李海芹,杜 娟,劉利強(qiáng),謝嬋媛,常世敏
(河北工程大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院,河北邯鄲 056000)
近年來(lái),國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的高校以新工科與工程認(rèn)證為背景,結(jié)合OBE 理念,以推動(dòng)工程認(rèn)證為目標(biāo)[1],相繼對(duì)“新工科”的教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐和課程改革進(jìn)行了探索和研究[2],通過(guò)對(duì)專業(yè)核心課程不斷的探索和實(shí)踐,推動(dòng)了工程教育改革,推進(jìn)了“新工科”的建設(shè)和發(fā)展,也滿足新工科和工程教育認(rèn)證的適應(yīng)度[3]。
作為食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心專業(yè)課程,“食品添加劑”課程涉及多學(xué)科、偏應(yīng)用型,內(nèi)容包括原料貯運(yùn)保鮮、加工與質(zhì)量控制、副產(chǎn)物天然產(chǎn)物提取、新產(chǎn)品研發(fā)、食品安全等在內(nèi)的食品全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。并與“食品工藝學(xué)”“食品化學(xué)”“食品分析”“食品微生物”等多門主干課程在食品科學(xué)與工程專業(yè)課程體系中緊密聯(lián)系[4],對(duì)食品專業(yè)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)具有重要作用,具有知識(shí)點(diǎn)繁雜、綜合性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)[5]。
“食品添加劑”實(shí)施教學(xué)改革與實(shí)踐,旨在以O(shè)BE 模式推進(jìn)食品科學(xué)與工程專業(yè)工程教育實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)大學(xué)生適應(yīng)新工科和工程教育的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、工程設(shè)計(jì)能力和研發(fā)能力,提高大學(xué)生工程能力[6]。
我國(guó)大多數(shù)高校傳統(tǒng)的“食品添加劑”課程教學(xué)內(nèi)容以純理論課教授為主,課程教學(xué)多是典型的知識(shí)灌輸型模式,最大的缺陷是缺乏綜合性、創(chuàng)新性和工程能力培養(yǎng)。這種傳統(tǒng)的教育模式,培養(yǎng)出的大學(xué)生不具備新工科和工程背景所要要求的能力,使學(xué)生只能掌握書本中的知識(shí),到實(shí)際工作中一旦出現(xiàn)變數(shù)很難快速反應(yīng),不能及時(shí)處理實(shí)際生產(chǎn)中所遇到的問(wèn)題,導(dǎo)致學(xué)不能致用。因此,傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能滿足新工科形勢(shì)下對(duì)食品專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的支撐,亟需對(duì)“食品添加劑”教學(xué)模式進(jìn)行改革和探索。
工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)明確了12 個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)觀測(cè)點(diǎn),畢業(yè)要求指標(biāo)觀測(cè)點(diǎn)的達(dá)成需要有課程目標(biāo)作支撐[7-8]。課程目標(biāo)是指導(dǎo)編寫“食品添加劑”的核心指導(dǎo)原則。確定“食品添加劑”課程目標(biāo),先要明確“食品添加劑”課程與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)關(guān)系[9],才能保證課程教學(xué)中能體現(xiàn)這些要求。結(jié)合畢業(yè)要求,設(shè)置4 個(gè)課程目標(biāo)。
(1) 掌握食品添加劑的種類、基本概念、作用機(jī)理、特性、安全性、使用范圍及使用方法,能夠熟練識(shí)別食品標(biāo)簽上食品添加劑的種類和用途。
(2) 掌握一定的工藝設(shè)計(jì)及相關(guān)食品添加劑的正確使用,能夠針對(duì)食品加工中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析并提出解決的方案。
(3) 了解國(guó)內(nèi)外食品添加劑的定義、作用、安全及國(guó)內(nèi)外食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)體系、評(píng)價(jià)體系和行政許可等管理體系特點(diǎn),強(qiáng)化法制觀念,明確食品添加劑的正確使用必須遵從食品添加劑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。
(4) 培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感,能為食品行業(yè)把好食品質(zhì)量關(guān)、食品安全關(guān)。
課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系見表1。
表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系
表2 課程總成績(jī)考核
