工程教育专业认证背景下的课程教学改革初探

［摘 要］ 工程教育专业认证要求食品科学与工程专业培养能够解决食品复杂工程问题的食品工程师，“畜产食品工艺学”是食品科学与工程专业的一门重要核心课程，按照传统的教学模式已不能满足工程教育专业认证的要求，因此需要对该课程进行教学改革。从课堂教学、实验教学和评价方式等三个方面初步探讨了“畜产食品工艺学”在工程教育专业认证背景下的课程改革模式，重点探讨了翻转课堂和课程思政在新的教学模式下对课程目标达成的推动作用，以期为同类课程的教学改革提供参考。

［关键词］ 翻转课堂；课程思政；工程教育专业认证；教学改革

［基金项目］ 2022年度西北大学教学改革研究项目“工程教育专业认证背景下‘畜产食品工艺学’翻转课堂教学方法研究”（XM05211799）；2020年度陕西省第二批新工科研究实践项目“基于云工坊模式的食品科学产教融合创新实践平台建设探索与实践”

［作者简介］ 程 妮（1980—），女，陕西西安人，博士，西北大学食品科学与工程学院副教授，硕士生导师，主要从事功能食品开发与研究；张 颖（1985—），女，河北衡水人，博士，西北大学食品科学与工程学院副教授，硕士生导师，主要从事乳品研究；高 慧（1977—），女，山西阳泉人，博士，西北大学食品科学与工程学院教授，主要从事果蔬贮藏与加工研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2023）27-0041-04 ［收稿日期］ 2022-09-15

工程教育专业认证是指专业认证机构针对高等教育机构开设的工程类专业教育实施的专门性认证，是实现工程教育国际互认与工程师资格国际互认的重要基础。我校食品科学与工程专业在2022年正式通过工程教育专业认证，这就要求我们的学生毕业后能够达到国际食品工程师的标准，因此对教师和学生提出了更高的要求。工程教育专业认证提倡成果导向教育（Outcome-based Education，简称OBE），亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育。要求以学生为主体，培养学生的各种能力，最终达到学生毕业时的能力要求。要求专业课程体系设置、师资队伍配备及办学条件配置等都要围绕学生毕业能力达成为核心任务展开，并强调建立专业持续改进机制和文化，以保证专业教育质量和专业教育活力。“畜产食品工艺学”作为专业核心课程，支撑着毕业要求中“设计/开发解决方案”和“研究”的指标点，要求学生能够掌握食品工程设计和产品开发的全周期、全流程的基本设计/开发方法及技术，了解影响设计目标和技术方案的各种因素，进行工艺流程设计，并在设计中体现创新意识。能够根据食品复杂工程问题，选择研究路线，设计实验方案，构建实验系统，安全地开展实验，采用正确方法采集实验数据。针对这样的毕业要求，授课教师要在讲课过程中，引导学生进行产品开发方案的设计，在实验教学中要体现学生根据实验要求设计实验方案，搭建实验装置，安全开展实验过程。但是在传统的教学模式下，很难达成这样的目标，这就要求“畜产食品工艺学”课程必须进行教学改革。

我国是一个农业大国，据2022年数据统计，畜牧业产值已占农业总产值的34%，畜牧业是国民经济的重要组成部分。畜产品精深加工是畜牧业产业链的延伸，是提升畜牧业产值的有效途径。畜产食品工艺学是一门运用现代科学理论与技术研究畜产食品加工生产的学科，研究范围广泛，包括肉与肉制品、乳与乳制品、蛋与蛋制品等方面的加工理论和工艺。“畜产食品工艺学”课程是食品科学与工程专业的核心课程，是食品加工课程群的主干课程之一，是培养食品科技人才整体知识结构的重要组成部分。“畜产食品工艺学”课程的教学改革是培养国际化食品工程师的必要条件。

一、课堂教学改革

“畜产食品工艺学”的理论知识难度不高，可读性相对比较强，但课程的应用性很强，要求学生将课本知识灵活运用到实际问题的解决过程中。随着高校教育大众化，招生人数逐年增加，在大课堂授课中，如果教师还延续以前的“教师讲，学生听”的传统教学模式及落后的教学内容，将极大地影响“畜产食品工艺学”课程的教学效果。

