隨著化妝品行業(yè)對專業(yè)人才需求的增長,傳統(tǒng)的理論教學(xué)方式在培養(yǎng)實踐技能和創(chuàng)新能力過程中面臨新的挑戰(zhàn)?;瘖y品配方與工藝作為高校化妝品專業(yè)學(xué)生的核心必修課,其內(nèi)容包含了化妝品的原料、配方工藝開發(fā)、生產(chǎn)工藝、管理體系等多個方面。本文探討了在高?;瘖y品專業(yè)的教育培養(yǎng)過程中,利用成果導(dǎo)向教育(OBE)和構(gòu)思—設(shè)計—實現(xiàn)—運作(CDIO)模型,對“化妝品配方與工藝”課程進行綜合教學(xué)改革。該改革通過引入基于項目的、以學(xué)生為中心的框架,彌補了傳統(tǒng)教學(xué)方法在實踐能力和創(chuàng)新方面的不足,旨在提升學(xué)生在化妝品配方、實際應(yīng)用和工業(yè)流程整合中的綜合能力。這種教學(xué)模式已實際應(yīng)用于當(dāng)前的教學(xué)與實驗中,并得到學(xué)生的廣泛認(rèn)可,為提高教學(xué)質(zhì)量提供了參考。
關(guān)鍵詞:化妝品技術(shù)與工程;實踐操作;OBE;CDIO;數(shù)智化
黨的二十大報告中明確提出:“教育、科技、人才是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐。”“必須堅持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力,深入實施科教興國戰(zhàn)略、人才強國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,開辟發(fā)展新領(lǐng)域新賽道,不斷塑造發(fā)展新動能新優(yōu)勢”,對“堅持教育優(yōu)先發(fā)展、科技自立自強、人才引領(lǐng)驅(qū)動,加快建設(shè)教育強國、科技強國、人才強國”進行整體謀劃,并將“建成教育強國、科技強國、人才強國”納入2035年我國發(fā)展的總體目標(biāo)。這一承前啟后、繼往開來的重大部署,充分體現(xiàn)了馬克思主義中國化時代化的探索與創(chuàng)新,對于我們黨領(lǐng)導(dǎo)人民共同應(yīng)對百年變局,齊心協(xié)力戰(zhàn)勝前進路上風(fēng)險困難,充分彰顯和發(fā)揮教育的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、全局性地位和作用,堅定不移向著實現(xiàn)第二個百年奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興中國夢奮勇前進,具有非常重要的戰(zhàn)略指導(dǎo)意義。
化妝品行業(yè)一直處于高速發(fā)展階段,且有“政—產(chǎn)—學(xué)—研”相結(jié)合的特色。隨著化妝品行業(yè)對創(chuàng)新能力和專業(yè)人才需求的增長,這使得化妝品專業(yè)學(xué)生在校期間需要學(xué)習(xí)與市場需求相適應(yīng)的課程,使他們能夠成為具有實踐能力和市場敏感度的專業(yè)人才。因此傳統(tǒng)的理論教學(xué)方式在培養(yǎng)實踐技能和創(chuàng)新能力方面已顯不足。工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)也強調(diào)了動手實踐經(jīng)驗、團隊合作和創(chuàng)新能力的重要性,以滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。為此,本文提出了基于OBE-CDIO框架的“化妝品配方與工藝”課程教學(xué)改革思路,旨在以學(xué)生為中心,加強理論與實踐的深度融合,提高學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和市場適應(yīng)能力。
OBE (成果導(dǎo)向教育,Outcome-Based Education)[1]和CDIO (構(gòu)思—設(shè)計—實現(xiàn)—運作,Conceive-Design-Implement-Operate)模型[2]為現(xiàn)代高等教育中的課程設(shè)計提供了系統(tǒng)的理論支持。這兩個模型地結(jié)合在工程教育領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,并通過其成果導(dǎo)向和項目驅(qū)動的特點,確保了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和實踐能力的提升。
