工程教育专业认证背景下“食品工艺学综合实习”课程教学改革

作者: 荣建华 吕优优 刘友明 胡杨

[摘 要] 工程教育专业认证是高校工程教育全球化的新时代要求,也是规范工程教育和提升专业内涵建设的良好契机。“食品工艺学综合实习”是食品科学与工程专业的核心工程课程,结合工程教育的专业认证要求,拟针对“食品工艺学综合实习”的实践教学理念、教学内容、教学方式及考核方式的改革进行较为系统化的探讨,以期把学生培养成具有创新能力和解决复杂工程难题能力的新时代高素质应用型人才,同时在改革中对教师提出了新的要求。

[关键词] 工程教育专业认证;食品工艺学综合实习;教学改革

[基金项目] 2020年度教育部新工科研究与实践项目“新工科建设背景下食品科学与工程专业产教融合与校企合作模式的探索与实践”(E-SPNL20202320);2020年度华中农业大学食品科学技术学院教育教学改革研究项目(SKJG2020011,SKJG2020029)

[作者简介] 荣建华(1972—),女,湖北襄阳人,博士,华中农业大学食品科学技术学院副教授,主要从事食品加工研究;胡 杨(1987—),男,湖北荆州人,博士,华中农业大学食品科学技术学院副教授(通信作者),主要从事水产品加工研究。

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)02-0017-04 [收稿日期] 2022-11-22

工程教育专业认证是实现工程教育与工业界对接,提升工程人才培养质量的有效途径。2016年6月,在国际工程联盟年会(IEAM2016)上,我国成为《华盛顿协议》第18个正式成员[1],标志着我国工程专业已正式步入国际工程教育人才培养的评价体系,对于提高工程教育人才培养的质量,推动工程教育专业的创新与改革,搭建高等工程教育新体系,具有重要而深远的意义[2]。由此,加快了高校进入工程教育专业认证的步伐[3]。食品科学与工程专业是典型的工科专业,具有理论性、实践性、交叉性和综合性等特点,“食品工艺学综合实习”是食品科学与工程专业的核心工程课程之一,对培养学生创新思维、基础与现代化实践技能、解决复杂工程难题能力和整体与团结意识具有重要的指导与实践作用[4]。结合学院工程教育专业认证需求,根据本门课的特点和国际工程的要求开展教学改革,以学生为中心,注重培养学生的创新能力和实践能力,对培养高质量的符合国际工程标准的当今社会需要的应用性高技能人才具有重要意义。

一、根植工程教育专业认证理念的教学理念改革

在工程教育专业认证思想的指导下,课程组教师首先要更新教学理念,顺应时代的呼唤,改变以往以教师为中心的教学理念,要牢固树立以学生为中心,面向社会需求,构建以成果为导向的人才培养体系,形成持续改进的质量观,以培养具有创新意识、全面意识、系统意识、现代智能意识和解决复杂工程难题能力的人才为目标[5]。探索新的教育哲学,要提高教师的工程教育素质和拓展新的技术领域。其一,课程组教师参加相关的工程教育专业认证的培训学习,经常开展讨论会,针对本门课程如何实施,课程结束后的回顾和反思,提出改进意见。其二,加强教师工程能力的培养,暑假定期到生产一线学习。其三,聘请有10年以上企业工作经验和工程背景的企业专业人员,同时邀请学科带头人,定期组织教研讨论,从教学能力、工程能力等方面全面提升课程组教师的“双师素质”。在这些基础上,课程组教师精心讨论修改教学大纲,制订教学计划,设置实验项目、精选实验内容,改进教学手段,完善考核方式,激发学生学习的积极性,为学生提供更多的课程相关教学成果和新视野,以提高学生的创新能力、实践能力和解决问题的能力。这些措施为学生毕业后从事相关食品行业的工作奠定了坚实的基础,为我国食品工业培养了更多优秀的工程师。

