周 睿,李玉奇,吳進(jìn)菊,羅 凱,羅 靜,包鴻慧
(湖北文理學(xué)院食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院,湖北襄陽(yáng) 441053)
新工科建設(shè)是在“卓越計(jì)劃”基礎(chǔ)上,為服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、構(gòu)筑國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)、落實(shí)立德樹(shù)人新要求而提出的一項(xiàng)持續(xù)深化工程教育改革的重大戰(zhàn)略行動(dòng)[1]。在此背景下,區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展迫切需要地方本科高校通過(guò)工程教育改革培養(yǎng)未來(lái)多元化、創(chuàng)新型、應(yīng)用型的卓越工程人才[2]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系內(nèi)涵式發(fā)展是高等院校主動(dòng)應(yīng)對(duì)新工科發(fā)展新要求和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新工程人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑[3]。食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)是實(shí)踐性較強(qiáng)的應(yīng)用型工科專(zhuān)業(yè),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的有效方式和重要手段,也是學(xué)生校內(nèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)至校外食品行業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的“最后一公里”[4]。因此,深化食品專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,重新構(gòu)建與新工科建設(shè)要求相吻合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式,日益成為食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)高校具有重要意義的研究方向。
湖北文理學(xué)院“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”自2009 年食品專(zhuān)業(yè)建立伊始便已設(shè)立,是食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的主干必修課程之一,面向已掌握“食品微生物學(xué)”“食品生物化學(xué)”“食品化學(xué)與分析”“食品工藝學(xué)”“現(xiàn)代食品檢測(cè)技術(shù)”“食品機(jī)械與設(shè)備”“食品工廠設(shè)計(jì)”等專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)的本科生所設(shè)置的一個(gè)核心實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。該課程具有工程技術(shù)性與實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn),旨在培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、精技術(shù)、高素質(zhì)、懂管理、能創(chuàng)新”的高水平食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型食品工程人才。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式固有的局限性已難以與當(dāng)前食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)工程教育認(rèn)證相匹配,探索新的教學(xué)模式來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量并適應(yīng)現(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展新需求勢(shì)在必行。美國(guó)麻省理工大學(xué)等4 所院校聯(lián)合創(chuàng)立的CDIO(Conceive,Design,Implement,Operate)工程教育模式是以項(xiàng)目實(shí)施為載體,以企業(yè)對(duì)人才需求為導(dǎo)向,是近年來(lái)國(guó)際工程教育領(lǐng)域改革最具影響力的重大成果之一,但對(duì)畢業(yè)生“素質(zhì)”要求不足,并未真正融入課程實(shí)施過(guò)程考核,缺乏必要的實(shí)施效果評(píng)價(jià)體系[5-6]。美國(guó)學(xué)者William Spady 率先提出OBE(Outcomesbased education)教育理念核心是“學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”,是以目標(biāo)為導(dǎo)向、面向產(chǎn)出的教學(xué)系統(tǒng),重在培養(yǎng)學(xué)生從事工程實(shí)踐領(lǐng)域應(yīng)具備的能力和素質(zhì),已成為美國(guó)及歐盟等國(guó)家工程教育改革的主流理念[7]。此外,翻轉(zhuǎn)課堂(FC)是學(xué)生課前自主學(xué)習(xí),然后在線上和線下師生共同解決問(wèn)題并深度拓展學(xué)習(xí)的一種教學(xué)模式,但存在本土化研究不夠、理論基礎(chǔ)研究不扎實(shí)、教師創(chuàng)新能力不足、忽略學(xué)生個(gè)性化認(rèn)知與思維體系突破、缺乏系統(tǒng)性教學(xué)評(píng)價(jià)等問(wèn)題[8]。為此,以新工科改革與工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證為契機(jī),結(jié)合國(guó)內(nèi)外工程教育改革與發(fā)展新動(dòng)向,積極探索CDIO-OBE-FC 有機(jī)融合的教學(xué)模式在“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”中的教學(xué)改革與實(shí)踐,提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終生學(xué)習(xí)能力,強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新與批判性思維、理論知識(shí)水平、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和工程應(yīng)用實(shí)踐,以及學(xué)科交叉與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)等能力,為食品類(lèi)高等教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程改革和創(chuàng)新提供參考。
