趙建芬，劉 釗，董 基

（肇慶學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，廣東 肇慶 526061）

中華工程教育學(xué)會（Institute of Engineering Education Taiwan，IEET） 成立于2003 年，2007 年成為《華盛頓協(xié)議》 （一項工程教育本科專業(yè)認證的國際互認協(xié)議） 正式會員。IEET 是國內(nèi)首家受教育部認可的專業(yè)評鑒機構(gòu)，通過IEET 認證，畢業(yè)生學(xué)歷將被會員國承認，擴大學(xué)歷適用區(qū)域，提升工程領(lǐng)域畢業(yè)生未來的發(fā)展。為提升教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量，提高學(xué)生就業(yè)競爭力，2018 年學(xué)校食品科學(xué)與工程專業(yè)接受并通過IEET 認證。

IEET 認證機制重在以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，并對照畢業(yè)生核心能力和教育目標(biāo)，核心能力衍生自教育目標(biāo)，是畢業(yè)時的學(xué)習(xí)成果，是學(xué)生未來獲得成功所必備知識、技能和素養(yǎng)的整體行動能力[1]。在IEET 認證中畢業(yè)生核心能力的評量是通過Capstone課程評價（直接評量） 及畢業(yè)生問卷調(diào)查（間接評量） 實現(xiàn)，且以直接評量為主，可見Capstone 課程在課程體系中的地位和專業(yè)人才培養(yǎng)中的作用舉足輕重。

1 “食品工程綜合實驗”課程與Capstone 課程內(nèi)涵的有效契合

Capstone（頂石） 原意為建筑物最頂層與最后一塊石頭，以穩(wěn)固建筑結(jié)構(gòu)，使順利完工。衍生在大學(xué)教育的意義為學(xué)生最后、最巔峰的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，提供學(xué)生統(tǒng)整、深化四年所學(xué)的整合性經(jīng)驗，使其學(xué)習(xí)能夠穩(wěn)固完成[2]。Capstone 課程的關(guān)鍵在于讓學(xué)生團隊合作、動手做、整合所需，具有如下特點：①教師授課時間少，多數(shù)時間在指導(dǎo)學(xué)生，主要是學(xué)生自主動手做；②學(xué)生要分組，以團隊方式進行，非個人參與；③目的主要不在學(xué)習(xí)新知識、新技能，而在于整合過去所學(xué)（嘗試解決問題）。

“食品工程綜合實驗”是一門專業(yè)實踐必修課，整合了8 門專業(yè)課程（包括理論課及其對應(yīng)實踐課），這些被整合的課程有各自所對應(yīng)的核心能力，總整起來，就能對應(yīng)全部（8 項） 畢業(yè)生核心能力（見表1），通過綜合運用整合課程的相關(guān)知識與技能（見圖1） 養(yǎng)成專業(yè)能力和專業(yè)素養(yǎng)。因此，可以用這門課來驗證畢業(yè)生核心能力達成度。

圖1 Capstone 課程整合的課程及相應(yīng)的專業(yè)知識技能

表1 食品科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)生核心能力

食品科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)生核心能力見表1，Capstone 課程整合的課程及相應(yīng)的專業(yè)知識技能見圖1。

課程共64 個課時，由2 位教師主講，1 位教師輔助，小班上課，4～6 人/組，內(nèi)容涉及5 個實驗，全部以項目的形式組織實施。每個實驗項目對應(yīng)一類食品產(chǎn)品，以每種食品生產(chǎn)工藝流程及檢測為主線，強調(diào)每一產(chǎn)品的配方、加工步驟、生產(chǎn)環(huán)節(jié)、設(shè)備使用，重視產(chǎn)品質(zhì)量檢驗和控制，加強以團隊形式解決實際問題能力的訓(xùn)練，強化學(xué)生工程意識的培養(yǎng)。實驗過程充分體現(xiàn)不同學(xué)科知識點的交叉融合[3]和不同學(xué)科技術(shù)技能的銜接貫通。由此可見，“食品工程綜合實驗”與Capstone 課程的精神內(nèi)涵及基本特點（特別是整合性） 均十分匹配。因此，經(jīng)學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)組、IEET 工作委員會商討，確認以“食品工程綜合實驗”為食品科學(xué)與工程專業(yè)的Capstone 課程。

