新工科背景下食品分析与检验创新实验课程建设

作者: 白歌 黄现青 宋莲军 乔明武 马燕

新工科建设在教育强国背景下,强调创新型、复合型人才的培养。本文探讨了食品分析与检验实验课程的现状与创新建设的建议,重点分析了实验选题的科研创新性、教学模式的改进及过程性评定的优化。通过与企业合作,鼓励学生主动探索和设计实验,不仅提高了他们的实践能力,还增强了解决实际问题的能力。研究表明,改进实验课程能够有效提升学生的综合素质和专业技能,为未来行业发展培养更多优秀人才。

新工科建设是推动教育强国战略的重要力量,旨在培养面向未来的优秀工程创新人才,核心在于提升人才培养能力。在这一过程中,高校承担着培养和输送高素质人才的关键任务。无论从国家层面的教育战略,还是从社会对人才的迫切需求来看,强化创新型、复合型和应用型人才的培养已成为高等教育的首要任务。新工科建设正逐步从初步兴起向深入实质性推进转变。随着本科生教育改革及新工科建设的推进,本科生教育教学越来越重视对学生创新能力的培养。理工科高等教育愈加注重对学生创新与实践能力的培养,各院校逐渐开设针对本科生的科研创新类实验课,立足于“以本为本”的本科教学理念,从本科教育开始,扎实学生的创新能力培养。在此背景下,梳理食品分析与检验相关实验课程内容,着手提升实验题目挑战度、增加实验课程综合难度、拓展实验课程深度,从而切实提高学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

1.食品分析与检验实验课程现状分析

食品分析与检验课程是食品科学与工程专业实践性和应用性较强的重要课程。作为学生毕业设计论文开展之前的综合式实验课程,学生通过学习能够理解食品成分的检测方法及相关理论,运用物理、化学、生物化学、微生物、分子生物学等学科的基本理论和各种科学技术,对食品工业生产中的原料、辅料、半成品、成品及副产品的各种成分及其含量进行检测,进而评定食品品质和安全性。我们学校的食品分析与检验课程已获批国家级一流本科课程及河南省科教成果“创新应用类”一等奖。在工程教育专业认证体系指导下,课程组持续更新教育理念,改革课程内容,调整考核方式,授课团队也积极开展相关研究。然而,在实验课程建设方面仍存在一些亟待改进的地方。

1.1 选题需兼顾科研创新性

传统实验内容以验证性和测量性的经典实验为主,这些实验在各类实验教材或互联网上都有详细的实验原理、器材、试剂、步骤和注意事项介绍,学生只需按照材料要求操作即可,自主选择性不足,不利于培养学生独立思考和创新思维的能力。因此,基于本专业的基础理论知识,教师应根据自己的研究领域,引导学生共同选定符合科研探索目的的实验题目,将选题设置在科研的未知领域。例如,针对某食品企业日益增加的低糖产品需求,学生可以设计实验探究新型甜味剂的替代性。这不仅让学生接触实际的行业需求,还能激发他们的创新思维。通过与企业的紧密合作,学生能够深入了解行业的创新项目,探究研发成果在实际生产转化过程中的可行性,从而加深对本专业应用及就业前景的认识。

1.2 实验教学模式需改进

传统的实验教学与理论教学多是以教师讲授为主,学生被动接受知识,难以调动他们的学习主动性和积极性,也难以实现成果导向的教学理念。因此,在实验教学过程中,需要从学生的角度出发,改进教学方法和方式,以激发学生的学习热情,提高课堂教学效果。在这一过程中,可以引入翻转课堂的理念。教师可以在课前发布相关的学习材料,学生在课后自学理论知识,课堂上则集中讨论实验设计和实际操作。这种模式不仅提升了学生的主动学习能力,还能通过小组讨论和团队合作,培养他们的沟通与协作能力。

1.3 实验过程性评定需优化

目前,实验成绩主要依赖实验报告的评定,考核重点在实验结果和报告形式,忽视了学生的实际操作和实验思维能力,导致抄袭和应付考核的现象,无法真实反映学生的实验水平。因此,实验考评应关注实验项目方案的合理性、可行性和创新性,以及在实验过程中可能遇到的问题及应对措施,强调学生学习过程的实践性、应用性和时效性。具体来说,可以引入多元化的评价机制,例如让学生在实验结束后进行自评和互评,教师则负责提供专业的反馈。这种方式能够鼓励学生反思自己的实验过程,进一步提升他们的问题解决能力和批判性思维能力。

2.食品分析与检验创新实验课程的建议

2.1 选题体现科研创新性,开阔学生视野

通过调研食品科学专业的社会问题与食品相关行业需求,实验课程选题依托于科研平台的建设、校企合作平台以及教师团队的研究成果,融会贯通大学中已学习专业课的理论知识和实验课的基本操作。教师发挥引导作用,以学生为主体,锻炼他们主动设计、探索未知科研领域的兴趣与能力,增强专业自信心与创新性。例如,学生可以针对食品中添加剂的安全性进行研究,设计出多种实验方案,探讨其在实际生产中的应用与可行性。这种以问题为导向的学习方式不仅增强了学生的动手能力,还能帮助他们理解理论知识在实践中的重要性。