湖北文理學(xué)院“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”開(kāi)設(shè)在第7 學(xué)期,實(shí)驗(yàn)教學(xué)36 學(xué)時(shí),綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及發(fā)酵制品、果蔬制品、焙烤制品及肉制品等方面,具有知識(shí)面廣、操作性與應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。近年來(lái),課程組經(jīng)過(guò)一系列的教學(xué)改革和實(shí)踐,取得了一定的成效,但仍然存在其他同類(lèi)高?!笆称房茖W(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”普遍面臨的3 個(gè)共性問(wèn)題和挑戰(zhàn)[2,4,9]。
受限于課程實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、場(chǎng)地、學(xué)時(shí)、已有教學(xué)儀器設(shè)備條件等因素,部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單重復(fù)和陳舊滯后,同時(shí)課程思政教育融入性差,學(xué)生深度參與性與積極主動(dòng)性不高,部分教師工程實(shí)踐背景不強(qiáng)或?qū)夹g(shù)革新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)不敏感,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏綜合設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性,難以做到與時(shí)俱進(jìn),產(chǎn)出導(dǎo)向不鮮明。
“以教師為中心”的傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)模式主要以教師實(shí)驗(yàn)理論講授結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作演示為主,學(xué)生被動(dòng)機(jī)械化和程序化完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新性思維得不到有效施展。食品加工實(shí)操過(guò)程中,由于課時(shí)有限、內(nèi)容固定、大型儀器不足、同組成員較多等緣故,部分學(xué)生“囫圇吞棗”和“照葫蘆畫(huà)瓢”完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與工藝流程設(shè)計(jì)等不求甚解,加之沒(méi)有明確的參與度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等過(guò)程性考核評(píng)價(jià),導(dǎo)致部分學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)僅僅“照本宣科”應(yīng)付式操作或“現(xiàn)場(chǎng)觀摩”并抄襲別組學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告等,綜合實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)得不到有效提升。
現(xiàn)有課程考核評(píng)價(jià)體系缺乏完整性,成績(jī)?cè)u(píng)定主要以出勤率和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主,缺乏激勵(lì)性和過(guò)程性考核機(jī)制,不能對(duì)“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)效果動(dòng)態(tài)跟蹤、及時(shí)反饋、有效合理評(píng)定,偏離“以學(xué)生為中心”核心理念,難以達(dá)到對(duì)實(shí)踐教學(xué)高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的教學(xué)要求,不利于實(shí)驗(yàn)課程持續(xù)閉環(huán)改進(jìn)。
為切實(shí)解決“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題,教學(xué)內(nèi)容方面遵循“兩性一度”金課標(biāo)準(zhǔn),側(cè)重綜合設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),教學(xué)方式方面有機(jī)融合實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作技能和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng);考核方面強(qiáng)調(diào)過(guò)程性考核與結(jié)果考核等多元化評(píng)價(jià)方式相結(jié)合,著力培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)踐問(wèn)題的能力,打通從專(zhuān)業(yè)到職業(yè)能力培養(yǎng)的“最后一公里”。
