基于學(xué)生能力培養(yǎng)的食品質(zhì)量與安全專業(yè)實驗教學(xué)改革探究

孫淑敏，謝巖黎，衛(wèi) 敏，李 倩

（河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院，河南 鄭州 450001）

食品質(zhì)量與安全是一門應(yīng)用性、實踐性、綜合性較強的工科學(xué)科，對學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、分析解決問題能力及自主創(chuàng)新能力要求較高[1]。食品質(zhì)量與安全專業(yè)人才如何更好地適應(yīng)社會的需求，實踐性教學(xué)起著至關(guān)重要的作用。實驗教學(xué)是實踐教學(xué)的核心，是對學(xué)生進行科學(xué)實驗訓(xùn)練、深化理論知識的理解、提高學(xué)生動手能力和實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新型技術(shù)人才不可或缺的重要環(huán)節(jié)，在食品質(zhì)量與安全人才培養(yǎng)中有著理論教學(xué)不可替代的作用。

河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標，按照學(xué)校“狠抓內(nèi)涵建設(shè)，全面提高發(fā)展質(zhì)量”的要求，本著“厚基礎(chǔ)、強主干、重特色”的原則，全面優(yōu)化了培養(yǎng)方案，根據(jù)專業(yè)需求及課程特點，重點增加了“食品安全學(xué)”“食品質(zhì)量檢驗技術(shù)”等專業(yè)平臺課程的實驗學(xué)時數(shù)，將實踐教學(xué)學(xué)分占總學(xué)分比例由26.9%提高至30.0%。然而，目前專業(yè)課實驗教學(xué)過程中存在以下主要問題：

第一，實驗教學(xué)內(nèi)容分散，缺乏系統(tǒng)性。食品質(zhì)量與安全專業(yè)的實驗教學(xué)多數(shù)是“課內(nèi)實驗”模式，課堂教學(xué)與實驗教學(xué)合為一體，實驗教學(xué)僅作為課堂教學(xué)的輔助教學(xué)過程，缺乏主動性和創(chuàng)新性；并且多門課程各自組織實驗，課程之間的實驗缺乏關(guān)聯(lián)性，不同課程的實驗在內(nèi)容上和儀器上重復(fù)性較多，不利于學(xué)生系統(tǒng)性學(xué)習(xí)和掌握食品質(zhì)量與安全的專業(yè)技能。此外，目前已開設(shè)的實驗項目主要以驗證性和綜合性試驗為主，設(shè)計性和開放性實驗比例偏低，學(xué)生主動參與性不足。

第二，實驗教學(xué)模式單一，學(xué)生學(xué)習(xí)主動性不強。實驗教學(xué)過程目前主要采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，即實驗課先由實驗教師課堂講授知識并示范實驗過程，然后學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書上的實驗步驟按部就班地完成所要求的實驗內(nèi)容。在這種被動式參與的模式下，學(xué)生缺乏主動思考能力和積極參與的積極性，達不到有效的實踐效果。

第三，實驗教學(xué)評價體系單一，無法客觀評價學(xué)習(xí)效果。實驗教學(xué)主要是采用學(xué)生實驗過程表現(xiàn)結(jié)合實驗報告成績進行評價。但在實際操作過程中由于學(xué)生人數(shù)多，教師不能實時追蹤學(xué)生在整個實驗過程中參與程度，只能靠印象給學(xué)生表現(xiàn)進行打分，不能給予完全客觀的評價。此外，提交的實驗報告也因存在著抄襲、實驗參與度低但報告規(guī)范等情況，從而導(dǎo)致實驗報告成績與實際學(xué)習(xí)情況不符，這種不夠客觀與公正的評價模式可能會打擊學(xué)生的實驗積極性與主動性。

結(jié)合教學(xué)實踐探討如何以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，對食品質(zhì)量與安全專業(yè)實驗教學(xué)體系進行改革，以提升學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新思維能力，適應(yīng)新形勢下社會對食品質(zhì)量與安全專業(yè)應(yīng)用型復(fù)合型人才的需求。