二、基于工程教育专业认证理念的教学设计改革

在工程教育专业认证的要求下[6],“食品工艺学综合实习”承担的毕业要求指标点有4个,决定教学目标有4个,教学目标对应一个或多个知识点,知识点必须是有用和有效的,才能形成对教学目标的支撑。“食品工艺学综合实习”是一门综合型实验课,在学生已具备一定的食品方面的理论知识和实践能力的基础上,将食品化学、食品微生物学、生物化学、食品营养学、食品机械和食工原理、统计学、智能学和模拟数学的知识有机融入综合实习课,提高学生对课程重要性的认识,开发中国特色的传统健康食品。根据课程的特点和学生的知识背景,规划课程体系如下:学生组队选题(也可由学生自己创造性地立题和设计)、实验设计、动手操作、上交报告到答辩汇报和交流,从而使课程衔接知识体系、能力、素质和能力的培养,有效支撑课程教学目标。

根据本课程承担的毕业要求和教学目标,修改教学大纲,规划课程性质、教学目标、教学内容、课程评价。实现课程目标并达到教学设计目的的关键在于寻找能够实现课程教学目标的知识、素质和能力培育的载体。“食品工艺学综合实习”课程的载体就是学生开发出来的产品。在产品开发实践过程中,教师引导学生夯实基础知识和理论,了解学科前沿,接触社会实际,接受专业训练,练就独立工作能力和创新能力,成为具有社会责任感、创新精神、团结意识和勇于实践的高素质专门人才,为学生成才立业奠定坚实的基础。

完成一轮的教学,并根据达成度进行报告分析,进一步修改大纲,持续改进。教学手段上,不再局限于单一的课堂教学,课前的交流讨论形式多样,还有线上的交流讨论群,线下的面对面的交流。在查阅资料过程中,不仅是文献资料,还要求提供相关的视频或图片等多媒体素材,通过调查提供不同地方特色的标志性产品,打造传统与现代食品的品牌。分析相互之间的差异性,促进学生对产品的认知和理解,通过多种方式,引导学生进行课程实践设计。

三、注重课程形成性评价的教学内容和方法改革

“食品工艺学综合实习”是一门实践性较强的课程,可以更好地培养学生的工程能力。基于工程教育专业认证理念,课程教学采用双向选择的方式,给予学生和教师更大的自由和发展空间。课题设置根据食品企业生产过程中遇到的实际问题,结合本院的教学科研和合作企业的优势,分为饮料产品的开发、焙烤产品的开发、保鲜产品的开发及湖北或学生家乡特色食品等七大类,在每个大类项目中列出4~5项小课题,或者指定某种原材料,围绕这个原材料,开发系列产品。课题力求实验内容、方法或原材料部分具有新颖性,当下流行食品及企业亟待解决的问题要体现时代性,废弃物综合利用要体现绿色环保,杜绝急功近利的不正当行为。

课题指南提前半个月发布,供学生自主选择,自由组队,规定小组人数不超过5人。若小组对某个产品感兴趣,而题目不在教师指定的课题范围之内,可由教师指定或学生自拟题目,实现双向选择,体现个性发展。小组确定课题后,提前查阅文献和调研,以专业知识为依据,根据产品特点,设计实验方案,多次与教师进行交流讨论,优化实验方案。在实验设计阶段,教师引导学生比较不同设计方案的可行性、经济性、安全性、环保性和产品形态的艺术性等,并通过查阅资料和交流讨论了解实验对象的实际生产情况,以及所用实验设备在生产中的放大情况,从而培养学生的工程意识。同时还探讨产品未来的发展,新技术的应用,比如人工智能如何在生产中应用。在此过程中提高学生的主动性,激发学生的学习兴趣,拓宽学生的视野,增加学生团队成员间的相互交流,有助于培养学生的团队协调能力。

实验过程中,利用实验设计方法(单因素、正交试验),通过数据分析,进行工艺条件优化,得出最佳工艺条件。过程中,学生和教师共同探讨,教师引导学生自主分析实验现象,排查实验出现的问题并正确解决问题。重点传授学生思想和方法,侧面鼓励学生积极动手,这种模式有助于培养学生的思维能力和解决问题能力。

针对新产品的开发,在方案设计部分应体现食品新资源、新原料、高新技术,对研发出的新产品,要进行感官评价和营养成分分析,并对市场前景进行评估。在此过程中培养学生的创新意识,关注食品行业的发展趋势。通过一系列的教学改革,真正实现从以“教”为中心向以“学”为中心的转变。

