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摘 要:針對“食品分析”課程特點和目前主要存在的問題,為了進一步提高“食品分析”課程的教學質量,以工程教育專業認證的核心理念為指導,對其課程目標、教學內容和方式及考核方式等方面進行了一系列的改革和探索,旨在實現課程教學的持續改進,引導學生自主和合作學習,培養學生在復雜檢測環境中分析問題、解決實際問題的綜合能力,提升學生的市場競爭力,以培養符合時代需求的高素質技術型、應用型人才。
《華盛頓協議》為本科工程教育學位互認協議,由各簽約成員確認已認證的工程教育學位,并建議畢業于任一簽約成員已認證專業的人員均應被其他簽約國(地區)視為已獲得從事工程工作的學術資格,中國于2016年成為《華盛頓協議》的第十八位正式成員[1],這是我國教育標準與國際接軌的標志 。 工 程 教 育 專 業 認 證(engineering educationaccreditation,EEA)的核心理念是以學生為中心(students centered),以結果為導向(outcome basededucation,OBE),實 現 教 育 質 量 的 持 續 改 進(continuous quality improvement)[2]。EEA可提高工程教育的質量,提高工程教育人才培養對行業的適應性[3]。EEA 注重培養學生發現問題、分析問題和解決問題的綜合能力及實驗、實踐等應用技能,確保全體學生的培養質量,使所培養的學生能盡可能滿足社會經濟發展的要求[4],可全面推動教育體系的改革并提升教學質量,增加學生的社會競爭力,提高學校在專業領域的影響力[5]。四川農業大學食品學院于 2018 年積極準備EEA的申報工作,《食品分析》作為食品科學與工程專業的核心骨干課程,在課程體系中處于較關鍵的地位,是一門理論性和實踐性都很強的課程,涉及有機化學、無機化學、分析化學、食品化學和儀器分析等多門基礎和專業課程,其知識點較多、涉及的分析方法非常多,純理論教學較為枯燥,學生學習起來容易混淆知識點,教學效果不是特別好[6]。根據EEA的要求,如何使“食品分析”課程教學符合新時期的要求,縮小高校人才培養與社會需求的差距,培養理論水平高、實踐能力強的食品分析技術型、復合型和創新型人才,是“食品分析”課程教學改革的重點。本文主要針對“食品分析”課程主要存在的問題,在EEA背景下,從課程目標、教學內容和方式及考核評價等方面進行課程改革和探索。
1 課程目標的改革
EEA 要求核心課程教學內容能支持培養目標和畢業要求的達成。原有的課程目標設置目的性和針對性不強,不能達到 EEA 的要求,為了使培養的學生能夠適應社會發展的需求,進一步提升學生的學習能力、靈活應對復雜食品分析問題的綜合素質,對課程的培養目標進行了有針對性的改革,建立了新的課程目標,使培養的學生在復雜的檢測環境中能合理選擇分析方法,獨立設計分析方案,正確實施檢測方案,得到正確的檢測結果,且能對實驗結果進行系統的數據分析,得出專業性的結論。
課程目標 1:能針對實際食品分析過程中各種復雜的情況,提出至少兩種不同的解決方案。此目標需要在課程教學中通過實例教學,加深學生對不同食品分析方法原理、適用范圍等知識點的理解,如食品中脂肪的測定方法——酸水解法和索氏提取法這兩種方法的特點和區別,食品中山梨酸和苯甲酸的測定方法——高效液相法和氣相色譜法的特點和區別等,使學生能熟練掌握各種食品分析方法的適用范圍和注意事項等關鍵點,使學生能在實際檢測工作時根據實際情況提出兩種以上的檢測方案。
