新工科建設(shè)在教育強國背景下,強調(diào)創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的培養(yǎng)。本文探討了食品分析與檢驗實驗課程的現(xiàn)狀與創(chuàng)新建設(shè)的建議,重點分析了實驗選題的科研創(chuàng)新性、教學(xué)模式的改進及過程性評定的優(yōu)化。通過與企業(yè)合作,鼓勵學(xué)生主動探索和設(shè)計實驗,不僅提高了他們的實踐能力,還增強了解決實際問題的能力。研究表明,改進實驗課程能夠有效提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能,為未來行業(yè)發(fā)展培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才。
新工科建設(shè)是推動教育強國戰(zhàn)略的重要力量,旨在培養(yǎng)面向未來的優(yōu)秀工程創(chuàng)新人才,核心在于提升人才培養(yǎng)能力。在這一過程中,高校承擔(dān)著培養(yǎng)和輸送高素質(zhì)人才的關(guān)鍵任務(wù)。無論從國家層面的教育戰(zhàn)略,還是從社會對人才的迫切需求來看,強化創(chuàng)新型、復(fù)合型和應(yīng)用型人才的培養(yǎng)已成為高等教育的首要任務(wù)。新工科建設(shè)正逐步從初步興起向深入實質(zhì)性推進轉(zhuǎn)變。隨著本科生教育改革及新工科建設(shè)的推進,本科生教育教學(xué)越來越重視對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。理工科高等教育愈加注重對學(xué)生創(chuàng)新與實踐能力的培養(yǎng),各院校逐漸開設(shè)針對本科生的科研創(chuàng)新類實驗課,立足于“以本為本”的本科教學(xué)理念,從本科教育開始,扎實學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。在此背景下,梳理食品分析與檢驗相關(guān)實驗課程內(nèi)容,著手提升實驗題目挑戰(zhàn)度、增加實驗課程綜合難度、拓展實驗課程深度,從而切實提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
1.食品分析與檢驗實驗課程現(xiàn)狀分析
食品分析與檢驗課程是食品科學(xué)與工程專業(yè)實踐性和應(yīng)用性較強的重要課程。作為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計論文開展之前的綜合式實驗課程,學(xué)生通過學(xué)習(xí)能夠理解食品成分的檢測方法及相關(guān)理論,運用物理、化學(xué)、生物化學(xué)、微生物、分子生物學(xué)等學(xué)科的基本理論和各種科學(xué)技術(shù),對食品工業(yè)生產(chǎn)中的原料、輔料、半成品、成品及副產(chǎn)品的各種成分及其含量進行檢測,進而評定食品品質(zhì)和安全性。我們學(xué)校的食品分析與檢驗課程已獲批國家級一流本科課程及河南省科教成果“創(chuàng)新應(yīng)用類”一等獎。在工程教育專業(yè)認證體系指導(dǎo)下,課程組持續(xù)更新教育理念,改革課程內(nèi)容,調(diào)整考核方式,授課團隊也積極開展相關(guān)研究。然而,在實驗課程建設(shè)方面仍存在一些亟待改進的地方。
1.1 選題需兼顧科研創(chuàng)新性
傳統(tǒng)實驗內(nèi)容以驗證性和測量性的經(jīng)典實驗為主,這些實驗在各類實驗教材或互聯(lián)網(wǎng)上都有詳細的實驗原理、器材、試劑、步驟和注意事項介紹,學(xué)生只需按照材料要求操作即可,自主選擇性不足,不利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和創(chuàng)新思維的能力。因此,基于本專業(yè)的基礎(chǔ)理論知識,教師應(yīng)根據(jù)自己的研究領(lǐng)域,引導(dǎo)學(xué)生共同選定符合科研探索目的的實驗題目,將選題設(shè)置在科研的未知領(lǐng)域。例如,針對某食品企業(yè)日益增加的低糖產(chǎn)品需求,學(xué)生可以設(shè)計實驗探究新型甜味劑的替代性。這不僅讓學(xué)生接觸實際的行業(yè)需求,還能激發(fā)他們的創(chuàng)新思維。通過與企業(yè)的緊密合作,學(xué)生能夠深入了解行業(yè)的創(chuàng)新項目,探究研發(fā)成果在實際生產(chǎn)轉(zhuǎn)化過程中的可行性,從而加深對本專業(yè)應(yīng)用及就業(yè)前景的認識。
1.2 實驗教學(xué)模式需改進
