新工科背景下食品工藝課程群建設(shè)探索

孔欣欣，王瑩瑩

（鄭州科技學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，河南鄭州 450064）

當(dāng)今世界范圍內(nèi)，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)正在蓬勃發(fā)展，我國(guó)食品產(chǎn)業(yè)也隨之進(jìn)入新的變革期，無(wú)論是食品產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和拓展，還是食品工程化制造的革新和應(yīng)用，又或是食品安全檢測(cè)與監(jiān)督管理中新技術(shù)和新模式的運(yùn)用和推行，各個(gè)領(lǐng)域都需要大量新型工程科技人才的支撐，食品新工科建設(shè)勢(shì)在必行也迫在眉睫，其核心是與產(chǎn)業(yè)發(fā)展和信息技術(shù)緊密聯(lián)系、相互支撐。這其中重頭戲之一是食品專業(yè)課程體系的調(diào)整、課程內(nèi)容和教學(xué)模式的改革。

1 開(kāi)展食品工藝課程群建設(shè)的必要性

食品工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)用是食品科學(xué)與工程等本科專業(yè)在校期間學(xué)習(xí)的核心方向之一，是根據(jù)技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理的原則，研究食品原材料、半成品和成品加工過(guò)程、方法的一個(gè)應(yīng)用型學(xué)科方向[1]。學(xué)生通過(guò)相關(guān)理論和實(shí)踐課程的學(xué)習(xí)，為今后從事食品產(chǎn)業(yè)新原料、新技術(shù)、新產(chǎn)品研究應(yīng)用及質(zhì)量管理等工作打下基礎(chǔ)。

在食品學(xué)科本科專業(yè)課程體系中，與食品工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)用有關(guān)的課程有多門，知識(shí)覆蓋面廣、應(yīng)用性強(qiáng)、交叉性強(qiáng)。然而在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，主講教師通常獨(dú)自承擔(dān)授課任務(wù)，課程內(nèi)容相對(duì)比較孤立，不太注意課程間是否存在重復(fù)性和銜接性。此外，在工程技術(shù)和信息化技術(shù)突飛猛進(jìn)的時(shí)代，“以教師為中心，以課堂為中心，以教材為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)模式因教學(xué)內(nèi)容理論性強(qiáng)[2]、技術(shù)更新速度慢、課堂氛圍相對(duì)枯燥呆板、學(xué)生參與度不高，已無(wú)法滿足當(dāng)代學(xué)生和食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。

課程群是以特定素養(yǎng)結(jié)構(gòu)為目標(biāo)，由若干門性質(zhì)相關(guān)或相近的單門課程組成的一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、層次清晰、彼此連接、相互配合、深度呼應(yīng)的連環(huán)式課程集群[3]。對(duì)食品工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)用方向的人才培養(yǎng)而言，開(kāi)展課程群建設(shè)，更利于教學(xué)內(nèi)容的整合優(yōu)化，更有利于學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)，拓展知識(shí)面，提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)力。

2 食品工藝課程群結(jié)構(gòu)構(gòu)建及教學(xué)內(nèi)容的整合優(yōu)化

2.1 根據(jù)知識(shí)的內(nèi)在關(guān)系構(gòu)建課程鏈，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)

食品工藝課程群屬于知識(shí)型課程群，可以依據(jù)學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性構(gòu)建[3]，其中知識(shí)和應(yīng)用性最為密集的課程是“食品工藝學(xué)”，以該課程為核心，可以選擇與之有緊密關(guān)系的先導(dǎo)課程和后續(xù)課程鏈接為課程鏈。在課程時(shí)序的安排上，要找到合適的時(shí)間銜接點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)課程結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)需求和本校學(xué)科專業(yè)特色，項(xiàng)目組把與“食品工藝學(xué)”有緊密關(guān)系的先導(dǎo)課程“食品原料學(xué)”“食品保藏原理”，后續(xù)課程“食品工藝綜合實(shí)訓(xùn)”納入食品工藝課程群。

食品工藝課程群結(jié)構(gòu)及開(kāi)課時(shí)序見(jiàn)圖1。

圖1 食品工藝課程群結(jié)構(gòu)及開(kāi)課時(shí)序

2.2 根據(jù)新工科建設(shè)需要整合課程內(nèi)容，優(yōu)化課程功能

2.2.1 根據(jù)地方龍頭食品產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)，整合理論課教學(xué)內(nèi)容