通过与企业紧密合作,学生能够深入行业生产实际,了解企业的创新项目,探究研发成果在实际生产转化过程中的可行性。例如,学生可以在实习期间模拟企业的生产流程,研究不同配方的产品效果,并确保所设计的创新题目切合实际。这种方法有利于加深学生对本专业应用及就业前景的认识,同时将科技创新与产学研的合作模式下沉到本科阶段,建立起学生的专业自信心,为未来职业发展奠定坚实基础。选题既要考虑教师和学生的主观意愿,也要从实验课设置、实验条件和实验经费等客观条件考虑。

2.2 更新教学模式,提升教学能力

重视食品工业中的实际问题,以食品分析与检验实验教学为着手点,培养“善提问、爱思考、敢创新、能动手、会总结”的新工科复合型人才。改变传统实验教学模式,延长实验教学时长,聚焦食品科技前沿研究和企业社会需求,鼓励学生分组讨论食品科学问题及其解决方案,激发学习兴趣,培养组织与协调能力。

创新实验一改传统的实验教学模式,学生从被动接受转变为积极主动探索。在明确该课程的教学培养目标和考核方式的前提下,引导学生自发组队、分工合作,调动他们投入更多时间和精力查找资料、确定研究题目。例如,教师可以设计一个与食品添加剂相关的实际案例,让学生在小组内讨论解决方案。学生可以在实验中探讨不同的食品配方,通过数据分析来验证其安全性和有效性。这种模式不仅培养了学生的实践能力,还提升了他们的组织和协调能力。

在此过程中,教师引导学生查阅研究资料,确定具体研究题目,并撰写实验方案。学生根据预实验结果修订和完善实验方案,进行实验和质量指标分析,并对结果进行深入解析,同时考虑法律法规和文化差异,体现综合创新意识。撰写实验报告不仅让学生关注专业领域的前沿发展,还通过创新课程提升自主学习和总结归纳的能力。这种模式培养了学生的实践能力,增强了他们未来职业中的竞争力。

2.3 优化教学过程性考核与评价机制

对“过程性的教学考核”和“结果性的教学考核”模式进行研究,在整个教学活动的执行过程中,设计过程化考核策略,并建立形成性评价机制,以便及时发现和解决问题,确保教学过程能够灵活调整。这种方式充分调动学生的学习主动性、积极性和创新性。

确定教学考核评价的内容、形式与具体分配,确保“过程考核”与“结果评价”相融合,全面评价教学效果。例如,在学生完成食品分析实验时,教师可以实时观察学生的实验操作,针对性地提供反馈,以帮助他们改进操作技巧和思考方式。

建立创新实验课程的考核指标,包括学生的出勤、规范操作、仪器管理、安全意识、团队合作以及解决问题的能力。同时,还要评估学生的实验设计方案和实验报告中的数据分析与问题解析。通过完善过程考核标准,教师能够评估学生在自主查阅文献、分析探讨、制定实验方案及创新思维等方面的能力。

例如,在某次实验中,学生需要设计一个新型食品的分析方案,教师可以评估学生在方案制定中的创新思维和实验可行性。考核将涵盖每位学生的实验操作技能熟练程度、数据分析能力、知识总结能力,以及在实验中遇到问题时的及时解决能力,以便进行全面评估。这种全面的考核机制有助于提高学生的综合素质,为他们的未来发展打下坚实基础。

结束语

在新工科背景下,食品分析与检验的创新实验课程建设至关重要。通过构建科学、合理、与时俱进的实践教学体系,我们不仅培养了学生的实践能力和创新能力,还增强了他们解决复杂工程问题的能力。课程采用递进式设计,结合校企合作的实习模式和工程实践与科学研究相结合的毕业设计,有效提升了学生的综合素质和专业技能。未来,我们将继续优化课程内容和教学方法,推动实践教学管理和考核体系的创新,以确保培养出更多适应行业需求的优秀人才。通过不断探索与实践,我们相信食品分析与检验专业的学生将在材料科学与工程领域中发挥更加重要的作用,为行业的发展贡献智慧与力量。

基金项目

河南省高等教育教学改革研究与实践项目(研究生教育类)“双一流背景下科研成果向研究生教学资源转化的改革研究与实践“(2023SJGLX197Y);河南农业大学教育教学改革研究与实践项目“双一流背景下课程质量提升路径研究—以粮油加工学为例”(2023XJGLX112)。

作者简介

白歌(1988-),女,博士,讲师;研究方向:食用油脂化学及加工工艺技术、天然植物活性成分提取技术。

*通讯作者

马燕(1989-),女,博士,副教授;研究方向:食品营养与安全、植物性食品原料功能成分富集技术研究等。

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