王倩 賈祿強(qiáng) 黃阿根

作為一種重要的教學(xué)改革模式，科教融合倡導(dǎo)將教學(xué)中的理論知識(shí)融于科研實(shí)驗(yàn)，在科研實(shí)驗(yàn)中分析驗(yàn)證教學(xué)理論，達(dá)到溫故知新、學(xué)以致用的效果。對(duì)于工程類尤其是以食品科學(xué)與工程為代表的綜合性學(xué)科，其理論脈絡(luò)繁復(fù)、學(xué)科交叉性強(qiáng)，對(duì)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)要求高，將專業(yè)理論的掌握與科研內(nèi)容的實(shí)踐進(jìn)行融合，對(duì)于鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有重要意義。本文以食品工程原理課程為例，從科教融合出發(fā)，結(jié)合自己的教學(xué)和科研感悟，對(duì)教學(xué)模式改革提出了初步的論述。

一、科教融合對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的意義

毋庸置疑，夯實(shí)豐厚的理論基礎(chǔ)永遠(yuǎn)是培育人才的出發(fā)點(diǎn)，本科教育的根本還是在于引領(lǐng)學(xué)生掌握通識(shí)學(xué)科的基本知識(shí)與一般的科研方法，在此基礎(chǔ)上系統(tǒng)地學(xué)習(xí)專業(yè)理論及學(xué)科前沿知識(shí)，建立專業(yè)的、系統(tǒng)的知識(shí)體系，以應(yīng)對(duì)未來(lái)進(jìn)一步深入科研領(lǐng)域或投身于實(shí)踐創(chuàng)新過(guò)程中的種種困難。然而，以傳道授業(yè)解惑為主的傳統(tǒng)課堂模式已經(jīng)不能完全勝任高等教育培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的目標(biāo)，中國(guó)高等教育在歷經(jīng)風(fēng)雨洗禮、全面邁向現(xiàn)代化的征程中，已然實(shí)現(xiàn)了由單純理論教學(xué)向科教并重的理念轉(zhuǎn)變，科教分離模式在教育改革背景下正穩(wěn)步邁向以科教融合為核心的教育模式新局面。

創(chuàng)新是引領(lǐng)教學(xué)和科研發(fā)展的第一動(dòng)力，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的理念早在黨的十九大就明確提出，在新時(shí)代現(xiàn)代化建設(shè)的浪潮中，堅(jiān)持創(chuàng)新已然處于發(fā)展大局的核心。在機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的教育背景下，培養(yǎng)創(chuàng)新型專業(yè)人才顯得尤為重要和迫切;同時(shí)，科學(xué)技術(shù)為第一生產(chǎn)力，人才為第一資源，整個(gè)社會(huì)都將目光投向了創(chuàng)新型科技人才的搖籃——高等教育，各類高等學(xué)府的教學(xué)模式必然要與培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的時(shí)代號(hào)召接軌，融入改革與創(chuàng)新的時(shí)代浪潮中去。揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院以專業(yè)基礎(chǔ)課程食品工程原理為著手點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生帶著課程理論知識(shí)走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開展課題探究，最終形成以理論指導(dǎo)實(shí)踐、實(shí)踐反饋?zhàn)饔糜诶碚摰目平倘诤辖虒W(xué)模式，助力食品工程創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

二、科教融合教學(xué)模式的實(shí)施路徑

中國(guó)高等教育學(xué)會(huì)副會(huì)長(zhǎng)管培俊先生在《創(chuàng)新人才培養(yǎng)也是社會(huì)工程》中提到，創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要教育科研深度融合，現(xiàn)行我國(guó)教育與科研體制的弊病，直接影響協(xié)同創(chuàng)新與創(chuàng)新人才培養(yǎng)。國(guó)家層面是大學(xué)與科研院所分離、產(chǎn)學(xué)研結(jié)合不暢，大學(xué)層面是學(xué)科壁壘、教學(xué)科研缺乏張力，由此可見(jiàn)，教與研切實(shí)結(jié)合的教學(xué)模式乃是培育創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵所在，理論的積累與實(shí)踐研究是相輔相成的動(dòng)態(tài)結(jié)合。