以O(shè)BE 為目標(biāo)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容,以CDIO 為手段設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué),共同指導(dǎo)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。通過(guò)CDIO 工程教育理念的案例式、小組研討式與學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法與FC(翻轉(zhuǎn)課堂)相結(jié)合,輔以現(xiàn)代教學(xué)信息化技術(shù)開(kāi)展線上自主“靈活”學(xué)習(xí)、線下“真刀真槍”實(shí)驗(yàn)操作、課前課中課后“立體融合式”的綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),構(gòu)建新工科背景下基于CDIO-OBE-FC 的“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”教學(xué)新模式。
新工科背景下基于CDIO-OBE-FC 的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革方案見(jiàn)圖1。
圖1 新工科背景下基于CDIO-OBE-FC 的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革方案
“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”是食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的核心實(shí)踐環(huán)節(jié)。為此,基于新工科建設(shè)人才培養(yǎng)核心素養(yǎng),采用成果為導(dǎo)向的OBE教育理念,將從知識(shí)、能力、素質(zhì)3 個(gè)維度,優(yōu)化設(shè)置學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求的問(wèn)題分析、研究能力、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)及終身學(xué)習(xí)等4 個(gè)能力指標(biāo)點(diǎn),并逆向設(shè)計(jì)課程相應(yīng)教學(xué)目標(biāo),培養(yǎng)學(xué)生勇于挑戰(zhàn)的創(chuàng)新思維和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,強(qiáng)化并提高學(xué)生產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)、儀器操作、原成品質(zhì)量分析與控制、數(shù)據(jù)處理與分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)等能力,并使學(xué)生初步體驗(yàn)食品工廠生產(chǎn)過(guò)程,以及生產(chǎn)管理和衛(wèi)生管理在食品生產(chǎn)中的重要性。
2.3.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)
以學(xué)生為中心,從知識(shí)建構(gòu)的角度,以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,依據(jù)社會(huì)和市場(chǎng)工程技術(shù)人才需求,并結(jié)合學(xué)校食品科技學(xué)院教學(xué)現(xiàn)狀、生源分析、地方特色及最新科研成果,進(jìn)一步改革和完善食品類(lèi)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容,切實(shí)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)性和綜合實(shí)踐應(yīng)用性,形成以學(xué)習(xí)者為中心的“一思政+三平臺(tái)+六模塊”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系。
“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容改革方案見(jiàn)圖2。
圖2 “食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容改革方案
“三平臺(tái)”即為“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”線上課程建設(shè)平臺(tái)、國(guó)家精品在線開(kāi)放課程平臺(tái)(線上“金課”)及虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)?!傲K”即為發(fā)酵制品(如酸奶、啤酒、黃酒、果酒等)加工綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K、果蔬制品(如孔明菜、罐頭、果汁、果凍等)加工綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K、肉制品加工(如風(fēng)干腸、香腸、肉脯等)綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K、焙烤制品(如面包、蛋糕、餅干、月餅等)加工綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K、食用菌與茶制品(如多糖片或沖劑、蟹味醬、速溶茶等)加工綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K、淀粉制品(如變性淀粉、淀粉糖、牛肉面、方便粉絲等)加工綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K等六大實(shí)驗(yàn)?zāi)K。
2.3.2 教學(xué)內(nèi)容實(shí)施
(1)思政教育深度融合。近年來(lái),食品安全事件頻出,因此食品從業(yè)人員不僅要具備較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能,還應(yīng)具有較高的職業(yè)素養(yǎng)。為此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中恰當(dāng)融入思政教育,以培養(yǎng)食品從業(yè)者具有良好的職業(yè)道德和社會(huì)責(zé)任感。例如,淀粉制品加工綜合實(shí)驗(yàn)中,引入“龍口粉絲事件”(違規(guī)添加碳酸氫銨和氨水等用于增白)及酸奶加工綜合實(shí)驗(yàn)中,引入“皮革奶事件”(皮革廢料或動(dòng)物毛發(fā)水解蛋白粉含有重鉻酸鉀和重鉻酸鈉等有毒物質(zhì))等案例,加深學(xué)生專(zhuān)業(yè)知識(shí),加強(qiáng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任意識(shí)與職業(yè)道德素養(yǎng)。
