科研思維在食品加工機械與設備教學中的應用

周泉城 陳善峰 王相友 李宏軍 馬成業 趙 亞 宋越冬

山東理工大學農業工程與食品科學學院 山東淄博 255049

科研思維在食品加工機械與設備教學中的應用

周泉城 陳善峰 王相友 李宏軍 馬成業 趙 亞 宋越冬

山東理工大學農業工程與食品科學學院 山東淄博 255049

培養具有科研思維和創新意識的全面發展的食品行業人才，不僅是食品行業發展的需要，也是社會發展的需要。探討了如何在理論授課和實踐教學中運用科研思維培養具有科研思維能力和創新意識的食品專業學生。

食品加工機械與設備；科研思維；教學

我國經濟發展正處在轉變之際，擁有獨立知識產權的自主科技創新技術是我國未來發展的必經之路。而精力旺盛、風華正茂、思維活躍的大學生，是社會未來發展的中堅力量和主體力量。因此注重獨立思考、科研思維、自學能力以及創新能力等基本素質的鍛煉，是培養具有創新意識和科研思維，能夠獨立思考的高素質、復合型、創新型和應用型人才的重要步驟[1]。對于21世紀的食品專業大學生來說，科研思維的培養是至關重要的，是本科階段培養的重要內容之一，也是為學生將來的工作、研究和學習打下良好基礎的重要手段，將影響學生的未來學術和職業發展[2]。具有科研思維的大學生，會時時用科學的思維對待事物，處處以科學的態度研究問題，從而不僅可以鞏固專業知識，增強獲取新知識和應用知識的能力，磨煉意志，開闊思維，認知自己，培養協作精神，而且具有時局意識和遠見規劃的思想，將來會為食品行業的發展提出新見解，制定新舉措，做出大貢獻[1-3]。

目前，高校教學大多還是以理論記憶、應試教育為主，而忽略了科研思維和創新意識的培養。在課堂教學中，學生被動地“填鴨式”接受理論知識，缺少主觀能動性和參與性，學習興趣容易逐漸降低；實驗課則常是走馬觀花，隔靴搔癢，程序性完成步驟和操作，很少有自我思考、與教師互動、與同學交流等創造性思維和活動。大學畢業后，直接進入企事業工作的部分學生，若沒有提前科研思維的培養和鍛煉，開展科研工作就會一頭霧水，步履艱難；而進入研究生階段學習的學生，有了大學階段的科研思維初步培養和鍛煉，則可以盡早適應自己研究生的角色，自己研究課題，為研究生學習開個好頭。

科研思維依托于科學的思維方式，而科學思維有四種形式，分別是整體性思維、具體性思維、聯系性思維和連續性思維。其中食品專業用到的主要是聯系性思維和連續性思維。所謂聯系性思維，就是找出有明顯間斷性的兩事物之間的同一性的思維。實際上就是類比思維[1]。所謂連續性思維，就是連續性的推理，最簡單的連續性推理就是形式邏輯的三段式：A=B，C=B，于是A=C。連續性思維有一個中介連續者，A與C的中介連續者就是B[1-3]。

如何在食品專業課程講授中應用科研思維，培養具有創新意識的大學生？筆者結合食品加工機械與設備課程講授實踐，認為可從下面幾個角度入手。

1 理論授課多采用問題導向性方法，注重學生自主性的培養

食品加工機械與設備的理論課是34學時，實驗課是14學時，理論學時占了總學時的71%。即教師與學生交流的主要時間大部分都在教室授課中進行。因此，充分利用好理論授課時間方可開展科研創新思維教育。營造寬松的、探索性的課堂環境，這樣學生才可以思維活躍，積極思考。增加影像等教學素材的使用比例，特別是講授多功能機械、整體機械時，不僅可以更形象地讓學生觀察機械的工作過程和工作效果，而且也有利于教師更具體、更自然地提出貼近實際的問題，并進行引導和組織討論。教學方法多采用問題為基礎的教學方法，如運用提問—討論教學、質疑—發現教學、自學—匯報教學等[4,5]。這一教學方法的應用逐步提高了學生主動提出問題、分析問題、解決問題的能力[6]。在問題解決過程中，引導學生利用圖書館和網絡資源，掌握資料的獲取、篩選、甄別、利用等技能，使得教育活動由傳統的傳授知識為主的知識教育轉向以培養能力為主的素質教育。如授課前，可以用科研思維的方法引導，圍繞講授的主要知識點讓學生思考幾個問題。例如在講授完物料輸送機械，教授物料分級分選設備前，就可以從食品加工常規工藝，讓學生思考食品加工進料后，下步工序是什么？如何實現？這樣學生就會結合不同原料、特性和產品，去積極地自主考慮下步工序，包括下步工序是什么且如何實現。這樣促進了與所學其他課程的交流，如食品工藝學、畜產品加工學、果蔬加工學等，并結合原料特點，去分析如何實現此操作，逐步提高學生主動提出問題、分析問題、解決問題的能力。幾次之后，學生鞏固了既有的學科知識，而且還會結合本課程的教授內容，主動深入地思考問題，如如何自動、高效完成某個單元操作；不同原料加工的方法能否用同一個設備完成。這無形之中培養了學生的科研思維，鍛煉了學生的思考分析能力，甚至創新意識。同時，學生學習的自主性也大大增加，聯系性思維和連續性思維得到鍛煉和培養。

