摘要：协同理论指导教学尽管已经在国内开展了大量尝试和应用，但协同理论指导下的高校专业实验教学模式研究相对较少。食品科学实验教学对学生的创新创业能力提升至关重要，协同理论指导实验教学有利于建立开放共享的高校食品科学专业实验教学环境，使教育教学可持续化，全方位满足校、企、师、生的利益需求。协同理论指导下的食品科学实验教学模式多维度实现，需要在专业教师队伍、实验与实践环节、专业知识模块、教学方式与方法、德育与智育等多个维度展开。
关键词：协同理论；食品科学；实验教学；高校；多维度
中图分类号：G642 文献标志码：A doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.08.026
Realization of Multi-dimensional Experimental Teaching Mode in Food Science Discipline among Colleges and Universities Guided by Synergy Theory
MU Kexin，*LI Shugang，WANG Ran，LIU Zao，ZHONG Xiaoling
（School of Biological Engineering and Food，Hubei University of Technology，Wuhan，Hubei 430068，China）
Abstract：Although synergy theory has been widely experienced and applied in guiding teaching activities around the whole nation，study of synergy theory applied to experimental teaching mode in colleges and universities is rarely reported. Professional experimental teaching plays a vital role in promoting students" capacities of innovation and entrepreneurship. With the guidance of synergy theory used in experimental teaching of food science discipline，it is beneficial for the building of open and shared experimental teaching environment in food science discipline among colleges and universities. So the teaching activities can become more sustainable on the one hand，and on the other hand，it is adequate to satisfy the different demands among universities，companies and students. In order to realize the multi-dimensional experimental teaching in food science discipline guided by synergy theory，the following aspects are necessary to be coordinated and cooperated together，including the teaching faculty，experimental and practical teaching section， professional knowledge teaching section，teaching methods and approaches，traditional moral and intellectual education and so on.
Key words：synergy theory；food science；experimental teaching；colleges and universities；multi-dimensional
1 協同理论概述
自20世纪70年代赫尔曼·哈肯创立协同理论（Synergetics）以来[1]，国内外学者已将协同原理应用于经济、政治、文化等诸多领域。“系统之中的各子系统间相互影响、相互合作”概括了协同学理论的基本原理，协同理论认为，一个稳定的系统是由若干子系统构成，稳定系统的维系和发展之中存在子系统间的竞争与协作，子系统的独立运作看似无序，却产生了1+1>2的功效[2-3]。协同理论指导教学的尝试，按照Buckley的说法“协同教学已经存在了数千年”，协同教学就是在协同理论的指导下，在教学活动之中寻求教学过程的各构成要素间相互协调、相互平衡，以提高教学效率，使学生获得全面和谐的发展[4]。2016年11月，教育部印发的高等学校“十三五”科学和技术发展规划中指出：要坚持开放协同，构建科研组织新机制[5]。协同理论指导教学尽管已经在国内开展了大量尝试和应用[6]，但协同理论指导下的实验教学模式还比较单一、笼统，推行协同化实验教学需要在实践之中持续细化和深入。