在國(guó)家層面，周光禮等在《科教融合：高等教育理念的變革與創(chuàng)新》中提出，根據(jù)國(guó)際高等教育的發(fā)展趨勢(shì)和我國(guó)高?？萍及l(fā)展的現(xiàn)狀，科教融合、協(xié)同創(chuàng)新應(yīng)是提升大學(xué)創(chuàng)新能力、培養(yǎng)杰出人才的必由之路。這不僅是高校人才培養(yǎng)模式的重要突破，也將引起高等教育思想和理念的重大突破?？平倘诤系慕虒W(xué)理念呼聲之高已然空前，政策扶持力度也越來(lái)越大，然而如何實(shí)現(xiàn)模式落地是具體到每一所高校、每一位教師的職責(zé)所在。

在高校層面，劉玉榮等在《基于協(xié)同創(chuàng)新、科教融合理念培養(yǎng)創(chuàng)新型人才》中指出，高校應(yīng)該充分發(fā)揮科研支撐教學(xué)的作用，將科研的新思維、新方法和新技術(shù)等運(yùn)用于教學(xué)，將科研成果、科研動(dòng)態(tài)、前沿科技等及時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，將科學(xué)研究的思維貫穿于教育教學(xué)的全過(guò)程，即通過(guò)科教融合的模式培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

在教師層面，佟亞輝等在《創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育融入人才培養(yǎng)全過(guò)程的路徑研究》中強(qiáng)調(diào)了教師更新授課方式的重要性。在理論授課方面，進(jìn)一步推進(jìn)探究式、討論式、案例式的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學(xué)方法;在實(shí)踐教學(xué)方面，注重把實(shí)踐教學(xué)與第二課堂活動(dòng)、專業(yè)實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐等結(jié)合起來(lái);在學(xué)業(yè)考核方面，注重學(xué)習(xí)過(guò)程的考核，探索非標(biāo)準(zhǔn)答案考試，注重對(duì)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造、實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)、實(shí)踐經(jīng)歷、動(dòng)手能力的考察。

不同專業(yè)學(xué)科特點(diǎn)差異大，如何提高科教融合模式的針對(duì)性是一個(gè)值得思考和有待解決的問(wèn)題。此時(shí)，以專業(yè)代表性強(qiáng)、涉及理論豐富、實(shí)踐與創(chuàng)新要求高的課程為出發(fā)點(diǎn)，聯(lián)動(dòng)第一與第二課堂，構(gòu)建一個(gè)理論與實(shí)踐全過(guò)程動(dòng)態(tài)結(jié)合的教學(xué)模式不失為一個(gè)科學(xué)合理、成效可觀的方法。

三、食品工程原理課程

中科教融合典型案例分析

揚(yáng)州大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院堅(jiān)持以教學(xué)科研工作為中心，在科教融合模式的探究和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的改革創(chuàng)新方面始終走在前頭，引導(dǎo)激發(fā)學(xué)生的科研思維，豐富強(qiáng)化其實(shí)踐創(chuàng)新能力，營(yíng)造了一個(gè)生動(dòng)多元、積極開放的研學(xué)環(huán)境。

食品科學(xué)與工程是一個(gè)由數(shù)學(xué)、物理、化工、生物、機(jī)械多學(xué)科交叉滲透而成的專業(yè)，代表性課程有食品工程原理、食品工藝學(xué)等。其中，食品工程原理課程涵蓋了各類經(jīng)典力學(xué)理論與化工知識(shí)，還涉及管路、機(jī)械等工程原理，無(wú)論對(duì)教師授課還是學(xué)生的理解運(yùn)用都是一個(gè)極具挑戰(zhàn)的過(guò)程。若依靠傳統(tǒng)課堂的單向理論教學(xué)模式，課程教學(xué)極易陷入枯燥乏味，最終流于形式的怪圈，留給學(xué)生的往往只有干癟晦澀的大段定義以及突兀陌生的長(zhǎng)篇公式，很難做到對(duì)所學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫通，自然也更談不上將其付諸于實(shí)踐創(chuàng)新，所謂以理論指導(dǎo)實(shí)踐、實(shí)踐反饋于理論的良性循環(huán)只會(huì)陷入僵局，淪為空談。

