工程教育專業(yè)認證理念下的食品專業(yè)實驗教學(xué)模式探索與實踐

馮曉慧 呂 慧 王京龍 張立華

（棗莊學(xué)院，山東棗莊 277160）

工程教育專業(yè)認證是高等教育認證的重要組 成部分，以培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求為導(dǎo)向，使工科畢業(yè)生可以達到行業(yè)認可的既定質(zhì)量標準要求。工程教育專業(yè)認證強調(diào)“成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進”三個核心理念，是當前工程教育改革的方向。因此，地方本科高校的工程教育改革，應(yīng)普遍以達到工程教育專業(yè)認證標準為標桿，變革傳統(tǒng)工科教育模式，面向行業(yè)培養(yǎng)“主動適應(yīng)”、“支撐發(fā)展”、“創(chuàng)新引領(lǐng)”行業(yè)發(fā)展的各類工程技術(shù)人才，為地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才支撐。

食品類專業(yè)作為工科專業(yè)，實驗教學(xué)在整個課程體系占有較大比重及學(xué)生培養(yǎng)過程中具有極為重要的地位，起到了承上啟下的作用，既要將所學(xué)理論知識應(yīng)用于實踐、理解運用理論教學(xué)、拓展思維空間，又是實踐教學(xué)的前提，提升學(xué)生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的主要方法。本文結(jié)合工程教育專業(yè)認證的三個核心理念，分析食品專業(yè)實驗教學(xué)過程中存在的問題，對實驗教學(xué)模式進行探索。

1 食品專業(yè)實驗教學(xué)模式存在的問題

1.1 實驗教學(xué)內(nèi)容陳舊

結(jié)合本院實驗室已有的設(shè)備條件以及時間經(jīng)費的限制，學(xué)生實驗一般采用教研組的自編教材，實驗內(nèi)容多年不變，缺乏靈活性，不能夠與時俱進。對于一些檢測類的實驗，由于科技的進步，檢測手段也在不斷的推陳出新，從前的檢測手段不能做到與時偕行，就會出現(xiàn)學(xué)生就業(yè)后所學(xué)技能與企業(yè)現(xiàn)行檢測手段脫節(jié)。對于一些加工實驗，由于缺乏實訓(xùn)平臺以及實踐教學(xué)設(shè)備，無法讓學(xué)生體驗工廠化全套技術(shù)操作，即便在教學(xué)過程中了解了目前企業(yè)先進生產(chǎn)工藝，學(xué)生沒有實踐經(jīng)驗，也無法實現(xiàn)從實驗室到車間的無縫銜接。

1.2 實驗教學(xué)手段單一

食品專業(yè)實驗教學(xué)主要采用代課教師和實驗教師相結(jié)合的形式，開課之前由實驗教師購買所需要的實驗材料，準備實驗器材和配置實驗所需試劑。代課教師的教學(xué)方式主要是教師講授知識、學(xué)生被動接受。教學(xué)內(nèi)容也都大同小異，主要包括實驗?zāi)康?、實驗原理、材料方法、實驗步驟等，學(xué)生按照演示的步驟操作，機械性完成實驗過程，缺乏積極性、主動性。一些大型儀器設(shè)備，由于學(xué)生多、儀器少課時固定，僅有少部分學(xué)生能夠上機操作，大部分學(xué)生多以觀摩為主，沒有獨立操作的機會，極大的影響了學(xué)生實驗?zāi)芰Φ奶岣摺?/p>

1.3 教學(xué)組織形式不靈活

一些食品加工實驗，通常采用大組授課，一個班20 個學(xué)生共同做一個產(chǎn)品，每個同學(xué)只參與產(chǎn)品加工的部分環(huán)節(jié)，其他環(huán)節(jié)則在一邊作為觀察者，甚至?xí)霈F(xiàn)少部分主觀能動性強學(xué)生做實驗，而其他學(xué)生根本不參與實驗的現(xiàn)象。這樣的教學(xué)組織形式使學(xué)生的參與度不高，積極性下降，嚴重的制約了學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。

1.4 學(xué)生創(chuàng)新意識差

為了強化學(xué)生對理論知識的理解，現(xiàn)階段教師一般事先設(shè)定好驗證性試驗，學(xué)生當做常規(guī)學(xué)習(xí)任務(wù)來完成，無法充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新積極性。對學(xué)生的科研創(chuàng)新意識的培養(yǎng)僅限于計劃好的實踐教學(xué)活動和實驗教學(xué)模塊，其學(xué)習(xí)內(nèi)容固定、教學(xué)模式單一，限制了學(xué)生的個性發(fā)展，遲滯了創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

1.5 實驗考核方式單一

實驗課考核是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要依據(jù)，也是反映教師教學(xué)成效的重要手段。食品專業(yè)的實驗課程考核方式過于單一，主要以實驗報告為主，缺乏過程性、技能性的考核方式。導(dǎo)致部分學(xué)生認為課程的重點就是實驗報告，因此實驗課上不積極主動參與、課下抄襲實驗報告，實驗態(tài)度不端正，結(jié)果仍然能夠獲得不錯的分數(shù)。這種考核方法起不到提高學(xué)生實驗?zāi)芰蜋z驗實驗教學(xué)效果的作用，不利于學(xué)生綜合應(yīng)用能力的提升。

