五芳斋”、“
飞利浦”、“ 康师傅”、“
天迈生物”等企业合作,通过和企业建设联合工程研究中心或技术研究室,聘请企业科技、经营骨干为实务导师的方法,让学生在具备学习、研究和基本创新能力的基础上,真正理解产品、生产、市场、经营等现实概念,同时,借助五芳斋粽子大赛、甘其食传统食品创新大赛等平台,提升专业岗位乃至社会适应能力,为学生就业、创业打下良好基础。
在
“四位一体”立体网络化的实验教学体系中,各平台既相对独立,又互相关联,通过培养计划、教学内容、课程体系等方面的整合,形成立体的知识框架和技能训练网络。按照不同年级分层的目标要求,以及不同平台训练的目的,对实验课程进行优化;及时修订了实验教材、讲义,指导书,促进了教学内容的整合,例如在工程基础实训课程中,以机构设计、机件加工、单元操作为核心,突出相关领域常见的输送、乳化、浓缩、干燥、粉碎等特色单元,加强创新工程设计、电工电子技术、机电一体化、先进制造技术等基础知识和基本操作训练内容,使学生对实际生产过程中设计、装备、流程、控制和检测有全面的认知,为运用现代加工手段研发、生产新产品打好基础;结合核心课程的建设,大力整合和调整工艺学课程平台,增加以学生自主式设计为主的实验项目。
二、教学方法:点线面集成,一体化协同
1、因材施教,循序渐进
改变原有的实验教学局限于验证原理、单纯掌握操作技术且依附于理论教学的模式、通过优化教学结构、更新实验内容,减少合并验证性实验、增加实验教学时数、加强综合性、设计型实验比例,体现学科前沿及最新研究成果的科学知识。实验内容与科研、工程、社会应用密切联系,充分体现现代化学教育的鲜明特色,形成良性互动,以能力培养为核心,分层次、多模块相互衔接的科学系统的实验教学体系,实现基础与前沿、经典与现代的有机结合。
在低年级建立以学生为中心、学生自我训练为主,教师启发式、引导式的教学模式。实验安排由浅入深,由简单到综合,分阶段安排不同实验模式,充分调动学生的主动性和积极性。设置与理论教学紧密结合的基础性实验(包括认知性和验证性实验),强化学生理论知识的学习、巩固,培养学生科学严谨认真的态度和良好的实验习惯,同时设置培养学生基本实验技能训练(如实验仪器设备操作使用,数据的采集、处理与分析,实验结果总结等)的实验内容。实验中心充分利用现代化技术手段逐步推广多媒体实验教学。例如,饮料生产中最佳糖酸比的确定、为提高鲜甜感而添加少量食盐的配料法等,通过鲜活的实验引导学生掌握正确的产品配方思想。在优化通用性实验内容的同时增加部分个性化实验内容,以问题为引导,让学生尝试进行自主实验设计并以学生团队的组织形式进行实验,培养学生在方法创新、形式创新方面的思维能力和实现能力。
在高年级学生中积极开展创新型实验。让学生掌握时代技术的脉搏,使学生受到综合运用多种知识解决实际问题能力的训练,提高科研能力。增加开放性的实验内容,以激发学生学习的积极性、主动性、创新性,满足因材施教、发展个性教育的要求;强化实验内容的应用性,积极将教学、科研的成果引入到实验内容中,使实验教学紧密结合教学、科研实际情况。例如,提出某个值得思考的科学问题,要求学生依照某种科学理论通过实验进行解答的教学方式,人品尝食物时究竟先有味觉感受还是先有触觉反应?引导学生主动思考,应用心理物理学定律开展实验并计算结果。这种方法鼓励学生主动思考、设计并完成相应的实验,体验思考和探究的乐趣。
采用灵活多样的学生实验考评方法,如平时考核、操作考核、口试、小论文、实验报告、课堂讨论汇报等方式。
2、点线面集成
对实验课程和实验内容进行全面梳理,以知识点和单项技能为基本单位出发点,将上游与下游的相关实验串成知识链,进而将不同的实验课程结成面,从而使单独的实验课程或实验项目变成具有内在逻辑关系的项目链和课程群。例如,在焙烤工艺学、食品感官科学等的实验课程基础上,重新优化课程结构,变独立为合作,从而形成一个包含原料检验、工艺优化、产品制作、质量评价的综合实验课程,打破了原先的课程框架,调整了学生评价的方式。在此基础还可以继续推进其他实验课程间的集成,例如,以结果式实验教学方法,要求学生制成一份符合相关国家或企业标准(感官指标、理化指标、卫生指标等)的食品样品,这个实验在内容中包含原料、设备、配方、工艺、检测、包装等全面的知识和技能,可以充分锻炼和考察学生的主动性、灵活性和系统思维能力,还可以训练学生的团队合作能力。
3、一体化协同
集成相应实验室硬件条件,实行教科一体化、校企一体化的协同人才培养。在充实工程基础平台,调整食品工艺平台,共享食品质量安全平台的基础上,重点加强了科技创新平台的开放,利用新一轮省重中之重学科建设的契机,整合、充实相关资源,以各方向科研创新团队为核心,各科研实验室为本科生开出3-5个与自身研究方向相应的综合性、设计性实验项目,同时吸收本科学生参与科研项目研究,支持学生申报各级各类大学生创新项目,指导学生开展独立研究、发表高水平论文。中心还与省内外典型代表性食品企业开展合作,建立企业合作平台,联合建立研发中心或研究室,聘请企业技术人员来校开展合作,吸收本科学生参与企业产品的实际研发工作。另外,通过校友、企业的支助,创设了“五芳斋”、“甘其食”等学生创新创业大赛,建立协同创业实务平台,试推由学生自主管理、运行的产品研发、制作、市场运营的创业区。