張欣欣， 蔡莽勸， 羅建勇， 黃立新

(1.華南理工大學輕工與食品學院，廣東廣州 510640;2.廣州雙橋股份有限公司，廣東廣州 510280)

0 引言

培養(yǎng)學生具有高水平的工程與科研創(chuàng)新能力，是重點工科院校教育的重要目標［1］。隨著高新技術的不斷出現，企業(yè)對吸收消化先進技術、提高自主研發(fā)創(chuàng)新能力的要求也越來越強烈，因此工科學生不但要具備較高的工程技術能力，而且還需要具備扎實的理論及科研能力［2-3］。但是，目前多數高校普遍存在諸如學生的企業(yè)實踐環(huán)節(jié)不足，實踐教學受經費、儀器條件限制等客觀因素，制約著工科學生的工程、科研的全面能力素質的發(fā)展［4-5］。

華南理工大學原華南工學院是以工科見長的“985”重點高校，作者所在的輕工與食品學院，擁有制糖工程、食品科學與工程等國家重點學科，一直重視科研開發(fā)和成果轉化工作，具有重視專業(yè)工程技術的傳統(tǒng)，雖然也存在上述類似的問題，但通過努力與校友及其企業(yè)進行科研合作，與廣州酒家、鷹金錢等企業(yè)集團合作建設了廣東省食品安全研究檢測中心和粵式食品工程技術研究中心，與廣州市華僑糖廠合作向廣州市經貿委和科信局申報建設了廣州市精制糖與淀粉衍生物企業(yè)技術中心和工程技術研究開發(fā)中心;學院在廣州雙橋股份有限公司(雙橋公司)建設了“華南理工大學學生創(chuàng)新與實踐基地”，并合作共建“雙橋—華工大低聚糖研發(fā)基地”項目，在2007年被廣東省科技廳批準認定為“廣東省教育部產學研結合示范研發(fā)基地”，2012年10月通過驗收。此外，海關歸類中心廣州分中心，配置了如色譜儀、紅外光譜儀、X-射線熒光光譜儀、掃描電鏡、發(fā)射光譜儀等先進儀器，主要負責華南歸類化驗片區(qū)管理、商品化驗工作，也對全國各海關提交的商品歸類疑難問題進行研究，并歸類認定，也與學院建立了良好的合作關系。

作者探索利用上述不同類型的產學研社會資源和學生創(chuàng)新與實踐基地，為培養(yǎng)學生工程、科研實踐創(chuàng)新能力服務，嘗試突破學?，F有客觀條件的限制，通過本院學生的實踐，培養(yǎng)學生實際結合理論和工程能力素質，更好地提高科研創(chuàng)新能力。

1 工程能力的培養(yǎng)

工程能力是工科學生必須具備的基本能力，是工科專業(yè)人才能力的培養(yǎng)目標。面對來自企業(yè)對工程技術更新需求的挑戰(zhàn)，工科學生除了學習專業(yè)的理論知識和技能，還要能夠從解決工程問題出發(fā)來思考、分析問題，擁有應用所學知識處理工程問題的能力，以及很快適應新的工作崗位要求的能力［6-8］。

1.1 深入車間一線，加深對生產全過程的認識

學生從課程書本知道了所實踐的生產企業(yè)的一般工藝，但最初到車間，看到車間里布置有各種設備，如槽罐、泵體、閥門、管道和儀表，非常紛雜，腦中往往不能立即將其與淀粉糖的生產過程及其工藝相聯(lián)系。經過一段時間的輪崗實習，參與了從原料到產品的生產全過程，了解了車間的平面布置，各個設備、管道的作用、大小及其聯(lián)接走向，開始能夠將各種槽罐與生產的工藝工序相聯(lián)系。通過學習生產操作和溫度、pH、蒸汽壓力和流量等工藝控制，對化工單元、傳熱物質、物料平衡等化工原理的知識以及工程設計，在實際生產中的應用便有了直觀深刻的認識。