(2)線上實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。借助湖北文理學(xué)院校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)及超星學(xué)習(xí)通、雨課堂等網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)課程的線上建設(shè)。線上網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、教學(xué)課件區(qū)、教學(xué)視頻區(qū)、案例/項(xiàng)目區(qū)、課程資料區(qū)、儀器使用說(shuō)明區(qū)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)區(qū)、測(cè)試區(qū)和作業(yè)區(qū)、實(shí)驗(yàn)成果與產(chǎn)品展示區(qū)、課程研討區(qū)、教學(xué)問(wèn)卷區(qū)等。學(xué)生在課程平臺(tái)上可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、自我評(píng)價(jià)、成果展示及互動(dòng)交流等。
(3)一流在線開(kāi)放課程資源共享。依托國(guó)家級(jí)、省級(jí)在線一流開(kāi)放課程,如“食品加工技術(shù)”“焙烤食品加工技術(shù)”“肉制品加工技術(shù)”“食品發(fā)酵技術(shù)”等網(wǎng)絡(luò)在線“金課”,借助中國(guó)大學(xué)MOOC、騰訊課堂、微助教、雨課堂等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),開(kāi)展自主學(xué)習(xí)課程教學(xué)活動(dòng)。
(4)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。虛擬仿真是一種新的教育生產(chǎn)力,通過(guò)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境,將抽象復(fù)雜且耗時(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程形象逼真地演示出來(lái),具有構(gòu)想性、交互性和沉浸性等三大特性[10]。以“風(fēng)味羊羹加工”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例,做虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖見(jiàn)圖3。
由圖3 可知,風(fēng)味羊羹加工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)共分為“工廠設(shè)計(jì)與管理”“衛(wèi)生與生產(chǎn)規(guī)范”“生產(chǎn)實(shí)踐”3 個(gè)模塊?!肮S設(shè)計(jì)與管理”模塊中,主要涉及到整體的生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)、工廠整體布局、生產(chǎn)設(shè)備選型與連接及標(biāo)準(zhǔn)化工廠管理等?!靶l(wèi)生與生產(chǎn)規(guī)范”模塊中,主要涉及到虛擬場(chǎng)景下的員工服裝、設(shè)備清潔消毒及標(biāo)準(zhǔn)化的衛(wèi)生管理規(guī)范等?!吧a(chǎn)實(shí)踐”模塊下設(shè)“理論學(xué)習(xí)”“加工生產(chǎn)線”“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”3 個(gè)環(huán)節(jié)?!袄碚搶W(xué)習(xí)”環(huán)節(jié)主要包括羊羹的發(fā)展歷程、基本工藝配方、營(yíng)養(yǎng)與健康知識(shí)、生產(chǎn)工藝流程與工藝參數(shù)、生產(chǎn)設(shè)備與儀器等,采用文字、圖片、語(yǔ)音、視頻動(dòng)畫(huà)、3D 虛擬模塊拆分等方式對(duì)初步認(rèn)知學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)與儀器設(shè)備進(jìn)行全方位的展示。學(xué)生通過(guò)操作虛擬場(chǎng)景下的虛擬人物對(duì)關(guān)鍵加工工藝參數(shù)、關(guān)鍵加工設(shè)備及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行虛擬化的反復(fù)實(shí)踐學(xué)習(xí),提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性。“加工生產(chǎn)線”部分采用闖關(guān)模式,嚴(yán)格按照羊羹產(chǎn)品生產(chǎn)加工流程一一闖關(guān)。完成一關(guān)挑戰(zhàn),并達(dá)到一定的準(zhǔn)確度和熟練度后,可獲得解鎖下一關(guān)的權(quán)限,相繼完成4 個(gè)關(guān)卡后即可通關(guān)成功。通過(guò)趣味式和挑戰(zhàn)性的闖關(guān)模式,重點(diǎn)考查學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,并調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)熱情與情趣。“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)考查學(xué)生的創(chuàng)新產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)設(shè)備選型和重組的綜合能力。學(xué)生可著重從羊羹的形狀、顏色、質(zhì)地、滋味、營(yíng)養(yǎng)與功能、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益等方面對(duì)產(chǎn)品配方與工藝進(jìn)行綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì),并完成加工生產(chǎn)線的可行性評(píng)估、物料衡算、成本核算、回收期估算、設(shè)備選型與重組等。教師可通過(guò)后臺(tái),對(duì)學(xué)生的整體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型與連接、經(jīng)濟(jì)技術(shù)核算、工廠整體布局等方面進(jìn)行全面評(píng)價(jià),為學(xué)生下一階段的工廠實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備工作。
