王 鋒,馬路凱,謝 曦,劉袆帆,劉東杰,彭進明,段鄧樂,王 琴,肖更生
(仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工食品學院,廣東 廣州 510225)
食品科學與工程類是我國工程教育認證中專業(yè)領域的重要組成部分,其中以食品科學與工程專業(yè)申請工程教育認證居多?!笆称钒踩珜W”作為食品專業(yè)大學生的一門專業(yè)基礎課程,具有較強的專業(yè)性、系統(tǒng)性和多學科高度交叉特性?!笆称钒踩珜W”課程可面向食品科學與工程、食品質量與安全、食品營養(yǎng)與健康等多個專業(yè)開設,注重培養(yǎng)具有食品基礎理論、實驗技能、工程實踐及設計等能力的專業(yè)技術人才[1]。將從“食品安全學”課程開設的必要性、課程教學現(xiàn)狀和工程化教學模式等進行論述,旨在將“食品安全學”的常規(guī)教學與工程化教育緊密結合起來,培養(yǎng)高素質技術型、復合型工程技術人才。
“食品安全學”課程工程化教學模式見圖1。
圖1 “食品安全學”課程工程化教學模式
“食品安全學”作為一門食品專業(yè)的基礎課程,通過課程學習使學生掌握食品安全理論知識和實際操作能力,能夠了解和解決復雜食品工程中的食品安全問題。因此,面向食品專業(yè)開設該課程,對食品科學基礎研究和工程科學研究具有重要意義[2]。
《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》是為推進健康中國建設,提高人民健康水平制定的國家戰(zhàn)略,第五篇的第十五章明確提出“保障食品藥品安全”。習近平總書記非常重視食品安全問題,多次對食品安全工作作出重要指示。對于食品專業(yè)大學生來說,開設“食品安全學”課程對于食品安全基礎知識和實驗技能的學習尤為重要,不僅加強了食品安全危害因子的來源、毒性作用和防控措施等內容的學習,還提高學生在工程化實踐中對食品安全的敏銳度,從工程化思維創(chuàng)新食品機械設備研發(fā)、食品加工工藝、食品工廠設計等實踐環(huán)節(jié),為食品產(chǎn)業(yè)領域的工程化實踐應用提供理論和技術支撐。
我國實施食品安全戰(zhàn)略,加強食品安全治理,助力健康中國建設。食品安全監(jiān)管體系建設倡導從農(nóng)田到餐桌的全過程監(jiān)管,從源頭關注全鏈條食品安全,這對于食品安全知識和技術的認知程度有著較高的要求。不同食品專業(yè)在強調專業(yè)特色的同時,對食品產(chǎn)業(yè)的安全問題、檢測技術、防控措施及工程實踐設計等都要有深入的了解,以食品安全為核心推進食品產(chǎn)業(yè)的高質量快速發(fā)展,也說明了“食品安全學”課程開設的必要性。
“食品安全學”課程涉及食品安全危害物種類、生物毒性、檢測技術、安全監(jiān)管等多個方面的教學內容,對于食品工程化專業(yè)技術人才的培養(yǎng)有很大的促進作用。這就要求食品工程化專業(yè)技術人才不僅需要深入了解食品加工全鏈條的關鍵點,更能以此作為工程化的切入點,以工程化要點去提高食品加工的安全性,減少食品加工過程潛在的安全隱患。此外,現(xiàn)代食品工程化發(fā)展引領食品工程新技術與新設備的高效創(chuàng)制,不僅涉及到食品加工新技術、冷鏈倉儲、食品新機械設備等,也涉及到很多食品安全知識體系[3]。
工程教育認證是一種基于OBE(Outcome Based Education) 理念以培養(yǎng)目標和畢業(yè)出口要求為導向的合格性評價?!笆称钒踩珜W”課程處于工程教育認證的核心課程支撐地位,承接“食品原料學”“食品添加劑”等前端課程和“食品分析技術”“食品安全與質量控制”等后端課程,與其他食品專業(yè)基礎課程共同構建了完善的課程體系,有利于培養(yǎng)學生的學習能力、創(chuàng)新能力、實踐能力等[1-2]。
傳統(tǒng)的課堂講授方式通常為授課教師單向的將知識傳遞給學生的一種“獨角戲”模式,學生本身參與感不強,且不利于激發(fā)學生的學習主動性和思考創(chuàng)新性[4]。例如,在“食品安全學”課程的食品污染物章節(jié),將講解到物理性污染、化學性污染和生物性污染等對食品安全的影響,較為枯燥的授課使得師生互動較少,課堂內容學習效果滿意度不高。在加工食品的安全性章節(jié),將會介紹到油脂和油炸食品、發(fā)酵食品及其他食品等內容,如果只是簡單的敘述不同加工食品存在的安全隱患,對于學生的教學不夠深刻,就需要思考如何將食品加工工藝與食品加工危害物的產(chǎn)生有機結合起來,如何將加工過程以動態(tài)模式展現(xiàn)出來,同時輔以危害物生產(chǎn)的化學反應,加強教學內容的模式轉變和授課方式。
課程內容多由任課教師根據(jù)教學大綱來設計完成,存在理論強、實踐弱等不足。開展的實驗教學形式較為單一,多為食品中基礎化學指標的測定,并不能很好地培養(yǎng)學生工程化思維和實踐能力。尤其是涉及到食品機械設備相關領域的內容,“食品安全學”課程的理論知識與之存在一定的脫節(jié),食品安全危害因子與食品機械設備就很難結合起來。學生不能很好將理論知識應用到工程化實踐中,缺乏豐富的實踐經(jīng)驗,對食品產(chǎn)業(yè)中的技術瓶頸和復雜工程問題不能熟練應對和解決。盡管“食品安全學”課程作為食品專業(yè)的基礎課程,但不同食品專業(yè)對于該課程的授課計劃并不能完全一致,這也使得課程的教學安排存在很大的差異。
