羅鳳蓮,羅潔,劉霞,周玥,李脈泉,石星波
湖南農(nóng)業(yè)大學 食品科學技術(shù)學院(長沙 410128)
OBE(Outcome-based Education)理念即成果導向或目標導向教育理念,與工程教育人才培養(yǎng)的理念一致,越來越受到關(guān)注[1-3]。“食品分析”是專門研究各類食品組成成分的檢測方法及有關(guān)理論,進而評定食品品質(zhì)的一門技術(shù)性和應(yīng)用性很強的學科,是食品科學與工程類專業(yè)的核心課程?;贠BE理念進行“食品分析”課程教學改革主要探討三大問題,即課程目標與要求、如何達到既定目標、結(jié)果評價與反饋。
“民以食為天,食以安為先”。食品安全事關(guān)企業(yè)發(fā)展、百姓安康和社會穩(wěn)定,食品安全與否,需要通過分析檢驗的數(shù)據(jù)來說話,食品安全離不開食品分析。食品分析是測定食品組分含量的“眼睛”,有了食品分析的“火眼金睛”,食品安全才有保障。通過課程的學習使學生掌握食品分析檢測的基本知識和理論,提高學生綜合分析問題和解決問題的能力,滿足食品理化分析、質(zhì)量控制、科學研究等方面人才培養(yǎng)的教學需要。結(jié)合湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案要求,“食品分析”的課程目標與畢業(yè)要求如表1所示。
表1 課程目標與畢業(yè)要求的對應(yīng)矩陣關(guān)系
教學知識點分散抽象,與先修課程交叉內(nèi)容較多?!笆称贩治觥敝饕芯渴称分胁煌M分的分析檢測方法,包括適用范圍、測定原理、儀器試劑、操作步驟、結(jié)果計算、注意事項等。由于食品種類繁多,組成成分復雜,不同食品樣品選用的預處理方法、測定方法可能不同。不同分析方法都是建立在檢測目標物的理化性質(zhì)基礎(chǔ)之上,檢測目標物的理化性質(zhì)知識點在其他先修課程或有涉及,因時間原因可能需要重新?lián)焓埃碚摻虒W學時有限,與其他先修課程交叉內(nèi)容無法詳細拓展,只能概括地介紹某些檢測方法的原理,導致學生不能很好地理解掌握,學生學習的主動性積極性不高。
教學方法相對單一?!笆称贩治觥闭n程原采用傳統(tǒng)的多媒體教學形式,雖然信息量大、傳授的知識點多,但是效果卻不敢恭維,學生真正留下來的并不太多[4-5]。傳統(tǒng)教學通常以教師主動講授,學生被動接受為主,不利于學生主動學習能力和團隊合作、溝通表達能力的培養(yǎng),也不符合工程教育認證的標準。傳統(tǒng)教學多注重單個知識點的講解,不僅沒有充分考慮學生的學習感受,還未能有效培養(yǎng)學生解決復雜工程的能力,特別是對于培養(yǎng)學生綜合設(shè)計能力、解決食品領(lǐng)域的復雜工程問題及創(chuàng)新意識存在欠缺。
考核方式比較單一?!笆称贩治觥闭n程考核通常采取平時簽到和期末考試相結(jié)合的方式,從歷屆學生的期末考試成績與其實際動手能力來看,期末考試成績不能完全體現(xiàn)出學生對于分析操作技能的掌握程度,兩者存在一定偏差。
結(jié)合OBE理念、專業(yè)培養(yǎng)目標和課程教學目標對“食品分析”教學改革進行探索,開展線上線下混合式教學方法(見圖1)。
圖1 “食品分析”課程的教學方法
2.2.1 靈活運用現(xiàn)有多媒體資源,實現(xiàn)線上線上混合式教學
在教學過程中充分利用各種線上教學資源,如“中國大學慕課”“超星學習通”“智慧樹”等,同時,教師通過查詢食品組分的國家標準方法及相關(guān)參考文獻拓展資料,制作ppt課件,準備作業(yè)及試題庫,錄制章節(jié)知識點視頻等,提前發(fā)布資源信息,要求學生做好線上預習及線上學習。根據(jù)知識點的特點采取不同的教學方式,對于簡單容易、一看就懂的知識點,要求學生自學并完成課后作業(yè)。對于難以理解掌握的重難點知識點,要求學生事先完成預習。在此基礎(chǔ)上,教師在線下授課時可以有針對性地進行充分講解,一方面可加深學生對重難點知識點的理解,另一方面可以調(diào)動學生的學習積極性,同時也可培養(yǎng)學生的自學能力。
