汪 薇,任文彬,白衛(wèi)東,于 輝,高蘇娟,劉功良
(仲愷農(nóng)業(yè)工程學院 輕工食品學院,廣東 廣州510225)
根據(jù)國家級一流課程“雙萬計劃”建設要求,聚焦新工科、新農(nóng)科、新文科建設,做好一流本科課程建設規(guī)劃,構建知識、能力、素質(zhì)有機融合的課程體系,示范帶動課程建設質(zhì)量水平的整體提升,形成具有學校品牌特色的一流本科課程體系[1-3]。一流本科課程要求教學理念先進,強化課程思政,體現(xiàn)以學生發(fā)展為中心,致力于開啟學生內(nèi)在潛力和學習動力,注重學生德智體美勞全面發(fā)展;課程目標符合學校辦學定位和人才培養(yǎng)目標,注重對學生的知識、能力、素質(zhì)培養(yǎng);課程教學設計科學合理;課程內(nèi)容結構符合學生成長規(guī)律,依據(jù)學科前沿動態(tài)與社會發(fā)展需求動態(tài)更新知識體系,契合課程目標;教學組織與實施突出學生中心地位;采用多元化考核評價、過程可回溯等。
“食品生物化學”屬于學校輕工食品學院的核心專業(yè)基礎課,于1996年被評為校級合格課程,2003年被評為校級優(yōu)秀課程,2014年被評為校級精品課程,2015年被評為省級精品資源共享課,并于2018年順利結題,2017年起開始借助學習通等網(wǎng)絡平臺,輔助教學,探索混合教學的新模式。
然而,“食品生物化學”的內(nèi)容繁多,抽象難懂,分子結構式和化學反應方程式多、代謝途徑復雜,如何幫助學生克服畏難心理,提高學生的學習興趣?如何利用網(wǎng)絡教育和人工智能優(yōu)勢,以學生為中心,創(chuàng)新課堂教學和學習的方式?教學內(nèi)容如何結合思政教育、結合產(chǎn)業(yè)、行業(yè)和科研動向,結合學生學情,不斷創(chuàng)新?實踐環(huán)節(jié)如何設置和實施,才能更好地提高學生的實驗操作能力、創(chuàng)新應用能力,以及培養(yǎng)科學創(chuàng)新的思維?評價方式如何設置更加全面有效?基于這些思考和問題,對“食品生物化學”課程的建設進行了如下探究和實踐。
課程內(nèi)容采用“四次重構”,使教學內(nèi)容不斷創(chuàng)新。第一,課前教師通過網(wǎng)絡學習平臺發(fā)布學習任務,并進行課前測驗,根據(jù)學生的學習反饋情況,提取教學重點,實現(xiàn)第1次教學內(nèi)容的重構;第二,根據(jù)課中的學習反饋情況,結合產(chǎn)業(yè)行業(yè)熱點,設計討論主題、拓展任務等內(nèi)容,鞏固難點,實現(xiàn)第2次教學內(nèi)容的重構;第三,根據(jù)課后的學習反饋情況,結合科研前沿熱點,設計實踐環(huán)節(jié)的訓練內(nèi)容和重點,應用創(chuàng)新,實現(xiàn)第3次教學內(nèi)容的重構;第四,根據(jù)實踐環(huán)節(jié)的學習反饋情況,調(diào)整下一個教學周期中該知識點的教學內(nèi)容,提升創(chuàng)新,實現(xiàn)第4次教學內(nèi)容的重構。如此進行,不僅根據(jù)不同專業(yè)不同學生的學習情況,對教學內(nèi)容進行及時調(diào)整,進行特色教學,還能將當前的行業(yè)動態(tài)和科研熱點融入理論教學中,不斷更新和重構教學內(nèi)容,使教學內(nèi)容具有先進性、前瞻性和創(chuàng)新性。
根據(jù)專業(yè)認證的核心指導思想,課程實施以學生為中心、能力提升為導向的全過程教學設計。
課前借助學習通等網(wǎng)絡平臺,以微課和資源推薦的方式,讓學生自主學習概念性的知識,并對理解和分析性的內(nèi)容搭建初級知識系統(tǒng),夯實基礎。這樣既可以促進學生自主的主動學習和思考,也可以讓教師在課堂上集中時間和精力關注于重難點知識,如生物大分子的概念、分類、結構和理化性質(zhì)等內(nèi)容,學生進行自主學習能夠理解大部分的內(nèi)容。而一些不太容易理解的內(nèi)容,可以結合課前推薦的資源進行思考,并且期待課堂上教師的講解,不僅能給學生帶來聽課的驅(qū)動力,還能促進學生自主學習與思維能力提升,有助于提高學習效果。
