“食品物性學(xué)”本碩博一體化課程建設(shè)與改革實踐

馬悅，李卓思，劉陽泰，董慶利

上海理工大學(xué)健康科學(xué)與工程學(xué)院（上海 200093）

大學(xué)的根本使命在于人才培養(yǎng)，上海理工大學(xué)圍繞“工程型、創(chuàng)新性、國際化”的人才培養(yǎng)定位，持續(xù)深化工程教育教學(xué)改革[1]。在這一教育理念下，本科階段的教育應(yīng)注重基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，但不能忽略實踐性的訓(xùn)練；研究生階段的教育應(yīng)突出創(chuàng)新性和探索性，但同時也不能忽視專業(yè)基礎(chǔ)[2]。因此，高校的教育應(yīng)將學(xué)生的基礎(chǔ)知識、專業(yè)技能、實踐能力、創(chuàng)新思維的培養(yǎng)過程作為一個有機的整體進(jìn)行設(shè)計和調(diào)整，消減不同層次人才培養(yǎng)間的壁壘，構(gòu)建本碩博一體化的教育體系，實現(xiàn)高校教育的新改革。

在嘗試本碩博一體化的新型人才培養(yǎng)模式時，建立匹配的課程體系是其中重要的一環(huán)。上海理工大學(xué)將“食品物性學(xué)”作為試點課程，主要從宏觀和微觀兩方面講述食品、藥品和相關(guān)材料在貯藏加工過程中的物理性質(zhì)的變化[3]。針對食品產(chǎn)業(yè)對不同層次人才的現(xiàn)實需求，探索構(gòu)建本碩博一體化課程的教學(xué)體系。這不僅有利于學(xué)生科研能力、創(chuàng)新能力、解決實際問題能力的提升，也有利于整個食品相關(guān)專業(yè)的后續(xù)發(fā)展。

1 現(xiàn)行“食品物性學(xué)”課程設(shè)置與面臨問題

1.1 課程的銜接問題

食品科學(xué)與工程是一門極具特色的應(yīng)用型學(xué)科，是生命科學(xué)與工程科學(xué)的重要組成成分，其工程學(xué)科的自然屬性決定了知識的接受方式必然是由淺入深、由簡到繁、由框架到細(xì)節(jié)的系統(tǒng)性課程學(xué)習(xí)。我國對食品類專業(yè)的人才培養(yǎng)分為本、碩、博三個階段，但各個階段“食品物性學(xué)”的課程大綱、學(xué)時學(xué)分都有不同的規(guī)定。傳統(tǒng)的本科生與研究生的課程內(nèi)容相對獨立，不具備整體性。“食品物性學(xué)”作為貫穿本、碩、博三個階段的食品類專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程，在各個階段的課程內(nèi)容及授課方法上，尚未形成完善且成熟的課程體系及相應(yīng)的學(xué)生能力培養(yǎng)模式。以上主要體現(xiàn)在教學(xué)內(nèi)容上的脫節(jié)與重復(fù)，導(dǎo)致研究生課程知識面較窄，前沿性內(nèi)容較少。而碩、博階段的學(xué)生通常沿用本科階段時信息接受式的學(xué)習(xí)方法，自主探索和研究能力較為匱乏，難以滿足食品領(lǐng)域?qū)Ω咚綄I(yè)人才的培養(yǎng)要求。

1.2 學(xué)科交叉與前沿性發(fā)展問題

隨著各個學(xué)科領(lǐng)域研究的深入，學(xué)科間的壁壘逐漸消融。食品科學(xué)與工程作為一門應(yīng)用學(xué)科，與材料學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)、醫(yī)學(xué)等都具有密切的聯(lián)系[4]，而“食品物性學(xué)”是食品類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，更加需要注重在課程設(shè)計中增加學(xué)科交叉設(shè)計內(nèi)容，從而更好地培養(yǎng)掌握多學(xué)科知識的復(fù)合型人才。另外，在現(xiàn)行的“食品物性學(xué)”課程設(shè)計中，極少涉及學(xué)科進(jìn)展及研究現(xiàn)狀，使得學(xué)生對科研的前沿動態(tài)并不了解，難以建立對食品專業(yè)科研方面的準(zhǔn)確認(rèn)識，進(jìn)而在未來的科研方向的選擇上盲目跟風(fēng)或進(jìn)入誤區(qū)。在研究生階段，“食品物性學(xué)”課程通常局限于在食品科學(xué)與工程這一學(xué)科內(nèi)，授課教師常按照食品的基本物理性質(zhì)分章節(jié)逐一講述，極少涉及食品以外的一級學(xué)科知識，只注重縱向知識結(jié)構(gòu)的細(xì)化與延伸，而忽略了橫向的寬度與廣度。受限于此，學(xué)生難以開闊科研思路，也難以承擔(dān)交叉性復(fù)雜課題，使得研究方向越走越窄。因此，在碩、博階段的課程中，引入具有前沿性、交叉性教學(xué)章節(jié)是“食品物性學(xué)”課程改革的重點。