“食品安全學”課程涉及到“食品科學”“毒理學”“分析化學”“免疫學”“流行病學”等多學科內容,但受限于該課程課時的安排,通常無法在課堂中講授其他交叉學科的相關知識?,F(xiàn)代食品工業(yè)發(fā)展迅速,尤其是一些食品工程高新技術與設備的研發(fā)和創(chuàng)新,對于食品工業(yè)的發(fā)展具有重要推動作用。例如,目前預制菜產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展,更多涉及到預制菜加工設備的研發(fā)和預制菜工廠的設計等,其中綜合了物理、化學、經(jīng)濟學等多學科的內容。然而由于不同課程的設置存在很大的脫節(jié),如果前期沒有學習過“食品工程高新技術與設備”“食品經(jīng)濟學”等相關課程,可能無法將食品安全與之很好融合。此外,由于授課教師的專業(yè)背景不同,無法將交叉學科知識貫穿于“食品安全學”授課內容,對該課程的內容體系建設和教學安排提出了很大的挑戰(zhàn)。
根據(jù)工程教育認證標準,提出本專業(yè)培養(yǎng)目標、畢業(yè)要求和培養(yǎng)方案;根據(jù)“食品安全學”的授課內容,將相關章節(jié)內容進行歸納匯總,構建模塊化的課程體系,便于授課講解和學生學習。為了便于課程工程化教學模式的實施,可以以課程設計模式拓展教學內容,以“食品安全學”為基礎,將其與其他食品工程相關課程聯(lián)系起來,共同開展課程設計環(huán)節(jié),進一步優(yōu)化教學內容和課程體系,“食品安全學”課程體系的設置應支持專業(yè)畢業(yè)要求的達成。此外,完善傳統(tǒng)的期末考試課程考核模式,以課堂考勤、小組報告考核、課程論文與期末考試相結合的形式進行最終考核,加強和完善課程過程化考核方式,改變學生平時學習不認真、終考突擊復習的學習模式。
開展“食品安全學”課程公開課、翻轉課堂、課程思政教學等多形式的現(xiàn)代化教學模式,利用課堂講授、實地參觀、小組探討、企業(yè)課堂、虛擬仿真、課程實踐等多種形式教學安排。以翻轉課程授課模式結合案例分析形式進行課堂教學,加強師生課堂互動交流,激發(fā)學生的課程學習興趣和熱情,提高課程教師教學和學生學習效果[5]。例如,將“食品安全學”課程“食品污染物的分類”內容與“食品工廠設計”課程“工廠衛(wèi)生”內容相結合,針對食品中不同污染物(物理性污染物、化學性污染物和生物性污染物) 進行針對性分析,在工廠設計過程中提出相應的設計要點和解決策略。在加工食品的安全性章節(jié),以虛擬仿真形式將油炸食品的加工工藝和加工危害物的產(chǎn)生形象展示出來,便于學生對加工食品的安全性內容的理解和思考,同時可以借此提出油炸設備的研發(fā)思路,探討如何通過對現(xiàn)有油炸設備的改進減少加工危害物的產(chǎn)生,進一步開展油炸設備的工程化實踐教學。
在傳統(tǒng)的課堂教學中,理論教學內容通常以實驗教學形式進行進一步實踐。目前,實驗性教學課程多局限于實驗條件、實驗經(jīng)費等,因而開展的實驗教學多為普及性教學,內容較為簡單、形式較為單一,不能很好地與相關課程聯(lián)系起來,對于工程化實踐素質的培養(yǎng)顯得尤為不足。此外,“食品安全學”的實驗教學多為化學指標的測定,實驗教學內容多已固定,前沿內容更新較少,缺少學生提出問題、查閱資料、解決問題的思維和能力。因此,可以通過多樣化的實驗教學形式,開展面向工程化實踐的實驗教學改革,培養(yǎng)學生實驗設計、數(shù)據(jù)分析、文獻查閱等多方面的工程化實踐能力。此外,加強實踐環(huán)節(jié)教學安排,深化校企產(chǎn)學研合作,注重“雙師型”教師隊伍建設,積極推進學生進企業(yè)參觀、進企業(yè)實習、進企業(yè)生產(chǎn)等多形式的實踐活動,將課程理論知識和工程實踐充分融合,強化課程的工程實踐,培養(yǎng)“工程化”實踐能力,提高學生的食品工程問題分析與解決能力[6-7]。例如,以食品安全與加工設備創(chuàng)制為基礎推進大學生創(chuàng)新項目的實踐環(huán)節(jié),以大學生創(chuàng)新項目形式推進課程的建設,共同創(chuàng)建“食品安全學”課程工程化實踐體系。以企業(yè)實際生產(chǎn)需求為基礎,大力推進校企產(chǎn)學研合作,培養(yǎng)新工科大學生在企業(yè)實際生產(chǎn)中的創(chuàng)新意識和實踐能力[8]。
“食品安全學”課程工程化教學融入點與思路見表1。
表1 “食品安全學”課程工程化教學融入點與思路
在當前專業(yè)工程教育認證背景下,“食品安全學”課程作為食品專業(yè)的基礎核心課程,課程教學不僅是進行理論知識的講授,在教學中更應該完善多交叉學科的課程體系建設、開展現(xiàn)代化課堂教學模式、加強工程化實踐教學環(huán)節(jié),以工程化教學模式凸顯“食品安全學”的教學要點,以工程化思維開展課程的教學與實踐的融合,以期培養(yǎng)大學生的學習能力、創(chuàng)新能力和工程實踐能力。