2 食品科学与工程类专业实验教学现状
食品科学与工程类专业是集理论研究与专业实践于一体的工程应用型专业，现代食品工业的发展要求食品行业人才具备较强的专业理论素养和实践动手能力。食品科学与工程类专业教学的重点在于通过专业课程训练学生获得食品生产技术管理、产品开发、科学研究等方面的基本技能，从理论和实践2个方面培养食品领域高素质人才。
近年来，我国高校相继提出要以培养卓越农林高素质人才为主要目标，湖北工业大学食品科学与工程专业先后获批了湖北省战略新兴学科和荆楚卓越农林人才培养计划重点建设支持。然而，如何在学校食品专业培养上将专业基础实验、综合认知和设计、专业创新创业实践、研发创新型实践活动有机结合是该专业教学所面临的一个严峻而棘手的问题，尤其是在食品产业和科技飞速发展的今天，实现湖北工业大学食品科学专业实验教学体系在专业实践教学、科研技能训练和创新创业能力培养上的多维度提升，协同理论是致胜法宝。
3 协同理论指导食品科学专业实验教学模式的价值
3.1 多元开放共享的食品科学专业实验教学环境
协同教学最早是由“Teaming teaching”翻译而来，后期则将“Cooperative teaching”也译成协同教学，“Cooperative”则能更好阐明协同教学之中存在合作、共享的含义。Bair和Woodward最初认为协同教学是教师之间的“互补式”协作，对教师的成长和教学的发展有利[7]。实验教学资源由实验教师队伍、教学理念、实验管理制度、实验教学方法、实验室文化构成。食品科学与工程类专业实验教学有别于其他学科的实验教学，完成一项实验任务，往往需要借助多种仪器，涉及多个章节或多门课程，因而将协同理论应用于实验教学，可以更好地促进各项资源的开放共享。
3.2 教育教学的可持续化
健康有效的高校发展模式要以科研带动教学，以教学引导就业，以就业促进招生[8]；食品科学专业实验教学环节是专业学生创新创业能力提升的重要平台。因而，食品科学专业实验教学需要整合出一条专业实验教学发展链，即在协同理论指导下实施好科教融合、资源协同的实验教学平台建设，在教学硬件与教学软件上提升专业实践平台的综合利用率，进而实现实验教学的可持续、多维度发展。同时，协同理论指导实验教学，有利于高效率解决需求问题、科技领域的前瞻性问题，有利于践行“以人为本、绿色高效”的教育发展理念，进而实现“产学研”一体化开放协同发展。
3.3 满足校、企、师、生的利益需求
宽口径、复合型人才的培养是国家层面推进教育改革的核心任务，协同的实验教学理念有利于促进创新驱动发展战略的实施，提高食品科学专业人才培养效率。此外，对于食品科学专业而言，协同型实验室建设将大大提高基础研究与学术水平发展效率。第三，对食品行业及相关绩效单位而言，协同的实验教学理念有利于以学促产、提升创新创业能力。第四，教师的协作共享有利于教育者的能力提升，实验教学技巧的交流促进教学方式的改进和教育者的自我反思。第五，协同的教育理念最大受益者是学生，使学生适应能力更强，自主创新意识和创新能力稳步提升。
4 协同理论指导下食品科学实验教学模式的多维度实现
协同理论支持实验教学需要完备的支撑力量，在多个层面上实施协同型实验教学模式创新。
4.1 协同型教学支撑力量
4.1.1 协同型实验教学理念
开展协同理论研究以来，已建成大量依托于课题组或某项目的协同创新中心，但是以教学为目的的教师团队却甚少。因而，充分发挥协同理论的优势并合理利用，切实提高实验教学的水平，需要在教学理念和观念意识上高度一致，以专门培养专业技术人才为特点，以提高学生动手操作能力、提高学生综合素质为宗旨，做到理念协同和方法协同。
4.1.2 协同型实验教学团队
协同型教学团队的构建要有明确的角色分配。目前，湖北工业大学食品科学与工程类专业实验教学的开展主要依靠实验教学中心，部分实验教师由专职教师兼任，有些则由实验技术人员担任，由于受到学时、考核等因素影响，常常会出现实验教学内容脱离生产实际的现象。因而，高校要坚持“双重教师”建设，即合理引进高水平的专业教师，亦可外聘一部分具有企业工作经验的实验教师，在此基础上，适当增加在校教师与企业、工厂、科研院所的交流，及时更新教学内容，增强实验教学的实用性与先进性。
4.1.3 协同型实验教学管理
良好的协同型实验教学团队要有完善科学的管理，实验教师需要转变思想观念，将授课质量摆在首位，合理分配实验教学任务。制定实验教师团队管理制度，规划实验教学任务，并选择思想坚定、教学水平高和领导能力强的人担任实验教学团队带头人，适当采取激励措施鼓励高校教师积极参与到实验教学的改革和发展中来。对于协同型教学效果突出的单位或集体可设置教育行政部门进行组织与监督。