1 以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容

打破傳統(tǒng)的按科目各自組織實驗的教學(xué)模式，將各科目的實驗課程進行優(yōu)化整合，可采用模塊式設(shè)計，將實驗內(nèi)容分成不同的模塊，模塊間具有相應(yīng)的內(nèi)在聯(lián)系，可根據(jù)模塊間的內(nèi)在聯(lián)系確定實驗教學(xué)的先后順序，保證教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和漸進性。例如，原有的“食品質(zhì)量檢驗技術(shù)”和“食品安全學(xué)”2門課程中均有課內(nèi)實驗，2門課內(nèi)實驗中均涉及到有害物質(zhì)、食品添加劑、重金屬的檢測實驗，但2門課內(nèi)實驗分別設(shè)在不同的學(xué)期進行，且課內(nèi)實驗課時量有限，每個實驗分別僅選取一個對象或一種方法進行實驗，實驗內(nèi)容較分散、體系性差。因此，可對食品質(zhì)量與安全專業(yè)所開設(shè)的實驗課程和實驗項目進行梳理整合，可以按照檢測對象或是危害因子來源將實驗項目整合為多個模塊進行授課。每個模塊可以根據(jù)檢測對象引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計多種實驗方案，也根據(jù)模塊涉及的內(nèi)容和對象進行實驗時長的調(diào)整，適當減少驗證性實驗的數(shù)量及學(xué)時，增加綜合性和設(shè)計性實驗的比例和學(xué)時。

2 以學(xué)生為中心的實驗教學(xué)模式改革研究

在實際教學(xué)過程中，為充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和積極性，提高實驗教學(xué)環(huán)節(jié)學(xué)生動手能力，可根據(jù)實驗類型和實驗內(nèi)容采用問題導(dǎo)向型、線上線下混合式教學(xué)等多元化教學(xué)模式，充分利用云課堂、仿真軟件等多種教學(xué)資源[2]，讓學(xué)生充分參與課前、課中和課后的教學(xué)活動，強化學(xué)生的課堂參與度。

2.1 以問題導(dǎo)向的教學(xué)方法

在進行開放性實驗或設(shè)計性實驗時，可先對學(xué)生進行分組，各組以團隊合作的形式參與實驗教學(xué)。在課前，教師設(shè)定實驗?zāi)繕耍瑢W(xué)生根據(jù)目標進行分工合作，自主查閱文獻資料并初步確定實驗方案；實驗課中，每個團隊以PPT形式匯報自己的實驗方案，通過與教師討論通過后進行實際操作，并詳細記錄實驗過程及原始數(shù)據(jù)；課后，小組對實驗結(jié)果進行分析并完成實驗報告，教師則根據(jù)學(xué)生的實驗方案和實驗報告進行綜合評分，并將存在的問題及時反饋給學(xué)生，學(xué)生進一步根據(jù)反饋意見提出后續(xù)改進方案，形成課前討論制定方案-課中實驗操作-課后評價-反饋改進的實驗教學(xué)模式。

2.2 探索線上線下混合式教學(xué)模式

充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和優(yōu)勢，實行線上線下學(xué)習(xí)相結(jié)合的實驗教學(xué)模式[3]。將傳統(tǒng)實驗課內(nèi)課外兩部分的學(xué)習(xí)重新整合劃分為線上線下2個部分，線上主要通過慕課、微課和短視頻等課程資源讓學(xué)生進行課前預(yù)習(xí)[4]，熟悉實驗的整個操作原理和流程，學(xué)生通過線上學(xué)習(xí)的考核后可申請進入線下實際操作環(huán)節(jié)。這種開放式的實驗教學(xué)模式既可滿足學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)能力掌握自己的實驗進度安排，同時可以進行分散實驗，保證每個學(xué)生都能真正參與到實驗中去，克服傳統(tǒng)實驗教學(xué)中學(xué)生課前學(xué)習(xí)和課中實驗情況無法量化考核的缺陷，可有效提高學(xué)生的實驗參與度和主動性。

