建立以能力培养为核心,分层次、多模块、系统化的实验教学体系
从食品科学,农产品加工产业实际出发,培养学生的“技术能力、岗位能力、研发能力”等三个能力,构建形成新的实践教学体系。
分层次:例如,本中心的《食品工艺学实验》实验内容就分为以下4个层次:
第一层:理论实践层次。为培养我系学生的理论实践能力,内容以多媒体教学、现场操作示范与讲解、操作体验等形式,指导学生认识食品生产的工艺流程,检测方法,理解仪器设备的运行原理,各类安全注意事项。
第二层:基本技能训练层次。为培养我系学生的工艺检测实践能力及基本素质。针对传统食品工艺、传统的食品检测技能训练,实践仪器设备的运行原理。
第三层:综合技能锻炼层次。培养我系学生的工艺检测综合思维能力与创新能力。掌握现代食品工艺流程、食品检验方法等方面的综合知识与技能。
第四层:创新能力培养层次。培养我系学生的科研创新能力与素质。营造真实工艺检测环境,提供综合实验平台及创新设计项目,以工艺检测创新课题、科研课题研究为主,同时承揽对外开放的各项任务任务。
多模块:基本技能训练模块——以典型实验、单元实验为主,精心设计实验内容与操作,使学生熟练掌握基本操作技能,具有适应工作需要的基本技术能力。主要在分析化学、仪器分析、微生物、生物化学和化工原理等实验课程中完成。
岗位能力锻炼模块——从实际岗位对知识和能力的要求出发,以仿真工厂化实验,结合生产实习、实训的方式组织实践教学活动,使学生具有尽快适应工作岗位的能力。
按照食品和农产品加工产业的环节,主要围绕着三部分内容设计实验和岗位实践内容,即食品产品的开发(模拟企业研发部门)、食品加工(模拟食品生产车间)、食品分析检验与质量控制(模拟企业质量控制部门)。每个部门再选择具体的岗位,明确应达到的基本能力,开展实验、实习、实训等教学活动。
研发能力培养模块——以设计性、综合性实验和毕业论文(设计)为主要手段和环节,教会和锻炼学生综合运用知识,进行创新思维,具备从事新技术、新产品开发的基本能力。
系统化:一是从系统培养人才的角度来看,学生在学习期间,关于实验技能和其他能力培养,有一个系统的实验教学计划,它既是独立的、自成体系的,又是与理论教学计划密切协调配合的。二是从实验教学的整体观点来看, 它是由指导思想、内容、方法、模式、类型、教学过程以及与理论课的关系、技能训练、学时数、考核方式以及师资、设备等多种因素所组成。这些因素具有一定的层次, 纵向及横向都有联系, 构成一个有机整体 或称系统,相互间必须进行协调、控制,才能实现教育的最终目的。
实验课程、实验项目名称及综合性、设计性、创新性实验
实验教学中心共承担食品科学与工程、食品质量与安全、生物工程、农学、食品加工技术和园艺等6个专业的18门实验课程(见下表),共开设实验项目124项(见附件2-1),其中综合性、设计性、创新性实践项目占53.7%,30%左右实践项目为教师结合教研、科研综合设计的创新项目。近5年,平均每年实践项目更新率为30%(指内容更新项目数),如下表。
中心开设实验课程名称 |
1 |
食品化学 |
10 |
食品机械与设备 |
2 |
食品微生物学 |
11 |
生物技术实验 |
3 |
化工原理 |
12 |
食品工程原理 |
4 |
食品工艺学实验 |
13 |
食品工艺学 |
5 |
食品分析与检验 |
14 |
现代食品检测技术 |
6 |
食品质量与安全控制 |
15 |
食品质量与安全实验技术 |
7 |
食品感官评价 |
16 |
食品感官评价 |
8 |
生物工艺及发酵分析实验 |
17 |
实验动物学 |
9 |
果蔬贮藏与保鲜 |
18 |
食品分析 |
中心在每年承担正常实践教学任务外,承担40项左右的学生创新课题研究、如“挑战杯”、“大学生创新大赛”等。
本中心04年完成了“食品工艺学实验教学改革与实践”的教委教改项目以及在总结2005年食品科学与工程专业开设《食品工艺学》综合性、设计性实验经验的基础上,用现代教学的观点审视、选择和组织教学内容,力求把加强学生实验技能放在首位,尽可能地让每一个同学都能亲自动手做实验;在教学实验安排上注意保持实验的科学性、先进性和基础性,注意培养学生的综合创新精神。实验课程从根本上改变过去“教师主导型”而转化成“学生主导型”,实验室为学生提供60多个实验项目,分别包括乳品加工、肉品加工、果蔬加工、粮油加工、水产加工和高新技术在食品加工中的应用等八大类(中心开设的实验项目表见附件),让学生从中自由地选择有兴趣的几个实验,并在此基础上,提出实验课题,实验方案,进行研究性实验,让有科学研究背景的老师担任指导教师,对学生进行科学研究方法的训练。对优秀学生进一步开放实验室或让他们在假期中进入科研实验室参加科研工作。