（一）翻转课堂

翻转课堂起源于美国，是提倡“学习知识在课外、内化知识在课内”的一种新的教学模式，颠覆了传统教学中教师课堂讲授、学生课后回家复习的模式［1］。通过翻转课堂，学生的学习变得“以生为本”，学生可以在课前选择任意的时间和地点学习教师上传至网络的课程材料或完成教师指定的预习内容，而在课上，通过教师对所学知识的指导进行消化、吸收，并当场完成作业及开展课堂交流等活动。课后，学生通过完成教师指定的任务，达到对所学知识的掌握及应用。

在“畜产食品工艺学”翻转课堂开展过程中，教师提出一些重要的知识点，在课前让学生带着问题预习，并引导学生通过文献阅读对相关问题进行深入了解。例如，在讲授发酵乳加工技术时，针对低温酸奶和常温酸奶两大市售主流发酵乳产品，采用翻转课堂的授课模式，课前让学生查阅相关资料，提前了解两类酸奶在产品特点和营养特性方面的差异，然后通过课堂的理论教学和学生小组讨论，使学生掌握两种产品所采用的加工原理、加工工艺及技术参数的不同，课后学生再通过实践活动，将理论知识应用于生产实践，在实际生活中观察两类产品的口感、包装形式及市场销售的差异，加深对两类产品的理解，达到学以致用的目的。通过开展“课前—课中—课后”翻转课堂的教学理念，不仅能够合理利用学生课外的时间，发挥学生的主观能动性，提高知识的内化，增加学习效果，锻炼学生的语言表达能力和团队协作能力，还能潜移默化地训练学生的文献检索和科技论文阅读等能力。

翻转课堂将传统的教师讲、学生听的授课方式转变为以学生为主体的新型课堂教学模式。翻转课堂要求教师能够通过一两个问题凝练某一章节的重点知识，梳理知识脉络，并且对该内容所涉及的最新研究动态有一定了解。翻转课堂要求学生具备通过查阅文献获取专业知识的能力、深入市场进行产品调研的能力、团队协作能力和良好的语言表达能力，而这些能力也正是工程教育专业认证所要求学生具备的能力。因此，在工程教育专业认证背景下进行翻转课堂授课，是食品科学与工程专业教学改革所必须经历的。

（二）课程思政

习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上提出，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，把立德树人作为教育的根本任务的一种综合教育理念［2］。课程思政要培养学生的政治认同、家国情怀、文化素养、法规意识、道德修养、职业理想和职业道德。

在“畜产食品工艺学”的教学过程中，思政元素的引入非常关键。如在讲授乳原料的质量控制时，可以引入2008年轰动国内外的三聚氰胺奶粉事件。人们在购买奶粉或鲜奶时会关注蛋白质含量，认为蛋白质含量越高该产品营养越好，品质越高。但乳及乳制品中蛋白质含量的国标检测方法为凯氏定氮法，该方法通过测出乳制品的含氮量来估算蛋白质含量。但该方法的致命问题是将所有的氮量都能测定出来，因此一些无良商家就开始向乳及乳制品中添加三聚氰胺以提高蛋白质的含量。三聚氰胺是一种三嗪类含氮杂环有机化合物，是一种化工原料，用于生产塑料。其含氮量高达66%，白色结晶粉末，无味。该物质如果被添加到乳制品中，会极大地提高乳制品的蛋白质含量。但是三聚氰胺进入人体后，会水解生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺结合形成大的网状结构，造成结石，婴幼儿大量摄入会引起泌尿系统疾病，严重的可导致死亡。因此，三聚氰胺从未被允许添加到食品中，更不用说添加到婴幼儿食品中。在教师讲述完该事件后，向学生强化道德意识，这样伤害人类健康的事情坚决不能做，更不能做伤害婴幼儿的事情。首先，告诉学生在任何一个行业中都应该有职业道德。其次，让学生思考，为什么不法商家会想到将三聚氰胺加入奶制品中以提高蛋白质含量呢？就是因为我们的蛋白质国标检测方法的不健全、有漏洞，让坏人钻了空子。那么作为学习科学知识的大学生，我们要提高自身的科学素养和职业技能，研究食品分析检测方法的优点和缺点，力争完善各类食品检测方法，以捍卫食品安全法律法规。通过该案例的讲述与分析，培养学生的职业道德、文化素养及法治意识等。