為保證Capstone 課程教學(xué)質(zhì)量，提高教學(xué)成效，必須確定清晰的課程教學(xué)目標(biāo)和進行合理有效的教學(xué)設(shè)計。

2 Capstone 課程教學(xué)設(shè)計

2.1 Capstone 課程教學(xué)設(shè)計思路

基于工程教育認證的理念“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進”，Capstone 課程教學(xué)設(shè)計思路：課程支撐畢業(yè)生核心能力- 課程教學(xué)目標(biāo)- 教學(xué)設(shè)計-教學(xué)設(shè)計實踐應(yīng)用- 實踐效果- 反思改進。首先，基于課程支撐的畢業(yè)生核心能力確立Capstone 課程教學(xué)目標(biāo)，在課程教學(xué)目標(biāo)的指引下進行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計和教學(xué)活動設(shè)計（包括教學(xué)方法和課程評價的設(shè)計），最后是教學(xué)設(shè)計應(yīng)用和修正。

2.2 Capstone 課程教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

教學(xué)目標(biāo)是課程設(shè)計的核心，影響著課程的整個發(fā)展過程。課程目標(biāo)以畢業(yè)要求（即學(xué)生畢業(yè)時的學(xué)習(xí)產(chǎn)出） 為導(dǎo)向[4]，根據(jù)Capstone 課程支撐全部畢業(yè)生核心能力，設(shè)計課程教學(xué)目標(biāo)：整合多門課程，綜合運用過去所學(xué)知識、技能來設(shè)計、生產(chǎn)某一食品產(chǎn)品并對產(chǎn)品質(zhì)量與安全進行評價，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和團隊協(xié)作精神，具有解決復(fù)雜食品工程問題的能力；同時，把課程教學(xué)目標(biāo)細化為幾個子目標(biāo)（見表2），通過可操作性子目標(biāo)的達成，促進課程教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。

表2 Capstone 課程教學(xué)活動設(shè)計

2.3 Capstone 課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

核心能力的實現(xiàn)依托于課程目標(biāo)的達成，課程目標(biāo)決定了課程教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容設(shè)計是課程教學(xué)設(shè)計的基礎(chǔ)。在教學(xué)內(nèi)容選取上，①具有代表性。教學(xué)內(nèi)容包括5 個實驗項目，每個實驗項目就是完成一種食品產(chǎn)品加工和質(zhì)量評價，產(chǎn)品加工和質(zhì)量評價所需知識、技能應(yīng)具有專業(yè)代表性。②具有可行性?，F(xiàn)有環(huán)境條件能滿足課程所有實驗項目的要求，包括儀器設(shè)備的型號、臺套數(shù)量，實驗場地的面積，材料試劑的支持及師資力量等。③具有綜合性。這些食品加工過程就是把過去所學(xué)單元知識、技能進行相關(guān)、整合運用的過程，使原料最終成為產(chǎn)品，像拼圖一樣，把各小塊有序地拼接在一起，形成完整的圖。④具有實用性和開放性。食品種類既有指定的，又有自選的，指定的包括果酒（如發(fā)酵酒、蒸餾酒）、保健食品、蛋白飲料，符合廣東食品種類特色，為地方食品企業(yè)所需，貼近企業(yè)實際生產(chǎn)，實用性強；自選的食品讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣而定，即使是指定的食品種類，學(xué)生也可以自選品種或者開發(fā)新品種（如果酒），可選李子酒、葡萄酒、楊梅酒、獼猴桃酒等。⑤具有工程性。所選食品的生產(chǎn)和檢測需要現(xiàn)代化、系統(tǒng)化食品加工技術(shù)及工具來完成，工程性強。

2.4 Capstone 課程教學(xué)活動設(shè)計

教學(xué)活動是學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)、解決問題的過程中的行為，貫穿于整個教學(xué)過程，是課程教學(xué)設(shè)計的關(guān)鍵和重點。在課程教學(xué)目標(biāo)指導(dǎo)和引領(lǐng)下對教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)方法和課程評價等教學(xué)活動設(shè)計進行分層和細化，且把課程核心能力的養(yǎng)成分配到各教學(xué)活動中。

