專業產品創新實訓在實踐能力的作用
時間:2022-09-21 17:11:23
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【摘要】本文以廣東輕工職業技術學院食品生物技術專業為例,在專業人才培養方案中引入專業產品反求與創新課程,以提升學生的創新實踐能力為目標進行探索,經過多年的實踐,結果顯示:學生的專業技能得到了進一步的提升,創新意識與創新思維得到進一步的加強,“產、教、科、創”得到了有機融合。本探索對食品、生物類專業提升學生創新實踐能力有一定的借鑒意義。
【關鍵詞】專業產品;反求創新;實踐;食品生物技術
近年來的“中美貿易戰”,我國在高端技術領域遭到“卡脖子”現象屢見不鮮,突顯了關鍵核心技術的重要性,只有掌握核心技術才能在重點領域方面實現“彎道超車”,才能鞏固大國地位。創新是掌握核心技術的快速途徑,因此“大眾創業、萬眾創新”是當下社會的發展潮流,從“中國制造”走向“中國創造”,核心是創新型人才,因此,教育的創新極其重要[1-3]。教育應服務于地方經濟,應緊跟行業需求?!吧罨飘a教融合、校企合作、協同育人”是教育部對地方高校劃定的基本建設路線。為滿足粵港澳大灣區建設、廣東省戰略性產業集群建設對創新型人才的需求,為提升學生的技術技能,廣東輕工職業技術學院食品生物技術專業在課程設置中引入了專業產品反求訓練、專業產品創新實訓等課程,應用反求創新法,增強學生的逆向思維,以提升學生的創新實踐能力。
1反求創新法原理
反求創新法是以先進的、流行的專業產品實物或程序、影像、圖紙等為研究對象,利用專業理論、檢測技術、生產工藝學、材料學等知識對其進行系統的研究和分析,以此獲得模型產品的配方、生產工藝及技術參數、外形特征及內部結構、功能特征等要素,通過對以上要素的理解并進行創新以生產出與原始產品相仿且更優的新型產品,是一種對原有技術再次重現和吸收并進行創新的過程,又叫反求工程[4]。反求創新法的本質是“化整為零”,攻克關鍵環節以獲得新技術、新方法、新產品[5]。與正向設計相比,其優勢在于可大大縮短研發時間,提高綜合效益。如圖1所示,反求創新法不是簡單的對現有成品進行仿制,而是作為先進的設計方法被引入到新產品的開發和設計流程中。為了提升學生的專業創新實踐能力,食品生物技術專業在人才培養方案設計上引入了反求創新課程:第四學期開設“專業產品反求訓練”課程,通過反求訓練以鞏固學生的專業基礎知識;第五學期開設“專業產品創新實訓”課程,提升學生的專業實踐技能、開拓創新思維。
2專業產品反求訓練在學生創新實踐能力提升中的作用
在學生修了“基礎化學”“生物化學”“分析化學”“食品檢驗技術”“微生物學基礎”“微生物發酵技術”等專業基礎課后,我們引入了“專業產品反求訓練”課程。課程采用“項目驅動”“平行式”兩種方式組織本課程的教學,教學內容分為四個單元:反求原理與方法、淀粉酶反求訓練、酵母提取物反求訓練、生物飼料反求訓練。每個教學單元均設置具體的教學項目,確定能力目標、知識目標和素質目標,各教學項目分別突出技能訓練的重點,達到強化專業技能、拓展專業知識的目的。課程是以某一專業產品中的某些指標為目標進行反求訓練,如淀粉酶反求訓練單元,其訓練目標為:發酵生產酶活力超過2×104U/mL的α-淀粉酶(液態)。通過訓練,學生得以提升的技能有:微生物菌株的篩選、無菌操作技術、發酵罐操作技術、發酵條件優化方案設計、生物產品分離純化技術、酶活力測定技術等。通過訓練,能調動學生的積極性,使其能把關鍵要素知識點串聯起來,把各門專業(基礎)課的知識有機結合形成網絡結構,從而對課程的理解更加深刻,達到溫故而知新的效果。通過自行設計方案,加上指導教師的輔導,學生的思維能力得到了良好的鍛煉;通過對方案的實施,學生的實踐技能得到了大幅度的提高。有了扎實的理論知識,靈活的逆向思維,規范的實踐操作,學生在提升創新實踐能力方面就有了堅實的基礎。
3專業產品創新實訓在學生創新實踐能力提升中的作用