課中教師可根據(jù)教學內(nèi)容靈活采用不同的教學方法,如引領式自主學習、主題探究式協(xié)作學習、情景教學等方式,落實重難點。重難點內(nèi)容根據(jù)性質(zhì)的不同可分為理解型、分析型和應用型,針對不同類型的知識點,可選取案例教學、小組協(xié)作、主題匯報、課堂點評等不同的教學方法使學生深入理解重難點知識。
課后主要借助網(wǎng)絡學習平臺,通過布置拓展任務和開展主題討論,對所學內(nèi)容進行鞏固和提升。此外,拓展任務可由學生根據(jù)個人能力和興趣靈活選取,達到個性化教學的目的,可培養(yǎng)學生獨立思考、探索、學習、研究等能力。
通過培養(yǎng)學生的設計思維、批判性思維、發(fā)散性思維,最終培養(yǎng)大學生快速學習、有效學習、終身學習的意識和能力。
基于能力提升為導向的全過程教學設計見表1。
表1 基于能力提升為導向的全過程教學設計
實踐環(huán)節(jié)采取三維一體的訓練模式,以興趣小組為載體,以科研項目為依托,以學科競賽為契機,提高學生的創(chuàng)新實踐能力。有機整合了教師的啟發(fā)引導與學生的主動體驗過程,凸顯了學生創(chuàng)新興趣、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),把綜合創(chuàng)新能力訓練融入實踐訓練全過程[4-6]。
學院自2004年陸續(xù)成立了食品添加劑興趣小組、食品感官評價興趣小組、食品發(fā)酵興趣小組、果蔬加工興趣小組、食品焙烤興趣小組等5個不同方向的興趣小組。興趣小組經(jīng)常邀請校內(nèi)外專家開展各種專題講座,并開展豐富多彩的科學實驗和研究。以興趣為導向,激發(fā)學生將理論應用于實踐并進行拓展,有利于提升學生的專業(yè)素養(yǎng)和創(chuàng)新應用能力。
積極引導學生參與大創(chuàng)項目、企業(yè)項目、科研項目、自選項目等科研項目,在教師的指導下,運用所學習的專業(yè)理論知識和活泛的思維,通過查閱資料、小組討論、教師指導等為企業(yè)解決技術難題或進行創(chuàng)新研究,有利于培養(yǎng)學生的科學思維模式和科研實踐能力。
鼓勵學生參與各種生化技能競賽、挑戰(zhàn)杯比賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等,不僅能培養(yǎng)學生堅持不懈、吃苦耐勞、團隊協(xié)作等品質(zhì),同時訓練提高學生的實驗操作、PPT制作、邏輯分析、報告撰寫、口頭表達、時間管理等綜合能力[7]。
由此可見,在課前、課中、課后及實踐4個環(huán)節(jié),進行基于能力提升為導向的全過程教學設計可達到夯實基礎、落實重難點、鞏固提升、應用創(chuàng)新等4個層次的能力提升。
課程注重融合思政教育,培養(yǎng)學生誠實守信的作風,謙虛謹慎、規(guī)范務實的科學態(tài)度,加強對學生的社會責任感,對事物本質(zhì)規(guī)律的敬畏感和實事求是的精神,以及民族產(chǎn)業(yè)和鄉(xiāng)村振興的使命感等思想道德建設和愛國情懷的培育[8-11]。
針對低聚糖的功能、必需氨基酸、不飽和脂肪酸、油脂選購的科學依據(jù)、蛋白質(zhì)和核酸變性對人體的影響等理論知識,可結合幾大類營養(yǎng)物質(zhì)保障國民健康及體質(zhì)的意義進行拓展和探討。
而基因編輯操作、氨基酸與核酸測序、制糖行業(yè)、氨基酸口服液行業(yè)、酶制劑行業(yè)等國內(nèi)外最新動態(tài),民族產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,鄉(xiāng)村振興工作的具體落實等內(nèi)容,可促進學生了解幾大類營養(yǎng)物質(zhì)的科研進展及生產(chǎn)實踐現(xiàn)狀。