2.2.2 采用多元化教學形式,提升學生的學習興趣和學習效果
教學中采用導入法、案例法、比較法、翻轉(zhuǎn)課堂等形式[6],豐富教學形式,提高學生的學習興趣,培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力。
2.2.2.1 導入法
如講授食品中氨基酸態(tài)氮含量的測定,以學生買醬油的親身經(jīng)歷進行引導,引出醬油類調(diào)味品的品質(zhì)(特級、一等、二等、三等)評價指標是什么、測定方法、測定原理等系列問題。線下可以分配團隊學生購買醬油生抽等調(diào)味品,查找方法進行檢測,并對檢測結(jié)果進行判斷分析。若產(chǎn)品檢測結(jié)果符合標簽標識要求,說明該項指標合格。醬油類調(diào)味品的氨基酸態(tài)氮含量越高,說明其質(zhì)量越好,鮮味越濃。圍繞若干主題開展線下討論,假如某產(chǎn)品檢測結(jié)果不符合標簽標識要求,試分析產(chǎn)品質(zhì)量不合格的可能原因?這時學生需要運用食品工程相關(guān)知識去分析原因,可以提高解決復雜食品工程問題的能力,與食品專業(yè)工程認證的目標理念契合。
2.2.2.2 案例法
以2008年我國發(fā)生的“三聚氰胺”食品安全事件為例,若是在奶粉中有存在非法添加物三聚氰胺,凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量會造成結(jié)果虛高,由此可知凱氏定氮法測定蛋白質(zhì)含量有一個致命缺陷,那就是通過測定總氮含量再乘以蛋白質(zhì)換算系數(shù)得到蛋白質(zhì)含量,并不能區(qū)分蛋白質(zhì)氮和非蛋白質(zhì)氮,而違法者恰恰利用凱氏定氮法的方法不足之處,可以說是利欲熏心,道德喪失,最終走上違法犯罪的道路,因此食品從業(yè)者必須要敬畏法律,堅守職業(yè)道德。在教學當中自然而然地把專業(yè)課程學習和課程思政融合起來。另外,2008年原國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局加快制定發(fā)布2部關(guān)于“三聚氰胺”的測定方法標準,即GB/T 22388—2008《原料乳與乳制品中三聚氰胺檢測方法》和GB/T 22400—2008《原料乳中三聚氰胺快速檢測 液相色譜法》。從此,奶粉中建立“三聚氰胺”的測定方法標準,這是三聚氰胺事件推進食品安全向好向上發(fā)展的積極影響。
2.2.2.3 比較法
根據(jù)GB 5009.86—2016《食品安全國家標準 食品中抗壞血酸的測定》中3種不同方法(HPLC法、熒光法和2,6-二氯靛酚滴定法)測定維生素C含量的特點進行比較、歸納總結(jié),具體見表2。
表2 維生素C含量的測定方法
由此可知,采用不同方法測定維生素C含量,適用范圍和測定結(jié)果會有一定差別,這是由其不同的測定原理決定。
2.2.2.4 翻轉(zhuǎn)課堂
根據(jù)OBE理念,利用線上線下混合式教學培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力。線上提前2周發(fā)布任務(wù)信息,要求學生團隊針對某食品在加工(或儲藏、運輸)過程中的品質(zhì)變化進行研究,提出研究設(shè)計方案、測定指標及測試方法,預測品質(zhì)變化趨勢,分析其原因等。在完成該任務(wù)過程中,團隊學生勢必需要查詢文獻資料和國家標準,結(jié)合食品具體加工工藝參數(shù)進行設(shè)計,制作ppt進行現(xiàn)場匯報交流等,在此任務(wù)過程中提升學生解決復雜工程問題的能力。
教學中通過線上線下多渠道多形式相互協(xié)同促進,激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動學生學習的主動性和積極性,促進師生共同成長。