在新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中,引入新型教學(xué)方法如項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法、案例式教學(xué)法、小組探究研討式教學(xué)法等,教師的職責(zé)不僅在于“教”,更在于按照學(xué)科教學(xué)目標(biāo)及人才培養(yǎng)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)“學(xué)”,以學(xué)生為中心完善考核評(píng)價(jià)體系。課前,依據(jù)CDIOOBE 教學(xué)理念,讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)中來(lái)。由教師制定總體實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,明確通過(guò)該實(shí)驗(yàn)需要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo);學(xué)生根據(jù)教師要求,自主查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)工藝技術(shù)流程及操作要點(diǎn),完成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)置的課前測(cè)試評(píng)估,并將實(shí)驗(yàn)所需物品及耗材上報(bào),教師審核通過(guò)后學(xué)生即可開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。教師需要明確實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與具體要求,指導(dǎo)幫助學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)方法,并對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行最后審核,確定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性,并檢查所需耗材用量是否合理,實(shí)驗(yàn)流程是否正確;同時(shí),與學(xué)生共同研究和探討具有創(chuàng)新性和探索性的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),為學(xué)生參加“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”“全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽”等學(xué)科競(jìng)賽及申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃等項(xiàng)目做準(zhǔn)備,實(shí)現(xiàn)學(xué)生以賽促學(xué)與以研促學(xué)的教學(xué)目的。課中,主要使學(xué)生獲得“項(xiàng)目的規(guī)劃與實(shí)施能力”。以3~4 名學(xué)生為一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組開(kāi)展實(shí)驗(yàn),要求各小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和工藝流程進(jìn)行合理分工與合作,注意工序的銜接與整合,爭(zhēng)取實(shí)驗(yàn)效率最大化,達(dá)到課程指標(biāo)點(diǎn)的“團(tuán)隊(duì)成員協(xié)作的能力”。課后,完成實(shí)驗(yàn)后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果的展示和評(píng)價(jià),包括自評(píng)、他評(píng)和師評(píng),并進(jìn)行全班集中討論,分享實(shí)驗(yàn)心得,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。
抹茶味羊羹創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)作品見(jiàn)圖4。
圖4 抹茶味羊羹創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)作品
考核評(píng)估是對(duì)教學(xué)質(zhì)量的檢測(cè)與反饋,不僅是實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié),也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的持續(xù)改進(jìn)與延續(xù)[11]。因此,通過(guò)構(gòu)建多元化教學(xué)效果評(píng)價(jià)方式,注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)施及學(xué)生技能掌握、創(chuàng)新設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)踐能力的評(píng)價(jià),以多維度和全方位展現(xiàn)學(xué)生能力(見(jiàn)表1)。教學(xué)改革后,結(jié)果性考核評(píng)價(jià)占比由70%降至40%,包括預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)嶒?yàn)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告(10%)和實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告(30%);過(guò)程性考核評(píng)價(jià)占比由30%提升至60%,包括出勤(5%)、衛(wèi)生與安全(5%)、實(shí)驗(yàn)技能(15%)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作(10%)、問(wèn)題分析與解決(10%)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)(15%)。
表1 “食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”課程考核體系
“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”課程考核體系見(jiàn)表1。