在學生修了專業基礎課、專業核心課后,我們引入了“專業產品創新實訓”課程。專業產品創新實訓是培養學生綜合運用所學的基本知識、基本理論和基本技能,獨立進行實訓方案設計的專業訓練,是培養學生綜合運用所學的理論知識和技能來解決實際問題的一次全面、嚴格的訓練,是培養學生獨立工作能力、創新能力的重要措施。專業產品創新實訓課程以發酵食品為主線,根據產品的生產過程特點設計教學內容,采用“教、學、做、創”一體化的教學方式,以提高學生項目設計能力及創新實踐能力為目標展開教學。課程以某一專業產品為目標進行創新訓練,如客家娘酒創新制作單元,訓練的目標是:在傳統客家娘酒生產工藝的基礎上,在生產原料中加入一些名貴食材或藥材(如靈芝、當歸、天麻、蟲草花等),以生產一種營養健康型的客家娘酒。因此,學生需要對標客家娘酒的產品標準以對生產工藝進行改進,同時對標創新點——名貴食材藥材活性成分在成品酒中的含量以對生產工藝進行改進。通過訓練,學生得以提升的方面有:產品生產方案設計創新能力、溝通協調能力、分析問題與解決問題的能力、創新思維能力等,為學生對接就業打下了堅定的基礎。
4典型發酵產品反求創新案例
以活性乳酸菌飲料反求創新為例,學生的訓練可分以下幾個階段:(1)準備階段:準備反求產品的資料,設立創新產品目標對標目前市場上某一熱銷乳酸菌飲料產品,其宣傳廣告語中產品特點是:三種口味(海鹽檸檬、蘆薈味、甜橙味),低糖健康,每100mL富含活的300億活力乳酸菌。為了達到創新的目的,我們對學生的訓練目標設定為以下兩個:利用實驗室現有的設備條件進行發酵生產活性乳酸菌飲料,一是要求產品活菌數高于3.0×108CFU/mL,二是口味不能使用香精香料而使用健康原料水果汁。(2)反求方案設計階段:進行目標拆解,尋求解決問題的辦法為了實現實訓目標,學生首先要解決菌株高密度發酵的難題,因此需要進行菌株篩選、發酵條件優化等試驗。第二要解決口味口感難題,由于強調產品的健康性,使用的是鮮果汁而不使用香精香料,學生面臨的生產工藝方向大致有兩個選擇:一是先加入鮮果汁再進行發酵,二是發酵終了后再添加鮮果汁。不同的生產方式需要解決的難題有所差異,如前者面臨發酵終了后果汁味被耗殆,后者則面臨由于加入果汁導致體積變大從而菌密度下降的問題。實際情況是,上述兩個難題交織在一起,學生要在試驗過程中不斷調整方案,高密度發酵的結果反饋于感官指標,同時感官要求又再次反饋于高密度發酵條件的調整。通過本環節的訓練,學生的試驗方案設計創新能力、解決問題能力、創新思維能力得到在飛躍性的提升。(3)產品重構與創新階段:獲得創新產品通過對產品各項指標的檢測,根據檢測結果不斷優化生產試驗的工藝,最終可獲得一套成熟的方案,以生產出有創新點的產品。
5結語
我校食品生物技術專業的專業產品反求與創新課程經過多年的實踐和探索,累積了教學經驗,目前已形成具有專業特色的教學風格。通過課程訓練,學生的專業知識得到了鞏固,實訓操作得到進一步的熟練和規范,專業技能得到了進一步的提升。在與畢業生、企業人員交流的過程中,得到了正向的反饋:在水平對比之下,我們的畢業生經過反求創新訓練后,工作與學習的態度端正、積極性高、主動性強且具創新性,面對困難與逆境的時候勇于直擊問題與解決問題,而且個人職業規劃方向明確,同時企業對我們畢業生的滿意度高。社會在發展,時代在變革,在前進的道路上創新顯得格外重要,我們需要與企業緊密聯系,將“產、教、科、創”四維有機融合,把社會發展對學生綜合能力的要求融合到教學當中,繼續探索專業產品反求與創新課程的教學內容與教學模式,不斷完善課程體系,提升專業競爭力,為社會輸送高質量專業人才。
參考文獻
[1]王曉瑜.自動化專業“創新創業試點班”新工科人才反求培養模式研究與實踐[J].西安航空學院學報,2020,38(5):91-96.
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[3]鄧鳳如,母培強,文繼開.以大學生創新訓練計劃項目促進生物化學教學改革[J].廣東化工,2021,48(14):271-273.
[4]王樹才.“反求創新法”在機械專業學生實踐能力提升中的應用[J].科技創業月刊,2016,29(22):157-159.
[5]楊穎.反求技術中細分小波在三維網格數據處理中的應用與研究[D].西安建筑科技大學,2016.
作者:譚才鄧 單位:廣東輕工職業技術學院
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