吳 笛,郭秀蘭,王金秋,李 翔,萬 萍,張
(成都大學藥學與生物工程學院,四川成都 610106)
“食品分析與實驗”是研究各類食品組成成分的檢測方法及其理論,進而評定食品品質的一門技術性課程。旨在使學生能夠切實運用物理、化學、生物化學等學科的基本理論及各種科學技術,對食品工業生產中的物料(原料、半成品、成品等)的品質進行分析與檢測[1]。基于此,成都大學食品相關學科(食品科學與工程、食品質量與安全)的食品分析與實驗本科教育課程注重學生工程能力的培養,倡導以學生為中心,以學生學習成果為導向的Outcome based education(OBE) 教育理念[2]。該課程的體系構建緊跟學校食品科學與工程專業通過工程教育專業認證的步伐,教學模式和卓越工程師教育的培養計劃相結合,強化學生專業技能,豐富學生工程素養。在實際教學過程中,針對目前面臨的新形勢、新情況、新標準,對“食品分析與實驗”課程進行了基于OBE理念指導的教學改革和建設,以期進一步提升教學質量,滿足食品行業對人才的需求。
“食品分析與實驗”課程兼顧理論教學和實驗實踐2個重要環節,既注重課程的系統性、新穎性,又強調其實用性。為適應新時代下國際化高水平食品工程人才的培養要求,教研室認真系統地研討了以“高素質、應用型專業人才”為培養導向的具體實施方案[3],對“食品分析與實驗”課程面臨的問題從理論和實驗教學2個方面進行了分析和梳理。
近年來,我國食品行業始終保持持續快速的增長,用食品分析方法來研究和評定食品品質及其變化和衛生狀況滲透在食品行業的方方面面,直接關系著人類健康飲食和社會經濟發展與穩定。在新形勢下,“食品分析與實驗”的學習起點大幅提高,學生需要在對食品化學、物理化學及微生物等基礎知識熟練掌握的基礎上,才能充分理解食品分析相關的技術和方面理論[4]。基于此,成都大學“食品分析與實驗”課程安排在第5學期后半程進行,銜接上述基礎理論課程,防止基礎知識與食品分析內容脫節。在教材的選擇方面,由于課程的重難點在于各項檢測技術和實驗方法,但隨著時代的發展和科研水平的提升,食品的成分更加復雜和多樣化,相關分析手段和監測技術也日新月異,這就導致教材的內容相對滯后。在該課程的理論教學過程中發現,教材往往滿足不了實際所需,尤其是在OBE理念驅動的培養模式下,必須對以往課程教學以“知識傳授”為核心的教學方式進行改革。
在實驗教學內容方面,“食品分析實驗”內容種類繁多、程序復雜,在教學過程中大多存在內容和形式的固化問題。此類常規和綜合實驗的固定會導致學生缺乏實際分析和解決問題的能力,不能培養學生的綜合創新能力和實踐能力[5]。創新的重要基礎在于獨立獲取信息、設計實驗和動手實踐的能力。因此,如何在實驗教學過程中培養學生的獨立實踐能力顯得尤為重要。作為食品學科最為重要的實踐教學課程之一,“食品分析實驗”對于本科生的綜合創新能力和實踐能力的培養具有重要作用。“食品分析與實驗”的安排亟需結合課程特點和崗位需求調整優化課程內容和進度安排。
在OBE理念驅動下,教研室在充分研討的基礎上,對“食品分析與實驗”課程進行了改革。主要對其的培養目標、教學內容和評價方式進行了調整,并借助新媒體加強課外教學和互動,力求在穩固理論基礎的前提下,通過實時更新的實驗課程傳授和訓練學生科學的分析方法和超前的創新思維。
以工程教育專業認證的相關理念和具體畢業要求指標為指導,重新調整了“食品分析與實驗”課程的培養目標,并更新了理論教學內容,把最新、最貼近實際的技術傳授給學生。在教學過程中,教師發揮積極主動作用,分析教材框架內容,增加最新研究成果教學,將該領域前沿知識和新的檢測技術與課堂教學相結合,使學生在掌握食品分析樣品采集和分析結果的處理方法,以及對食品營養成分、食品添加劑、食品中有害物質等理化分析的原理與具體操作方法的基礎上,了解該課程研究的現狀和熱點,并依據最新的食品分析技術發展趨勢,利用工程理論及實驗分析食品工程問題與社會的關系。