課程目標2:能針對食品企業、市場和行業的需求,進行正確的調研,并提出應對不同需求的解決方案??萍及l展日新月異,食品分析方法的更新速度也越來越快,比如國家標準方法也在不斷更新,教材中方法的更新速度明顯遲滯。根據這一現象,在給學生講授傳統經典分析方法的同時,更注重對行業應用較多的新食品分析方法的介紹,重點放在經典方法和新分析方法的對比,比較各自的優缺點,使學生能夠根據樣品特點、檢測需求等復雜情況,提出正確的分析解決方案。
課程目標 3:能借助軟件模擬和展示分析儀器的原理、操作流程、檢測方法,并說明其使用注意事項。為了提高教學的趣味性,并加深學生的理解,制作動態 flash 等軟件,針對被測樣品,模擬整個檢測過程。如課程組采用的氣相色譜對食品中農藥殘留測定的flash軟件,學生可以自己選擇不同種類的被測樣品和待測農藥,模擬氣相色譜的操作過程,進行開機、進樣、分析。如果在軟件中實驗操作不當,會得到異常的結果,學生可借此鍛煉分析問題和解決問題的能力,加深對整個分析方法的理解和掌握程度。
課程目標4:能敘述、區別和選擇食品專業人員的道德責任、倫理規范準則、食品組織者的道德準則主要內容,能從前瞻性維度評述并歸納工程師應該承擔的責任。學生必須具有職業道德,才能成為一位合格的食品人,才能更好的保障我國的食品安全。在課程講授中會將食品安全法、食品標準與法規和我們食品分析進行結合,讓學生了解其中的必然聯系,結合近年來發生的食品安全事件,突出食品分析安全監控在其中的突出作用,讓學生具有使命感和自豪感。
2 教學內容和教學方式的改革
食品分析的傳統教學內容主要參考教材,教材更新速度過慢,導致教學內容和社會需求嚴重脫節,而傳統的理論加實驗的教學方式通常是枯燥乏味的,嚴重影響了學生對課程內容的熱情度。為激發學習興趣,引導學生自主學習和互助學習,提升學生學習的參與度,對教學內容和方式進行了一系列的改革和創新。
2.1 教學內容的實時更新。食品分析方法發展非???,有大量的食品分析新方法被研發,有很多好的新方法也逐步納入國家、行業或企業標準方法,替代舊方法,成為被廣泛應用的新的標準方法。因此,課程組加強與企業和檢測機構的聯系,了解目前應用較廣的食品分析新方法和食品分析的發展趨勢,將教學內容進行大幅度的實時更新,如在教學中新加入膠體金法測定黃曲霉毒素 B1,近紅外法測定食品中的可溶性固形物、酶聯免疫法在水產品中抗生素殘留的檢測等內容。根據標準方法的更新及社會需求的發展來實時更新教學內容,豐富學生的知識體系,是提升學生適應能力和社會競爭力的有力保障。
2.2 創新性實踐教學內容的引入。保證實驗教學的同時,引入創新性實踐教學實驗。通常實驗課時,實驗老師會準備好實驗需要的所有儀器、器皿和試劑,而課程老師會將實驗的流程、注意事項給學生做詳細的講解,學生到了實驗室按部就班的做實驗,雖然可以較好地鍛煉學生的動手能力,但對學生自主實驗、實際問題的解決能力的培養還很不足。為了彌補這一缺點,課程組引入了創新性實踐教學實驗,在實踐教學實驗中,和企業合作,給出企業目前比較感興趣的檢測項目 5~6 個主題,將每個班分成 5~6 組,讓學生自主選擇主題,設計實驗方案,準備實驗必備試劑、器材,進行實驗和數據分析,最終形成報告。在這一過程中,可很好地引導學生主動和互助學習,培養學生創新意識和團隊合作精神,鍛煉學生的分析問題、解決問題的能力,實用性很強,可顯著提升教學效果。
2.3 教學時將知識點和生活相結合。食品分析本身就是一門應用性很強的學科,與我們的生活息息相關,是保障食品安全的重要手段。比如我們在講授食品中脂肪含量的測定時,采用提問的方式,詢問學生是否了解咱們經常食用的牛乳、花生、狼牙土豆、薯片等食品中脂肪含量的測量方法,激發學生的學習興趣,然后介紹一系列測量方法,提升教學效果;在講授食品添加劑的測定時,可以在介紹方法之前,給出一些顏色特別鮮艷的果凍、糖果、飲料等食品的圖片,然后分別介紹不同質地(膠體、固體、液體)食品在進行添加劑——色素分析時,不同的樣品前處理方法及不同色素分析的方法,加深學生對整套分析體系的認識和理解;在講授食品中礦物質元素分析時,以“川農饅頭”、自來水、礦泉水等和學生生活密切的食品為檢測對象,以最新版國家標準和教材為依據,給學生介紹不同的分析方法,使學生掌握更多的分析手段。