Capstone 課程教學(xué)活動設(shè)計見表2。

教學(xué)活動采用分層設(shè)計，分為3 個教學(xué)環(huán)節(jié)：下達任務(wù)- 組織實施- 成果展示。每個環(huán)節(jié)對應(yīng)著具體的內(nèi)容、教學(xué)方法、評量方式與權(quán)重。Capstone課程評量采用過程評價和結(jié)果評價并重的模式，利用評價量規(guī)（Rubric） 來達成。課程教學(xué)評價設(shè)計有多個評價量表，實驗預(yù)習(xí)報告、實驗報告、實作成品、實驗過程、口頭匯報過程等都有對應(yīng)的評價量表，整合每個教學(xué)環(huán)節(jié)評價量表，獲得Capstone 課程對核心能力達成度的綜合評價。

3 Capstone 課程教學(xué)設(shè)計實踐應(yīng)用與成效

3.1 Capstone 課程教學(xué)設(shè)計實踐應(yīng)用

課程目標(biāo)的達成需要通過有效組織和實施課程教學(xué)來實現(xiàn)，根據(jù)Capstone 課程教學(xué)內(nèi)容（5 個實驗項目） 和安排，教學(xué)過程按教學(xué)環(huán)節(jié)順序進行。①下達任務(wù)環(huán)節(jié)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，把實驗項目分派給各小組，提出每個實驗項目的具體要求和目標(biāo)，同時把課程評價量表發(fā)給學(xué)生。啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生查找資料、搜集信息、整合資料（對查找資料的閱讀、學(xué)習(xí)、研究、討論），最終形成實驗方案并以實驗預(yù)習(xí)報告的形式提交。這是一個引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的過程，在任務(wù)驅(qū)動下學(xué)生可采用線上線下混合式學(xué)習(xí)法，通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺、學(xué)習(xí)APP、網(wǎng)絡(luò)圖書館查閱資料，也可以采用線下教材、參考書、筆記本、教師提供的案例素材等查找資料。學(xué)生充分利用學(xué)習(xí)資源，實現(xiàn)個性化自主學(xué)習(xí)。同時，學(xué)生根據(jù)這一環(huán)節(jié)的Rubric 進行預(yù)習(xí)效果自我評價，知道不足，確定實踐課時需要解決的問題，使學(xué)習(xí)目標(biāo)更明確，提高學(xué)習(xí)效果；教師通過預(yù)習(xí)報告，根據(jù)Rubric，檢視相應(yīng)核心能力的達成度，對學(xué)生預(yù)習(xí)效果進行評價。②組織實施實驗環(huán)節(jié)，包括實驗的具體操作和實驗報告的撰寫。這個環(huán)節(jié)是重點，與全部核心能力養(yǎng)成相關(guān)，是實驗方案轉(zhuǎn)化為實踐指導(dǎo)的過程，不講基本知識點、不講基本技能，重點指導(dǎo)學(xué)生對知識、技能的綜合運用，解決實驗中遇到的問題，最終完成食品產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量評價，是一個拼圖式學(xué)習(xí)的過程。實驗過程：

該過程對學(xué)生工程意識和工程實踐能力的養(yǎng)成至關(guān)重要。學(xué)生通過產(chǎn)品的制作和評價，掌握整體性和工程化的思維方法，學(xué)會用工程的觀點思考問題，如在應(yīng)用果酒生產(chǎn)線生產(chǎn)葡萄酒時，引導(dǎo)學(xué)生對葡萄品種選擇、葡萄前處理、發(fā)酵罐清潔滅菌處理、主發(fā)酵、后發(fā)酵、陳釀、穩(wěn)定性處理、檢測、包裝等各個環(huán)節(jié)與工廠實際生產(chǎn)的具體狀況進行比對分析，從而掌握實際釀造過程需考慮的問題。此外，在這個過程中會遇到一些實時性問題或個性化問題（如儀器故障、方法和技術(shù)問題、產(chǎn)品質(zhì)量問題等），首選引導(dǎo)學(xué)生通過查找資料、研究資料和團隊商討解決，既能檢視學(xué)生知識技能的儲備及靈活運用的能力，又能訓(xùn)練學(xué)生獨立思考和解決實際問題的能力。雖然，這一環(huán)節(jié)最終以實驗報告形式呈現(xiàn)，但在這個過程中，教師通過提問、行為觀察、實際問題的解決和產(chǎn)品質(zhì)量評價等能實時判斷、把控學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。

