专业产品创新实训在实践能力的作用

上传:caixingfang 2022-09-21 17:59:55 版权声明 举报文章

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【摘要】本文以广东轻工职业技术学院食品生物技术专业为例,在专业人才培养方案中引入专业产品反求与创新课程,以提升学生的创新实践能力为目标进行探索,经过多年的实践,结果显示:学生的专业技能得到了进一步的提升,创新意识与创新思维得到进一步的加强,“产、教、科、创”得到了有机融合。本探索对食品、生物类专业提升学生创新实践能力有一定的借鉴意义。

【关键词】专业产品;反求创新;实践;食品生物技术

近年来的“中美贸易战”,我国在高端技术领域遭到“卡脖子”现象屡见不鲜,突显了关键核心技术的重要性,只有掌握核心技术才能在重点领域方面实现“弯道超车”,才能巩固大国地位。创新是掌握核心技术的快速途径,因此“大众创业、万众创新”是当下社会的发展潮流,从“中国制造”走向“中国创造”,核心是创新型人才,因此,教育的创新极其重要[1-3]。教育应服务于地方经济,应紧跟行业需求。“深化科产教融合、校企合作、协同育人”是教育部对地方高校划定的基本建设路线。为满足粤港澳大湾区建设、广东省战略性产业集群建设对创新型人才的需求,为提升学生的技术技能,广东轻工职业技术学院食品生物技术专业在课程设置中引入了专业产品反求训练、专业产品创新实训等课程,应用反求创新法,增强学生的逆向思维,以提升学生的创新实践能力。

1反求创新法原理

反求创新法是以先进的、流行的专业产品实物或程序、影像、图纸等为研究对象,利用专业理论、检测技术、生产工艺学、材料学等知识对其进行系统的研究和分析,以此获得模型产品的配方、生产工艺及技术参数、外形特征及内部结构、功能特征等要素,通过对以上要素的理解并进行创新以生产出与原始产品相仿且更优的新型产品,是一种对原有技术再次重现和吸收并进行创新的过程,又叫反求工程[4]。反求创新法的本质是“化整为零”,攻克关键环节以获得新技术、新方法、新产品[5]。与正向设计相比,其优势在于可大大缩短研发时间,提高综合效益。如图1所示,反求创新法不是简单的对现有成品进行仿制,而是作为先进的设计方法被引入到新产品的开发和设计流程中。为了提升学生的专业创新实践能力,食品生物技术专业在人才培养方案设计上引入了反求创新课程:第四学期开设“专业产品反求训练”课程,通过反求训练以巩固学生的专业基础知识;第五学期开设“专业产品创新实训”课程,提升学生的专业实践技能、开拓创新思维。

2专业产品反求训练在学生创新实践能力提升中的作用

在学生修了“基础化学”“生物化学”“分析化学”“食品检验技术”“微生物学基础”“微生物发酵技术”等专业基础课后,我们引入了“专业产品反求训练”课程。课程采用“项目驱动”“平行式”两种方式组织本课程的教学,教学内容分为四个单元:反求原理与方法、淀粉酶反求训练、酵母提取物反求训练、生物饲料反求训练。每个教学单元均设置具体的教学项目,确定能力目标、知识目标和素质目标,各教学项目分别突出技能训练的重点,达到强化专业技能、拓展专业知识的目的。课程是以某一专业产品中的某些指标为目标进行反求训练,如淀粉酶反求训练单元,其训练目标为:发酵生产酶活力超过2×104U/mL的α-淀粉酶(液态)。通过训练,学生得以提升的技能有:微生物菌株的筛选、无菌操作技术、发酵罐操作技术、发酵条件优化方案设计、生物产品分离纯化技术、酶活力测定技术等。通过训练,能调动学生的积极性,使其能把关键要素知识点串联起来,把各门专业(基础)课的知识有机结合形成网络结构,从而对课程的理解更加深刻,达到温故而知新的效果。通过自行设计方案,加上指导教师的辅导,学生的思维能力得到了良好的锻炼;通过对方案的实施,学生的实践技能得到了大幅度的提高。有了扎实的理论知识,灵活的逆向思维,规范的实践操作,学生在提升创新实践能力方面就有了坚实的基础。