学生进行课题汇报,内容包括产品开发的背景和目的、研究现状、实验的结果与分析、实验的不足及展望、经济核算、环境污染和市场前景等,从产品开发的整个流程梳理学生产品开发的工程框架知识体系。针对有关特色食品和传统食品的实验内容,在背景介绍中要体现文化史和文明史,目的是培养学生对食品文化的敬仰之心。在汇报时,可邀请企业科技和生产人员参加评定,拓宽学生思考问题的格局和视野。

四、坚持多维度考核的目标达成度评价体系

在工程教育专业认证思想的指导下[7],对“食品工艺学综合实习”课程的考核方式进行改革,改变以往单一的实验报告评价体系,形成过程考核(50%)和实验报告考核(50%)相结合的评价体系。过程考核由三部分组成,课前的交流讨论(10%)、实践技能(20%)和结题汇报(20%),分别对应课程目标2、课程目标1和课程目标4,开课前,引导小组查阅资料,内部讨论,设计实验,撰写方案,然后与教师交流讨论,反复修改方案,教师根据学生的报告,交流讨论过程中对知识点的理解赋予交流讨论成绩(10%),实验过程中,根据学生的动手能力和操作技能赋予实践技能成绩(20%),实验结束后,对成果进行汇报答辩,产品相互品尝,由教师和学生共同评分,赋予结题汇报成绩(20%);实验报告考核对应课程目标3,评价标准涉及书写规范(5%)、报告完整(15%)、数据处理(15%)和问题分析(15%)等方面。总之,从多维度进行考核,真实反映学生的学习效果,有利于培养学生运用知识能力、系统思维能力、动手能力、团队协作能力和口头表达能力,提高学生的工程应用能力。课程结束后,将评出的优秀产品推荐参加相关的大学生竞赛活动,并进一步指导完善。同时辅导学生进一步将其精心整理为经典案例,供以后的学生学习,实现课程的传承和发展。

五、基于工程教育专业认证背景融入思政元素

基于工程教育专业认证背景开展实践教育是培养学生综合素质的有效途径、重要途径。“食品工艺学综合实习”作为实习课程的先行者,具有很强的现实应用意义和价值。同时,该课程更是在基于学生学完基础课、专业课以及部分相关专业课的基础上有针对性地开设的,是学生对所学专业的综合应用过程实习,也是工作前的一次宝贵预演,是一次真正的理论联系实际、熟悉食品生产实践过程、综合运用所学知识和技能、培养独立工匠思维的重要过程。2016年,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议中指出:“要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。”[8]高等院校教育要以专业知识为载体,推动思想政治教育内涵发展,实现课程思政与传授专业知识的合力育人、树人。现阶段,“食品工艺学综合实习”课程思政教学体系仍处于探索阶段,如何深入挖掘课程中蕴含的思政元素并将其融入课程教学实践,对于提高学生的思想政治素养、发挥思想政治课堂的立德树人作用具有重要意义。“食品工艺学综合实习”的学习目标主要为掌握食品原材料的加工和保藏对食品风味、口感、营养价值和食品质量安全的影响。实习课程主要包括食品保藏原理和畜肉制品、乳和豆类制品、谷物制品等各种食品加工工艺两大部分。在授课和学习过程中,应凝练各部分思政目标,寻找思政契合点,优化思政方案,完善思政评价体系,利用多媒体课堂讲解、课堂讨论、案例分析及生产线参观等多种教学方式,使课程思政贯穿教学全过程。习近平总书记强调:“把思想政治工作贯穿教育教学全过程,实现全程育人、全方位育人,努力开创我国高等教育事业发展新局面。”[8]因此,高校要培养德智体美劳全面发展的学生,将思想政治工作结合教育教学,贯通到教育教学首尾、渗透到教育教学之中。为落实立德树人根本任务,构建思政育人、文化育人、专业育人、实践育人相结合的课程思政体系,比如使学生了解烘焙食品的基本知识、烘焙食品加工工艺和技术,培养学生的实践动手能力和创新能力,传承和弘扬工匠精神,进而培养具有时代创新精神和良好职业道德的技术技能型人才。

当前,在各级教育部门的积极推动下,各类专业教师结合教授课程的性质和特点,多维度探索课程思政教学改革实践。基于“食品工艺学综合实习”课程理论性和实践性的特点,在实现课程知识传授、能力培养的同时,探讨如何将思政元素映射点融入课堂教学实践,从而实现专业课与思政教育课相辅相成、同向而行,是该课程今后的重点关注方向之一。

经典小说推荐

杂志订阅