以案例的方式選取近年來(lái)的食品安全熱點(diǎn)問(wèn)題引入課堂教學(xué),通過(guò)分析食品安全相關(guān)案例,找出問(wèn)題的原因、社會(huì)危害的程度,解決的方案和措施等,從而引出食品安全法。讓學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)到食品添加劑引發(fā)的食品安全問(wèn)題,不僅是食品從業(yè)人員的道德問(wèn)題,更涉及到法律層面,從而加強(qiáng)正面思想的灌輸,通過(guò)案例的方式,使學(xué)生理解食品添加劑安全使用的重要性,幫助學(xué)生樹立誠(chéng)實(shí)守信的道德品質(zhì),樹立食品安全的法制意識(shí)[4]。
與OBE 的教學(xué)理念不符的是,“食品添加劑”課程理論知識(shí)非常枯燥,學(xué)生聽課效率不高,學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)。食品添加劑與人們?nèi)粘I罹o密相關(guān),選取學(xué)生平常喜歡的食品,以其食品標(biāo)簽為案例,講解食品添加劑在該類食品中的作用、意義、用量范圍及使用安全性,教會(huì)學(xué)生讀懂食品標(biāo)簽上的食品添加劑,發(fā)現(xiàn)美味背后的秘密,科學(xué)地選購(gòu)食品。例如,教師列舉橙汁飲料中的胡蘿卜素、葡萄水果飲料中的葡萄皮紅,醬油、可樂(lè)、酸梅湯中的焦糖色素等,引出天然色素的內(nèi)容,講完這一章后,拿出相應(yīng)的標(biāo)簽讓學(xué)生指出該標(biāo)簽配料表中的食品添加劑,其在該食品中作用,如果不添加,會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題,同時(shí)增加課下作業(yè),調(diào)研添加該類食品添加劑的食品并了解該類食品的加工工藝,通過(guò)應(yīng)用篇內(nèi)容的增加,不僅增加學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣,還有助于學(xué)生食品配方創(chuàng)新和研發(fā)。
“食品添加劑”是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的課程,在配方設(shè)計(jì)中尤其重要[10],每屆學(xué)生的畢業(yè)論文的配方設(shè)計(jì)占到50%以上,但是大四的學(xué)生對(duì)配方設(shè)計(jì)依然很陌生,開題報(bào)告中畢業(yè)論文設(shè)計(jì)非常困難,因此,在該課程中增加實(shí)踐內(nèi)容,可根據(jù)配方設(shè)計(jì)選擇適宜的食品添加劑,并能正確使用,在設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮創(chuàng)新點(diǎn),以解決相關(guān)食品工程問(wèn)題[11]。
每學(xué)期初針對(duì)食品添加劑相關(guān)的食品研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行不同模塊的設(shè)計(jì)。例如,功能食品的研制開發(fā)、冷凍飲品的研制、焙烤食品中的應(yīng)用研究、肉制品的加工品質(zhì)控制等項(xiàng)目,把這些項(xiàng)目進(jìn)行公布,4~5名學(xué)生為一組,對(duì)所選模塊進(jìn)行設(shè)計(jì),利用食品添加劑解決食品研發(fā)中的主要問(wèn)題,提高食品的品質(zhì),也可以申請(qǐng)自選食品工程問(wèn)題,在課程結(jié)束前完成并在最后1 周以小組為單位提交項(xiàng)目報(bào)告并進(jìn)行匯報(bào)。此外,還可以鼓勵(lì)選課學(xué)生參與食品添加劑方向的研究課題,如大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目、研發(fā)新型食品添加劑,研制復(fù)配食品添加劑等,在實(shí)踐中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力。
考核環(huán)節(jié)包括課程學(xué)習(xí)過(guò)程考核和期末考試,過(guò)程性考核將有所增加,其中課程過(guò)程性考核將占到整個(gè)考試分值的40%,分別由課堂表現(xiàn)、觀看視頻、線上測(cè)試、課后作業(yè)和實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行評(píng)定;期末考試成績(jī)占總成績(jī)的60%。
課程總成績(jī)考核見表1。
在內(nèi)容的選擇上,為了考核學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)課程知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。在平時(shí)考試中,除傳統(tǒng)課程知識(shí)點(diǎn)外,增加了試題的難度和挑戰(zhàn)性[12]。
問(wèn)題驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是以學(xué)生為主體,以食品專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)問(wèn)題為核心,讓學(xué)生圍繞問(wèn)題尋求解決方法[13],如抗氧化劑這一章,提出5 個(gè)問(wèn)題,什么食品的氧化、食物氧化有什么危害、有什么方法防止氧化、抗氧化劑有什么優(yōu)勢(shì)、抗氧化劑的種類有哪些,引出所講的內(nèi)容,并且從生活現(xiàn)象入手,介紹油脂氧化帶給消費(fèi)者帶來(lái)的不愉快體會(huì),引出抗氧化劑的在食品加中的必要性。