又如在肉品加工中，教师讲到中式肉制品的加工时，可以引入民族自信的教育。从中式肉制品的加工工艺及产品特点上，分析中式肉制品区别于西式肉制品的优势，以加强学生对本土产品的喜爱，培养其爱国主义情怀和民族自信心。同时，让学生回想小时候过年时妈妈总要做腊肉、腊肠等，唤醒他们的思乡之情，提醒学生在大城市求学的同时，别忘记在老家有牵挂自己的父母，有空常回家看看。在这个思政元素上，培养学生的家国情怀。一个人只有懂得感恩父母、感恩祖国，才能成为回报父母、建设祖国的人。

此外，在“畜产食品工艺学”教学过程中，还有很多可以挖掘的思政元素，如我们从肉的发色原理、护色方式上，可以联系到目前通用的肉制品发色及护色添加剂——亚硝酸盐。该物质的使用量是有严格限定的，如果超过限量，就会造成致畸、致癌、致突变的严重后果，作为食品专业的学生，一定要具备基本的职业道德，要严格遵守食品安全法律法规。

二、实验教学改革

工程教育专业认证要求食品科学与工程专业培养能够解决食品复杂工程问题的工程师，因此在实验教学中要求培养学生选择研究路线，设计实验方案，构建实验系统，安全地开展实验，采用正确的方法采集实验数据、分析实验结果及得出正确结论的能力。而传统课程实验要求学生按照实验讲义中的操作步骤完成实验，是一种验证型的实验教学，传统的实验教学显然不能达成工程教育专业认证的目标，因此实验教学也需要改革。

在实验教学过程中，我们将教学同样分为课前、课中和课后，课前要求学生根据教师给定的实验题目查阅文献，自行设计实验方案，学习在实验过程中可能涉及的实验设备的使用方法。在实验课上，先由各实验小组代表汇报其实验方案，教师判断具体方案的可行性，给予同意开展实验或修改方案后开展实验的意见。针对第二种意见，教师应当给出可行性建议，帮助学生及时修改实验方案。此外，各组学生根据自己的实验方案进行实验操作，包括正确搭建实验装置、采集数据等。以酱卤肉制品开发的实验为例，为适应不同人群需求，开发一款嫩化型酱牛肉。该实验的目的是开发一种新型肉制品，该肉制品适宜咀嚼能力不强、消化能力较弱的人群。当学生接到这样实验任务时，首先，需要思考影响肉嫩度的因素，得出肌原纤维的形态是关键因素如何破坏肌原纤维的组织结构，通过查阅文献得出蛋白酶酶解是最佳方法。其次，各实验小组根据自己查阅的文献，设计采用什么样的蛋白酶，以及酶的浓度、酶解温度、酶解时间，并将这些因素都设计在实验方案中。然后，各实验小组制作PPT，在实验开始前向教师汇报，教师同意后方可开展实验。该试验的嫩化型酱牛肉研制出来后，嫩度是一个关键评价指标，除感官品评外，还需要用质构仪来测定剪切力。因此，质构仪的搭建和正确使用，也是这个实验考核学生的指标。要求学生能够正确操作质构仪，导出剪切力数据，并且对数据作图分析，并得出最终结论。实验课后，学生正确书写实验报告，分析并讨论实验结果。

新的实验教学模式对学生提出了更高的要求，不仅要学会通过查阅文献设计实验方案，还要求小组成员能够合理分工，协作完成实验。新的实验教学模式，不仅能够培养学生查阅文献的能力和锻炼团队协作能力，还能培养学生的科研素养。在传统的验证型实验中，学生只是重复实验结果而已，无法训练学生的创新思维能力，而新的教学模式能够培养其开发设计新产品的能力，符合工程教育专业认证对食品本科生的要求。

三、评价方式改革

课程教学模式的改革要求评价方式进行改革，以合理评价学生的学习效果和提升学生的学习动力。闭卷考试是传统的考核方式，能够衡量学生对所学知识的掌握程度，且相对客观公正。但是闭卷考试也存在一定的弊端，如很难评价学生是否能将所学知识运用于解决复杂的食品工程问题的能力，且对于一些仅靠死记硬背就能得高分的现象无法抑制。因此，在新的教学模式下需要新的课程评价方式，一方面，能够切实衡量学生各方面能力的培养情况；另一方面，能够公平公正地考核学生对“畜产食品工艺学”课程的课程目标达成情况。