于泓鵬 劉曉麗 段雪娟 吳克剛 何東 柴向華

摘? 要：實踐教學是食品科學與工程專業(yè)培養(yǎng)專業(yè)人才的重要環(huán)節(jié)，作為實踐教學重要場所的實驗室建設尤為重要。文章以工程教育認證為鍥機，剖析食品專業(yè)實驗教學的現(xiàn)狀和問題，根據(jù)食品加工行業(yè)生產(chǎn)多樣化、一體化、系統(tǒng)化的特點，提出加工單元模塊化教學，以綠色加工示范平臺為基地，以多模塊加工單元為實驗形式，圍繞專業(yè)要求設置不同的實驗內(nèi)容，合理分解實驗打分項目，量化評價標準，構(gòu)建科學的食品實驗教學體系。項目的實施使學生熟悉科研設計的基本思路并掌握食品加工工藝流程和技術(shù)，專業(yè)素質(zhì)進一步提升。

關鍵詞：食品科學與工程;實踐教學;模塊化;教改;實驗室建設

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）14-0086-04

Abstract： Practical teaching is an important part of cultivating professional talents in food science and engineering， and the construction of laboratories as an important place for practical teaching is particularly important. That is， based on the green processing demonstration platform and the multi-module processing unit as the experimental form， different experimental contents are set around the professional requirements， experimental scoring items are reasonably decomposed，and evaluation standards are quantitative so as to construct a scientific food experimental teaching system. That is， with the green processing demonstration platform as the base and the multi-module processing unit as the experimental form， different experimental contents are set up around the professional requirements， the experimental scoring items are accurately decomposed， evaluation criteria are reasonable quantitative， so as to build a scientific food experimental teaching system. The implementation of the project enables students to familiarize themselves with the basic ideas of scientific research and design and master the process and technology of food processing， thereby improving their professional quality.

Keywords： food science and engineering; practical teaching; modularization; educational reform; laborator yconstruction

食品科學與工程專業(yè)是一個實踐性很強的應用型專業(yè)，它對學生實踐創(chuàng)新能力的要求較高，專業(yè)實驗教學是學生掌握專業(yè)技能、培養(yǎng)學生實踐能力和創(chuàng)新能力不可替代的環(huán)節(jié)，是學生在校期間獲得實踐能力和職業(yè)綜合能力的最主要途徑和手段[1]。位處食品產(chǎn)業(yè)強省廣東省的廣東工業(yè)大學非常重視培養(yǎng)食品專業(yè)人才實踐創(chuàng)新能力，在進行代表著工程教育最高等級認證的工程教育專業(yè)認證的過程中[2]，對食品專業(yè)實驗室的建設進行一些摸索，剖析了現(xiàn)在食品科學與工程專業(yè)實驗教學的現(xiàn)狀和共性問題，并針對共性問題從實驗室布局改造和實驗教學體系兩方面對食品專業(yè)實驗教學進行了大膽的改革和創(chuàng)新，取得了一定的效果。

一、食品專業(yè)實驗教學現(xiàn)狀與問題

食品專業(yè)實驗教學由于經(jīng)費、面積、學時、實驗項目雜、種類多等方面的原因，長期以來存在下列幾方面的問題。

（一）實驗項目設置碎片化

實驗項目開設比較碎片化，一方面是由于食品種類眾多、原料成分各異，實驗方法、原理千差萬別;另一方面是實驗場地、學時限制，僅能開設代表性的實驗項目，功能定位單一[3]，未能讓學生較全面地了解相關實驗。以專業(yè)基礎實驗課食品分析為例，僅僅開設化學分析方法檢測食品幾大常規(guī)成分，而感官檢驗法及食品中有害物質(zhì)、食品添加劑等的檢測分析涉及較少。

（二）開設實驗在食品加工全產(chǎn)業(yè)鏈中覆蓋面小

食品工藝學類實驗未覆蓋食品生產(chǎn)的整個工藝流程，一方面場地限制或缺少相關設備，實驗室可供學生選用的設備和技術(shù)有限;另一方面學時有限，學生未能了解食品加工的全流程，這些都極大限制了學生實踐、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[4-5]。

（三）實驗操作掐頭去尾

實驗設置相對獨立，不夠系統(tǒng)[6]。即便是食品專業(yè)綜合實驗，大多數(shù)實驗都是僅僅停留在制備階段，前面的原料預處理，后續(xù)的包裝、貯藏、檢測都沒有涉及到。

（四）實驗開設水平不高，創(chuàng)新性不強

專業(yè)實驗的開設都是圍繞現(xiàn)有儀器來設置的，而現(xiàn)有設備多是常規(guī)的加工、分析檢測設備，分析加工設備較為單一，進而影響了開設實驗的水平，也使得學生在有限的設備資源里局限重重，實驗創(chuàng)新性不強[7]。