2 食品專業(yè)實驗教學(xué)模式的探索與實踐

工程認證的核心就是要確認工科專業(yè)畢業(yè)生達到行業(yè)認可的既定質(zhì)量標準要求，是一種以培養(yǎng)目標和畢業(yè)產(chǎn)出為導(dǎo)向的合格性評價，圍繞著這個核心，探討了幾種不同的的教學(xué)模式和教學(xué)理念，其主要特征就是以學(xué)生為主體，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

2.1 “CDIO 四位一體”教學(xué)模式

“CDIO 四位一體”代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實施（Implement）和運作（Operate）四位一體，將學(xué)習(xí)、研究和實踐有機結(jié)合起來，賦予學(xué)生自主選擇的權(quán)利與自由發(fā)揮的空間，是“基于項目的教育和學(xué)習(xí)”的新型教學(xué)模式。①構(gòu)思階段：需要學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)和大量的閱讀文獻來探索發(fā)現(xiàn)問題，課程學(xué)習(xí)應(yīng)當多樣化，除了課上學(xué)習(xí)外，還應(yīng)與講座、論壇、互動交流相結(jié)合，拓寬學(xué)生的思路；②設(shè)計實驗：需要根據(jù)問題來合理設(shè)計實驗并確保目標可能達成，也是項目的申報階段，對于學(xué)生以后選擇研究的領(lǐng)域和方向起著很大的作用；③實施實驗：主要體現(xiàn)學(xué)生動手能力和解決實際問題的能力，學(xué)習(xí)和實踐之間的關(guān)鍵；④運作階段：也就是成果的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化有很多種方式，包括論文的撰寫、專利的申請、校企合作服務(wù)地方等，是實現(xiàn)科研生產(chǎn)力的主要方式之一。

“CDIO 四位一體”教學(xué)模式適用于設(shè)計類、創(chuàng)新類的綜合性試驗教學(xué)，能夠激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識，提升學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰蛯嵺`能力。①綜合設(shè)計性試驗：根據(jù)課程設(shè)置和學(xué)生的實驗技能，給出開放性實驗的題目，通過“查閱資料→制定實驗方案以及所需要的試劑與材料→實驗設(shè)計報告→準備實驗→實驗操作→數(shù)據(jù)處理→實驗報告”的方式進行。學(xué)生在實驗過程中通過有目的地自主學(xué)習(xí)，可以掌握實驗中各個流程的內(nèi)容以及經(jīng)常出現(xiàn)的問題，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，提高了學(xué)生的獨立思考、分析解決問題的能力；②創(chuàng)新競賽：如互聯(lián)網(wǎng)+、SRT、“挑戰(zhàn)杯”競賽、教師科研項目、校企合作項目等，綜合運用多門課程知識來設(shè)計解決特定問題，培養(yǎng)學(xué)生的批判性和創(chuàng)造性思維，建立配套政策和獎勵機制，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和熱情。

2.2 “互聯(lián)網(wǎng)+TBL”教學(xué)模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用普及，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的開放式實驗室教學(xué)管理模式改革是當前高校食品專業(yè)的發(fā)展趨勢。TBL（Target-based Learning）是以美國教育家布盧姆“掌握學(xué)習(xí)”的教育理論為依據(jù)，以“目標制定、目標導(dǎo)學(xué)、目標任務(wù)驅(qū)動、目標修正與目標達標”為路徑的目標教學(xué)模式。“互聯(lián)網(wǎng)+TBL”的教學(xué)模式重點考察學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺的互動情況、實驗動手能力、問題分析及解決能力及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。首先，建立實驗室開放網(wǎng)絡(luò)平臺，將每個實驗室的課題、項目、及課程信息放到平臺上，學(xué)生可以通過平臺及時了解實驗室運行情況及科研信息，以便自主選擇所要參加的實驗項目，合理安排時間，提高實驗室利用率；其次，教師在實驗課程中除了使用制定實驗教材外，還可以結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字資源，包括慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等，利用微信、QQ、微博等新興網(wǎng)絡(luò)媒體共同作用提升教學(xué)質(zhì)量。不但促進課程與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的融合，還可以促進師生在網(wǎng)絡(luò)平臺上的交流互動，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)質(zhì)量。