教育部于2017年6月發(fā)布的《關(guān)于開(kāi)展新工科研究與實(shí)踐的通知》明確提出地方本科高校“新工科”建設(shè)方向是：把握行業(yè)人才需求方向，充分利用地方資源，培養(yǎng)具有較強(qiáng)行業(yè)背景知識(shí)、工程實(shí)踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型人才。河南省是我國(guó)食品工業(yè)大省，鄭州市是食品工業(yè)強(qiáng)市，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)為速凍米面制品、谷物方便食品、飲料、乳制品等。為更好地服務(wù)地方食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展，同時(shí)本著“有所為有所不為”的原則，項(xiàng)目組對(duì)“食品工藝學(xué)”“食品原料學(xué)”“食品保藏原理”3門課程的理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了整合。把“食品工藝學(xué)”中的豆制品、原糧原油工藝學(xué)刪去，調(diào)整至“食品原料學(xué)”中，把“肉制品”和“發(fā)酵食品工藝學(xué)”刪去改為選修課。整合后的教學(xué)內(nèi)容按谷物速凍及方便食品、烘焙食品、飲料、乳制品四大模塊設(shè)置，分2個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè)?！笆称吩蠈W(xué)”教學(xué)內(nèi)容以“食品工藝學(xué)”四大模塊所需原料的品種規(guī)格、營(yíng)養(yǎng)及衛(wèi)生指標(biāo)、生產(chǎn)加工特性及檢驗(yàn)驗(yàn)收方法來(lái)整合。“食品保藏原理”教學(xué)內(nèi)容也采用模塊式設(shè)計(jì)思想，保藏技術(shù)的選取圍繞四大模塊安排，將腌制、煙熏、輻射保藏技術(shù)刪去，相關(guān)前沿技術(shù)及應(yīng)用在選修課“食品科技前沿發(fā)展”中設(shè)置。經(jīng)整合，上述3門課程的內(nèi)容更具地方行業(yè)針對(duì)性和協(xié)同性，理論總學(xué)時(shí)減少了28個(gè)，為實(shí)踐學(xué)時(shí)的增加提供了契機(jī)。

2.2.2 以培養(yǎng)工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，整合實(shí)踐教學(xué)體系

本著突出地方龍頭產(chǎn)業(yè)特色，實(shí)踐和理論相輔相成，以培養(yǎng)學(xué)生工程應(yīng)用及創(chuàng)新能力為目標(biāo)的原則，項(xiàng)目組增加了“食品保藏原理”“食品原料學(xué)”“食品工藝學(xué)”3門課程的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和“食品工藝綜合實(shí)訓(xùn)”項(xiàng)目進(jìn)行了整合優(yōu)化。經(jīng)整合，綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性項(xiàng)目比例達(dá)到90.6%，其中以提高學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)的設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)踐項(xiàng)目達(dá)到39.8%。

食品工藝課程群實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?yōu)化見(jiàn)表1。

3 基于“OBE”理念，開(kāi)展混合式學(xué)習(xí)模式探索

3.1 以在線開(kāi)放課程為突破口，助力學(xué)生工科素養(yǎng)的培育

近年來(lái)，以慕課等新型在線開(kāi)放課程為代表的新型學(xué)習(xí)方式在世界范圍迅速興起，打破了時(shí)空界限，激發(fā)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)積極性和自主性，也促進(jìn)了傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容、模式、方法和管理機(jī)制的變革。項(xiàng)目組在“食品工藝學(xué)”已建成鄭州市精品資源課程的基礎(chǔ)上，自2016年開(kāi)始，依托學(xué)校賽課（Sakai）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)開(kāi)始建設(shè)“食品工藝學(xué)”“食品保藏原理”“食品原料學(xué)”3門在線開(kāi)放課程，目前已投入使用，實(shí)現(xiàn)了課程資源共享、在線作業(yè)、在線考試、在線討論、學(xué)習(xí)記錄和各類統(tǒng)計(jì)等功能。從2014級(jí)、2015級(jí)食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全兩屆本科生使用的情況看，這3門課程的教學(xué)資源比較豐富，為學(xué)生提供了一個(gè)不受時(shí)空限制，協(xié)同互動(dòng)性好、多元化的學(xué)習(xí)環(huán)境，使泛在學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)基本實(shí)現(xiàn)。