2.3 構(gòu)建虛實一體化實驗教學(xué)模式

食品質(zhì)量與安全專業(yè)的專業(yè)課內(nèi)容眾多，僅食品安全的檢測對象就涉及到從種養(yǎng)殖、加工、貯藏、銷售直至運輸消費的眾多環(huán)節(jié)的多種安全因素，有限的實驗課時數(shù)無法面面俱到，囊括所有的知識點；并且食品安全的檢測對象多數(shù)是一些高毒、高危害性的物質(zhì)，所采用的檢測方法多涉及到一些液相色譜、氣相色譜、液質(zhì)聯(lián)用、氣質(zhì)聯(lián)用等大型精密儀器，由于價格昂貴、對環(huán)境要求高、占位較大而導(dǎo)致實驗中的臺套數(shù)有限，且因其構(gòu)造復(fù)雜精密需專業(yè)人員操作，無法讓所有的學(xué)生全程操作[5]。可充分借助色譜、質(zhì)譜等大型儀器虛擬仿真實驗平臺，通過仿真動畫模擬操作讓學(xué)生直觀、便捷了解儀器的內(nèi)部構(gòu)造、使用及維護保養(yǎng)等重要基礎(chǔ)知識[6]，與傳統(tǒng)實驗教學(xué)相互補充，拓展學(xué)生的視野。此外，學(xué)生實習(xí)企業(yè)和時間有限，在工廠實習(xí)時往往走馬觀花，無法進行實際操作，更難將食品工廠設(shè)計、食品質(zhì)量管理與控制等食品質(zhì)量與安全專業(yè)的核心知識與技術(shù)應(yīng)用于實際生產(chǎn)與管理，通過虛擬仿真軟件動態(tài)模擬真實工廠的生產(chǎn)全部流程，讓學(xué)生在場景中通過角色扮演、模擬操作等方式在線完成工廠設(shè)計、質(zhì)量控制及相應(yīng)產(chǎn)品的HACCP體系等一系列活動，形成虛實混合式一體化教學(xué)模式，真正實現(xiàn)以學(xué)生學(xué)為中心的教學(xué)理念。

3 探索“以學(xué)生能力培養(yǎng)為中心”的多元化實驗教學(xué)評價體系

教學(xué)評價是教學(xué)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。目前，食品質(zhì)量與安全專業(yè)傳統(tǒng)的實驗教學(xué)課程評價主要是采用實驗報告+實驗過程教師打分單一的模式進行模糊評價，因而不能全面、客觀地反映學(xué)生的實際操作能力和創(chuàng)新能力。在考核方式改革中，應(yīng)重點突出對學(xué)生能力的評價，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，通過構(gòu)建課前線上學(xué)習(xí)評價、課中實驗操作過程表現(xiàn)、課后實驗報告及實驗操作技能競賽模式形成多層次、多維度的實驗教學(xué)評價體系[7]。將利用網(wǎng)絡(luò)云平臺和云課堂對學(xué)生的課前學(xué)習(xí)情況和線上學(xué)習(xí)情況進行評價。實際操作環(huán)節(jié)評價由教師評價、組員互評和個人自評3個部分組成。實驗教師根據(jù)實驗操作和實驗小組整體試驗過程和結(jié)果進行評定；組員互評是由小組內(nèi)學(xué)生對本組除自己外的成員進行成績評定；個人自評是由學(xué)生本人對自己在實驗中承擔的任務(wù)、完成情況及在整體試驗中的實際表現(xiàn)進行評分。實驗報告主要反映了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和分析問題的能力，由實驗教師根據(jù)實驗報告的整潔程度、實驗結(jié)果和問題的分析情況進行評分。此外，可組織學(xué)生針對特定實驗項目開展技能比賽，根據(jù)學(xué)生的操作能力進行評分。根據(jù)評價的客觀性和評價指標確定相應(yīng)的權(quán)重，分階段進行考核評分，將考核貫穿整個實驗環(huán)節(jié)，以此促進學(xué)生提高學(xué)習(xí)主動性和自覺性。

4 結(jié)語

食品質(zhì)量與安全是關(guān)系國計民生的重大公共衛(wèi)生問題，亟須一批從事食品質(zhì)量控制和安全檢測的高素質(zhì)專業(yè)人才。專業(yè)實驗教學(xué)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力和實踐能力的食品與質(zhì)量安全專業(yè)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的重要環(huán)節(jié)和途徑。堅持以學(xué)生為中心的教育理念，通過實驗教學(xué)體系改革，進一步優(yōu)化實驗教學(xué)模式與評價體系，以促進學(xué)生在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的主動性和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。