2 充分把握實踐教學環節，因材施教培養科研創新意識

實踐教學包括實驗課、實習和課后參加教師的科研，實驗教學與理論教學不同，但不能孤立看待實踐教學，理論教學是實踐教學的基礎。與理論課在教師的引導下研究性學習重要知識點不同，實踐課上學生要帶著問題自己去用設備，去做實驗，從而培養了科研思維。不同的實踐教學形式，教師所起的作用不同，學生參與的自主性也不同，收獲也不同[7]。食品加工機械與設備實驗中設備昂貴、機械龐大，所以多以驗證性實驗為主，設計性實驗較少。因此，學生應充分利用設計性實驗的機會，自主設計實驗，培養創新意識，鍛煉科研思維，融會貫通知識等。這種實踐教學大學生都可參加。教師的作用主要是問題導向性分析、科研思維引導和知識串聯講解。與此相似的是實習，不同的是實習中學生不分專業方向，既有食品工藝方向也有食品分析方向。因此，教師要針對學生不同的背景，不同的專業知識底蘊，因人施教。例如面條生產工藝參觀實習時，食品分析方向的大學生，可以針對其具有檢測方法、產品品質和法規等知識背景，通過提出面條產品檢測內容是什么？制作加工過程中哪些環節會影響面條的品質？怎么影響的？有什么改善方法？啟發其對參觀實習的興趣、思考主動性、科研思維和創新意識。而對于食品工藝方向的大學生，由于其學過食品加工機械與設備的課程，因此可多采用聯系性思維引導，問題也更具體和開拓性，如面條的壓輥有多少級？各輥的作用有無不同，如何實現？此工藝可以生產什么類型產品？工藝和單元操作上有什么區別，如何實現？引導學生用科研思維和創新意識去理解工藝設置和改進。課后參加教師的科研，包括第二課堂或教師的研究項目的學生較少，主要是一些學有余力且確實有興趣的學生。這種實踐教學可以使教學與科研在教學活動中融會貫通，激發學生對科學研究的興趣，了解科研的基本過程，即如何發現問題、采取何種方法解決問題，初步形成科學研究思維。教師在整個過程中起著全局掌控、重點引導的作用，更好地發揮學生的主觀能動性。這也要求教師具有更深厚的專業知識，更廣博的專業素養，給教師更大的學習新知識、新技能以提高教學、科研能力的壓力和動力。

“授人以魚，不如授人以漁”，這是教師教學的最高境界。只有通過正確的引導，科學的施教，才能吸引大學生的興趣，積極主動思考，培養科研思維，塑造創新意識。只有這樣素質的大學生才能承擔科研項目，滿足現代社會需要能夠解決實際問題的人才的要求。

[1] 陳科,黃寅,楊拯,等.談大學生科研思維能力的培養[J].中國醫藥導報,2008,5(24):131-132.

[2] 潘久武.談科研思維及其類型特點[J].上海教育科研,2009,2:78-79.

[3] 張佰清.食品機械設備多媒體課件的開發與思考[J].沈陽農業大學學報(社會科學版),2005,4:506-508.

[4] 陳洪菊,屈藝,母得志.在醫學本科生中引入科研思維的重要性及方法[J].成都中醫藥大學學報(教育科學版),2010,12(3):11-12.

[5] 周泉城,陳善峰,趙亞,等.食品加工機械與設備教學改革的探索和實踐[J].中國科教創新導刊,2009,7:178-179.

[6] 鄭焱.在實驗教學中培養學生的科研思維能力初探[J].首都醫科大學學報(社會科學版),2010,增刊:427-428.

Application of scientif c thinking in teaching of food processing machinery and instrument

Zhou Quancheng, Chen Shanfeng, Wang Xiangyou, Li Hongjun, Ma Chengye, Zhao Ya, Song Yuedong
Shandong university of technology, Zibo, 255049, China

To cultivate person with scientific teaching thinking meets the needs of not only food industry in China, but also social development. In this paper, how to apply scientif c research thinking in teaching was discussed.

food processing machinery and instrumentscientif c; teaching thinking; teaching

2011-08-01

周泉城，博士，副教授。通訊作者：王相友。

山東理工大學培育省級精品課程項目資助。