1.3 考核評價單一性問題

課程的考核通常以理論考試為主，平時的作業(yè)和出勤為輔。該種模式下，其一，缺乏對學(xué)生整個學(xué)習(xí)過程的綜合考核，也難以量化學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中實踐能力，制約學(xué)生的積極性和主動性。其二，靈活應(yīng)用知識、分析解決問題的能力及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)沒有得到應(yīng)有的重視，這與研究型大學(xué)的發(fā)展宗旨相脫節(jié)。其三，以教師為主導(dǎo)的考核模式，一定程度上限制了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的研究積極性和研究興趣，不利于學(xué)生綜合能力的提高。

基于以上問題，為響應(yīng)教育部關(guān)于改進(jìn)和加強研究生課程建設(shè)的意見、滿足社會發(fā)展對培養(yǎng)食品專業(yè)多層次人才的能力要求，上海理工大學(xué)以“食品物性學(xué)”課程為先行試點之一，探索本、碩、博一體化的教學(xué)體系建設(shè)的可行性。

2 統(tǒng)籌推進(jìn)“食品物性學(xué)”本碩博教學(xué)系統(tǒng)的一體化建設(shè)

2.1 教學(xué)目標(biāo)一體化

“食品物性學(xué)”課程的本、碩、博一體化建設(shè)，必須始終著眼于“為國家培養(yǎng)具備食品物性相關(guān)知識的應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才”這一根本目標(biāo)。新時代中國特色社會主義的偉大事業(yè)對食品類專業(yè)人才的能力素養(yǎng)要求是設(shè)立“食品物性學(xué)”課程的根本依據(jù)，因此在課程中應(yīng)該以“立德樹人”，即培養(yǎng)有思想、有道德、強專業(yè)、高水平的食品行業(yè)人才作為核心任務(wù)。當(dāng)然，針對不同層次的食品專業(yè)的人才培養(yǎng)，在課程目標(biāo)上存在一定的差異性。不同層次的食品物性學(xué)教學(xué)也應(yīng)該根據(jù)具體的目標(biāo)要求和定位，在不脫離根本目標(biāo)的前提下，做適配性改動。

如表1所示，不同階段的教學(xué)目標(biāo)存在差異：在本科階段，注重培養(yǎng)應(yīng)用型食品類專業(yè)人才，注重基礎(chǔ)理論教學(xué)，講清楚食品各個物理性質(zhì)的基本概念、意義、測試方法及應(yīng)用場景，同時對學(xué)生進(jìn)行食品物性學(xué)相關(guān)的科研啟蒙，培養(yǎng)具有一定專業(yè)素養(yǎng)的社會主義食品行業(yè)的接班人和建設(shè)者；在研究生階段，應(yīng)以培養(yǎng)食品專業(yè)高層次創(chuàng)新人才為目標(biāo)，在食品物性學(xué)的課程設(shè)計中，應(yīng)該注重相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容與食品物性的有機融合，引導(dǎo)具備夯實食品專業(yè)背景的學(xué)生發(fā)散思考，并不斷開拓創(chuàng)新。由此可知，本科生和研究生的“食品物性學(xué)”課程在教學(xué)目標(biāo)上存在統(tǒng)一性和層次差異性，本、碩、博不同層次的“食品物性學(xué)”課程應(yīng)該具有整體性，同時，針對不同類型人才的培養(yǎng)，在設(shè)計教學(xué)時應(yīng)有意識的調(diào)整課程的架構(gòu)體系。

表1 “食品物性學(xué)”教學(xué)目標(biāo)

2.2 課程內(nèi)容一體化

課程內(nèi)容作為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的載體之一，是保障高等教育質(zhì)量的關(guān)鍵，也是提高專業(yè)素養(yǎng)的核心。學(xué)校層面，以培養(yǎng)創(chuàng)新拔尖人才為最終目標(biāo)，統(tǒng)籌規(guī)劃各個學(xué)科的教育發(fā)展；任課教師層面，從專業(yè)領(lǐng)域出發(fā)，深耕基礎(chǔ)的同時應(yīng)結(jié)合新的時代背景，共同推動“食品物性學(xué)”課程本、碩、博一體化的發(fā)展。因此在本、碩、博的“食品物性學(xué)”課程設(shè)計方面，應(yīng)秉承一體化和結(jié)構(gòu)化的設(shè)計準(zhǔn)則，同時，應(yīng)順應(yīng)時代發(fā)展的大背景，側(cè)重多學(xué)科的交叉融合。針對“食品物性學(xué)”課程，規(guī)劃的課程大綱如圖1所示。

