新工科建設在教育強國背景下,強調創新型、復合型人才的培養。本文探討了食品分析與檢驗實驗課程的現狀與創新建設的建議,重點分析了實驗選題的科研創新性、教學模式的改進及過程性評定的優化。通過與企業合作,鼓勵學生主動探索和設計實驗,不僅提高了他們的實踐能力,還增強了解決實際問題的能力。研究表明,改進實驗課程能夠有效提升學生的綜合素質和專業技能,為未來行業發展培養更多優秀人才。
新工科建設是推動教育強國戰略的重要力量,旨在培養面向未來的優秀工程創新人才,核心在于提升人才培養能力。在這一過程中,高校承擔著培養和輸送高素質人才的關鍵任務。無論從國家層面的教育戰略,還是從社會對人才的迫切需求來看,強化創新型、復合型和應用型人才的培養已成為高等教育的首要任務。新工科建設正逐步從初步興起向深入實質性推進轉變。隨著本科生教育改革及新工科建設的推進,本科生教育教學越來越重視對學生創新能力的培養。理工科高等教育愈加注重對學生創新與實踐能力的培養,各院校逐漸開設針對本科生的科研創新類實驗課,立足于“以本為本”的本科教學理念,從本科教育開始,扎實學生的創新能力培養。在此背景下,梳理食品分析與檢驗相關實驗課程內容,著手提升實驗題目挑戰度、增加實驗課程綜合難度、拓展實驗課程深度,從而切實提高學生發現問題、分析問題、解決問題的能力。
1.食品分析與檢驗實驗課程現狀分析
食品分析與檢驗課程是食品科學與工程專業實踐性和應用性較強的重要課程。作為學生畢業設計論文開展之前的綜合式實驗課程,學生通過學習能夠理解食品成分的檢測方法及相關理論,運用物理、化學、生物化學、微生物、分子生物學等學科的基本理論和各種科學技術,對食品工業生產中的原料、輔料、半成品、成品及副產品的各種成分及其含量進行檢測,進而評定食品品質和安全性。我們學校的食品分析與檢驗課程已獲批國家級一流本科課程及河南省科教成果“創新應用類”一等獎。在工程教育專業認證體系指導下,課程組持續更新教育理念,改革課程內容,調整考核方式,授課團隊也積極開展相關研究。然而,在實驗課程建設方面仍存在一些亟待改進的地方。
1.1 選題需兼顧科研創新性
傳統實驗內容以驗證性和測量性的經典實驗為主,這些實驗在各類實驗教材或互聯網上都有詳細的實驗原理、器材、試劑、步驟和注意事項介紹,學生只需按照材料要求操作即可,自主選擇性不足,不利于培養學生獨立思考和創新思維的能力。因此,基于本專業的基礎理論知識,教師應根據自己的研究領域,引導學生共同選定符合科研探索目的的實驗題目,將選題設置在科研的未知領域。例如,針對某食品企業日益增加的低糖產品需求,學生可以設計實驗探究新型甜味劑的替代性。這不僅讓學生接觸實際的行業需求,還能激發他們的創新思維。通過與企業的緊密合作,學生能夠深入了解行業的創新項目,探究研發成果在實際生產轉化過程中的可行性,從而加深對本專業應用及就業前景的認識。
1.2 實驗教學模式需改進
傳統的實驗教學與理論教學多是以教師講授為主,學生被動接受知識,難以調動他們的學習主動性和積極性,也難以實現成果導向的教學理念。因此,在實驗教學過程中,需要從學生的角度出發,改進教學方法和方式,以激發學生的學習熱情,提高課堂教學效果。在這一過程中,可以引入翻轉課堂的理念。教師可以在課前發布相關的學習材料,學生在課后自學理論知識,課堂上則集中討論實驗設計和實際操作。這種模式不僅提升了學生的主動學習能力,還能通過小組討論和團隊合作,培養他們的溝通與協作能力。
1.3 實驗過程性評定需優化
目前,實驗成績主要依賴實驗報告的評定,考核重點在實驗結果和報告形式,忽視了學生的實際操作和實驗思維能力,導致抄襲和應付考核的現象,無法真實反映學生的實驗水平。因此,實驗考評應關注實驗項目方案的合理性、可行性和創新性,以及在實驗過程中可能遇到的問題及應對措施,強調學生學習過程的實踐性、應用性和時效性。具體來說,可以引入多元化的評價機制,例如讓學生在實驗結束后進行自評和互評,教師則負責提供專業的反饋。這種方式能夠鼓勵學生反思自己的實驗過程,進一步提升他們的問題解決能力和批判性思維能力。
2.食品分析與檢驗創新實驗課程的建議
2.1 選題體現科研創新性,開闊學生視野
通過調研食品科學專業的社會問題與食品相關行業需求,實驗課程選題依托于科研平臺的建設、校企合作平臺以及教師團隊的研究成果,融會貫通大學中已學習專業課的理論知識和實驗課的基本操作。教師發揮引導作用,以學生為主體,鍛煉他們主動設計、探索未知科研領域的興趣與能力,增強專業自信心與創新性。例如,學生可以針對食品中添加劑的安全性進行研究,設計出多種實驗方案,探討其在實際生產中的應用與可行性。這種以問題為導向的學習方式不僅增強了學生的動手能力,還能幫助他們理解理論知識在實踐中的重要性。