（五）教學內(nèi)容陳舊單一

實驗教學的內(nèi)容陳舊、簡單、重復，缺乏研究性、綜合性和設計性。驗證性的實驗要求不高，只需要學生按照教材上或者老師給出的步驟進行實驗操作，這樣導致了學生缺乏創(chuàng)新意識，以及分析問題和解決問題的能力。

（六）學生實驗安全意識薄弱

學生進入實驗室之前未得到系統(tǒng)的實驗室安全知識培訓，未建立實驗室安全的考核制度，學生對實驗室安全不重視[8]。

（七）實驗成績評價機制有待完善

實驗成績的評價是學生學習的指揮棒，評價標準不清晰、未量化，評價體系相對單一，指導教師評價主觀隨意，挫傷了學生學習的積極性，對學生相關能力的評估不準確[9]。

二、實驗教學的改革與創(chuàng)新

社會需求決定了學生的培養(yǎng)目標，依據(jù)培養(yǎng)目標制定的畢業(yè)要求及培養(yǎng)方案需要符合相關產(chǎn)業(yè)的需求，根據(jù)食品加工行業(yè)生產(chǎn)多樣化、一體化、系統(tǒng)化的特點，提出加工單元模塊化實驗教學，以綠色加工示范平臺為基地，以多模塊加工單元為實驗形式，圍繞專業(yè)要求設置不同的實驗內(nèi)容，合理分解實驗打分項目，量化評價標準，以期解決食品專業(yè)實驗教學的諸多問題。同時引入特色領域產(chǎn)學研項目，通過設備模塊化連接，使平臺應用范圍進行延伸，促進多個領域的研究，并帶動本科生和研究生的創(chuàng)新實踐活動。

（一）實驗室改造及實施方案

廣東工業(yè)大學近幾年加大對食品專業(yè)實驗室建設的投入，購置了原料處理、提取、殺菌、檢測、感官鑒定、封裝的多套實驗設備，再加上原有實驗設備，實驗場所空間日漸趨緊，為此專業(yè)整合實驗設備，優(yōu)化實驗室布局，建立適應模塊化實驗教學的食品加工模塊實驗室。

模塊化食品加工實驗室的建設具有下面三個特點。 （1）實驗室將食品加工生產(chǎn)線分解為七個加工單元模塊：原料處理區(qū)、成分提取區(qū)、蒸餾純化區(qū)、調(diào)配均質(zhì)區(qū)、殺菌區(qū)、灌裝封裝區(qū)、原料及成品檢驗區(qū)，每個加工單元模塊有多種加工設備可供選擇。

（2）可以根據(jù)加工食品的工藝將加工單元模塊之間軟性連接，加工設備之間靈活組合，便于學生自由組合不同的加工技術(shù)，適應不同類型的食品加工或原材料處理。

（3）每個加工單元模塊設置多種食品加工技術(shù)及相關設備，盡量涵蓋不同類型的食品加工技術(shù)，且便于學生對比分析不同加工技術(shù)的優(yōu)劣，例如成分提取區(qū)既設有蒸餾、萃取、壓榨等常規(guī)提取設備，也有微波輔助、分子蒸餾、超臨界萃取等食品加工的新設備供學生選擇，涵蓋了固體、液體等多種形態(tài)原料的提取。原料及成品檢驗區(qū)既設有凱氏定氮儀、索氏提取儀等常規(guī)檢測設備，也有穩(wěn)定性分析儀、電子鼻、電子舌等檢測新設備，涵蓋了營養(yǎng)素分析、微生物檢測、感官鑒定等多種食品分析方法。

食品加工模塊設置如圖1所示。

（二）構(gòu)建科學的食品專業(yè)實驗教學體系

1. 基于食品加工模塊平臺靈活性，變被動學習為主動學習

使學生對食品行業(yè)的生產(chǎn)工藝流程有一個系統(tǒng)完整的了解，改變過去學生僅按照由教師設計的試驗方案進行實驗操作，變?yōu)樽寣W生參與實驗方案的設計，通過查閱各種文獻資料，對比模塊內(nèi)不同實驗方法，優(yōu)化實驗方案，充分調(diào)動學生的積極性和主動性，給予學生較大的自由空間，提高學生的創(chuàng)新能力和思考問題的能力。

2. 以加工模塊為基礎，修訂食品專業(yè)實驗教學大綱

實驗教學遵循漸進式人才培養(yǎng)模式，在實驗環(huán)節(jié)形成從基礎實驗→專業(yè)實驗→綜合性實驗→創(chuàng)新實驗，逐步提高學生的工程實踐能力。

