基于 CDIO 理念的食品分析綜合實(shí)習(xí)教學(xué)改革

CDIO是基于工程項(xiàng)目全過程的學(xué)習(xí)，是對(duì)以課堂講課為主的教學(xué)模式的革命，是“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的一種模式。MIT以美國(guó)工程院院士Ed. Crawley教授為首的團(tuán)隊(duì)和瑞典皇家工學(xué)院等3所大學(xué)從2000年起組成跨國(guó)研究組合，創(chuàng)立CDIO工程教育理念并成立CDIO國(guó)際合作組織[1]。

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate） ，它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、 實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[2]。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、 人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)[3-5]。

食品分析綜合實(shí)習(xí)是食品類專業(yè)的實(shí)踐環(huán)節(jié)課程，CDIO教育理念正好與此課程性質(zhì)比較契合，讓學(xué)生在“做中學(xué)”，從構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作一體化的教學(xué)過程學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能，為學(xué)生進(jìn)入社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[6]。“做中學(xué)”原則有利于建立現(xiàn)代教學(xué)中的新型師生關(guān)系，從根本上改變了傳統(tǒng)的師生關(guān)系[7]。食品分析綜合實(shí)習(xí)是在學(xué)生學(xué)習(xí)過食品分析、食品安全檢測(cè)等專業(yè)理論課的前提下開設(shè)的一門綜合性實(shí)驗(yàn)課程，運(yùn)用多方面知識(shí)、多種實(shí)驗(yàn)方法，按照要求(或自擬實(shí)驗(yàn)方案)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能，測(cè)定食品中的營(yíng)養(yǎng)成分，分析和解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。這門課本身的實(shí)踐性較強(qiáng)，學(xué)生的參與度較高，但是仍然存在一些問題，現(xiàn)總結(jié)如下。

高校“食品分析綜合實(shí)習(xí)”教學(xué)存在的不足

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過于簡(jiǎn)單

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容僅僅是針對(duì)某一食品的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)?zāi)康男圆粡?qiáng)，缺少系統(tǒng)性和整體構(gòu)思，內(nèi)容上過于簡(jiǎn)單，學(xué)生僅僅是參照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的測(cè)定方法或者是國(guó)標(biāo)方法按部就班地操作，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程沒有設(shè)計(jì)的部分，因此學(xué)生學(xué)到的東西很少。

二、實(shí)驗(yàn)安全教育缺乏

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中，會(huì)用到一些易燃易爆的有機(jī)溶劑和強(qiáng)腐蝕性的試劑，還有一些可能造成人身傷害的儀器，而這門課是學(xué)生自己獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因此如果不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安全教育，學(xué)生的危險(xiǎn)意識(shí)缺乏，就會(huì)存在很大的安全隱患。

三、考核方式單一

CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、 個(gè)人能力、 人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。目前食品分析綜合實(shí)習(xí)課程的考核方式是從平時(shí)考勤（10%）、平時(shí)操作（30%）、平時(shí)匯報(bào)（30%）、實(shí)習(xí)報(bào)告（30%）幾個(gè)方面進(jìn)行考核的，考核方式基本上貫穿了整個(gè)實(shí)習(xí)過程。但是缺乏對(duì)學(xué)生人際團(tuán)隊(duì)能力、創(chuàng)新能力的評(píng)估。

食品分析綜合實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革策略

一、教師角色的轉(zhuǎn)變

食品分析綜合實(shí)習(xí)屬于實(shí)踐環(huán)節(jié)類課程，本身的實(shí)踐性就非常強(qiáng)，不同于理論課和一般的實(shí)驗(yàn)課，因此教師的角色也要隨之轉(zhuǎn)變，從主導(dǎo)變引導(dǎo)，以學(xué)生為主導(dǎo)。在教和學(xué)的方法中最大程度地基于學(xué)生自己的思考和解決問題的活動(dòng)，讓學(xué)生更多地參與實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、 實(shí)施和運(yùn)行過程中。教師的引導(dǎo)不僅僅是在實(shí)驗(yàn)方法的指導(dǎo)上，更要在實(shí)驗(yàn)整體設(shè)計(jì)性和實(shí)驗(yàn)安全方面進(jìn)行引導(dǎo)，通過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅僅是提高了獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的能力，更可以學(xué)到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)以及增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及創(chuàng)新性