通過與企業緊密合作,學生能夠深入行業生產實際,了解企業的創新項目,探究研發成果在實際生產轉化過程中的可行性。例如,學生可以在實習期間模擬企業的生產流程,研究不同配方的產品效果,并確保所設計的創新題目切合實際。這種方法有利于加深學生對本專業應用及就業前景的認識,同時將科技創新與產學研的合作模式下沉到本科階段,建立起學生的專業自信心,為未來職業發展奠定堅實基礎。選題既要考慮教師和學生的主觀意愿,也要從實驗課設置、實驗條件和實驗經費等客觀條件考慮。
2.2 更新教學模式,提升教學能力
重視食品工業中的實際問題,以食品分析與檢驗實驗教學為著手點,培養“善提問、愛思考、敢創新、能動手、會總結”的新工科復合型人才。改變傳統實驗教學模式,延長實驗教學時長,聚焦食品科技前沿研究和企業社會需求,鼓勵學生分組討論食品科學問題及其解決方案,激發學習興趣,培養組織與協調能力。
創新實驗一改傳統的實驗教學模式,學生從被動接受轉變為積極主動探索。在明確該課程的教學培養目標和考核方式的前提下,引導學生自發組隊、分工合作,調動他們投入更多時間和精力查找資料、確定研究題目。例如,教師可以設計一個與食品添加劑相關的實際案例,讓學生在小組內討論解決方案。學生可以在實驗中探討不同的食品配方,通過數據分析來驗證其安全性和有效性。這種模式不僅培養了學生的實踐能力,還提升了他們的組織和協調能力。
在此過程中,教師引導學生查閱研究資料,確定具體研究題目,并撰寫實驗方案。學生根據預實驗結果修訂和完善實驗方案,進行實驗和質量指標分析,并對結果進行深入解析,同時考慮法律法規和文化差異,體現綜合創新意識。撰寫實驗報告不僅讓學生關注專業領域的前沿發展,還通過創新課程提升自主學習和總結歸納的能力。這種模式培養了學生的實踐能力,增強了他們未來職業中的競爭力。
2.3 優化教學過程性考核與評價機制
對“過程性的教學考核”和“結果性的教學考核”模式進行研究,在整個教學活動的執行過程中,設計過程化考核策略,并建立形成性評價機制,以便及時發現和解決問題,確保教學過程能夠靈活調整。這種方式充分調動學生的學習主動性、積極性和創新性。
確定教學考核評價的內容、形式與具體分配,確保“過程考核”與“結果評價”相融合,全面評價教學效果。例如,在學生完成食品分析實驗時,教師可以實時觀察學生的實驗操作,針對性地提供反饋,以幫助他們改進操作技巧和思考方式。
建立創新實驗課程的考核指標,包括學生的出勤、規范操作、儀器管理、安全意識、團隊合作以及解決問題的能力。同時,還要評估學生的實驗設計方案和實驗報告中的數據分析與問題解析。通過完善過程考核標準,教師能夠評估學生在自主查閱文獻、分析探討、制定實驗方案及創新思維等方面的能力。
例如,在某次實驗中,學生需要設計一個新型食品的分析方案,教師可以評估學生在方案制定中的創新思維和實驗可行性??己藢⒑w每位學生的實驗操作技能熟練程度、數據分析能力、知識總結能力,以及在實驗中遇到問題時的及時解決能力,以便進行全面評估。這種全面的考核機制有助于提高學生的綜合素質,為他們的未來發展打下堅實基礎。
結束語
在新工科背景下,食品分析與檢驗的創新實驗課程建設至關重要。通過構建科學、合理、與時俱進的實踐教學體系,我們不僅培養了學生的實踐能力和創新能力,還增強了他們解決復雜工程問題的能力。課程采用遞進式設計,結合校企合作的實習模式和工程實踐與科學研究相結合的畢業設計,有效提升了學生的綜合素質和專業技能。未來,我們將繼續優化課程內容和教學方法,推動實踐教學管理和考核體系的創新,以確保培養出更多適應行業需求的優秀人才。通過不斷探索與實踐,我們相信食品分析與檢驗專業的學生將在材料科學與工程領域中發揮更加重要的作用,為行業的發展貢獻智慧與力量。
基金項目
河南省高等教育教學改革研究與實踐項目(研究生教育類)“雙一流背景下科研成果向研究生教學資源轉化的改革研究與實踐“(2023SJGLX197Y);河南農業大學教育教學改革研究與實踐項目“雙一流背景下課程質量提升路徑研究—以糧油加工學為例”(2023XJGLX112)。
作者簡介
白歌(1988-),女,博士,講師;研究方向:食用油脂化學及加工工藝技術、天然植物活性成分提取技術。
*通訊作者
馬燕(1989-),女,博士,副教授;研究方向:食品營養與安全、植物性食品原料功能成分富集技術研究等。