對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行有選擇性地講授,同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)和引導(dǎo),使學(xué)生在聽課過(guò)程中不斷地思考,拓寬思維,把食品添加劑和其他所學(xué)課程緊密聯(lián)系,從而使學(xué)生集中注意力認(rèn)真聽課,提高聽課效率,采取有效的方法,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)細(xì)節(jié)化內(nèi)容的能力。授課過(guò)程中思維導(dǎo)圖的使用,能夠有效幫助學(xué)生梳理課程內(nèi)容框架,串聯(lián)起零散的知識(shí)點(diǎn),對(duì)課程內(nèi)容的重點(diǎn)或難點(diǎn)做到心中有數(shù)。例如,如何評(píng)價(jià)一種食品引出食品的品質(zhì),食品的品質(zhì)評(píng)價(jià)包括什么:色、香、味、形、養(yǎng)用什么食品添加劑來(lái)改善:食品色素、食品發(fā)色劑和食品漂白劑等內(nèi)容。
在人工智能與互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,通過(guò)小組討論、教師點(diǎn)評(píng)、學(xué)生互評(píng)、學(xué)生自評(píng)等方式,打破學(xué)習(xí)互動(dòng)的空間限制,通過(guò)線上線下互補(bǔ),借助雨課堂、學(xué)習(xí)通、QQ 語(yǔ)音等多元化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法平臺(tái),完成課堂教學(xué),同時(shí)利用以上平臺(tái)進(jìn)行更多課堂互動(dòng),如隨機(jī)點(diǎn)名、搶答、主題討論、課堂提問(wèn)、問(wèn)題講座等,從而活躍課堂氣氛,提高教學(xué)效果。
傳統(tǒng)的教學(xué)方式一般以教師為中心,師生間很少交流,學(xué)生被動(dòng)地接受知識(shí),課堂教學(xué)枯燥乏味,往往缺乏學(xué)生的參與性和互動(dòng)性[13],學(xué)生缺乏發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力和分析問(wèn)題的能力,難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。以學(xué)生為中心的教學(xué)模式,采用啟發(fā)、參與、翻轉(zhuǎn)課程等多種形式,由教師在課程學(xué)習(xí)中對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解,在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生逐漸占據(jù)主體地位,學(xué)生會(huì)獨(dú)立思考,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題,進(jìn)而對(duì)解決方案進(jìn)行分析和設(shè)計(jì),學(xué)生學(xué)習(xí)積極性顯著提高。無(wú)論是具體的教學(xué)設(shè)計(jì)還是實(shí)施,都是為了促使學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)效果而展開。例如,提出問(wèn)題:蘋果汁在加工后出現(xiàn)了褐變,請(qǐng)解釋褐變的原因并寫出解決措施,這滿足了課程目標(biāo)2 中的內(nèi)容,掌握一定的工藝設(shè)計(jì)及相關(guān)食品添加劑的正確使用,能夠針對(duì)食品加工中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析并提出解決的方案,學(xué)生為了找到正確答案,進(jìn)行大量的文獻(xiàn)查閱和對(duì)課本的深入學(xué)習(xí),在這個(gè)過(guò)程中獲得成就感,激發(fā)對(duì)“食品添加劑”課程的學(xué)習(xí)興趣。
積極推廣“以科研促教學(xué),以教輔科研”,以新工科和工程認(rèn)證為背景,結(jié)合OBE 理念[13],將食品添加劑的最新研究成果和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)介紹給學(xué)生,增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教師科研項(xiàng)目,同時(shí)注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的啟發(fā)和創(chuàng)造能力的培養(yǎng),通過(guò)科研實(shí)踐進(jìn)行科技創(chuàng)新。培養(yǎng)具有新視野、新思路,為新工科服務(wù)的創(chuàng)新型人才,鼓勵(lì)學(xué)生以“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽形式參與食品添加劑方向研究課題[14]。
基于工程認(rèn)證和新工科的要求,教學(xué)內(nèi)容改革創(chuàng)新必須輔以教學(xué)實(shí)施過(guò)程的創(chuàng)新,同時(shí)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,以保障教學(xué)效果實(shí)現(xiàn)和培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。