出勤考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)秩序的基本保障;衛(wèi)生與安全考核是對(duì)實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)和實(shí)驗(yàn)室的清潔衛(wèi)生等情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià);實(shí)驗(yàn)技能考核重點(diǎn)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)原輔料的預(yù)處理、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備規(guī)范操作、理化指標(biāo)檢測(cè)等熟練掌握程度;團(tuán)隊(duì)協(xié)作是評(píng)價(jià)學(xué)生的項(xiàng)目分工與合作能力;實(shí)踐能力是評(píng)價(jià)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析討論及解決問(wèn)題的能力;創(chuàng)新設(shè)計(jì)是重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新工藝與配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)能力;實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)價(jià)重點(diǎn)考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案和方法科學(xué)性、原始數(shù)據(jù)記錄詳實(shí)性和完整性、數(shù)據(jù)處理的正確性、圖表繪制的準(zhǔn)確性及結(jié)論分析的合理性等。
實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革前,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定相對(duì)單一(出勤和實(shí)驗(yàn)報(bào)告),班級(jí)(食科2018 級(jí),43 人)實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)分布集中在70~80 分,班級(jí)平均成績(jī)僅為74 分,課程目標(biāo)平均達(dá)成度小于0.75。采用多元化考核評(píng)價(jià)方式后(食科2019 級(jí),68 人),班級(jí)成績(jī)集中于80~90 分,平均成績(jī)提升至83 分,課程目標(biāo)平均達(dá)成度0.81 以上,表現(xiàn)優(yōu)秀(90 分以上)的學(xué)生占比接近20%,班級(jí)最低分為75 分,最高分為94 分,區(qū)分度較為顯著,更加全面合理地展現(xiàn)班級(jí)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。此外,參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽的人數(shù)及獲獎(jiǎng)人數(shù)逐年增加。其中,大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目立項(xiàng)數(shù)量由2021 年的10 余項(xiàng)增至2022 年的20 余項(xiàng),國(guó)家級(jí)大創(chuàng)項(xiàng)目由0 項(xiàng)增加至3 項(xiàng);2021 年全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽(CULSC,科學(xué)探究類(lèi)及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類(lèi))中獲得6 項(xiàng)國(guó)家級(jí)三等獎(jiǎng),2022 年其獲獎(jiǎng)數(shù)量增加至13 項(xiàng),其中國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)1 項(xiàng),二等獎(jiǎng)5 項(xiàng),三等獎(jiǎng)7 項(xiàng),獲獎(jiǎng)率由20%猛增至45%。通過(guò)CDIO-OBE-FC 相融合的教學(xué)模式及項(xiàng)目牽引和競(jìng)賽相結(jié)合驅(qū)動(dòng)模式,極大地強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)踐技能和學(xué)習(xí)熱情、提升了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)和職業(yè)素養(yǎng)、激發(fā)了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐工程能力,教學(xué)效果綜合評(píng)價(jià)較好,學(xué)生滿(mǎn)意度高。
新工科建設(shè)背景下,“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)過(guò)程中開(kāi)展CDIO-OBE-FC 有機(jī)融合混合式教學(xué)模式的探索與實(shí)踐,結(jié)合實(shí)踐過(guò)程中的多元化考核評(píng)價(jià)體系,有利于突破時(shí)空限制并兼顧學(xué)生個(gè)體差異性,學(xué)生從被動(dòng)和低效的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動(dòng)與高效的學(xué)習(xí)習(xí)慣,大幅提升學(xué)生的實(shí)踐參與度與獲得感,逐步實(shí)現(xiàn)學(xué)生由專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)到綜合實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的平滑過(guò)渡,同時(shí)也促使教師專(zhuān)業(yè)素質(zhì)與教學(xué)能力的不斷提升,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量持續(xù)閉環(huán)改進(jìn)。該研究可為食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革及創(chuàng)新性實(shí)踐型食品專(zhuān)業(yè)工程人才培養(yǎng)提供有效手段。