09年、10年本中心首次通过《食品工艺学实验》课来进行全科专业模拟综合实训,使学生掌握食品科学、农产品加工的基本理论、技术和方法,为将来在食品工程、农产品加工、食品检验等行业和相关行业的快速入门,零过渡,打下良好的基础。食品科学与工程专业学生通过实验课在实训过程中根据工作岗位较色的不同分别承担不同的岗位任务,拥有不同的岗位目标及岗位职责,同时也相应的拥有不同的操作规程。
实训期间,力求把加强实训技能放在首位,尽可能地让每一个同学都能亲自动手,考虑到本专业就业的领域范围和各岗位对基本技能的要求,实验内容按照食品产业的环节,围绕着四部分内容开展,如下图:
(1)模拟企业设计部门进行食品工厂设计。其中包括:
食品工厂综合实训主要是为了使食品科学与工程专业的学生了解所在食品工厂的产品方案及班产量制定的原则和方法,掌握主体产品的生产工艺特点及关键技术,熟悉真实工厂的生产设备状况及设备的选择方法和原则,了解食品工厂物料、能源衡算方法,以及工厂人员的配备情况和配备方法。
工厂设计的合理性是工厂能否持续发展的关键,因此,工厂设计综合实训也是食品科学与工程专业学生实训的重要组成部分。在进行工厂实训时应对所在工厂的总平面、车间、供排水、通风系统、工厂物流及其他辅助设施的设计情况进行全面的了解,通过实地考察与学习,掌握工厂设计所包含的内容和各自所遵循的设计方法与原则。
(2)模拟企业研发部门进行新产品的研制与开发。其中包括:
①制定产品开发方案
基本内容包括:产品开发选题的目的、意义;产品开发选题依据及国内外研究的现状及存在问题;欲开发的产品在理论或实际应用方面的价值;产品制作工艺、研究方法、手段和措施等;实验的工作量和进度安排及经费预算;成员之间的任务分工及要求;实验预期结果及表现形式等。
②制定产品设计方案
要求叙述具体的技术方案(技术路线、技术措施);具体的实施方案所需要的条件;拟解决的关键问题等。这里涉及到了有关实验的试验设计,即科学的选择作为组成试验条件的指标、因素和水平,以及实验方法的特点和试验设计的基本原理。主要包括以下几个方面的内容:实验材料与设备、工艺流程、产品配方、拟解决的关键问题、产品质量指标要求。
③工艺实验
按照上述产品设计方案开展工艺实验研究,写出工艺实验报告,主要包括以下几个方面的内容:实验目的、材料与方法、结果与分析、结论
④产品质量检验报告
按照产品设计制定的产品质量标准,对试验产品进行感观要求、理化指标和微生物指标检验,写出产品质量检验报告。
⑤产品经济分析报告
按照产品成本构成核算产品成本,按照产品定价策略,给产品制定合理的价格,并做初步的利润分析。
⑥产品试销总结报告
对加工实验的产品在内部试销售的情况,从市场、价格、质量、消费者反应、效益等各方面进行分析总结,完成产品试销总结报告。
全科模拟岗位实训中已开设的主要项目表
实验类别
|
序号 |
实验项目和内容 |
发酵工程与 活性成分提取 |
1 |
喷雾干燥法加工玉米粉 |
2 |
果醋的制作 |
3 |
苦瓜活性物质提取、浓缩、干燥 |
4 |
苦瓜多糖物质提取、浓缩、干燥 |
5 |
植物蛋白饮料 |
6 |
茶饮料的制作 |
7 |
苹果醋的制作 |
8 |
果肉果汁饮料 |
9 |
葡萄酒的加工 |
水产品加工 |
1 |
茄汁鱼罐头的加工 |
2 |
红烧鱼罐头的加工 |
3 |
鱼肉脯的加工 |
4 |
清蒸鱼罐头的加工 |
5 |
鱼肉松的制作 |
6 |
鱼片的制作 |
7 |
香辣鱼脯的制作 |
8 |
水发鱼圆的制作 |
9 |
鱼头鲜辣酱的制作 |
10 |
苹果海带复合饮料的制作 |
11 |
茄汁鱼罐头的制作 |
12 |
调味海带丝的制作 |
粮油产品加工 |
1 |
蛋糕的制作 |
2 |
内酯豆腐的制作 |
3 |
蛋黄酱的制作 |
4 |
红葡萄酒的制作 |
5 |
面包的制作 |
6 |
腐竹的制作 |
7 |
葡萄酥饼干的制作 |
8 |
花生酥条的制作 |
9 |
芝麻球的制作 |