OBE模型的核心理念是以學(xué)生的學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向,以學(xué)生為中心,多元化靈活評估學(xué)習(xí)效果。CDIO模型是由美國麻省理工學(xué)院提出的一種工程教育模式,從構(gòu)思(Conceive)到設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)再到運作(Operate),構(gòu)建完整學(xué)習(xí)路徑,幫助學(xué)生培養(yǎng)實際工程應(yīng)用能力。CDIO不僅重視理論知識的掌握,更強調(diào)知識的應(yīng)用和實踐。OBE與CDIO模型的結(jié)合使得課程不僅關(guān)注學(xué)習(xí)成果,還注重通過項目實踐培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和創(chuàng)新能力[3],形成以項目為導(dǎo)向,驅(qū)動學(xué)習(xí)過程,理論與實踐相結(jié)合,以及持續(xù)改進和反饋機制的良性循環(huán)體系。
在化妝品配方與工藝課程中,傳統(tǒng)教學(xué)常常側(cè)重于理論知識,實踐應(yīng)用有限。學(xué)生很少有機會參與從配方構(gòu)想到產(chǎn)品測試和市場發(fā)布的完整產(chǎn)品開發(fā)周期。而對于理論知識和實驗課程的學(xué)習(xí)也存在課時較少等問題。教學(xué)方法單一,缺少合作、創(chuàng)新和行業(yè)相關(guān)的實踐機會也是當(dāng)前傳統(tǒng)教學(xué)中存在的挑戰(zhàn)。
3.1 理論與實踐結(jié)合難
傳統(tǒng)的化妝品配方與工藝課程往往側(cè)重于理論知識的講授,學(xué)生缺乏將理論應(yīng)用于實際產(chǎn)品開發(fā)的機會。雖然學(xué)生掌握了化妝品成分的基礎(chǔ)理論知識,但在實踐中如何進行配方設(shè)計、工藝流程優(yōu)化以及質(zhì)量控制等環(huán)節(jié)上缺乏經(jīng)驗。這導(dǎo)致學(xué)生在面對實際生產(chǎn)或產(chǎn)品研發(fā)時,難以將書本知識靈活運用,缺乏解決實際問題的能力。
3.2 課程內(nèi)容不直觀,實驗課時不足
化妝品配方涉及復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)和生產(chǎn)工藝,但傳統(tǒng)教學(xué)多以文字或靜態(tài)圖像形式呈現(xiàn),缺乏生動的演示與交互。學(xué)生在實驗課時不足的情況下,難以直觀深刻理解如配方設(shè)計、生產(chǎn)工藝中的復(fù)雜步驟及其對產(chǎn)品質(zhì)量的影響。例如,攪拌速度、溫度控制、均質(zhì)轉(zhuǎn)速等變量對產(chǎn)品穩(wěn)定性和效果的影響往往需要通過大量實踐才能真正理解,單純依靠理論教學(xué)和少量實驗教學(xué)無法深刻掌握這些技術(shù)細(xì)節(jié)。
3.3 化妝品行業(yè)發(fā)展迅速,而理論知識更新緩慢
化妝品行業(yè)技術(shù)革新迅速,尤其是在人工智能、綠色化學(xué)、天然原料、新型包裝技術(shù)等方面有顯著進展。然而,傳統(tǒng)教學(xué)的理論更新速度往往滯后,教材中的內(nèi)容可能無法及時反映最新的行業(yè)發(fā)展趨勢。因此學(xué)生所學(xué)知識與市場需求脫節(jié),難以滿足行業(yè)對新技術(shù)、新材料的要求,影響了他們在畢業(yè)后的就業(yè)競爭力和適應(yīng)能力。
本次教學(xué)改革的核心在于通過引入OBE(成果導(dǎo)向教育)和CDIO(構(gòu)思—設(shè)計—實現(xiàn)—運作)模型,全面提升學(xué)生的理論應(yīng)用能力、實踐技能和創(chuàng)新意識?!盎瘖y品配方與工藝”課程的教學(xué)改革框架如圖1所示,以學(xué)生為核心,以項目為基礎(chǔ),注重學(xué)生的實際操作與行業(yè)接軌,旨在使學(xué)生具備開發(fā)符合行業(yè)和監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)的化妝品產(chǎn)品的能力,并提高學(xué)生從化妝品配方設(shè)計到生產(chǎn)工藝優(yōu)化的綜合能力。改革框架從教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、方法和評估等多個方面進行系統(tǒng)化設(shè)計與實施。
4.1 教學(xué)目標(biāo)重構(gòu):以學(xué)生為中心,注重成果導(dǎo)向
教學(xué)改革的第一步是重新定義教學(xué)目標(biāo),以學(xué)生為中心,注重成果導(dǎo)向,注重學(xué)生在課程結(jié)束時應(yīng)具備的能力和素質(zhì)。改革后的課程目標(biāo)主要包括化妝品配方設(shè)計能力、生產(chǎn)工藝優(yōu)化能力、實踐操作能力與創(chuàng)新和團隊合作能力(圖2)。
4.2 課程內(nèi)容重組:課程模塊化設(shè)計,循序漸進
