洪雁等

摘 要：食品專業(yè)本科生科研能力培養(yǎng)是培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才，為更高層次的研究生教育輸送高質量的生源的關鍵一環(huán)。江南大學食品學院淀粉科學與工程研究室采用本科生教育全程導師制的教育模式，使本科生從進入大學開始就參與到導師的研究課題中來。采用三個層次的逐級培養(yǎng)模式，使學生可以從課堂被動接受知識轉變到以探索、研究發(fā)現為基礎的主動學習，促進了專業(yè)基礎理論知識的融會貫通，提高了發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力，尤其是科研創(chuàng)新能力的提升，取得了良好的人才培養(yǎng)效果。

關鍵詞：食品專業(yè) 科研課題 大學生研究計劃 科研創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）03（b）-0153-03

在我國大力推進科教興國、人才強國戰(zhàn)略及建設創(chuàng)新型國家的歷史背景下，培養(yǎng)大批拔尖創(chuàng)新人才和數以千萬計的高素質專門人才既是時代賦予高等教育的神圣使命，也是高等教育實現內涵發(fā)展、推動世界一流大學建設的關鍵途徑[1-5]。一流大學本科教育在人才培養(yǎng)中處于極其重要的基礎性地位，它一方面擔負著直接培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重任；另一方面要為更高層次的研究生教育輸送高質量的生源[6]。

江南大學作為擁有我國食品領域中唯一的食品科學與工程國家一級重點學科和食品科學與技術國家重點實驗室的學校，肩負著為社會培養(yǎng)食品專業(yè)高級專門人才和創(chuàng)新型人才的責任。如何有效加強食品專業(yè)大學生的科研能力培養(yǎng)已成為當前學校教學改革的重要內容和研究課題。

近年來，國家及各級政府對科學研究的重視逐漸增強，科研經費投入加大，同時高校與企業(yè)合作進行技術革新與產品開發(fā)，也進一步促進了高?？蒲泄ぷ鞯拈_展，高校教師承擔了越來越多的縱向和橫向科研項目?？蒲许椖康捻樌麑嵤枰嗟膶I(yè)技術人員進入實驗室，從事科學研究，同時也為高校加強大學生科研訓練和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供了更多更好的機會和平臺。我校食品學院淀粉科學與工程研究室依托教師科研課題，在加強大學生科研訓練及創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面進行了一些探索，并取得了初步成效。

我校食品學院淀粉科學與工程研究室現有專職教師5名，另外還有1名專職實驗技術人員，目前研究室除了承擔食品學院本科專業(yè)的《淀粉化學與工藝學》《食品工藝學實驗》《實驗分析實驗》等專業(yè)課的理論教學和實驗教學外，還承擔了國家級、省部級、廳級、校級及橫向科研課題10多項?？蒲许椖績热萆婕暗矸劢Y構的研究及淀粉改性、淀粉酶的開發(fā)、淀粉生物轉化利用等領域。因此，僅依靠本研究室現有科研人員完成正常的教學和科研任務有些力不從心。為此，我們鼓勵學習成績好、對科研感興趣的食品學院本科學生參與教師的科研項目。

食品科學是應用基礎科學及工程知識來研究食品的物理、化學及生化性質及食品加工原理的一門科學，是一門跨學科的專業(yè)，尤其是和化學學科密不可分，需要通過化學的研究手段和理論去探索食品中的原理和性質[7-8]。目前，食品學院的本科生在低年級都會學習基礎化學相關課程；大學二年級結束時，基本已經完成基礎化學相關的理論和實驗教學，掌握了一些化學理論和實驗技能，具備了參與教師科研課題的能力。淀粉科學是食品科學中的一個分支，因此，我們主要選擇淀粉科學研究方向本科生，參與到該次科研能力培養(yǎng)的教育教學試點中。

1 參與形式與實施步驟

結合食品學院優(yōu)生優(yōu)培、因材施教的本科生全程導師制的培養(yǎng)方式，充分發(fā)揮導師的主導作用，為本科生提供有效的指導教育，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，激勵創(chuàng)新意識，鼓勵創(chuàng)新發(fā)明，提高本科生的綜合科研素質，夯實專業(yè)知識，為其以后繼續(xù)深造或是進入食品行業(yè)，打下堅實基礎[9-10]。