3.2 以混合式學(xué)習(xí)模式為引擎，全面提升學(xué)生工藝應(yīng)用和創(chuàng)新能力

盡管賽課、慕課等以現(xiàn)代信息技術(shù)為依托的新型教育手段起到了很好的教育助推作用，但經(jīng)項(xiàng)目組實(shí)踐證明，至少在目前，用這些教育手段完全替代教師課堂教學(xué)，特別是實(shí)踐教學(xué)來(lái)培養(yǎng)食品新工科人才還不可行。該項(xiàng)目探索實(shí)踐了基于“OBE”理念的混合式學(xué)習(xí)模式?！癘BE”理念是以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向的教育理念，是近些年國(guó)際公認(rèn)的高等院校工程教育改革主方向[4]。“食品工藝學(xué)”“食品保藏原理”“食品原料學(xué)”3門課程均具有較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用性，以不同食品品類加工方法為主線，幾門課程間的知識(shí)點(diǎn)有較大關(guān)聯(lián)性，課程內(nèi)知識(shí)點(diǎn)具有平行性。根據(jù)這樣的特點(diǎn)，3門課程的主講教師都按照成果導(dǎo)向的理念，采用了以線下教師授課為主、線上在線開(kāi)放課程為輔的混合式學(xué)習(xí)方法。在教學(xué)組織中，教師以任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法為主，讓學(xué)生組建學(xué)習(xí)小組，在不同階段完成不同任務(wù)，驅(qū)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)質(zhì)疑、主動(dòng)學(xué)習(xí)。在課上，主要采用講授法、角色扮演法、討論法、PBL（問(wèn)題式學(xué)習(xí)）法、案例法[1]等完成每個(gè)階段的知識(shí)學(xué)習(xí)、任務(wù)準(zhǔn)備和任務(wù)驗(yàn)收。例如，“食品工藝學(xué)Ⅱ”課程的最終任務(wù)是設(shè)計(jì)并制作一款創(chuàng)新性風(fēng)味復(fù)合飲料或乳制品，在學(xué)習(xí)過(guò)程中，各個(gè)學(xué)習(xí)小組通過(guò)自選方式還要完成玩轉(zhuǎn)課堂、主題論壇、市場(chǎng)調(diào)研及其發(fā)布會(huì)、實(shí)驗(yàn)成果發(fā)布會(huì)、科技小論文[1]等階段性任務(wù)。為保持3門課程的連貫性和協(xié)同性，對(duì)每門課程任務(wù)的設(shè)計(jì)，各課程主講教師都要共同參與，遵循從易到難，對(duì)學(xué)生關(guān)鍵知識(shí)、能力及素養(yǎng)點(diǎn)要進(jìn)行重復(fù)性、遞進(jìn)性訓(xùn)練的原則，最終達(dá)到水到渠成地完整總?cè)蝿?wù)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生工藝應(yīng)用和創(chuàng)新能力全面提升的培養(yǎng)目標(biāo)。

表1 食品工藝課程群實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目?jī)?yōu)化

4 運(yùn)用形成式考核理念改革課程考核方式

新工科人才培養(yǎng)更注重學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，傳統(tǒng)考試形式單一，內(nèi)容重理論、輕實(shí)踐，不利于高水平新工科人才培養(yǎng)。形成式考核是指對(duì)教學(xué)全過(guò)程的測(cè)評(píng)和課程學(xué)習(xí)的指導(dǎo)性考核，可以根據(jù)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)習(xí)情況分結(jié)點(diǎn)持續(xù)進(jìn)行，能更好體現(xiàn)考核的綜合性、多樣性、實(shí)踐性和啟發(fā)性[5]。項(xiàng)目組對(duì)食品工藝課程群所有課程都探索實(shí)踐了形成式考核。對(duì)3門必修課分階段按學(xué)生任務(wù)完成情況進(jìn)行成績(jī)?cè)u(píng)定，再結(jié)合在線學(xué)習(xí)情況、實(shí)驗(yàn)課成績(jī)和理論課期末考試成績(jī)對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)定。對(duì)“食品工藝綜合實(shí)訓(xùn)”這門實(shí)踐性課程，成績(jī)?cè)u(píng)定按學(xué)生實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備、完成過(guò)程、完成結(jié)果制定了較為詳細(xì)的考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合考核，以提高課程考核的科學(xué)性和導(dǎo)向性。

5 結(jié)語(yǔ)

以食品工藝課程群建設(shè)為改革著力點(diǎn)，構(gòu)建以“食品工藝學(xué)”為核心，其他理論和實(shí)踐課程相互關(guān)聯(lián)、相互支撐的食品工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)用方向教學(xué)課程新體系，并實(shí)踐基于“OBE”理念的混合式學(xué)習(xí)模式和形成性考核方式，是探索食品學(xué)科新工科人才培養(yǎng)的積極嘗試，其階段性成果總體令人滿意，對(duì)提升學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力都有較大的促進(jìn)作用。