基于CDIO模型,課程內(nèi)容由基礎(chǔ)知識、應(yīng)用技能和創(chuàng)新實踐三個層次逐步深入,進行模塊化設(shè)計。每個模塊之間相互關(guān)聯(lián),循序漸進,以確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠逐步構(gòu)建系統(tǒng)性知識。其中基礎(chǔ)模塊即課程初期,主要學(xué)習(xí)化妝品成分與配方理論,重點學(xué)習(xí)化妝品配方的7大主要體系及對應(yīng)的主要成分和功能,建立配方構(gòu)建框架,學(xué)生通過案例分析學(xué)習(xí)如何根據(jù)不同膚質(zhì)和市場需求選擇適當(dāng)?shù)某煞?,并設(shè)計簡單的配方。在應(yīng)用模塊,注重將理論知識應(yīng)用于實踐。重點學(xué)習(xí)不同劑型化妝品配方設(shè)計及生產(chǎn)工藝,學(xué)生根據(jù)要求設(shè)計并優(yōu)化化妝品配方,掌握生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié),學(xué)習(xí)如何使用實驗室設(shè)備,如均質(zhì)機、攪拌器和穩(wěn)定性測試儀,進行配方調(diào)試與測試。最終在創(chuàng)新模塊,學(xué)生以團隊為單位,開發(fā)不同功效的創(chuàng)新產(chǎn)品。項目從市場調(diào)研、配方設(shè)計、工藝優(yōu)化到產(chǎn)品測試進行全流程管理,最終提交產(chǎn)品開發(fā)報告,并進行演示與答辯[4,5],幫助學(xué)生綜合運用所學(xué)知識,并培養(yǎng)其商業(yè)化思維,形成對化妝品全生命周期的認(rèn)知和實踐。
4.3 多樣化教學(xué)方法整合:線上線下結(jié)合,增強教學(xué)互動性與實踐性
為解決傳統(tǒng)教學(xué)中課程內(nèi)容不直觀、理論與實踐脫節(jié)的問題,教學(xué)改革通過線上線下相結(jié)合的方式,提升教學(xué)互動性與實踐性。如翻轉(zhuǎn)課堂,學(xué)生可以課前通過觀看教學(xué)視頻和閱讀材料進行自學(xué),課堂上教師組織討論和項目實操,以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
4.4 實踐教學(xué)與行業(yè)結(jié)合:企業(yè)合作與實踐項目
為了使學(xué)生具備行業(yè)相關(guān)的實操能力,改革引入了校企合作。與化妝品企業(yè)共同開發(fā)課程內(nèi)容、案例分析和實驗項目,使教學(xué)內(nèi)容能夠緊密結(jié)合行業(yè)需求。學(xué)生有機會在企業(yè)中參與真實項目,如新產(chǎn)品研發(fā)、工藝流程優(yōu)化、質(zhì)量控制等。一方面邀請化妝品行業(yè)的資深工程師和研發(fā)人員參與授課,分享實際工作中的經(jīng)驗和技術(shù)問題,幫助學(xué)生了解行業(yè)動態(tài)。另一方面在課程中引入實際的行業(yè)項目,學(xué)生在企業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)下,參與產(chǎn)品開發(fā)或生產(chǎn)工藝優(yōu)化的項目,學(xué)生有機會接觸到行業(yè)前沿技術(shù)和管理流程。作為課程的一部分,學(xué)生被鼓勵參加各類全國或國際性的化妝品行業(yè)比賽,如“全國大學(xué)生化妝品創(chuàng)新大賽”等。學(xué)生可以通過自主設(shè)計和創(chuàng)新展示自己的產(chǎn)品開發(fā)能力,獲得行業(yè)專家的指導(dǎo)和評價,提升創(chuàng)新思維和產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)驗,為未來的職業(yè)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
4.5 教學(xué)評估與持續(xù)改進:多維度評估機制
為了確保教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn),改革引入了多維度的評估機制。傳統(tǒng)的期末考試不再是唯一評估標(biāo)準(zhǔn),整個學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生的表現(xiàn)通過多種方式進行評估,包括項目成果、實驗操作、團隊合作表現(xiàn)以及創(chuàng)新能力。
通過這一系統(tǒng)化的教學(xué)改革框架,化妝品配方與工藝課程設(shè)計實現(xiàn)了理論與實踐的緊密結(jié)合,提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力,確保他們能夠在化妝品行業(yè)中具備解決實際問題的能力并能夠快速適應(yīng)行業(yè)的變化和發(fā)展。
基于OBE-CDIO模型的“化妝品配方與工藝”課程設(shè)計中,課程內(nèi)容從基礎(chǔ)知識到項目化教學(xué)循序漸進,結(jié)合線上學(xué)習(xí)、實驗操作、團隊項目和行業(yè)互動等多樣化教學(xué)方法,確保學(xué)生能夠全面掌握化妝品配方與生產(chǎn)工藝的各個環(huán)節(jié)。如表1所示,課程的設(shè)計與實施分為四個主要階段:構(gòu)思、設(shè)計、實現(xiàn)和運作,每個階段都有其明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)、內(nèi)容和實施策略。