專業(yè)基礎實驗：從知識點出發(fā)，開設一系列基礎性認知驗證實驗，通過實驗活動使學生掌握基礎的化學反應、食品分析、食品工藝的基礎實驗和原理。

專業(yè)綜合實驗：以加工模塊為單元，對比開設具體食品加工技術(shù)實驗，將專業(yè)基礎實驗的內(nèi)容串聯(lián)起來，構(gòu)建具體加工技術(shù)的實驗內(nèi)容，讓學生熟悉食品加工的工藝和流程。

專業(yè)創(chuàng)新實驗：組合食品加工模塊，選擇食品加工技術(shù)，創(chuàng)新性的加工食品。將學生分為若干小組，小組成員通過查閱文獻、小組討論，在老師的指導下確定創(chuàng)意食品加工的具體方向，成員分工合作設計工藝流程，對比選擇加工方法，制備產(chǎn)品，并通過食品分析評估最終產(chǎn)品。

3. 引入特色領域產(chǎn)學研項目，延伸平臺應用范圍

結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)需求，引入學科特色領域產(chǎn)學研項目，實現(xiàn)食品的試制，同時通過設備模塊化鏈接，使平臺應用范圍延伸至新型調(diào)味料開發(fā)、海產(chǎn)品開發(fā)、天然功能性成分的開發(fā)，促進多個領域的研究，并帶動本科生課外創(chuàng)新實踐活動，通過引導學生參加課外創(chuàng)新項目，一定程度上彌補了課內(nèi)學時不足、實驗項目碎片化、內(nèi)容覆蓋面窄的不足。

4. 建立可量化的實驗成績評價機制

專業(yè)制定了《課程考核和課程目標達成度評價機制》，是課程考核及課程目標達成度評價的政策文件，包括實驗課程的評價機制，依據(jù)此機制，專業(yè)指導實驗課程合理分解實驗評價打分項，量化各打分項的評價標準，指引學生實驗過程注重各分項完成情況，注重實驗安全操作和過程性評價，切實提高學生分析與解決實際問題的能力，提高專業(yè)綜合素質(zhì)，為學生步入社會奠定堅實的基礎。一門食品專業(yè)實驗課的評分標準見表1。

從實驗預習、實驗操作、實驗安全意識、實驗器材規(guī)整、實驗數(shù)據(jù)處理、實驗結(jié)果分析六個角度進行評價。其中實驗預習是考察學生能否根據(jù)實驗原料特性選擇恰當?shù)膶嶒灧桨?實驗操作、實驗安全意識、實驗器材規(guī)整和實驗數(shù)據(jù)處理重在考察學生能否安全地開展實驗研究和進行數(shù)據(jù)處理;實驗結(jié)果分析需要學生識別和判斷引起實驗誤差的關鍵環(huán)節(jié)和注意事項。評分標準會在課前公布，給學生解讀，指引學生實驗課程的學習要點，部分評價指標采用學生互評和教師評價相結(jié)合。

三、項目預期的成果和效果

通過模塊化實驗教學的實施我校食品專業(yè)探索了適合廣東食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特色化教學模式。本次實驗教學改革的實施，使學生學習的主動性大大提高，讓學生熟悉了科研設計的基本思路并掌握食品加工工藝流程和技術(shù)，使學生專業(yè)素質(zhì)進一步提升，激發(fā)學生的實踐創(chuàng)新意識，提高學生利用理論知識解決實際問題的能力，為學生工程能力的培養(yǎng)奠定堅實的基礎，參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、各類科技大賽人數(shù)逐年增多，且獲獎人數(shù)不斷增加。2016-2018年大學生創(chuàng)新項目立項達48項，參加學生達156人，占2016-2018級學生總數(shù)的56%，食品專業(yè)學生參加挑戰(zhàn)杯等各類學科競賽獲獎情況達到27項。在建設過程我校食品科學與工程專業(yè)2018年申請工程教育專業(yè)認證，當年申請受理，2019年通過專業(yè)自評，2020年9月專家進校，并受到了專家的肯定。

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基金項目：廣東工業(yè)大學重點專業(yè)建設項目“基于工程教育認證建設食品科學與工程專業(yè)”[廣工大教字（2019）70號];廣東工業(yè)大學特色專業(yè)建設項目“基于OBE理念的食品科學與工程專業(yè)教學機制建立”[廣工大教字（2020）22號]

作者簡介：于泓鵬（1979-），男，漢族，河南商丘人，工學博士，副教授，系主任，研究方向為食品科學。