本科生參與實驗室科研課題，分為三個層次進行。本科生利用課余時間，以及寒暑假，參與到實驗室課題研究。學生和教師進行雙向選擇，以學生導師制為依托，針對該實驗室本科生，制定切合本科生發(fā)展的全程培養(yǎng)計劃。該研究室的科研課題主要分為4個研究方向：淀粉資源的開發(fā)與改性、淀粉生物轉化利用、淀粉化工產品的研究、淀粉加工副產物的利用。本科生以科研小組的形式，分層次，分階段，參與到實驗室不同的科研課題中。

1.1 大學生研究計劃（Participate In Research Programme，PRP項目）

PRP項目是本科生參與研究課題的第一個層次，主要針對本科一年級和二年級的學生。研究室將研究課題名稱及主要研究內容對學生公布，本科一、二年級學生根據自己的興趣，提交書面申請。最終，確定以實驗室博士、碩士與本科生實現“一對一”的培養(yǎng)形式，以本科生和指導博士、碩士形成一個研究小組。本科生在課余時間，跟隨博士、碩士進行課題研究，博士、碩士對本科生進行全程指導，導師以討論小組以及組會的形式，培養(yǎng)本科生的動手能力，并對其科研思維進行指導。

PRP項目相對而言主要是鍛煉低年級學生的動手能力和規(guī)范實驗操作，要做到讓學生能多問多做，比如淀粉中直鏈淀粉含量測定中標準曲線的測定中涉及的分光光度計的使用和吸光值的測定，要學生明白測定的原理，化學試劑的作用，如何正確使用分光光度計，在測定中應注意的操作事項等，通過項目的實施，能使學生明確何為做科研，如何形成完善的研究思路。

1.2 本科生課余研究項目（Undergraduate Research Opportunities Program，UROP項目）

UROP項目是在PRP項目基礎上的第二個層次，以三年級和四年級本科生為主。經過PRP項目的培養(yǎng)，以及基礎課程的學習，大三大四的本科生，逐步具備了獨立開展課題研究的能力。因此，有必要進一步鼓勵他們參與UROP項目，培養(yǎng)其獨立開展課題研究的能力。

UPOR項目由導師制定本科生課余研究課題，學生自由組合競爭，經過評選學生利用課余時間，提前進入實驗室，以研究小組的形式，參與導師課題研究。導師對本科生課余研究項目進行全程指導，研究小組定期匯報研究進展。同時，鼓勵學生結合教師的科研項目，申報校、江蘇省以及全國大學生創(chuàng)新訓練項目。

UPOP項目的實施中需要引導學生獨立思考和合作完成科研項目的能力，培養(yǎng)學生通過查閱科技文獻制定實驗方案并學會分析實驗結果。比如實驗室目前有六名同學通過和導師制定研究課題申報獲得2013年江蘇省高等學校大學生創(chuàng)新訓練項目“淀粉基食品乳化劑及其在新型功能性飲料中的應用”，導師在該項目研究的過程中，說明該研究的目的以及要達到的目標，和研究小組一起討論制定研究計劃，并引導學生去查閱文獻明確實驗方法，尤其是乳化性的測定、淀粉粒徑與乳化性的關系等，在實施過程中，學生能很好的互相配合并完成了項目；該項目對學生最大鍛煉的體現在于他們進入畢業(yè)環(huán)節(jié)后對畢業(yè)課題思路的理解、實驗方案的確定以及文獻的查閱能力得心應手。

1.3 本科生畢業(yè)課題

該培養(yǎng)計劃針對畢業(yè)年級本科生，是對本科生科研能力的進一步提升，也是本科生大學生涯中學習能力的一個全面檢驗。畢業(yè)課題的確定在該實驗室是具有沿襲性的，與前兩個培養(yǎng)環(huán)節(jié)不同的是本科生需要完全獨立開展課題，以相近課題的博士、碩士與本科生形成一個研究小組，每周定期開展組會，進行問題討論，并制定下一周的完善的試驗計劃。導師對研究小組的研究進展及試驗計劃進行全程指導。

