傅櫻花
(新疆大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,新疆 烏魯木齊)
工程教育對提升高等教育水平至關(guān)重要,是目前我國高校工科專業(yè)都在努力開展的工作。2016 年我國加入《華盛頓協(xié)議》,成為締約國[1,2],這不僅有利于提高我國工程教育質(zhì)量,而且能夠切實推動一流本科專業(yè)建設(shè)。新疆大學(xué)“雙一流”建設(shè)過程中大力建強工科專業(yè),工程認(rèn)證符合“新工科”建設(shè)及卓越拔尖人才建設(shè)的要求。在對江南大學(xué)、上海交大、浙江工業(yè)大學(xué)等高校的食品科學(xué)與工程專業(yè)及生物工程專業(yè)進行調(diào)研的基礎(chǔ)上,研討并開展我校的食品科學(xué)與工程專業(yè)的工程認(rèn)證。
食品化學(xué)是目前國內(nèi)外食品科學(xué)與工程專業(yè)本科生開設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在教學(xué)中占據(jù)重要地位。我校的食品化學(xué)課程是一門學(xué)科通修課程,是學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科、生物化學(xué)以及微生物等相關(guān)知識之后進行的課程,開課學(xué)期為第四學(xué)期。食品化學(xué)課程主要介紹食品物料中主要組分如水、糖水化合物、脂類及蛋白質(zhì)等的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其在加工和保藏中發(fā)生的物理、化學(xué)和生物化學(xué)變化,以及這些變化對食品品質(zhì)、營養(yǎng)特性以及穩(wěn)定性的影響[3,4]。食品化學(xué)課程的主要任務(wù)是通過理論授課和實驗操作相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,引導(dǎo)學(xué)生掌握理論知識和相關(guān)實驗技能[5,6],使學(xué)生掌握解決實際生產(chǎn)問題的能力,為今后從事食品科技相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。
成果導(dǎo)向教育(Outcome based education)簡稱OBE,是一種以學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果為導(dǎo)向的工程教育理念[7],教師在開展教學(xué)和學(xué)生進行學(xué)習(xí)過程中,需要解決和回答學(xué)生學(xué)什么、怎么學(xué)、學(xué)得怎么樣等問題。食品化學(xué)課程設(shè)計與教學(xué)過程中,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生形成知識體系、增強能力和提升境界,使學(xué)生能夠達成預(yù)期成果。充分考慮每個學(xué)生的基礎(chǔ)不同,需求也不同,教師可以靈活的方式來滿足學(xué)生的個性化要求,通過學(xué)習(xí),學(xué)生也有機會展示學(xué)習(xí)成果。
本論文以工程教育理念為指引,結(jié)合食品專業(yè)本科教學(xué)以及工程教育要求,對我校食品化學(xué)課程的課程目標(biāo)、課程體系、教學(xué)模式、考核評價方式、教學(xué)管理等方面進行探討,提升教師授課能力,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和工程素質(zhì)。
根據(jù)我校食品科學(xué)與工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo),提出相應(yīng)的畢業(yè)要求,即培養(yǎng)目標(biāo)決定畢業(yè)要求,通過相應(yīng)課程滿足畢業(yè)要求,再根據(jù)課程目標(biāo)提出的具體要求,由課程體系得以開展和實現(xiàn),是一種反向設(shè)計思路。我們在分析討論食品化學(xué)課程體系及講授內(nèi)容的基礎(chǔ)上,提出以下支撐畢業(yè)要求的食品化學(xué)課程目標(biāo),并構(gòu)建課程體系。
通過食品化學(xué)課程學(xué)習(xí),要求學(xué)生能夠?qū)Σ煌庸し绞健l件和原料性質(zhì)制定實驗方案,進行實驗研究;能夠根據(jù)影響食品品質(zhì)的多重因素設(shè)計合理的實驗,對食品工藝或食品新產(chǎn)品的配方進行研究。
使學(xué)生能夠運用工程知識,通過類比、改進或創(chuàng)新等方式,提出滿足特定需求的食品及其加工工藝和技術(shù)參數(shù)的合理解決方案,具備食品安全控制能力,能對食品加工安全進行系統(tǒng)性設(shè)計并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。
要求學(xué)生能夠運用食品化學(xué)的基本知識分析食品加工和貯藏過程中的變化機理,尋求控制食品品質(zhì)的基本途徑,使學(xué)生了解常用食品添加劑的種類及使用方法,從而具備利用所學(xué)理論知識基本解決實際生產(chǎn)問題的能力,能夠掌握食品專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)知識,并用以解決復(fù)雜食品工程問題。