雙橋公司現代化的淀粉糖生產線中，只有壓濾機的裝卸環(huán)節(jié)需要較多的人力，基本都實現了現代化的生產，工人只需對著儀表進行參數控制，通過對生產工藝、工序的深入認識，即使出現生產問題或有變動，對儀器、儀表的控制也會得心應手，深刻體會到企業(yè)生產需要化學化驗、化工原理、機械、儀表控制、熱力電力等多方面的理論知識。

1.2 利用工程理論知識，接軌工程實踐應用

利用廣州市華僑糖廠生產線從市區(qū)搬遷到開發(fā)區(qū)的機會，學生首先利用熟悉Auto CAD軟件的能力，結合工程制圖的知識，協(xié)助企業(yè)繪制設備、管路布置等各類電子版圖紙，進而在老師、企業(yè)技術人員指導下，進一步參與了制糖生產的改進設計，車間現場的生產設施合理優(yōu)化布置，以及接觸設備、管道、儀表的安裝等實際工作。通過深入企業(yè)建設一線的難得機會，不僅提高了學生工程及其制圖的應用能力，而且對培養(yǎng)其工程技術能力有著極其重要的作用，也為企業(yè)做出了一定的貢獻，受到了企業(yè)的贊賞。

1.3 參與發(fā)掘研究實際問題，提高解決問題的能力

培養(yǎng)具有較強工程實踐能力的復合型人才，就需要有對實際問題的敏銳發(fā)掘能力及攻克執(zhí)行能力，并且在這個過程中不斷錘煉這些素質，對于解決疑難、豐富實踐經驗非常有益。隨著市場的擴展，雙橋公司的企業(yè)規(guī)模也不斷擴大，淀粉糖的年產量從之前的十幾萬噸上升到四十多萬噸，生產設備的負荷增加，之前隱藏的一些問題也逐漸顯露出來，其中換熱器中的換熱片上雜質絮凝便是其中的一個典型。糖液在進入濃縮設備前，需先經過換熱器升溫，溫度驟升，且糖液處理量大大增加，使得糖液內的雜質絮凝量增加，導致內部通道極易堵塞，平均2個星期拆洗一次，影響企業(yè)的生產效率。通過檢測分析這些雜質的成分，推斷其來源和形成原因，撰寫了詳細的報告，為公司提供了可行性建議。

2 科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)

大學生科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)已經成為眾多高校素質培養(yǎng)的重要方面［9-11］。如將實踐教學納入教學的范疇，開放實驗室［12］;鼓勵學生參加各類創(chuàng)新競賽活動，開展創(chuàng)新思維的交流與培養(yǎng)［13］;實現多學科全面發(fā)展［14］，尋求有效的模式、途徑使大學生得到創(chuàng)新能力的提高已經成為科研能力培養(yǎng)的發(fā)展趨勢［15］。

2.1 深化校企合作，搭建新的科研平臺

實施科研創(chuàng)新項目，是目前培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效舉措。通過創(chuàng)新項目的實施，形成學生對科技創(chuàng)新活動形成濃厚的參與氛圍，創(chuàng)新教育的主動性積極性得到提高［16］。而真正將科研項目的工作落到實處，僅依靠高校所提供的資源與支持是不夠的。特別是實驗性的研究，通常需要反復的使用(先進)儀器，最好是沒有時間、次數的限制，因此，開拓深化與企業(yè)間的合作關系，充分利用產學研資源便成為一種有效的方式。

以協(xié)助中心檢測分析(特殊)樣品為契機，通過與海關化驗中心之間的合作，借助其資源與條件，為學生搭建起了一個以“階梯式傳幫帶-實習實踐-開展科研項目研究”為模式下的可持續(xù)性的科研平臺。利用假期等時間，高年級學生將所掌握的儀器操作、注意事項等知識教授于低年級學生，為開展科研創(chuàng)新項目工作奠定了堅實的基礎。在開展學位論文的實驗過程中，得益于平臺的條件，方便使用紅外光譜儀、熱分析儀、X-射線衍射儀等先進儀器，為完成高水平的學術論文提供便利條件。