由圖1設(shè)計可知：在本科階段，應(yīng)注重基礎(chǔ)知識教育，建立課程大框架，幫助學(xué)生全面系統(tǒng)地了解“食品物性學(xué)”的內(nèi)涵和外延，為研究生階段的學(xué)習(xí)和科研鋪墊；在碩士階段，結(jié)合上海理工大學(xué)在光電物理方面的優(yōu)勢，從食品的熱、光、電、和信息學(xué)角度，闡釋食品的各類物理性質(zhì)，避免將原有成套的二級學(xué)科課程“拼裝組合”，優(yōu)勢共享、資源互通，從而將“食品物性學(xué)”打造成具有學(xué)校特色的食品類研究生課程；在博士階段，應(yīng)進(jìn)一步拓展學(xué)科間的交叉互動，特別是與新興學(xué)科的有機結(jié)合。例如食品信息學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，可使學(xué)生更好掌握食品相關(guān)數(shù)據(jù)庫的使用方法，利用數(shù)據(jù)分析工具對大數(shù)據(jù)進(jìn)行定性定量的分析，在為學(xué)生提供必要基礎(chǔ)知識的同時，著重培養(yǎng)學(xué)生利用食品信息學(xué)相關(guān)知識分析解決食品產(chǎn)業(yè)中實際問題的能力，同時開闊學(xué)生科研視野，突破食品傳統(tǒng)研究邊界，為學(xué)生從事食品相關(guān)專業(yè)的新興工作提供技術(shù)支持[5]。

圖1 “食品物性學(xué)”本碩博一體化教學(xué)課程大綱設(shè)計

3 構(gòu)建“食品物性學(xué)”一體化教學(xué)體系的實踐要求

3.1 以教促研的教學(xué)體系建設(shè)

食品學(xué)科作為一個傳統(tǒng)的理工科，其特點是理論與實踐的相輔相成，互為動力[6]。實踐包括實訓(xùn)與科研，分別對應(yīng)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。將多樣化的科研與實訓(xùn)作為本碩博一體化培養(yǎng)的重要組成部分，需要貫穿整個“食品物性學(xué)”課程。

首先，配合“食品物性學(xué)”的教學(xué)，設(shè)立“食品物性學(xué)”實驗課。該實驗課程應(yīng)配合主課進(jìn)程，引入多層次、多渠道的實訓(xùn)或?qū)嶒炂脚_。逐步引導(dǎo)學(xué)生從基礎(chǔ)性實驗做起，到綜合性實驗、設(shè)計性實驗，乃至以科學(xué)問題為導(dǎo)向的獨立創(chuàng)新性實驗。針對本科階段的“研”學(xué)，應(yīng)該采用“基礎(chǔ)理論+拓展應(yīng)用”的培養(yǎng)模式，利用上海理工大學(xué)食品專業(yè)與企業(yè)已經(jīng)建立的緊密合作，組織學(xué)生實地考察工廠生產(chǎn)，讓學(xué)生們自主發(fā)現(xiàn)問題并積極思考切實的解決方案，同時鼓勵學(xué)生在教師指導(dǎo)下參加與食品物性學(xué)相關(guān)的科技創(chuàng)新實踐活動，如全國大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等。此外，針對本科生的科研訓(xùn)練還應(yīng)該包括簡單的文獻(xiàn)閱讀和學(xué)術(shù)研討。圍繞食品物性學(xué)這一主題，不同任課教師按各自研究方向挑選相關(guān)的期刊論文，學(xué)生自由選擇一篇綜述類文章精讀，再在課堂上組織學(xué)術(shù)討論，幫助本科階段的學(xué)生了解科研是什么、為什么科研，為之后碩、博階段的“如何科研”做好鋪墊。

針對碩博研究生的科研實踐課程，應(yīng)注重關(guān)鍵和前沿性技術(shù)的學(xué)習(xí)和探索，開放食品安全信息化共建實驗室、上海食品微生物工程技術(shù)研究中心、上海食品快速檢測工程技術(shù)研究中心等省部級研究平臺。邀請跨專業(yè)導(dǎo)師組團，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)探討與未來食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢相吻合的分子生物學(xué)、食品數(shù)學(xué)、物性學(xué)中的大數(shù)據(jù)等前沿的研究課題。保證學(xué)生實驗有基地、疑惑有人解，從而激發(fā)學(xué)生的科研熱情，提高創(chuàng)新能力。不同于本科階段的學(xué)習(xí)，碩、博階段對學(xué)生的創(chuàng)新和科研能力提出了更高的要求，教師需幫助并鼓勵學(xué)生將課程實踐中的創(chuàng)新性科研工作撰寫成論文，發(fā)表在相關(guān)期刊。