2.2.3 課程思政全面全方位融入教學
在線上課程資源建設(shè)中,每一章節(jié)后面均設(shè)有“思政驛站”欄目,結(jié)合現(xiàn)實發(fā)生的食品安全案例開展課程思政教育,如鹽溶水,潤物無聲,實現(xiàn)專業(yè)課程與教學思政緊密結(jié)合[7-8],見圖2。線下教學過程中,還可以結(jié)合思政案例進行課堂討論,喝“冬瓜水”為什么會引起中毒,亞硝酸鹽的測定方法及原理是什么,談?wù)勀闵磉吺欠裼写嬖诓恍l(wèi)生不文明的陋習等。
圖2 課程思政與“食品分析”課程教學緊密融合
“食品分析”課程考核方式及所占比例見表3。將課程成績按照平時成績50%和卷面成績50%計算,在平時成績中,強化平時作業(yè)及隨堂測試的成績(占比40%=5×8%),突出綜合實驗設(shè)計/文獻ppt匯報(占比10%)。通過強化平時作業(yè)成績在總成績中的占比,注重過程考核,可及時發(fā)現(xiàn)學生在學習過程中的知識點漏洞,并進行針對性講授,提高教學效率。引入綜合實驗設(shè)計并開展文獻ppt匯報環(huán)節(jié),把學生分成若干小組,每組學生選擇感興趣的食品加工課題進行方案匯報,學生參與匯報討論,教師進行最終點評,調(diào)動學生主動學習的興趣和積極性,提升教學效果。這樣不僅可以培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力,培養(yǎng)學生的團隊合作、溝通表達能力,還可以鍛煉學生的獨立思考、邏輯思維能力。
表3 考核方式及各方式所占的比例
將教學改革之前的2019級學生和教學改革之后的2020級學生學習“食品分析”課程的課程目標及達成度進行分析比較,結(jié)果見圖3和圖4。
圖3 “食品分析”學生整體課程達成度情況分析(2019級)
圖4 “食品分析”學生整體課程達成度情況分析(2020級)
由圖3可以看出,2019級學生的平均課程目標達成度0.77,單項課程目標達成度均大于0.6,顯示課程教學目標及對應(yīng)畢業(yè)要求均已達成。從單項來看,課程目標2的達成度為0.83,對應(yīng)畢業(yè)要求4.3,能夠根據(jù)實驗方案構(gòu)建安全、科學的實驗系統(tǒng),正確地采集實驗數(shù)據(jù)。課程目標3的達成度為0.84,對應(yīng)畢業(yè)要求5.1,說明學生了解食品領(lǐng)域常用的現(xiàn)代儀器、信息技術(shù)工具、工程工具和模擬軟件的使用原理和方法,并理解其局限性。課程目標4的達成度為0.75,對應(yīng)畢業(yè)要求5.3,說明能夠針對食品領(lǐng)域復雜工程問題,使用恰當?shù)募夹g(shù)手段和現(xiàn)代工具進行模擬與預測,并能夠在實踐過程中分析其局限性。課程目標1的達成度最低,為0.67。對應(yīng)畢業(yè)要求4.1,說明學生基本能夠根據(jù)食品領(lǐng)域科學原理,綜合運用文獻研究等方法,調(diào)研和分析食品領(lǐng)域復雜工程問題的解決方案。
由圖4可知,2020級學生的平均課程目標達成度0.84,比2019級學生的平均課程目標達成度提升9個百分點,單項課程目標達成度均大于0.7,顯示課程教學目標及對應(yīng)畢業(yè)要求均已達成??傮w來說,大多數(shù)同學能夠掌握食品分析的基本原理、基礎(chǔ)知識和基本技能,但該課程還存在如教師在講授過程中對某些重要的基礎(chǔ)知識強調(diào)不夠、部分學生掌握和應(yīng)用知識的能力不夠等問題,需要進行持續(xù)改進。
“食品分析”線上線下混合式教學結(jié)合導入法、案例法、比較法、翻轉(zhuǎn)課堂等教學方式,不僅提高了學生學習的靈活便捷性,方便學生利用線上平臺對相關(guān)教學資料進行反復觀看學習,還增加課堂學習趣味性,激發(fā)學生的學習主動性和積極性,有利于啟發(fā)學生進行深度思考,鍛煉學生的溝通交流、解決復雜工程問題的能力。