羅鳳蓮,羅潔,劉霞,周玥,李脈泉,石星波
湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院(長(zhǎng)沙 410128)
OBE(Outcome-based Education)理念即成果導(dǎo)向或目標(biāo)導(dǎo)向教育理念,與工程教育人才培養(yǎng)的理念一致,越來(lái)越受到關(guān)注[1-3]?!笆称贩治觥笔菍iT(mén)研究各類食品組成成分的檢測(cè)方法及有關(guān)理論,進(jìn)而評(píng)定食品品質(zhì)的一門(mén)技術(shù)性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,是食品科學(xué)與工程類專業(yè)的核心課程。基于OBE理念進(jìn)行“食品分析”課程教學(xué)改革主要探討三大問(wèn)題,即課程目標(biāo)與要求、如何達(dá)到既定目標(biāo)、結(jié)果評(píng)價(jià)與反饋。
“民以食為天,食以安為先”。食品安全事關(guān)企業(yè)發(fā)展、百姓安康和社會(huì)穩(wěn)定,食品安全與否,需要通過(guò)分析檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)話,食品安全離不開(kāi)食品分析。食品分析是測(cè)定食品組分含量的“眼睛”,有了食品分析的“火眼金睛”,食品安全才有保障。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握食品分析檢測(cè)的基本知識(shí)和理論,提高學(xué)生綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,滿足食品理化分析、質(zhì)量控制、科學(xué)研究等方面人才培養(yǎng)的教學(xué)需要。結(jié)合湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案要求,“食品分析”的課程目標(biāo)與畢業(yè)要求如表1所示。
表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對(duì)應(yīng)矩陣關(guān)系
教學(xué)知識(shí)點(diǎn)分散抽象,與先修課程交叉內(nèi)容較多。“食品分析”主要研究食品中不同組分的分析檢測(cè)方法,包括適用范圍、測(cè)定原理、儀器試劑、操作步驟、結(jié)果計(jì)算、注意事項(xiàng)等。由于食品種類繁多,組成成分復(fù)雜,不同食品樣品選用的預(yù)處理方法、測(cè)定方法可能不同。不同分析方法都是建立在檢測(cè)目標(biāo)物的理化性質(zhì)基礎(chǔ)之上,檢測(cè)目標(biāo)物的理化性質(zhì)知識(shí)點(diǎn)在其他先修課程或有涉及,因時(shí)間原因可能需要重新?lián)焓?,而理論教學(xué)學(xué)時(shí)有限,與其他先修課程交叉內(nèi)容無(wú)法詳細(xì)拓展,只能概括地介紹某些檢測(cè)方法的原理,導(dǎo)致學(xué)生不能很好地理解掌握,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性積極性不高。
教學(xué)方法相對(duì)單一?!笆称贩治觥闭n程原采用傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)形式,雖然信息量大、傳授的知識(shí)點(diǎn)多,但是效果卻不敢恭維,學(xué)生真正留下來(lái)的并不太多[4-5]。傳統(tǒng)教學(xué)通常以教師主動(dòng)講授,學(xué)生被動(dòng)接受為主,不利于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作、溝通表達(dá)能力的培養(yǎng),也不符合工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)教學(xué)多注重單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解,不僅沒(méi)有充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)感受,還未能有效培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程的能力,特別是對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力、解決食品領(lǐng)域的復(fù)雜工程問(wèn)題及創(chuàng)新意識(shí)存在欠缺。
考核方式比較單一。“食品分析”課程考核通常采取平時(shí)簽到和期末考試相結(jié)合的方式,從歷屆學(xué)生的期末考試成績(jī)與其實(shí)際動(dòng)手能力來(lái)看,期末考試成績(jī)不能完全體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)于分析操作技能的掌握程度,兩者存在一定偏差。
結(jié)合OBE理念、專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程教學(xué)目標(biāo)對(duì)“食品分析”教學(xué)改革進(jìn)行探索,開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)方法(見(jiàn)圖1)。
圖1 “食品分析”課程的教學(xué)方法
2.2.1 靈活運(yùn)用現(xiàn)有多媒體資源,實(shí)現(xiàn)線上線上混合式教學(xué)
在教學(xué)過(guò)程中充分利用各種線上教學(xué)資源,如“中國(guó)大學(xué)慕課”“超星學(xué)習(xí)通”“智慧樹(shù)”等,同時(shí),教師通過(guò)查詢食品組分的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法及相關(guān)參考文獻(xiàn)拓展資料,制作ppt課件,準(zhǔn)備作業(yè)及試題庫(kù),錄制章節(jié)知識(shí)點(diǎn)視頻等,提前發(fā)布資源信息,要求學(xué)生做好線上預(yù)習(xí)及線上學(xué)習(xí)。根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)采取不同的教學(xué)方式,對(duì)于簡(jiǎn)單容易、一看就懂的知識(shí)點(diǎn),要求學(xué)生自學(xué)并完成課后作業(yè)。對(duì)于難以理解掌握的重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn),要求學(xué)生事先完成預(yù)習(xí)。在此基礎(chǔ)上,教師在線下授課時(shí)可以有針對(duì)性地進(jìn)行充分講解,一方面可加深學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的理解,另一方面可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,同時(shí)也可培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。