揚(yáng)州大學(xué)食品工程原理教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極調(diào)動(dòng)現(xiàn)有教學(xué)資源，推動(dòng)理論教學(xué)向動(dòng)手實(shí)踐的傾斜，積極開展或投入到諸如科學(xué)與實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練、互聯(lián)網(wǎng)+、挑戰(zhàn)杯等實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)中，靈活聯(lián)動(dòng)第一和第二課堂，全方位、多層次地鍛煉和提升學(xué)生的綜合能力，在科教融合的道路上不斷積累經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新進(jìn)取。

以傳熱單元操作為例，課程組為學(xué)生布置了“黃酒高溫瞬時(shí)殺菌的傳熱裝置設(shè)計(jì)”的課題。新型的高溫短時(shí)殺菌、超高溫瞬時(shí)殺菌裝備在食品行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣，其小試裝備的制備有著很重要的使用價(jià)值，這個(gè)課題圍繞傳熱系數(shù)驗(yàn)證測(cè)定、少量黃酒的工程傳熱參數(shù)測(cè)定、超高溫瞬時(shí)殺菌處理等目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)開發(fā)一套傳熱綜合實(shí)驗(yàn)裝置。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生需要對(duì)管型、傳熱面積、泵、溫度測(cè)量、流量測(cè)量、數(shù)據(jù)采集與處理、裝置外形特征布局合理性等進(jìn)行設(shè)計(jì)，特別要考慮到使用過(guò)程中溫度的穩(wěn)定性控制、實(shí)驗(yàn)室動(dòng)力的承載能力等因素。學(xué)生們結(jié)合課堂上所學(xué)的理論知識(shí)，通過(guò)對(duì)課題的方案論證、可行性設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、控制儀表選擇、數(shù)據(jù)采集與處理及實(shí)際運(yùn)行效果等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，全面提高了對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的分析、設(shè)計(jì)能力。

另一個(gè)科研課題“殼聚糖超交聯(lián)微球的可控合成”則引導(dǎo)學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中去，此實(shí)驗(yàn)涉及食工原理中流體流動(dòng)、傳熱、非均相分離和聚合反應(yīng)，也就是“三傳一反”。學(xué)生在學(xué)習(xí)理論課程之后，如果能將科研實(shí)驗(yàn)中各個(gè)步驟與課程中重要的幾個(gè)單元操作結(jié)合起來(lái)，一是可以更深地領(lǐng)悟理論知識(shí)，實(shí)現(xiàn)在科研中對(duì)理論知識(shí)的復(fù)習(xí)，達(dá)到溫故知新的目的;二是在科研實(shí)驗(yàn)中可以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，達(dá)到創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo);三是學(xué)生參與科研實(shí)驗(yàn)可以鍛煉其獨(dú)立自主的能力，又能在團(tuán)隊(duì)合作中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作的意識(shí)。因此，科教融合的教學(xué)模式為食品工程專業(yè)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供了機(jī)會(huì)和保障。

四、結(jié)語(yǔ)

食品工程原理課程是食品科學(xué)與工程專業(yè)本科教學(xué)中重要的專業(yè)性課程，具有顯著的化工原理課程的特點(diǎn)，又和食品工程聯(lián)系緊密。隨著食品工業(yè)和科研的不斷創(chuàng)新，社會(huì)對(duì)于食品類創(chuàng)新型人才解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力提出了更高的要求，而實(shí)行科教融合的教學(xué)模式有助于鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力、動(dòng)手操作能力、設(shè)計(jì)能力和解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。