CDIO是基于工程項目全過程的學(xué)習(xí),是對以課堂講課為主的教學(xué)模式的革命,是“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的一種模式。MIT以美國工程院院士Ed. Crawley教授為首的團(tuán)隊和瑞典皇家工學(xué)院等3所大學(xué)從2000年起組成跨國研究組合,創(chuàng)立CDIO工程教育理念并成立CDIO國際合作組織[1]。
CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate) ,它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體,讓學(xué)生以主動的、 實踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程[2]。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、 人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)[3-5]。
食品分析綜合實習(xí)是食品類專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)課程,CDIO教育理念正好與此課程性質(zhì)比較契合,讓學(xué)生在“做中學(xué)”,從構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運(yùn)作一體化的教學(xué)過程學(xué)習(xí)專業(yè)知識和實踐技能,為學(xué)生進(jìn)入社會打下堅實的基礎(chǔ)[6]。“做中學(xué)”原則有利于建立現(xiàn)代教學(xué)中的新型師生關(guān)系,從根本上改變了傳統(tǒng)的師生關(guān)系[7]。食品分析綜合實習(xí)是在學(xué)生學(xué)習(xí)過食品分析、食品安全檢測等專業(yè)理論課的前提下開設(shè)的一門綜合性實驗課程,運(yùn)用多方面知識、多種實驗方法,按照要求(或自擬實驗方案)進(jìn)行實驗,主要培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識、實驗方法和實驗技能,測定食品中的營養(yǎng)成分,分析和解決實驗中遇到的問題。這門課本身的實踐性較強(qiáng),學(xué)生的參與度較高,但是仍然存在一些問題,現(xiàn)總結(jié)如下。
實驗內(nèi)容僅僅是針對某一食品的營養(yǎng)成分進(jìn)行測定,實驗?zāi)康男圆粡?qiáng),缺少系統(tǒng)性和整體構(gòu)思,內(nèi)容上過于簡單,學(xué)生僅僅是參照實驗指導(dǎo)書上的測定方法或者是國標(biāo)方法按部就班地操作,整個實驗過程沒有設(shè)計的部分,因此學(xué)生學(xué)到的東西很少。
學(xué)生在實驗操作過程中,會用到一些易燃易爆的有機(jī)溶劑和強(qiáng)腐蝕性的試劑,還有一些可能造成人身傷害的儀器,而這門課是學(xué)生自己獨(dú)立進(jìn)行實驗,因此如果不進(jìn)行實驗安全教育,學(xué)生的危險意識缺乏,就會存在很大的安全隱患。
CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、 個人能力、 人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。目前食品分析綜合實習(xí)課程的考核方式是從平時考勤(10%)、平時操作(30%)、平時匯報(30%)、實習(xí)報告(30%)幾個方面進(jìn)行考核的,考核方式基本上貫穿了整個實習(xí)過程。但是缺乏對學(xué)生人際團(tuán)隊能力、創(chuàng)新能力的評估。
食品分析綜合實習(xí)屬于實踐環(huán)節(jié)類課程,本身的實踐性就非常強(qiáng),不同于理論課和一般的實驗課,因此教師的角色也要隨之轉(zhuǎn)變,從主導(dǎo)變引導(dǎo),以學(xué)生為主導(dǎo)。在教和學(xué)的方法中最大程度地基于學(xué)生自己的思考和解決問題的活動,讓學(xué)生更多地參與實驗的構(gòu)思、設(shè)計、 實施和運(yùn)行過程中。教師的引導(dǎo)不僅僅是在實驗方法的指導(dǎo)上,更要在實驗整體設(shè)計性和實驗安全方面進(jìn)行引導(dǎo),通過這門課程的學(xué)習(xí),學(xué)生不僅僅是提高了獨(dú)立進(jìn)行實驗操作的能力,更可以學(xué)到實驗方案的設(shè)計以及增強(qiáng)學(xué)生的實驗安全意識。
目前的食品分析綜合實習(xí)實驗內(nèi)容過于單一,主要是針對某一食品進(jìn)行營養(yǎng)成分分析。實驗內(nèi)容過于簡單,目的性不強(qiáng),不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高??梢詮囊韵聨讉€措施來提高實驗的設(shè)計性。
(1)不同樣品營養(yǎng)成分比較分析。比如學(xué)生選擇青棗為原料時,可以引導(dǎo)學(xué)生測定幾種不同品種或不同產(chǎn)地的青棗的營養(yǎng)成分,并進(jìn)行比較分析。
(2)不同實驗方法對測定結(jié)果的影響。學(xué)生在測定食品中的水分含量時,國家標(biāo)準(zhǔn)中列舉了直接干燥法、減壓干燥法、蒸餾法、卡爾費(fèi)休法等四種檢測方法,學(xué)生可以針對同一實驗樣品采用不同方法進(jìn)行檢測,并就檢測結(jié)果進(jìn)行比較,分析其可能的原因,通過“實驗方法綜合”,讓學(xué)生們了解檢測中實驗方法選擇的重要性。
(3)實驗方法的改進(jìn)。建立食品中某一成分的測定方法,可以選擇前面實驗課程中學(xué)到的某一種方法(分光光度法、紙色譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法以及熒光光度計法)進(jìn)行探索性實驗,研究實驗條件對測定結(jié)果的影響,并與經(jīng)典方法的測定結(jié)果進(jìn)行比較,說明本方法的可靠性。
高校實驗室安全事故時有發(fā)生,我們一定要引以為戒,警鐘長鳴,對實驗安全問題不可忽視,針對每個實驗項目的特殊性對學(xué)生進(jìn)行實驗安全教育,比如強(qiáng)腐蝕性試劑(硫酸、鹽酸、硝酸等)、易燃易爆試劑(乙醇、丙酮、乙醚、石油醚等)、儀器設(shè)備(電爐、水浴鍋、離心機(jī)、粉碎機(jī)等)使用安全問題,并在課程考核中設(shè)置一定的分值。
考核方式上增加對學(xué)生實驗設(shè)計構(gòu)思、人際團(tuán)隊能力和創(chuàng)新能力的評估。目前食品分析綜合實習(xí)課程的考核方式是從平時考勤(10%)、平時操作(30%)、平時匯報(30%)、實習(xí)報告(30%)幾個方面進(jìn)行考核的,可以改為實驗設(shè)計(20%)、平時考勤(10%)、平時表現(xiàn)(實驗操作15%、團(tuán)隊合作15%、匯報10%)、實習(xí)報告(30%)等幾個方面,這樣對學(xué)生的實驗設(shè)計構(gòu)思、人際團(tuán)隊能力和創(chuàng)新能力也有所評估。
文章探討了在 CDIO 工程教育理念下的食品分析綜合實習(xí)課程教學(xué)改革,從改變教師角色、實驗設(shè)計、實驗安全教育和考核方式等方面入手,通過在教學(xué)過程中為學(xué)生提供課程學(xué)習(xí)的 CDIO 背景環(huán)境,強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的教學(xué)模式、讓學(xué)生進(jìn)行構(gòu)思-設(shè)計-實現(xiàn)-運(yùn)行( CDIO) 的實踐場所和強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合素質(zhì)能力的評估方式等學(xué)習(xí)環(huán)境條件,為食品分析綜合實習(xí)的課程教育改革提供了方法。從而達(dá)到在整個的食品分析綜合實習(xí)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)專業(yè)知識和鍛煉個人能力、人際溝通交流能力以及整個 CDIO 全過程能力的教學(xué)效果。