針對丙酮酸代謝去路與乙醇發(fā)酵、乳酸發(fā)酵的關聯(lián),拓展聯(lián)系到釀酒產(chǎn)業(yè)、發(fā)酵乳制品產(chǎn)業(yè)、泡菜產(chǎn)業(yè)等;尿素循環(huán)的代謝過程及其對發(fā)酵食品中氨基甲酸乙酯調(diào)控的意義;食品制造過程中生物胺的代謝及調(diào)控措施等內(nèi)容,可使學生了解幾大類營養(yǎng)物質(zhì)代謝過程及其在食品制造中的應用。
生糖氨基酸和生酮氨基酸的關聯(lián)及作用、人體尿酸過高的原因及調(diào)控措施、人體為什么自身不能合成必需脂肪酸-亞油酸和亞麻酸、甘油三酯的降解與人體血脂調(diào)控的關聯(lián)等內(nèi)容,可使學生了解幾大類營養(yǎng)物質(zhì)對人體健康調(diào)控的影響及意義。
實驗課嚴格執(zhí)行規(guī)章制度,培養(yǎng)學生的自律意識和能力。分小組進行實驗內(nèi)容授課,鍛煉學生協(xié)調(diào)溝通、時間觀念及多向交流的團隊合作技能。實驗課安排課后打掃,幫助學生培養(yǎng)良好的衛(wèi)生習慣和責任心。“食品生物化學”的實驗課與食品產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)實際密切相關,結合安全教育、蛋白質(zhì)的分離制備與純度鑒定、卵磷脂的分離與鑒定、精油的制備、色素的制備與鑒定質(zhì)含量、糖酵解中間產(chǎn)物的鑒定、脂肪酸的β-氧化——酮體測定法等與食品產(chǎn)業(yè)密切相關的過程環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生誠實守信的作風,謙虛謹慎、規(guī)范務實的科學態(tài)度,與培養(yǎng)學生以人為本、團隊協(xié)作相結合,培養(yǎng)學生的安全意識和安全質(zhì)量監(jiān)控意識,增強學生“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”的實操能力。
評價體系不再局限于只包含考勤和課堂表現(xiàn)的平時成績及期末考試成績,充分利用學習通、雨課堂等網(wǎng)絡學習平臺,獲得即時性、形成性的教學全周期數(shù)據(jù)反饋。評價內(nèi)容全面,包括觀看視頻時長、文獻閱讀進度、章節(jié)測試結果、簽到考勤情況、課堂互動表現(xiàn)、小組討論情況、拓展任務完成情況、訪問次數(shù)、實驗成績、期末成績等10多個方面。評價主體多樣化,除了教師,還包括網(wǎng)絡學習平臺、助教、學生等。評價可追溯、更全面、更客觀,更能反映出學生的學習狀況和學習水平。
全面的學習追蹤評價體系見表2。
表2 全面的學習追蹤評價體系
學生的學習積極性顯著提高,綜合成績明顯提升,由課程改革之前的平均分60分左右,提升至70分以上。
學生的科研素養(yǎng)和創(chuàng)新應用能力明顯提高。獲得國家級、省級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目近20項,且項目數(shù)逐年上升。近3年,本科生發(fā)表SCI論文1篇,EI論文2篇,在中文核心期刊上發(fā)表近100篇科技論文,獲得授權發(fā)明專利近10項。競賽成果豐碩,獲得廣東省生物化學技能競賽一等獎1次、三等獎2次,獲得“眾創(chuàng)杯”大學生啟航賽金獎、全國第一屆“百頤年杯”大學生代餐粉設計創(chuàng)新大賽三等獎、廣東大學生科技創(chuàng)新培育專項資金、第一屆粵港澳大灣區(qū)大學城創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目及廣東大學生創(chuàng)業(yè)大賽銀獎2項。
教師的教學能力明顯提升。團隊教師前后獲得“廣東省優(yōu)秀青年教師”、校級“十佳教師”、校級“優(yōu)秀教師”、校級“千百十培養(yǎng)對象”等榮譽稱號。學生評教均在90分以上,督導評教的成績均在95分以上。