該環(huán)節(jié)能重點培養(yǎng)學生的科研分析能力，通過與研究小組其他成員的溝通與交流，從不同角度分析課題，不斷完善科研計劃，增加學生的科研能力。該實驗室研究小組“淀粉結構的研究及淀粉改性”每周二有兩名學生就課題的進展以及存在的問題進行討論，大家從各自的理解角度提出一些思路，導師和學生經過討論不斷完善課題的研究方案。

2 實施過程與指導

本科生參與研究室科研課題，全程采用“小組制”。當導師確定參與科研的學生后，將成立3～5人的研究小組，首先會要求研究小組在3～4周的時間內對導師研究課題進行相關文獻的查閱。通過查閱資料，對課題的國內外研究進展、方法、手段和課題研究的意義有一個大概的了解。

在學生查閱資料后，指導教師組織小組成員進行討論，要求每個學生就自己查閱文獻的情況及對課題研究內容的了解談論自己的想法和意見，同時指導教師還結合自己所申報的課題從資料查閱、選題、申報材料撰寫等方面跟學生進行交流，培養(yǎng)學生綜合分析文獻資料的能力和初步了解撰寫科研項目申請書的基本方法。

當學生進入實驗室后由指導教師及專職實驗技術人員負責學生的具體指導。學生實驗期間，指導教師必須定期進行指導，包括詢問實驗進展情況、查看和分析實驗數據、分析存在的問題并提出改進辦法、下一步實驗內容和實驗方案等。每周研究小組必須有一次研究總結，并和指導老師進行討論。

3 實施結果

通過實施全程導師制，多層次的科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系，使本科生一進校就接受到導師的引導教育，在本科生接受基礎課程和專業(yè)課程教育的同時，就可以有機會接觸到導師的研究課題，這在一定程度上可以加深本科生對于教學課程知識的理解。經過幾年的探索與應用，該培養(yǎng)體系，逐步地走向成熟，成為培養(yǎng)本科生科研能力的一種有效培養(yǎng)方式。該培養(yǎng)體系激發(fā)了學生進行課題研究的積極性，提高了學生獨立進行科研的能力，加強了學生的專業(yè)素養(yǎng)和能力，增強了學生的創(chuàng)新素質和能力。具體體現在以下幾個方面。

3.1 專業(yè)素養(yǎng)強，知識儲備廣

本科生從大學一年級就開始進入實驗室，并且開始對導師的研究課題有所接觸。雖然，該培養(yǎng)計劃會占用本科生較多的課余時間，但是通過幾年的實踐效果來看，該培養(yǎng)計劃并沒有影響到本科生的學業(yè)成績，反而使本科生大學生活更加充實，增加了學生施展才華的機會。通過該培養(yǎng)體系，本科生可以及時的將課堂中學到的專業(yè)知識與實驗室的科學研究結合起來，二者相互促進，加強了他們對于專業(yè)知識的理解，專業(yè)科研素養(yǎng)也上升了一個層次。本科生對導師研究課題的深入了解，也反過來激發(fā)了他們對于專業(yè)課程知識的探究與應用，他們的專業(yè)課程知識理解的更加深入，專業(yè)實驗課也更加得心應手。

3.2 分析問題和解決問題的能力明顯加強

學生在實驗過程中遇到問題，指導教師往往不是直接告訴答案，而是要求學生先去查閱相關資料，小組內討論后提出解決問題的方案，然后再將問題與解決方案向指導老師匯報，由教師最終確定方案。從我們的實踐中，學生在科研中遇到的60%以上的問題都能通過學生自己尋找到與教師事先確立的方案相一致的，甚至更好的解決方案，而那些學生自己沒有找出正確方案的問題也能通過查閱資料使他們更好地理解教師提供的方案。

3.3 實驗操作技能明顯提高

經過本科全程的科研訓練，學生動手能力顯著提高，操作技能和熟練程度都明顯好于未參加過科研訓練的學生。尤其是在進入面試研究生推薦環(huán)節(jié)的實驗操作環(huán)節(jié)，學生的實驗操作技能具有明顯的優(yōu)勢；在進入本科生畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，他們在設計實驗，分析問題，解決問題方面能力明顯優(yōu)于未參加過體系培養(yǎng)的本科生。