雙橋公司與本學院長期合作，共建了“廣東省教育部產學研結合示范研發(fā)基地雙橋—華工大低聚糖研發(fā)基地”，同時也建成廣東省企業(yè)技術中心、廣東省低聚糖與氨基酸工程技術研究開發(fā)中心、雙橋—廣東藥學院產學研基地等平臺，為此調配研發(fā)能力強的技術人員和先進的科研儀器設備，并撥出企業(yè)銷售收入的3%以上作為研發(fā)經費，投入技術開發(fā)研究，為企業(yè)科研課題的運行提供資金保障;也為到雙橋公司學習的學生，進行科研理論探究，尋找提煉有價值的科研課題，提供了一個很好的科學研究和技術開發(fā)的平臺。

2.2 通過實踐合作，提煉有價值的科研課題

玉米糖糟是淀粉液化、糖化的副產物，每100 m3的糖化罐產生約有6～9 m3糖糟。在糖化結束后，現今多采用硅藻土轉鼓過濾，或者活性炭板助濾，所得的濾餅含有的無機助濾劑，糖糟失去應有的價值，且極易腐敗。在過濾前回收糖糟，能夠保持糖糟的經濟價值，因此糖糟的處理一直是淀粉糖企業(yè)的共同難題。學生以此為研究課題項目，在雙橋公司生產一線進行采樣及基本分析實驗，在學校進行深入系統(tǒng)的檢測分析實驗，揭示了糖糟在生產過程中的分布狀況及其物理化學性質，撰寫了《一種酶法淀粉糖的糖糟富集分離裝置及其糟液的分離方法》的發(fā)明專利稿件，為企業(yè)解決難題提出有益的思路和可行性的實踐方案。學生在該方面工作也獲得了華南理工大學2012年“百步梯攀登計劃項目”的資助，實現了實際問題與科研課題較好的結合。

在中心的實踐中，接觸到了不同行業(yè)領域的各式各樣的樣品，所采用的研究分析方法不盡相同。期間，接觸到一種名為湯料混濁劑的食品配料，由于塑化劑事件，這一食品添加劑問題成為本行業(yè)關注點，故將其確定為研究對象。經過多方面的實驗分析，在與導師的溝通交流下，逐漸清晰研究思路和內容。結合采用X射線衍射、X射線熒光光譜和紅外光譜定性湯料混濁劑中的起濁成分為TiO2，通過摸索，采用離心分離和灰化等處理，結合X射線熒光分析、熱重分析等儀器方法研究測定其含量，研究分析方法有一定的創(chuàng)新。經過近三個月的努力，試驗并撰寫出論文稿，最終在食品行業(yè)核心期刊《食品工業(yè)》上刊出，對培養(yǎng)科研興趣和創(chuàng)新能力起到了積極的促進作用。

2.3 實踐提升對理論知識和應用的理解

在儀器分析課程教學學習中，雖然其理論知識相對易懂，但重要的是該課程對實踐要求高，最好有大量的儀器動手操作機會與實例訓練。得益于在歸類化驗中心的實習機會，以及高年級學生的傳幫帶的指導，制作出儀器操作使用步驟和注意事項的視頻和ppt，將課堂上的問題和疑問在實踐中得到解決，把對理論知識的理解、案例的分析以專題的形式，在課堂上與同學們進行分享，加深學生對課程理論的理解，把實踐學習融入到課堂中，激發(fā)了學生的強烈的學習興趣，使儀器學習能夠更有目的性、方向性，為學生今后的科研實驗打下扎實的基礎。

3 結語

培養(yǎng)既有扎實理論知識又有很強工程技術能力的復合型創(chuàng)新人才，是重點工科大學的責任和目標。當代工科大學生的工程與科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個綜合的、復雜的問題，作者探索利用產學研社會資源，結合多年自身實踐，總結論述了培養(yǎng)學生的工程以及科研創(chuàng)新能力的過程、思路及對策。這種嘗試也取得了較豐碩的成果，近6年來，利用產學研資源共培養(yǎng)及順利畢業(yè)研究生本科生17名，發(fā)表論文20余篇，參與授權的發(fā)明專利7項，受理的專利4項，鑒定科研成果3項，獲得了“挑戰(zhàn)杯”廣東大學生課外學術科技作品競賽二等獎，中國輕工總會科技進步三等獎和2010年廣東省科技進步二等獎，并且與雙橋公司等企業(yè)合作共同申報2013年的國家獎勵。

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