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)與理論教學(xué)多是以教師講授為主,學(xué)生被動接受知識,難以調(diào)動他們的學(xué)習(xí)主動性和積極性,也難以實現(xiàn)成果導(dǎo)向的教學(xué)理念。因此,在實驗教學(xué)過程中,需要從學(xué)生的角度出發(fā),改進教學(xué)方法和方式,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,提高課堂教學(xué)效果。在這一過程中,可以引入翻轉(zhuǎn)課堂的理念。教師可以在課前發(fā)布相關(guān)的學(xué)習(xí)材料,學(xué)生在課后自學(xué)理論知識,課堂上則集中討論實驗設(shè)計和實際操作。這種模式不僅提升了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力,還能通過小組討論和團隊合作,培養(yǎng)他們的溝通與協(xié)作能力。
1.3 實驗過程性評定需優(yōu)化
目前,實驗成績主要依賴實驗報告的評定,考核重點在實驗結(jié)果和報告形式,忽視了學(xué)生的實際操作和實驗思維能力,導(dǎo)致抄襲和應(yīng)付考核的現(xiàn)象,無法真實反映學(xué)生的實驗水平。因此,實驗考評應(yīng)關(guān)注實驗項目方案的合理性、可行性和創(chuàng)新性,以及在實驗過程中可能遇到的問題及應(yīng)對措施,強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的實踐性、應(yīng)用性和時效性。具體來說,可以引入多元化的評價機制,例如讓學(xué)生在實驗結(jié)束后進行自評和互評,教師則負責(zé)提供專業(yè)的反饋。這種方式能夠鼓勵學(xué)生反思自己的實驗過程,進一步提升他們的問題解決能力和批判性思維能力。
2.食品分析與檢驗創(chuàng)新實驗課程的建議
2.1 選題體現(xiàn)科研創(chuàng)新性,開闊學(xué)生視野
通過調(diào)研食品科學(xué)專業(yè)的社會問題與食品相關(guān)行業(yè)需求,實驗課程選題依托于科研平臺的建設(shè)、校企合作平臺以及教師團隊的研究成果,融會貫通大學(xué)中已學(xué)習(xí)專業(yè)課的理論知識和實驗課的基本操作。教師發(fā)揮引導(dǎo)作用,以學(xué)生為主體,鍛煉他們主動設(shè)計、探索未知科研領(lǐng)域的興趣與能力,增強專業(yè)自信心與創(chuàng)新性。例如,學(xué)生可以針對食品中添加劑的安全性進行研究,設(shè)計出多種實驗方案,探討其在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用與可行性。這種以問題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)方式不僅增強了學(xué)生的動手能力,還能幫助他們理解理論知識在實踐中的重要性。
通過與企業(yè)緊密合作,學(xué)生能夠深入行業(yè)生產(chǎn)實際,了解企業(yè)的創(chuàng)新項目,探究研發(fā)成果在實際生產(chǎn)轉(zhuǎn)化過程中的可行性。例如,學(xué)生可以在實習(xí)期間模擬企業(yè)的生產(chǎn)流程,研究不同配方的產(chǎn)品效果,并確保所設(shè)計的創(chuàng)新題目切合實際。這種方法有利于加深學(xué)生對本專業(yè)應(yīng)用及就業(yè)前景的認識,同時將科技創(chuàng)新與產(chǎn)學(xué)研的合作模式下沉到本科階段,建立起學(xué)生的專業(yè)自信心,為未來職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。選題既要考慮教師和學(xué)生的主觀意愿,也要從實驗課設(shè)置、實驗條件和實驗經(jīng)費等客觀條件考慮。
2.2 更新教學(xué)模式,提升教學(xué)能力
重視食品工業(yè)中的實際問題,以食品分析與檢驗實驗教學(xué)為著手點,培養(yǎng)“善提問、愛思考、敢創(chuàng)新、能動手、會總結(jié)”的新工科復(fù)合型人才。改變傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式,延長實驗教學(xué)時長,聚焦食品科技前沿研究和企業(yè)社會需求,鼓勵學(xué)生分組討論食品科學(xué)問題及其解決方案,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)組織與協(xié)調(diào)能力。
創(chuàng)新實驗一改傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式,學(xué)生從被動接受轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動探索。在明確該課程的教學(xué)培養(yǎng)目標和考核方式的前提下,引導(dǎo)學(xué)生自發(fā)組隊、分工合作,調(diào)動他們投入更多時間和精力查找資料、確定研究題目。例如,教師可以設(shè)計一個與食品添加劑相關(guān)的實際案例,讓學(xué)生在小組內(nèi)討論解決方案。學(xué)生可以在實驗中探討不同的食品配方,通過數(shù)據(jù)分析來驗證其安全性和有效性。這種模式不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力,還提升了他們的組織和協(xié)調(diào)能力。