3.2 以研饋教的新模式探索

以教促研、以研饋教，由此形成教研相長的高校新型教學(xué)模式。在該模式下，強調(diào)以提高教學(xué)質(zhì)量為中心，同時激發(fā)學(xué)生對學(xué)術(shù)研究的興趣。隨著食品產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，現(xiàn)階段對于食品相關(guān)專業(yè)的學(xué)生能力的要求有了進(jìn)一步的提高[7]。高層次人才不僅要求具備一定的科研水平，還需要真正具備將信息產(chǎn)出的能力。因此，碩博研究生在積累一定的科研經(jīng)驗后，可以嘗試轉(zhuǎn)變身份，從信息的接受者變?yōu)樾畔⒌妮敵龇健Ｔ诒究齐A段的食品物性學(xué)的科研訓(xùn)練階段，讓碩博研究生帶領(lǐng)本科生組成科研小組，教授本科生文獻(xiàn)檢索、文獻(xiàn)篩選等基本科研工具，在幫助本科生建立科研概念的同時，鍛煉自身的信息傳達(dá)能力。

在新時代背景下，“食品物性學(xué)”課程要求將教學(xué)與科研雙管齊下、共同發(fā)展，有效實現(xiàn)不同層次人才培養(yǎng)的“寬口徑”和“個性化”，為學(xué)生自主發(fā)展創(chuàng)造更好的條件，同時也為食品相關(guān)專業(yè)課程的建設(shè)與改革提供必要參考，促進(jìn)改善我國食品類專業(yè)學(xué)科的教育環(huán)境、提升教育水平、提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，為早日實現(xiàn)“健康中國2030”國家戰(zhàn)略目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。

4 師資隊伍結(jié)構(gòu)優(yōu)化

“食品物性學(xué)”課程的一體化教育模式有利于研究生導(dǎo)師的專業(yè)指導(dǎo)前移到本科階段，幫助學(xué)生在本科階段提前發(fā)掘自身的科研興趣，以推動“食品物性學(xué)”課程的多樣性、內(nèi)涵式發(fā)展，由此建設(shè)一支高水平的師資隊伍可在其中起到?jīng)Q定性作用。該課程應(yīng)由具有不同研究方向和學(xué)術(shù)背景的教師團隊共同執(zhí)教。主持教師應(yīng)該具有博士生導(dǎo)師資格，以保證學(xué)生在食品物性學(xué)相關(guān)的科研指導(dǎo)具有延續(xù)性。此外，主持教師應(yīng)該組織教師團隊進(jìn)行課程教學(xué)培訓(xùn)，培養(yǎng)素質(zhì)過硬、專業(yè)精湛、育人水平高超的教師團隊，保證“食品物性學(xué)”教學(xué)的系統(tǒng)性和多樣性。

5 課程考核評價體系的構(gòu)建

結(jié)合本、碩、博一體化課程的教學(xué)特點，對傳統(tǒng)的“理論考試+平時出勤”考核模式進(jìn)行改革。主要包括：（1）降低考試比例，注重對學(xué)習(xí)過程的評價，將課堂參與度量化，計入最終成績。這不僅有利于教師調(diào)動學(xué)生參與課堂討論的積極性，還可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量；（2）針對碩博研究生階段的“食品物性學(xué)”的考核體系，應(yīng)該降低理論考試的成績占比，注重實踐和創(chuàng)新能力的考核；結(jié)合此前提出的教研相長的新型教學(xué)模式，分別對研究生在“研”和“教”兩方面進(jìn)行評價；“研”的部分重點考察研究生的實際問題的解決能力和前沿技術(shù)的創(chuàng)新能力；“教”的部分考察研究生的信息輸出能力和組織能力；（3）學(xué)生作為考核對象也應(yīng)該參與課程考核，將本科生、研究生及授課教師分成小組，共同完成對各個小組成員的考核評價，這種方法在一定程度上可以保證考核的公平公正性，也可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中相互監(jiān)督，相互促進(jìn)。

6 結(jié)語

面對“食品物性學(xué)”課程教學(xué)和研究能力培養(yǎng)的現(xiàn)實需求，上海理工大學(xué)開展了本碩博一體化的課程教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)的構(gòu)建，以提高學(xué)生在食品物性學(xué)方面的學(xué)習(xí)、實踐、研究、創(chuàng)新等綜合能力。同時，“食品物性學(xué)”課程的本碩博一體化探索是食品相關(guān)專業(yè)一體化人才培養(yǎng)的一部分，也是食品類人才教育改革的重要組成成分。這種一體化探索可以使得食品類本科教育與研究生教育相互貫通，提高不同層次人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效率，為食品行業(yè)輸送優(yōu)秀的復(fù)合型人才。