OBE 強調(diào)教學(xué)設(shè)計和教學(xué)實施是圍繞如何實現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中取得相應(yīng)學(xué)習(xí)成果。依據(jù)OBE 教育理念,教學(xué)過程是以學(xué)生的學(xué)習(xí)需求及如何滿足其需求而進行的,[5]食品化學(xué)課程設(shè)計與教學(xué)也應(yīng)致力于幫助學(xué)生達成最終的學(xué)習(xí)成果。在課堂授課過程中突出教師對學(xué)生的啟發(fā)引導(dǎo)及以目標(biāo)為導(dǎo)向的授課方式,提高教師與學(xué)生的互動效果,對于學(xué)生提出的問題進行深入討論,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。在明確食品化學(xué)課程每一章節(jié)的授課內(nèi)容及教學(xué)要求的基礎(chǔ)上,提出具體的教學(xué)重點和難點,通過課堂上利用多媒體講授與課堂交流討論相結(jié)合的方式,同時激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,最終達成課程目標(biāo),使課程符合工程認(rèn)證對學(xué)生的培養(yǎng)要求。下面以第四章脂類的教學(xué)內(nèi)容為例,闡述教學(xué)模式的改進。
如表1 所示,課程教學(xué)方式包括采用多媒體PPT 的常規(guī)課堂教學(xué),課堂提問及小組討論學(xué)習(xí),以問題為導(dǎo)向的啟發(fā)式教學(xué),通過案例舉例培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、勤于思考的能力。此外,鼓勵學(xué)生課外自學(xué),教師在課堂或課外進行答疑,拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野,有利于培養(yǎng)跨學(xué)科、復(fù)合型人才。
表1 第四章 脂類 課程教學(xué)方式
章節(jié)考核以課堂測試為主,以提問的方式進行課堂測試,根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生學(xué)習(xí)狀況,答疑或討論等形式也可以作為輔助手段對學(xué)生進行考核。
食品化學(xué)課程主要采用常規(guī)課堂教學(xué),結(jié)合討論式學(xué)習(xí)、基于問題的教學(xué)、自主選擇學(xué)習(xí)等教學(xué)方法,教學(xué)形式多樣。教學(xué)過程貫穿以學(xué)生為中心的教學(xué)理念,通過強化過程性考核,包括階段性學(xué)業(yè)測試、課外作業(yè)、課堂提問、答疑、討論等了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,引導(dǎo)學(xué)生對知識進行梳理,加強對知識點的深入了解。加強課間指導(dǎo)和課后輔導(dǎo),對學(xué)生在課堂提問、課堂討論、課堂測試、作業(yè)等環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的錯誤及時糾正,并在教學(xué)過程中持續(xù)改進。食品化學(xué)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有所取舍,與其他課程有重復(fù)的內(nèi)容可以采用略講的方式或作為自主學(xué)習(xí)內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。教學(xué)過程中的重點內(nèi)容、階段性總結(jié)、期末考核內(nèi)容以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向,通過檢驗課程目標(biāo)的達成情況,以及評價學(xué)生將所學(xué)的食品化學(xué)知識綜合應(yīng)用于相關(guān)復(fù)雜工程問題的能力,作為評判學(xué)生課程學(xué)習(xí)成果的依據(jù)。采用啟發(fā)引導(dǎo)的方式,培養(yǎng)學(xué)生對知識的融會貫通以及分析問題、解決問題的能力,為今后在實際工作中解決復(fù)雜工程問題打下基礎(chǔ)。
食品化學(xué)課程的考核成績由期末考核成績、平時成績和實驗成績?nèi)糠纸M成,其中期末考核成績占總成績的60%,平時成績占總成績的15%(含階段性學(xué)業(yè)測試、作業(yè)、課堂表現(xiàn)),實驗成績占總成績的25%(含現(xiàn)場操作和實驗報告),如表2 所示。
階段性學(xué)業(yè)測試在每章學(xué)習(xí)后進行,若安排期中考試,可以將期中考試成績并入階段性測試中,期中考試成績所占的比例與階段性學(xué)業(yè)測試比例一樣,可以按個人作業(yè)或小組任務(wù)的形式進行,作業(yè)題以綜合性、設(shè)計性、應(yīng)用性習(xí)題為主,主要考核學(xué)生對生產(chǎn)實際中的一些相關(guān)復(fù)雜工程問題的正確表達能力以及分析問題、解決問題能力。課堂表現(xiàn)包括考勤、課堂提問、問卷調(diào)查、答疑、討論等形式。