3.4 創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力明顯加強

學生通過參與教師科研課題，學會了從事科學研究的方法，開擴了思路，活躍了思維，在實驗中往往能提出一些獨到的見解和創(chuàng)新性的意見。通過查閱相關資料，了解了所研究課題的國內外研究水平和發(fā)展方向。通過積極參與導師研究課題，學生創(chuàng)新意識與能力明顯加強，在各類學生競賽中，多次獲得國家級、省級及校級獎勵，并申報獲得國家以及江蘇省大學生創(chuàng)新訓練項目。其中，實驗室成員的項目“江南大學康宜家綠色膠業(yè)有限公司創(chuàng)業(yè)計劃”于2010年榮獲第七屆“挑戰(zhàn)杯”中國大學生創(chuàng)業(yè)計劃大賽中榮獲國家金獎；同時學生利用實驗室訓練的機會多次參加一些創(chuàng)意大賽，如“美國大杏仁學生創(chuàng)意大賽、五芳齋粽子創(chuàng)意大賽、泰萊淀粉創(chuàng)意大賽”等，學生在這些活動中不僅提高了自己的創(chuàng)新能力，也加強了實踐動手能力。

3.5 科技論文寫作能力明顯提高

學生通過撰寫實驗進展以及課題總結，學會了如何撰寫科技論文，并通過科研項目的實施，發(fā)表本科生論文。近幾年，實驗室本科生科研能力明顯增強，并實現了實驗室本科培養(yǎng)的多項突破，已有多名本科生利用在本科階段參與的科研成果撰寫了學術論文，并發(fā)表在《食品科學》《食品與發(fā)酵工業(yè)》《食品與生物技術學報》等食品類中文核心期刊上。這些本科生科研能力強，是研究生培養(yǎng)的優(yōu)質生源。實驗室有多名本科生被面試推薦攻讀碩士研究生，與同批次其他生源的研究生相比，科研寫作能力更強。

4 結語

在科研訓練這個過程中能充分發(fā)揮學生的獨立工作能力和能動性，培養(yǎng)學生獨立思考和敢于懷疑的批判精神。學生能做到“以我為主”，進行調查研究、查閱文獻、分析論證、制定方案、設計或實驗、分析總結等方面的獨立能力訓練；通過科研實踐，學生可以從課堂被動接受知識轉變到以探索、研究發(fā)現為基礎的主動學習，促進了專業(yè)基礎理論知識的融會貫通，提高了發(fā)現問題、分析問題、解決問題的能力，尤其是科研創(chuàng)新能力的提升。

參考文獻

[1] 國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）（摘錄一）—科技體制改革與國家創(chuàng)新體系建設[J].鐵道工程學報，2006（2）：2.

[2] 國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）（摘錄三）—科技體制改革與國家創(chuàng)新體系建設[J].鐵道工程學報，2006（2）：4.

[3] 國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）（摘錄二）—科技體制改革與國家創(chuàng)新體系建設[J].鐵道工程學報，2006（2）：1.

[4] 國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）（摘錄四）—科技體制改革與國家創(chuàng)新體系建設[J].鐵道工程學報，2006（2）：10.

[5] 陳琪，盛建新.從“科教興國”到”建設創(chuàng)新型國家”的戰(zhàn)略演進與特征分析[J].中國科技論壇，2007（5）：11-14，113.

[6] 鮑潔，梁燕.應用性本科教育人才培養(yǎng)模式的探索與研究[J].中國高教研究，2008（5）：47-50.

[7] 宋曉燕，朱偉，張小全.論食品學科研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)體系的建設[J].安徽農業(yè)科學，2009，37（28）：13969-13970.

[8] 程力，顧正彪，洪雁，等.行業(yè)組織參與食品學科實用創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的探索與實踐[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2014，（5）： 43-44.

[9] 蘇曉晉，曹瑛.彈性”4+2”分層模塊素質教育體系初探—以江南大學食品學院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質教育為例[J].太原大學教育學院學報，2011，29（4）：7-10.

[10] 曹瑛，蘇曉晉.彈性“4+2”分層模塊素質教育體系初探—以江南大學食品學院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質教育為例[J].山東文學（下半月），2009（12）：131.