2.2.2 采用多元化教學(xué)形式,提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果
教學(xué)中采用導(dǎo)入法、案例法、比較法、翻轉(zhuǎn)課堂等形式[6],豐富教學(xué)形式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。
2.2.2.1 導(dǎo)入法
如講授食品中氨基酸態(tài)氮含量的測(cè)定,以學(xué)生買(mǎi)醬油的親身經(jīng)歷進(jìn)行引導(dǎo),引出醬油類調(diào)味品的品質(zhì)(特級(jí)、一等、二等、三等)評(píng)價(jià)指標(biāo)是什么、測(cè)定方法、測(cè)定原理等系列問(wèn)題。線下可以分配團(tuán)隊(duì)學(xué)生購(gòu)買(mǎi)醬油生抽等調(diào)味品,查找方法進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行判斷分析。若產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果符合標(biāo)簽標(biāo)識(shí)要求,說(shuō)明該項(xiàng)指標(biāo)合格。醬油類調(diào)味品的氨基酸態(tài)氮含量越高,說(shuō)明其質(zhì)量越好,鮮味越濃。圍繞若干主題開(kāi)展線下討論,假如某產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果不符合標(biāo)簽標(biāo)識(shí)要求,試分析產(chǎn)品質(zhì)量不合格的可能原因?這時(shí)學(xué)生需要運(yùn)用食品工程相關(guān)知識(shí)去分析原因,可以提高解決復(fù)雜食品工程問(wèn)題的能力,與食品專業(yè)工程認(rèn)證的目標(biāo)理念契合。
2.2.2.2 案例法
以2008年我國(guó)發(fā)生的“三聚氰胺”食品安全事件為例,若是在奶粉中有存在非法添加物三聚氰胺,凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量會(huì)造成結(jié)果虛高,由此可知?jiǎng)P氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量有一個(gè)致命缺陷,那就是通過(guò)測(cè)定總氮含量再乘以蛋白質(zhì)換算系數(shù)得到蛋白質(zhì)含量,并不能區(qū)分蛋白質(zhì)氮和非蛋白質(zhì)氮,而違法者恰恰利用凱氏定氮法的方法不足之處,可以說(shuō)是利欲熏心,道德喪失,最終走上違法犯罪的道路,因此食品從業(yè)者必須要敬畏法律,堅(jiān)守職業(yè)道德。在教學(xué)當(dāng)中自然而然地把專業(yè)課程學(xué)習(xí)和課程思政融合起來(lái)。另外,2008年原國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局加快制定發(fā)布2部關(guān)于“三聚氰胺”的測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn),即GB/T 22388—2008《原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測(cè)方法》和GB/T 22400—2008《原料乳中三聚氰胺快速檢測(cè) 液相色譜法》。從此,奶粉中建立“三聚氰胺”的測(cè)定方法標(biāo)準(zhǔn),這是三聚氰胺事件推進(jìn)食品安全向好向上發(fā)展的積極影響。
2.2.2.3 比較法
根據(jù)GB 5009.86—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測(cè)定》中3種不同方法(HPLC法、熒光法和2,6-二氯靛酚滴定法)測(cè)定維生素C含量的特點(diǎn)進(jìn)行比較、歸納總結(jié),具體見(jiàn)表2。
表2 維生素C含量的測(cè)定方法
由此可知,采用不同方法測(cè)定維生素C含量,適用范圍和測(cè)定結(jié)果會(huì)有一定差別,這是由其不同的測(cè)定原理決定。
2.2.2.4 翻轉(zhuǎn)課堂
根據(jù)OBE理念,利用線上線下混合式教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。線上提前2周發(fā)布任務(wù)信息,要求學(xué)生團(tuán)隊(duì)針對(duì)某食品在加工(或儲(chǔ)藏、運(yùn)輸)過(guò)程中的品質(zhì)變化進(jìn)行研究,提出研究設(shè)計(jì)方案、測(cè)定指標(biāo)及測(cè)試方法,預(yù)測(cè)品質(zhì)變化趨勢(shì),分析其原因等。在完成該任務(wù)過(guò)程中,團(tuán)隊(duì)學(xué)生勢(shì)必需要查詢文獻(xiàn)資料和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合食品具體加工工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),制作ppt進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)匯報(bào)交流等,在此任務(wù)過(guò)程中提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。
教學(xué)中通過(guò)線上線下多渠道多形式相互協(xié)同促進(jìn),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,促進(jìn)師生共同成長(zhǎng)。
2.2.3 課程思政全面全方位融入教學(xué)
在線上課程資源建設(shè)中,每一章節(jié)后面均設(shè)有“思政驛站”欄目,結(jié)合現(xiàn)實(shí)發(fā)生的食品安全案例開(kāi)展課程思政教育,如鹽溶水,潤(rùn)物無(wú)聲,實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程與教學(xué)思政緊密結(jié)合[7-8],見(jiàn)圖2。線下教學(xué)過(guò)程中,還可以結(jié)合思政案例進(jìn)行課堂討論,喝“冬瓜水”為什么會(huì)引起中毒,亞硝酸鹽的測(cè)定方法及原理是什么,談?wù)勀闵磉吺欠裼写嬖诓恍l(wèi)生不文明的陋習(xí)等。