教學(xué)內(nèi)容增加了從食品標(biāo)簽識(shí)別食品添加劑、食品配方設(shè)計(jì)與創(chuàng)新及根據(jù)加工產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià),找出問(wèn)題并提出改進(jìn)措施,強(qiáng)化綜合性和工程性。內(nèi)容涉及加工和質(zhì)量控制,副產(chǎn)物天然產(chǎn)物提取,研發(fā)新產(chǎn)品以及原料貯運(yùn)與保鮮等方面的內(nèi)容。最終提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力。
教學(xué)過(guò)程分為課前、課堂和課后3 個(gè)部分進(jìn)行。課前內(nèi)容主要包括:以教師為主體,精心選擇和設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化課程知識(shí)點(diǎn)制定課前預(yù)習(xí)指導(dǎo),學(xué)生根據(jù)教師指導(dǎo),在學(xué)習(xí)通平臺(tái)自行學(xué)習(xí)課程內(nèi)容,觀看食品添加劑慕課視頻并完成線上知識(shí)點(diǎn)測(cè)試。課堂上以學(xué)生為主體,分重難點(diǎn)講解,融入課程思政,并通過(guò)課堂討論、課堂測(cè)試等環(huán)節(jié)鞏固知識(shí)。課后在學(xué)習(xí)通進(jìn)行討論,及時(shí)安排作業(yè)并進(jìn)行課后測(cè)試,進(jìn)一步鞏固所學(xué)內(nèi)容。
教學(xué)過(guò)程中基于新工科與工程認(rèn)證的背景,結(jié)合OBE 理念,以目標(biāo)為導(dǎo)向,課程目標(biāo)與畢業(yè)要求相契合,課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如何落實(shí)到教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)案例和配方設(shè)計(jì),對(duì)設(shè)計(jì)的配方進(jìn)行制作,并對(duì)制作產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià),找出問(wèn)題并提出改進(jìn)問(wèn)題的措施,注意強(qiáng)調(diào)食品添加劑在加工中的安全問(wèn)題,滿足培養(yǎng)目標(biāo)4:培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感,能為食品行業(yè)把好食品質(zhì)量關(guān)、食品安全關(guān)。
利用學(xué)習(xí)通的活動(dòng)功能,打破空間上的學(xué)習(xí)互動(dòng)限制,課堂隨機(jī)選、隨堂測(cè)、課下考、討論和答疑、線上線下互補(bǔ)。采取互動(dòng)式、案例式、食品標(biāo)簽和小組合作等方式改進(jìn)教學(xué)模式和教學(xué)手段。對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行有選擇性的講授,同時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)和引導(dǎo),采取有效的方法,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)細(xì)節(jié)化內(nèi)容的能力。
在課程的考核上,改傳統(tǒng)的卷面考核方式為2 個(gè)部分:期末考核評(píng)價(jià)和過(guò)程性評(píng)價(jià),增加了過(guò)程性評(píng)價(jià)比例。增加分析和解決問(wèn)題、標(biāo)簽識(shí)別和食品添加劑應(yīng)用內(nèi)容在期末考試中的比例,提高學(xué)生應(yīng)用食品添加劑能力的訓(xùn)練力度。過(guò)程性評(píng)價(jià)主要包括課堂表現(xiàn)、動(dòng)手操作、課后作業(yè)、調(diào)研報(bào)告和創(chuàng)新能力等,提高學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和深入思考的能力,在學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)中,注重學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。
食品專業(yè)學(xué)生的持續(xù)學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng),是新時(shí)期食品專業(yè)院校在新工科和工程認(rèn)證背景下,結(jié)合OBE 理念進(jìn)行人才培養(yǎng)的重任。通過(guò)課程目標(biāo)、教學(xué)過(guò)程、考核方式、教學(xué)方法等內(nèi)容的改革,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)理念,使教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段多樣化,真正把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和課程思政等內(nèi)容融入到“食品添加劑”的課程培養(yǎng)體系中,以達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的要求。對(duì)“食品添加劑”課程進(jìn)行改革實(shí)踐,探索食品專業(yè)新型工科建設(shè)模式,滿足新型工科的教育需求,為食品領(lǐng)域新型工科人才需求尋求有效途徑。通過(guò)改革實(shí)踐,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,提高教學(xué)質(zhì)量,提升學(xué)生工程實(shí)踐能力,為社會(huì)培養(yǎng)更多食品科學(xué)與工程專業(yè)的優(yōu)秀人才。