2.4 以學生為主導,反轉課堂。單純的教師講授,學生的參與度不高,教學效果不夠好,且學生對知識點的掌握也不夠深入。因此,在對“食品的物理檢測方法”這一章節進行講授時,給學生進行分組,每組分配不同的主題,讓學生課下進行資料匯總、總結,制作ppt,并最終進行課堂講演和討論。這可鍛煉學生文獻查閱、總結、團隊合作等自主學習和互助學習的能力,還可加深學生對所涉及知識點的掌握程度,通過課堂討論,了解學生對各知識點的掌握程度和學生的薄弱點,可有針對性的補充教學,達到更好的教學效果。
3 考核方式的創新
EEA 注重培養學生主動學習,運用知識解決復雜問題的綜合能力,培養學生的綜合工程素質。怎樣知道課程達到了課程目標的要求呢?考核起到了至關重要的作用,是衡量教學質量的關鍵且重要的環節。之前的課程考核采取的是“平時成績+期末考試成績”的模式,且考試成績占主要的比重,學生會通過期末集中復習通過考試,而不注重平時的學習,這和成果導向教育的理念嚴重脫節,也不利于對學生學習能力和綜合素質的培養,因此,對課程考核方式進行了一系列的改革,具體內容如下:平時作業占課程最終總成績的 10%。根據課程實際情況,給學生一些開放性的題目要求學生通過分組、討論后大量查閱相關資料后完成作業。在此過程中可以鍛煉學生團隊合作、自主學習知識并運用知識解決實際問題的能力。為了便于老師和學生的交流,建立“食品分析”課程QQ群,老師和同學們可以隨時進行交流并分享資料。并且,老師們可以對學生遇到的問題給予一定的指導。最后,老師根據學生們作業的完成情況和過程中的參與情況給出平時成績。課堂討論占課程最終總成績的 20%。對于目前食品分析的熱點問題,如食品快速檢測方法在食品領域的應用、“重組牛排”如何分析鑒別等議題進行課堂討論,鼓勵學生根據所學知識解讀這些實際問題,根據學生的出勤情況、討論的參與度、回答問題的綜合情況進行評判。為提高廣大學生的參與度和積極性,對于表現積極的同學給予適當的分數鼓勵。實驗實踐訓練占據課程最終總成績的 20%。食品分析是一門應用性極強的學科,必須通過實驗來鍛煉學生的動手能力。通過課程實驗考核學生對所學知識的掌握程度和動手能力,而實踐訓練可考核學生運用所學知識進行實際食品分析應用的綜合素質和創新能力。在這一環節,重點考察學生參與實驗的積極程度和狀態、對儀器操作技能和分析處理數據等能力,適度減少實驗報告在分數體系中的比重,考察學生在實踐過程中根據實際情況選擇分析方法合理性,方案執行的規范性,結論的可靠性等情況,通過老師觀察、組長評價及組員互評和實踐報告的綜合評價,給出分值。期末考試占課程最終總成績的 50%??荚囶}型多樣、靈活,和課程目標密切相關,內容聯系實際,從多方面綜合考核學生對課程各個知識點的掌握程度。綜合四種考核方式,提升學生對課程參與的積極性,盡量杜絕學生僥幸過關的心理,使整個考核體系能更為客觀真實地體現學生對課程的掌握程度,反饋教學效果,為教學方式和內容的持續改進提供重要的理論參考依據。
4 結語
在 EEA 背景下,深入貫徹執行其核心理念,以成果為導向,以學生為中心,實現教學質量的持續改進。從課程目標建設、教學內容和方式及考核方式等方面進行了全面的分析思考,根據存在的不足進行了深入而系統的改革和探索,實現教學質量的可持續改進,力求培養的學生能主動學習、合作學習,使學生具備在實際復雜檢測環境中分析問題、解決問題的綜合能力,使培養的學生能適應新時代食品分析技術型、應用型人才的需要,推動我國科學技術和經濟的快速發展。
作者:陳姝娟 何利 李美良 單位:四川農業大學食品學院