圖2 課程思政與“食品分析”課程教學(xué)緊密融合
“食品分析”課程考核方式及所占比例見(jiàn)表3。將課程成績(jī)按照平時(shí)成績(jī)50%和卷面成績(jī)50%計(jì)算,在平時(shí)成績(jī)中,強(qiáng)化平時(shí)作業(yè)及隨堂測(cè)試的成績(jī)(占比40%=5×8%),突出綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)/文獻(xiàn)ppt匯報(bào)(占比10%)。通過(guò)強(qiáng)化平時(shí)作業(yè)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的占比,注重過(guò)程考核,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的知識(shí)點(diǎn)漏洞,并進(jìn)行針對(duì)性講授,提高教學(xué)效率。引入綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并開(kāi)展文獻(xiàn)ppt匯報(bào)環(huán)節(jié),把學(xué)生分成若干小組,每組學(xué)生選擇感興趣的食品加工課題進(jìn)行方案匯報(bào),學(xué)生參與匯報(bào)討論,教師進(jìn)行最終點(diǎn)評(píng),調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣和積極性,提升教學(xué)效果。這樣不僅可以培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作、溝通表達(dá)能力,還可以鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考、邏輯思維能力。
表3 考核方式及各方式所占的比例
將教學(xué)改革之前的2019級(jí)學(xué)生和教學(xué)改革之后的2020級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)“食品分析”課程的課程目標(biāo)及達(dá)成度進(jìn)行分析比較,結(jié)果見(jiàn)圖3和圖4。
圖3 “食品分析”學(xué)生整體課程達(dá)成度情況分析(2019級(jí))
圖4 “食品分析”學(xué)生整體課程達(dá)成度情況分析(2020級(jí))
由圖3可以看出,2019級(jí)學(xué)生的平均課程目標(biāo)達(dá)成度0.77,單項(xiàng)課程目標(biāo)達(dá)成度均大于0.6,顯示課程教學(xué)目標(biāo)及對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求均已達(dá)成。從單項(xiàng)來(lái)看,課程目標(biāo)2的達(dá)成度為0.83,對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求4.3,能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案構(gòu)建安全、科學(xué)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),正確地采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。課程目標(biāo)3的達(dá)成度為0.84,對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求5.1,說(shuō)明學(xué)生了解食品領(lǐng)域常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和模擬軟件的使用原理和方法,并理解其局限性。課程目標(biāo)4的達(dá)成度為0.75,對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求5.3,說(shuō)明能夠針對(duì)食品領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題,使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段和現(xiàn)代工具進(jìn)行模擬與預(yù)測(cè),并能夠在實(shí)踐過(guò)程中分析其局限性。課程目標(biāo)1的達(dá)成度最低,為0.67。對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求4.1,說(shuō)明學(xué)生基本能夠根據(jù)食品領(lǐng)域科學(xué)原理,綜合運(yùn)用文獻(xiàn)研究等方法,調(diào)研和分析食品領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題的解決方案。
由圖4可知,2020級(jí)學(xué)生的平均課程目標(biāo)達(dá)成度0.84,比2019級(jí)學(xué)生的平均課程目標(biāo)達(dá)成度提升9個(gè)百分點(diǎn),單項(xiàng)課程目標(biāo)達(dá)成度均大于0.7,顯示課程教學(xué)目標(biāo)及對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求均已達(dá)成??傮w來(lái)說(shuō),大多數(shù)同學(xué)能夠掌握食品分析的基本原理、基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,但該課程還存在如教師在講授過(guò)程中對(duì)某些重要的基礎(chǔ)知識(shí)強(qiáng)調(diào)不夠、部分學(xué)生掌握和應(yīng)用知識(shí)的能力不夠等問(wèn)題,需要進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。
“食品分析”線上線下混合式教學(xué)結(jié)合導(dǎo)入法、案例法、比較法、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方式,不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活便捷性,方便學(xué)生利用線上平臺(tái)對(duì)相關(guān)教學(xué)資料進(jìn)行反復(fù)觀看學(xué)習(xí),還增加課堂學(xué)習(xí)趣味性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,有利于啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行深度思考,鍛煉學(xué)生的溝通交流、解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。