目前的食品分析綜合實(shí)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于單一，主要是針對(duì)某一食品進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于簡(jiǎn)單，目的性不強(qiáng)，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。可以從以下幾個(gè)措施來提高實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)性。

（1）不同樣品營(yíng)養(yǎng)成分比較分析。比如學(xué)生選擇青棗為原料時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生測(cè)定幾種不同品種或不同產(chǎn)地的青棗的營(yíng)養(yǎng)成分，并進(jìn)行比較分析。

（2）不同實(shí)驗(yàn)方法對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。學(xué)生在測(cè)定食品中的水分含量時(shí)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中列舉了直接干燥法、減壓干燥法、蒸餾法、卡爾費(fèi)休法等四種檢測(cè)方法，學(xué)生可以針對(duì)同一實(shí)驗(yàn)樣品采用不同方法進(jìn)行檢測(cè)，并就檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，分析其可能的原因，通過“實(shí)驗(yàn)方法綜合”，讓學(xué)生們了解檢測(cè)中實(shí)驗(yàn)方法選擇的重要性。

（3）實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)。建立食品中某一成分的測(cè)定方法，可以選擇前面實(shí)驗(yàn)課程中學(xué)到的某一種方法（分光光度法、紙色譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法以及熒光光度計(jì)法）進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)，研究實(shí)驗(yàn)條件對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，并與經(jīng)典方法的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行比較，說明本方法的可靠性。

三、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)安全教育

高校實(shí)驗(yàn)室安全事故時(shí)有發(fā)生，我們一定要引以為戒，警鐘長(zhǎng)鳴，對(duì)實(shí)驗(yàn)安全問題不可忽視，針對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特殊性對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安全教育，比如強(qiáng)腐蝕性試劑（硫酸、鹽酸、硝酸等）、易燃易爆試劑（乙醇、丙酮、乙醚、石油醚等）、儀器設(shè)備（電爐、水浴鍋、離心機(jī)、粉碎機(jī)等）使用安全問題，并在課程考核中設(shè)置一定的分值。

四、考核方式改進(jìn)

考核方式上增加對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)構(gòu)思、人際團(tuán)隊(duì)能力和創(chuàng)新能力的評(píng)估。目前食品分析綜合實(shí)習(xí)課程的考核方式是從平時(shí)考勤（10%）、平時(shí)操作（30%）、平時(shí)匯報(bào)（30%）、實(shí)習(xí)報(bào)告（30%）幾個(gè)方面進(jìn)行考核的，可以改為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（20%）、平時(shí)考勤（10%）、平時(shí)表現(xiàn)（實(shí)驗(yàn)操作15%、團(tuán)隊(duì)合作15%、匯報(bào)10%）、實(shí)習(xí)報(bào)告（30%）等幾個(gè)方面，這樣對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)構(gòu)思、人際團(tuán)隊(duì)能力和創(chuàng)新能力也有所評(píng)估。

結(jié)論

文章探討了在 CDIO 工程教育理念下的食品分析綜合實(shí)習(xí)課程教學(xué)改革，從改變教師角色、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)安全教育和考核方式等方面入手，通過在教學(xué)過程中為學(xué)生提供課程學(xué)習(xí)的 CDIO 背景環(huán)境，強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)模式、讓學(xué)生進(jìn)行構(gòu)思-設(shè)計(jì)-實(shí)現(xiàn)-運(yùn)行( CDIO) 的實(shí)踐場(chǎng)所和強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合素質(zhì)能力的評(píng)估方式等學(xué)習(xí)環(huán)境條件，為食品分析綜合實(shí)習(xí)的課程教育改革提供了方法。從而達(dá)到在整個(gè)的食品分析綜合實(shí)習(xí)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和鍛煉個(gè)人能力、人際溝通交流能力以及整個(gè) CDIO 全過程能力的教學(xué)效果。