3.2 Capstone 課程教學(xué)設(shè)計實踐成效

Capstone 課程教學(xué)設(shè)計在2018 級和2019 級食品科學(xué)與工程專業(yè)176 位學(xué)生中開展教學(xué)。經(jīng)過兩輪的實踐，取得了一定的成效。①明確課程目標(biāo)、課程支撐核心能力，為課程教學(xué)指明了方向；②Rubric運用于課程教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，完善了Capstone 課程考核評價體系；③激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，積極參與課程并養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣；④學(xué)習(xí)成績綜合評價較往屆高，較好地實現(xiàn)課程教學(xué)目標(biāo)，助力全部核心能力的達成。具體表現(xiàn)為：①食品產(chǎn)品質(zhì)量評價升高，食品品種多樣，個性化食品的數(shù)量和質(zhì)量均較以往高，表明學(xué)生工程意識、工程實踐能力及創(chuàng)新能力提高，樂于接受食品的多元化；②引用的參考文獻比較新、外語文獻數(shù)量增多，收集的資料信息針對性強，表明學(xué)生能充分利用信息平臺，較好地掌握信息處理技術(shù)；③課程教學(xué)各環(huán)節(jié)都能有效暢順完成，特別是實驗實施環(huán)節(jié)，均能在規(guī)定時間內(nèi)完成食品的加工和檢驗，表明學(xué)生團隊協(xié)作能力和解決實際問題能力增強；④書面實驗報告撰寫規(guī)范，口頭匯報時邏輯清晰，回答問題時簡明到位，表明學(xué)生交流溝通能力、書面和口頭表達能力均提高。此外，學(xué)生在實驗中也表現(xiàn)中責(zé)任擔(dān)當(dāng)，會考慮到食品加工保藏、質(zhì)量與安全與社會資源、環(huán)境保護、健康、法律、文化等相關(guān)關(guān)系。

4 Capstone 課程設(shè)計反思與修正

IEET 認證特別強調(diào)對學(xué)生工程實踐能力的培養(yǎng)，要求學(xué)生需具有解決復(fù)雜工程問題的能力。因此，在課程教學(xué)設(shè)計時重點把工程意識和工程實踐能力的培養(yǎng)分解到各教學(xué)環(huán)節(jié)中，在課程教學(xué)過程中也有意識地引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注工程現(xiàn)象，建立工程思維[3]。雖然學(xué)生解決復(fù)雜食品工程問題的能力有較好提升，但相比于其他核心能力的達成，其達成度偏低，也就是核心能力4 和6 為學(xué)生能力的短板，仍需加強之。為此教師采取一些改進措施：①調(diào)整教學(xué)策略。食品工程系統(tǒng)和食品工廠的設(shè)計及復(fù)雜食品工程問題的解決被列為課程教學(xué)重點和難點，以果酒生產(chǎn)線為載體，強化工程能力的訓(xùn)練，助力核心能力4 和6 的養(yǎng)成；②優(yōu)化教學(xué)活動。校內(nèi)雖然有果酒生產(chǎn)線，但與工廠實際生產(chǎn)還有一段距離，教學(xué)活動中應(yīng)增加到工廠參觀、學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生有效學(xué)習(xí)，企業(yè)也應(yīng)積極參與人才培養(yǎng)過程；③改善教學(xué)條件。強化師資力量，提高“雙師型”教師的數(shù)量與質(zhì)量，計劃引進餅干生產(chǎn)線，強化學(xué)生工程實踐能力的養(yǎng)成。這些措施的成效將在下一輪課程教學(xué)中得到驗證。

5 結(jié)語

Capstone 課程是大學(xué)教育最后一課，培養(yǎng)學(xué)生解決足夠廣度和深度實務(wù)問題的能力，為畢業(yè)后從事專業(yè)相關(guān)工作打下基礎(chǔ)，課程教學(xué)設(shè)計是一個反復(fù)的過程，需要迭代優(yōu)化，而專業(yè)認證須長期經(jīng)營，且重在持續(xù)改善、自我管理。在今后的教學(xué)中，將繼續(xù)秉承IEEET 認證的規(guī)范和理念，加強學(xué)生團隊協(xié)作精神與工程實踐能力的培養(yǎng)，努力提高Capstone課程教學(xué)目標(biāo)達成效果，促進畢業(yè)生核心能力的養(yǎng)成，助力食品專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量的提升。