肉品加工 |
1 |
烤鸡的制作 |
2 |
猪肉香肠的制作 |
3 |
猪肉干的加工 |
4 |
羊骨酶解多肽饮料的制作 |
5 |
酱牛肉的加工 |
6 |
原料肉品质的评定 |
7 |
烤肉仔鸡的加工 |
8 |
酱牛肉的加工 |
9 |
灌肠的加工 |
12 |
腊肉的加工 |
15 |
盐水火腿 |
果蔬加工 |
1 |
带肉果蔬汁的加工 |
2 |
澄清果汁的加工 |
3 |
苹果酱的加工 |
4 |
泡菜的加工 |
5 |
梨罐头的加工 |
6 |
果脯的制作 |
72 |
苹果罐头的制作 |
乳品加工 |
1 |
凝固型酸奶制作 |
2 |
冰淇淋加工 |
3 |
配制型酸乳饮料 |
4 |
干酪制作 |
5 |
乳清发酵饮料的配制 |
6 |
喷雾干燥法加工奶粉 |
7 |
原料乳的品质评定 |
8 |
搅拌型酸乳的制作 |
(3)模拟食品生产部门进行产品的生产。
其中包括通过食品工厂综合实训中带领学生了解和掌握不同种类的食品加工生产岗位的操作技能、工艺条件控制、设备的正确使用及生产的组织管理等方面的实训。生产产品内容和实训技能要点样例如下:
生产产品内容和实训技能要点表样例
组别
|
组长 |
产品名称 |
实训技能要点 |
第一 小组 |
|
蛋糕的制作 |
产品配方、焙烤工艺条件、烤箱操作 |
内酯豆腐的生产 |
大豆原料选择、磨浆操作、成型、灭菌 |
红葡萄酒的制作 |
酵母的培养、榨汁、发酵管理、澄清、过滤 |
(4)模拟企业质量控制部门对产品进行食品分析检验。
产品的主要质量指标要求包括:
总固形物、脂肪、蛋白质、总糖等理化指标。卫生及微生物指标:砷、铅、铜、菌落总数、大肠杆菌、致病菌等。
开设综合实训的食品检测项目表
序号
|
实训项目名称 |
实训类型 |
实训要求 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 |
食品中水分的测定 食品中蛋白质的测定 食品中灰分的测定 食品中粗脂肪的测定 食品中还原糖或总糖的测定 挥发性盐基氮的测定 油脂酸价及过氧化值测定 食品中亚硝酸盐的测定 食品中食盐含量的测定 氨基酸态氮的测定 乳制品中脂肪含量的测定 总酸度的测定 维生素C的测定 二氧化硫的测定 菌落总数的测定 |
综合性 综合性 综合性 综合性 综合性 综合性 综合性 综合性 综合性 综合性 综合性 综合性 综合性 综合性 综合性 |
必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 必做 |
实验教学与科研、工程和社会应用实践结合情况
本中心实验室在承担实验教学的同时也为科研工作提供了硬件条件。2008年天津市农委组建的“天津市农产品加工科技创新与成果转化基地”、2010年农业部批准建立的 “国家大宗淡水鱼加工技术研发分中心(天津)”和2011年天津市科委批准建设的“天津市农副产品深加工技术工程中心”均以本中心作为重要依托。
(1)实验实训教学与科学研究紧密结合。
教学中开设的许多实验是近几年科学技术发展的新技术、新成果。特别是我们随时将实验主讲教师和我系的最新科研成果、工程化新技术等编入学生实验内容,如将“酶解鱼骨制备活性肽”、“植物多糖的提取与纯化”、等科研成果和新技术应用作为学生的实验内容,使学生了解和掌握领域发展前沿。在提高中心的实验实训教学质量的同时,也对教学与科学研究成果起到促进作用。
(2)实验实训教学与工程应用的结合。
中心依托学校农业特色,逐步将科研成果转化到创新训练和认知实训教学中。部分学生的实验、实习内容本身就是来自企业的研发项目,如来自天津英鹏食品公司的“以鸡骨酶解物为前体物制备热反应型鸡肉香精产品的研究”等项目,这些实验项目来自于生产一线,并由“英鹏”大学生科技创新人才基金作为资金保障,让学生“真题真做”,极大地提高了学生的兴趣和分析问题、解决问题的能力。
(3)实验实训教学与实践紧密结合。
中心建立大学生创新实践基地,积极组织学生积极参与科技创新实验及实训,在设备、人员、政策、资金等方面给予大力支持,营造科技创新的学术氛围。通过组织学生参与教师科研课题,“大学生创新大赛”、《挑战杯创业大赛》等实践活动,结合行业发展需求,让学生成立科研创新小组,培养学生的科技创新能力,加强理论教学、科学研究与实验实训教学的结合。