5.1 構(gòu)思(Conceive):市場調(diào)研與需求分析
在課程的最初階段,學(xué)生通過開展市場調(diào)研,了解消費者需求、行業(yè)趨勢以及法規(guī)要求,從而形成初步的產(chǎn)品開發(fā)構(gòu)思。這一階段的核心目標(biāo)是讓學(xué)生理解化妝品市場的動態(tài),以及不同目標(biāo)群體對化妝品功能、成分的需求。
5.2 設(shè)計(Design):配方設(shè)計與工藝流程規(guī)劃
在設(shè)計階段,學(xué)生將把構(gòu)思階段的想法轉(zhuǎn)化為具體的產(chǎn)品配方方案和生產(chǎn)工藝規(guī)劃。這一階段的重點在于如何設(shè)計配方結(jié)構(gòu),選擇適當(dāng)?shù)脑?,并初步?guī)劃生產(chǎn)流程,包括乳化、混合、溫控等步驟。
5.3 實現(xiàn)(Implement):實驗操作與配方優(yōu)化
這一階段的重點在于通過實驗驗證配方設(shè)計的可行性和穩(wěn)定性。學(xué)生在實驗室中動手制作化妝品,應(yīng)用單因素控制實驗、響應(yīng)面優(yōu)化等方法根據(jù)實驗結(jié)果進行配方的不斷優(yōu)化,調(diào)整工藝參數(shù)以達(dá)到預(yù)期效果。
5.4 運作(Operate):質(zhì)量控制與項目展示
在課程的最后階段,學(xué)生將模擬實際的產(chǎn)品生產(chǎn)過程,進行產(chǎn)品的質(zhì)量控制測試,并完成最終的產(chǎn)品展示。這一階段的核心目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的項目管理能力以及在實際生產(chǎn)中對產(chǎn)品質(zhì)量的把控能力。
經(jīng)過化妝品專業(yè)配方與工藝課程的教學(xué)改革,我們發(fā)現(xiàn)此次教學(xué)實踐效果顯著。一方面課程內(nèi)涵的擴充符合現(xiàn)代化妝品生產(chǎn)的需求,更好地適應(yīng)工業(yè)化趨勢的發(fā)展。另一方面采用的多元化的教學(xué)方法增強了課堂的活力,提高了學(xué)生的參與度和主動思考的能力,最后教學(xué)資源的整合以及師資隊伍的提升均為提高教學(xué)質(zhì)量做了良好的鋪墊。此外,我們還通過學(xué)生的課后反饋和測試等,全面了解教學(xué)的實際效果和評價標(biāo)準(zhǔn),進一步加強教改效果的評估工作。
基于OBE-CDIO模型的“化妝品配方與工藝”課程綜合教學(xué)改革,通過強調(diào)實踐技能、團隊合作和創(chuàng)新能力,為學(xué)生在化妝品行業(yè)中的成功打下了堅實的基礎(chǔ)。此外,持續(xù)改進機制確保課程能夠隨著行業(yè)趨勢和學(xué)生反饋不斷演變,成為一種適應(yīng)性強、前瞻性的教育方式。
作者介紹
武悅,易帆,李麗,董銀卯:均供職于北京工商大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院化妝品系,北京工商大學(xué)北京市植物資源研究重點實驗室,wuyue_ e@btbu.edu.cn
[參考文獻]
[1] Mitchell D E, Spady W G. Organizational contexts for implementing outcome based education[J]. Educational Researcher, 1978, 7(7): 9-17.
[2] Campbell D, Dawes L, Beck H, et al. An extended CDIO syllabus framework with preparatory engineering proficiencies[C]//Proceedings of the 5th International CDIO Conference 2009. CDIO, 2009: 1-13.
[3] Yuan, X., Wan, J., An, D. et al. Multi-method integrated experimental teaching reform of a programming course based on the OBE-CDIO model under the background of engineering education. Sci Rep 14, 16623 (2024).
[4] 易帆,李麗,董銀卯.化妝品“課程—項目—競賽”教學(xué)模式實踐[J].消費導(dǎo)刊, 2022(52):8-12.
[5] 苗曉慶,周燕霞,陸榕.基于科技實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的混合式教學(xué)模式探索——以“化妝品設(shè)計與創(chuàng)新實踐”課程為例[J].教育教學(xué)論壇, 2023(15):121-124.