在此過程中,教師引導(dǎo)學(xué)生查閱研究資料,確定具體研究題目,并撰寫實驗方案。學(xué)生根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果修訂和完善實驗方案,進行實驗和質(zhì)量指標分析,并對結(jié)果進行深入解析,同時考慮法律法規(guī)和文化差異,體現(xiàn)綜合創(chuàng)新意識。撰寫實驗報告不僅讓學(xué)生關(guān)注專業(yè)領(lǐng)域的前沿發(fā)展,還通過創(chuàng)新課程提升自主學(xué)習(xí)和總結(jié)歸納的能力。這種模式培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力,增強了他們未來職業(yè)中的競爭力。
2.3 優(yōu)化教學(xué)過程性考核與評價機制
對“過程性的教學(xué)考核”和“結(jié)果性的教學(xué)考核”模式進行研究,在整個教學(xué)活動的執(zhí)行過程中,設(shè)計過程化考核策略,并建立形成性評價機制,以便及時發(fā)現(xiàn)和解決問題,確保教學(xué)過程能夠靈活調(diào)整。這種方式充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、積極性和創(chuàng)新性。
確定教學(xué)考核評價的內(nèi)容、形式與具體分配,確保“過程考核”與“結(jié)果評價”相融合,全面評價教學(xué)效果。例如,在學(xué)生完成食品分析實驗時,教師可以實時觀察學(xué)生的實驗操作,針對性地提供反饋,以幫助他們改進操作技巧和思考方式。
建立創(chuàng)新實驗課程的考核指標,包括學(xué)生的出勤、規(guī)范操作、儀器管理、安全意識、團隊合作以及解決問題的能力。同時,還要評估學(xué)生的實驗設(shè)計方案和實驗報告中的數(shù)據(jù)分析與問題解析。通過完善過程考核標準,教師能夠評估學(xué)生在自主查閱文獻、分析探討、制定實驗方案及創(chuàng)新思維等方面的能力。
例如,在某次實驗中,學(xué)生需要設(shè)計一個新型食品的分析方案,教師可以評估學(xué)生在方案制定中的創(chuàng)新思維和實驗可行性??己藢⒑w每位學(xué)生的實驗操作技能熟練程度、數(shù)據(jù)分析能力、知識總結(jié)能力,以及在實驗中遇到問題時的及時解決能力,以便進行全面評估。這種全面的考核機制有助于提高學(xué)生的綜合素質(zhì),為他們的未來發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
結(jié)束語
在新工科背景下,食品分析與檢驗的創(chuàng)新實驗課程建設(shè)至關(guān)重要。通過構(gòu)建科學(xué)、合理、與時俱進的實踐教學(xué)體系,我們不僅培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,還增強了他們解決復(fù)雜工程問題的能力。課程采用遞進式設(shè)計,結(jié)合校企合作的實習(xí)模式和工程實踐與科學(xué)研究相結(jié)合的畢業(yè)設(shè)計,有效提升了學(xué)生的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能。未來,我們將繼續(xù)優(yōu)化課程內(nèi)容和教學(xué)方法,推動實踐教學(xué)管理和考核體系的創(chuàng)新,以確保培養(yǎng)出更多適應(yīng)行業(yè)需求的優(yōu)秀人才。通過不斷探索與實踐,我們相信食品分析與檢驗專業(yè)的學(xué)生將在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域中發(fā)揮更加重要的作用,為行業(yè)的發(fā)展貢獻智慧與力量。
基金項目
河南省高等教育教學(xué)改革研究與實踐項目(研究生教育類)“雙一流背景下科研成果向研究生教學(xué)資源轉(zhuǎn)化的改革研究與實踐“(2023SJGLX197Y);河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革研究與實踐項目“雙一流背景下課程質(zhì)量提升路徑研究—以糧油加工學(xué)為例”(2023XJGLX112)。
作者簡介
白歌(1988-),女,博士,講師;研究方向:食用油脂化學(xué)及加工工藝技術(shù)、天然植物活性成分提取技術(shù)。
*通訊作者
馬燕(1989-),女,博士,副教授;研究方向:食品營養(yǎng)與安全、植物性食品原料功能成分富集技術(shù)研究等。