4.2 认知与设计实践协同
实验教学是基于问题、项目或案例等主题的讨论式、参与式教学，其主要目标在于培养学生的动手操作能力，并进一步提升就业能力。因此，从增强学生的实践能力角度出发，要加强食品科学与工程类在专业认知实验教学与课程设计实践的协同，进一步融合实验教学与生产实践，从根本上改善学生实践操作水平。目前，我国食品科学与工程类专业普遍采用“4+3+1”的教学模式，即4个学期的基础课程学习，3个学期的专业课程学习和1个学期的毕业设计。然而，经过“4+3+1”的教学模式培养后，学生的就业能力往往不能满足社会需要。对此，湖北工业大学提出新型的“3+1”型人才培养模式，以大学生实践基地建设为突破口，从改革人才培养方案入手，采用3年在校学习理论知识、1年工厂实践锻炼的形式，将实验教学主阵地部分转移，在工厂成立“以企业为主”的创新型实验教学基地，使学生切实将实验操作能力向實际生产转变。
4.3 专业知识模块协同
食品科学与工程类专业目前已发展出一个比较完整的学科体系，包括多个方向的专业课程，湖北工业大学目前已开设化学类、微生物类、加工制造类和分析与检测类实验课程，包括“食品工艺学实验”“食品分析实验”“食品微生物实验”“食品生物技术实验”等。基于协同理论的视角，打破学科内不同课程的壁垒，融合新知识的同时巩固旧知识，可以提高知识传授的效率。以“食品分析实验”为例，原有“电位法测定食品pH值”一节，经过授课教师基于知识模块协同的考虑，将其改为“饮料总酸度及pH值的测定”，在掌握pH值计使用方法的基础上，巩固了食品化学中“酸碱滴定”的基本操作。又如“食品工艺学实验”中，将原课题“酸奶发酵产品制作”改成“后熟对发酵乳制品风味的影响”，将酸度测定方法、黏度测定方法融入教学之中，既实现了发酵乳制备方法的讲授，又学习了食品总酸度与黏度的测定，一举两得。
此外，深化实验教学知识模块间的协同要以前沿问题研究牵引教学发展方向，促进课程之间交叉，这是新形势下改善实验教学知识结构单一、实验操作方法过于传统、与社会生产实际差距较大的有效手段。
4.4 实验教学方法协同
4.4.1 互动型教学方法协同
教学的有效实施，如果说教师是主导性力量，学生是教学的主体，那么教学方法则是实施教学的手段。实验教学更加强调学生的主体地位，因而增强实验课程的趣味性与互动性，可以有效提高学生的学习主动性。教学中要更加关注学生对实验操作环节的掌握，以及实验环节对了解实际生产需要的辅助作用，更加重视学生解决实际问题的能力、自主学习能力、创新和团结协作能力。
4.4.2 互补型教学方法协同
实验教学F2F（Face to face）的模式使其互动性和开放性明显优于课堂教学，更加有利于开放性教学方法的实施。但是，单一的教学方法很难有效覆盖所有教学目标，因而有利于学生的个体化发展的做法需要几种教学方法综合运用。如同伴教学法结合案例教学法，可应用于理工科的验证性实验和综合性实验。此外，任何一种教学方法均具有其优势与短板，没有一种教学方法可以完美解决教学中的全部问题，教学要发展、教育要与时俱进，就需要教学方法之间有机结合或互相协调发挥作用。
4.4.3 个体化教学手段协同
培养模式多样化，以满足学生个体化需求是教育也是实验教学的根柢。自1879年冯特“个体差异论”[6]的研究开始，科学家便一直在寻求一条能更好处理教学中个体差异的有效途径，“因材施教”“个别指导教学（Individual-guided education，IGE）”等概念应势而生。因而，在实验课程授课内容安排上要将学生的个体化成长发展目标和课程内容有机结合。基于尊重学生个体化差异的考虑，湖北工业大学针对应用型、复合型和创新型人才的培养制订出了“721”人才培养模式，对本科培养中70%左右的学生，以动手能力为培养重点；对20%左右的学生，以复合型知识培养为主；对10%左右的学生则以创新能力培养为重点，多管齐下，取得了较好效果。
4.5 德育与智育协同
立德树人是教育的根本任务，新形势下迫切需要整合“德育”与“智育”。德育功能作为教育的内在性质，决定了德育不仅是“专门的德育工作者”的任务，更是每一位教育工作者的本职工作。伴随食品产业的高速发展，部分食品行业从业者社会责任感缺失，法律观念、自律意识淡薄，导致了“三聚氰胺牛奶”等恶性食品安全事件频发。实验教学环节有利于学生树立正确观念并融会贯通于实践之中，因此实验教学的德育功能渗透需要在高校教育改革的深化之中获得强化。道德理论协同型实验教学要强调良好的操作规范，培养协作共享、与人为善的精神，并注重尊重科学、严格自律的慎独意识培养。
5 结语
长期以来，高校始终以提高教育质量为根本任务，实验教学质量的进一步提升可以解决教育教学手段偏向理论化的问题，要将协同理论应用于实验教学中，从开放共享的实验教学环境构建角度出发，使教育教学可持续化，以满足校、企、师、生全方位的利益需求，进一步坚持开放协同，是健全政产学研用协同创新机制的有效措施之一。
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