3专业产品创新实训在学生创新实践能力提升中的作用

在学生修了专业基础课、专业核心课后,我们引入了“专业产品创新实训”课程。专业产品创新实训是培养学生综合运用所学的基本知识、基本理论和基本技能,独立进行实训方案设计的专业训练,是培养学生综合运用所学的理论知识和技能来解决实际问题的一次全面、严格的训练,是培养学生独立工作能力、创新能力的重要措施。专业产品创新实训课程以发酵食品为主线,根据产品的生产过程特点设计教学内容,采用“教、学、做、创”一体化的教学方式,以提高学生项目设计能力及创新实践能力为目标展开教学。课程以某一专业产品为目标进行创新训练,如客家娘酒创新制作单元,训练的目标是:在传统客家娘酒生产工艺的基础上,在生产原料中加入一些名贵食材或药材(如灵芝、当归、天麻、虫草花等),以生产一种营养健康型的客家娘酒。因此,学生需要对标客家娘酒的产品标准以对生产工艺进行改进,同时对标创新点——名贵食材药材活性成分在成品酒中的含量以对生产工艺进行改进。通过训练,学生得以提升的方面有:产品生产方案设计创新能力、沟通协调能力、分析问题与解决问题的能力、创新思维能力等,为学生对接就业打下了坚定的基础。

4典型发酵产品反求创新案例

以活性乳酸菌饮料反求创新为例,学生的训练可分以下几个阶段:(1)准备阶段:准备反求产品的资料,设立创新产品目标对标目前市场上某一热销乳酸菌饮料产品,其宣传广告语中产品特点是:三种口味(海盐柠檬、芦荟味、甜橙味),低糖健康,每100mL富含活的300亿活力乳酸菌。为了达到创新的目的,我们对学生的训练目标设定为以下两个:利用实验室现有的设备条件进行发酵生产活性乳酸菌饮料,一是要求产品活菌数高于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)反求方案设计阶段:进行目标拆解,寻求解决问题的办法为了实现实训目标,学生首先要解决菌株高密度发酵的难题,因此需要进行菌株筛选、发酵条件优化等试验。第二要解决口味口感难题,由于强调产品的健康性,使用的是鲜果汁而不使用香精香料,学生面临的生产工艺方向大致有两个选择:一是先加入鲜果汁再进行发酵,二是发酵终了后再添加鲜果汁。不同的生产方式需要解决的难题有所差异,如前者面临发酵终了后果汁味被耗殆,后者则面临由于加入果汁导致体积变大从而菌密度下降的问题。实际情况是,上述两个难题交织在一起,学生要在试验过程中不断调整方案,高密度发酵的结果反馈于感官指标,同时感官要求又再次反馈于高密度发酵条件的调整。通过本环节的训练,学生的试验方案设计创新能力、解决问题能力、创新思维能力得到在飞跃性的提升。(3)产品重构与创新阶段:获得创新产品通过对产品各项指标的检测,根据检测结果不断优化生产试验的工艺,最终可获得一套成熟的方案,以生产出有创新点的产品。

5结语

我校食品生物技术专业的专业产品反求与创新课程经过多年的实践和探索,累积了教学经验,目前已形成具有专业特色的教学风格。通过课程训练,学生的专业知识得到了巩固,实训操作得到进一步的熟练和规范,专业技能得到了进一步的提升。在与毕业生、企业人员交流的过程中,得到了正向的反馈:在水平对比之下,我们的毕业生经过反求创新训练后,工作与学习的态度端正、积极性高、主动性强且具创新性,面对困难与逆境的时候勇于直击问题与解决问题,而且个人职业规划方向明确,同时企业对我们毕业生的满意度高。社会在发展,时代在变革,在前进的道路上创新显得格外重要,我们需要与企业紧密联系,将“产、教、科、创”四维有机融合,把社会发展对学生综合能力的要求融合到教学当中,继续探索专业产品反求与创新课程的教学内容与教学模式,不断完善课程体系,提升专业竞争力,为社会输送高质量专业人才。

参考文献

[1]王晓瑜.自动化专业“创新创业试点班”新工科人才反求培养模式研究与实践[J].西安航空学院学报,2020,38(5):91-96.

[2]丘宁,刘逸.创新驱动发展战略背景下高职院校学生创新创业能力提升研究[J].轻工科技,2020(11):135-136.

[3]邓凤如,母培强,文继开.以大学生创新训练计划项目促进生物化学教学改革[J].广东化工,2021,48(14):271-273.

[4]王树才.“反求创新法”在机械专业学生实践能力提升中的应用[J].科技创业月刊,2016,29(22):157-159.

[5]杨颖.反求技术中细分小波在三维网格数据处理中的应用与研究[D].西安建筑科技大学,2016.

作者:谭才邓 单位:广东轻工职业技术学院