在優化理論教學的基礎上,課程結合成都大學“建設高水平應用型綜合大學”的總體定位,針對實驗教學內容固化的問題,優化了教學課時安排,使綜合實驗課時保證到總課時量1/2。充足的課時量使實驗教學內容可以分為基本分析和操作技能訓練,以及食品分析相關新技術和新設備專題學習與實地參觀2個部分進行。針對具體遇到的實踐操作問題,鼓勵學生自主通過文獻閱讀、資料查閱等方式等解決,以教師的具體指導為輔。在課程結束后的實驗報告撰寫中,要求學生需對實驗中遇到的問題、觀察到的現象進行深入和系統的分析,指導學生通過閱讀最新前沿文獻對試驗結果進行討論,加深對相關內容的理解。上述調整和優化增強了課程教學內容的連貫性、邏輯性、可擴展性,并注重學生與時俱進的實踐能力培養,將使學生在未來科研、就業工作中更具綜合競爭力。
“食品分析與實驗”具有知識覆蓋面廣、操作技能要求高、實踐應用性強的特點。同時,鑒于OBE理念強調學生工程能力的培養,因此在該課程的教學方法探索上,堅持“過程教學”的基本原則,融合了項目教學法、問題學習法(Problem-based learning,PBL)、和案例驅動法等多種教學方法[6],并配合多媒體教學手段,借助“食品分析與實驗”在線課程建設,共同提升教學效果。
在實際教學過程中,筆者采用問題導向和“小課堂”座談形式討論和深化食品化學和分析方法的相關基礎理論,再將抽象的知識點、非常見的儀器裝備和陌生的操作流程通過多媒體信息技術(諸如實物圖形、Flash動畫、有聲視頻等) 展現給學生,使授課內容形象化、具體化、視覺化。對于課程中食品營養成分分析及檢測等重難點內容,推進項目化教學。在課程開始之前,由教師擬定項目內容,學生積極參與、共同完成對項目及實驗的細節設計,從而充分發揮學生的主觀能動性,促進深度記憶,激發學生的學習熱情與興趣。同時,采用開放式和“瘦肉精”“罌粟殼”等多重案例分析驅動的方式來促成食品分析與實驗課程的綜合實訓和專題研討性實踐,夯實學生已掌握的基本理論和技術,切實應用到食品加工和生產的問題當中,提升學生實踐動手和分析問題、解決問題的綜合能力。最后,在課下學習和教學反饋方面,教務系統在線網絡課程中心和微信公眾號成為了師生交流、互動和課程鞏固、更新的重要載體。新媒體的應用,使師生間的溝通更為順暢,且該項在線課程的建設數據表明,在階段性學習結束后的3個月仍有75%的學生堅持關注此類課程相關的在線平臺,這一獲取專業信息的渠道為學生成為食品方向的專業人才奠定了基礎。
考核是以調動學生學習積極性為前提,對學生的學習效果作評價。“食品分析與實驗”是一門強調應用性的課程,在教學改革的實施當中,設計了過程考核和結果考核2種評價方式[7]。其中,結果考核主要涉及學生的基礎理論考核(出勤、問題回答、“小課堂”專題主講、期末考試,40%);過程考核主要涵蓋學生對既定內容的實驗實訓考核(40%),涉及責任感、團隊合作、專業能力等的職業素養考核(10%),和創新能力考核(綜合方案設計、專題研討、科技實踐等活動,10%)。通過考核過程和評價方式,促進學生學習的主動性,提高實踐能力,配合企業生產實際需求。
隨著我國教育體系改革的不斷推進,“食品分析與實驗”課程的培養目標和教學內容都在與時俱進,該課程基于OBE理念的初步改革,完善了教學內容和方式的編排,提升了課程教學質量,使課程更加適應了工程能力培養的新要求,為更好地向社會輸送食品研究方向的專業人才奠定了堅實基礎。