以食品科學(xué)與工程專業(yè)班級所修食品化學(xué)課程為例,進行課程目標(biāo)達成情況評價。按照期末考核成績、平時成績、實驗成績相結(jié)合的方式,該班級學(xué)生的考核成績情況如表3 所示。
表2 食品化學(xué)課程考核環(huán)節(jié)和考核比例
表3 食品化學(xué)課程考核成績
該班級(29 人)的總評成績=期末考核成績(60%)+平時成績(15%)+實驗成績(25%)。由表3 的結(jié)果可以看出,該班食品化學(xué)課程總評成績的平均成績?yōu)?4 分。該班有16 人的總評成績≧74分,占該班人數(shù)的55.2%;有13 人的總評成績<74分,占該班人數(shù)的44.8%;有27 人總評成績≧60 分,占該班人數(shù)的93.1%;有2 人總評成績<60 分,占該班人數(shù)的6.9%。
在課程考核中93.1%的學(xué)生可以達到該門課程所對應(yīng)的指標(biāo)點要求,對于總評成績在60 分以下的學(xué)生,可以通過對該門課程的重修、自學(xué)以及教師輔導(dǎo)答疑,進行重考,取得相應(yīng)學(xué)分,達到該門課程所對應(yīng)的指標(biāo)點要求。
食品化學(xué)課程內(nèi)容與生物化學(xué)、食品營養(yǎng)學(xué)、食品分析、食品添加劑、食品風(fēng)味化學(xué)等課程存在一定的重復(fù),在授課過程中應(yīng)充分與其他相關(guān)課程組進行溝通,整合相應(yīng)內(nèi)容,突出食品化學(xué)課程的特點及重點。[8]比如可以適當(dāng)對維生素、礦物質(zhì)、酶、風(fēng)味或食品添加劑等內(nèi)容進行刪減,而將水分、糖類、脂類、蛋白質(zhì)作為食品化學(xué)課程的教學(xué)重點,突出食品主要組分在食品加工及貯藏過程中的功能作用。
教學(xué)質(zhì)量是保證學(xué)生得到良好知識傳授、形成和掌握系統(tǒng)知識體系的關(guān)鍵,教師的授課能力、課堂組織能力以及與學(xué)生互動溝通能力都對提高教學(xué)質(zhì)量起到重要作用。教師通過針對課程開展教研活動,如授課觀摩、說課、幕課等,有效提高教師的授課能力,同時嚴(yán)格學(xué)生作業(yè)和考試等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的具體要求,建立課程考核及其管理各環(huán)節(jié)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),通過督導(dǎo)專家聽課、同行和學(xué)生評教、課堂教學(xué)評估等評價指標(biāo)體系,保證課堂教學(xué)質(zhì)量。
食品化學(xué)課程的實驗內(nèi)容具有基礎(chǔ)性,要求學(xué)生具備牢固的食品化學(xué)理論知識,在實驗過程中使學(xué)生明白所涉及到的原理、概念,提高對現(xiàn)象的解釋能力及對問題的感性認(rèn)識。因此,針對食品中-SH和-S-S-基團含量的測定、影響酶促褐變的條件等基礎(chǔ)實驗類內(nèi)容,要求學(xué)生動手完成實驗,在做實驗過程中掌握埃爾曼法測定食品中-SH 和-S-S-基團含量的原理,以及酶促褐變發(fā)生所應(yīng)具備的條件,加深對所學(xué)知識的理解;針對食品膠體、肉的持水性等驗證性實驗,要求學(xué)生掌握食品膠體的產(chǎn)生方式,以及磷酸鹽對肉的保水性的影響,學(xué)生可以自行設(shè)計實驗,進行實驗探索。突出以學(xué)生為主體,提高學(xué)生參與實驗的積極性,提升學(xué)生的動手能力和思考能力。
有資料顯示,高校食品化學(xué)課程師資力量中,具有博士學(xué)位教師高于50%,副高以上職稱教師占80%,而食品化學(xué)實驗教學(xué)教師大多數(shù)為中級及以下職稱[9]。這反映出食品化學(xué)課程開展過程中存在重視理論課教學(xué),對實驗等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)重視程度不夠的現(xiàn)象。新疆大學(xué)于1985 年建立食品科學(xué)與工程本科專業(yè),目前擁有食品科學(xué)與工程碩士學(xué)位授權(quán)點,已經(jīng)形成本科、碩士連續(xù)的人才培養(yǎng)體系。目前我校食品化學(xué)授課教師具有副教授及以上職稱的教師數(shù)量相對不足,需要大力加強我校食品化學(xué)課程師資力量,在高層次人才引進方面要充分考慮工程背景,對現(xiàn)有的專任教師應(yīng)加強工程背景的要求及訓(xùn)練。
工程教育與實踐技能的培育是一項長期和艱巨的專業(yè)人才工程建設(shè)。針對食品化學(xué)課程的教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問題,運用工程教育認(rèn)證的核心理念,對該課程的教學(xué)目標(biāo)的形成、教學(xué)內(nèi)容的開展、教學(xué)模式及考評體系的建立等進行探討和改革,對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)和探索精神,提高學(xué)生的工程能力、綜合素質(zhì)和畢業(yè)競爭力都具有重要意義。