“互聯(lián)網(wǎng)+TBL”教學(xué)模式適用于多種課程，比如食品化學(xué)、食品分析實驗、肉制品質(zhì)量控制技術(shù)等，結(jié)合虛擬仿真技術(shù)，教師將實驗?zāi)康摹嶒瀮?nèi)容和實驗時間提前發(fā)布在微信、QQ 等社交平臺中，學(xué)生接收到信息后可以自主安排時間，通過網(wǎng)絡(luò)平臺對實驗?zāi)繕诉M行分析、設(shè)計實驗方案，在規(guī)定的時間內(nèi)完成該實驗的目標要求即可，在此過程中如有疑問可以直接進行網(wǎng)絡(luò)討論，教師也隨時可以在線解答。以產(chǎn)出為導(dǎo)向，通過目標激勵與任務(wù)驅(qū)動，使學(xué)生學(xué)有目標行有策略，自主學(xué)習(xí)更加合理、持久與高效，真正培養(yǎng)出具有創(chuàng)新思維和實踐動手能力的應(yīng)用型人才。

2.3 “虛實結(jié)合”教學(xué)模式

將虛擬仿真技術(shù)與食品實驗教學(xué)相結(jié)合，兼顧虛擬實驗和真實實驗的優(yōu)勢，可大大提高食品實驗教學(xué)的效果。對于在高?；驑O端的環(huán)境下，或有不可及或不可逆操作的以及成本較高、需要大型儀器操作的實驗，通過虛擬仿真提供經(jīng)濟、安全和可靠的實驗項目，使得一些因安全、成本、場所等原因不能做的實驗得以進行，且每個學(xué)生能夠更直觀、形象的參與學(xué)習(xí)實驗，互動性更強。在虛擬系統(tǒng)中，學(xué)生可以對感興趣的知識點可以進行反復(fù)操作學(xué)習(xí)，掌握每個實驗細節(jié)。提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考的學(xué)習(xí)和研究能力以及扎實的實驗技能，為學(xué)生以后的就業(yè)、創(chuàng)業(yè)提供幫助。

建設(shè)有專門的虛擬仿真實驗室，現(xiàn)已擁有27個仿真項目，包括蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)及組裝仿真實驗、AutoCAD 繪圖-工藝流程圖、流體粘度測定實驗、干紅葡萄酒生產(chǎn)工藝虛擬仿真、原子吸收分光光度計測定食品中金屬含量虛擬仿真等。在當前背景下，積極探索實驗課程的線上授課模式，推進實驗教學(xué)進度。目前，利用實驗中心現(xiàn)有的虛擬仿真教學(xué)平臺，并積極與實驗空間、東方仿真、歐倍爾、夢之路等平臺聯(lián)系對接，共有《食品化學(xué)實驗》、《細胞與分子生物學(xué)實驗》、《食品分析實驗》 等8 門課程、23 個實驗項目開展線上授課，教學(xué)效果評價較好，學(xué)生滿意度高。

2.4 “產(chǎn)教融合”教學(xué)模式

工程教育專業(yè)認證強調(diào)以學(xué)生為中心，成果為導(dǎo)向，堅持實用性原則來選擇實驗教學(xué)內(nèi)容?，F(xiàn)代食品領(lǐng)域不斷推陳出新，新思維、新技術(shù)、新工藝、新方法層出不窮。因此根據(jù)現(xiàn)有的實驗基礎(chǔ)和條件，利用自身所處的地方優(yōu)勢，把學(xué)科和專業(yè)建設(shè)與區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構(gòu)及當?shù)靥厣r(nóng)產(chǎn)品加工現(xiàn)狀結(jié)合起來，產(chǎn)教融合，從“體現(xiàn)教學(xué)適用、突出地方特色、服務(wù)區(qū)域發(fā)展”等方面豐富實驗課程內(nèi)容。

本著市場導(dǎo)向和創(chuàng)新性原則，針對棗莊特色農(nóng)產(chǎn)品石榴，設(shè)立了石榴專業(yè)方向，對此專門開設(shè)了石榴加工方向的系列課程，包括《石榴+果蔬加工貯藏技術(shù)與實踐》、《石榴+茶葉加工技術(shù)與實踐》等，學(xué)生在大一學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)課程之后，大二可以自由選擇專業(yè)方向。利用地方特色和實驗教學(xué)的優(yōu)勢，強化實驗過程管理，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，真正使學(xué)生成為教學(xué)的主體，培養(yǎng)他們分析和解決實際問題的能力。同時在與山東美果來食品有限公司合作過程中，共同參與石榴汁產(chǎn)品的研發(fā)，有針對性地培養(yǎng)人才，更好地適應(yīng)和推動地區(qū)、行業(yè)社會經(jīng)濟發(fā)展。

2.5 “實訓(xùn)+實踐”教學(xué)模式

食品專業(yè)作為典型的工科專業(yè)，要與社會接軌，與企業(yè)掛鉤。因此，采用“實訓(xùn)+實踐”教學(xué)模式，培養(yǎng)社會所需要的應(yīng)用型人才。校內(nèi)實訓(xùn)教學(xué)，首先要為學(xué)生提供有利于提高實踐能力的中試車間，讓學(xué)生更直觀的了解企業(yè)工廠化生產(chǎn)流水線，現(xiàn)已建成純凈水生產(chǎn)線，啤酒、果酒釀造生產(chǎn)線，乳制品生產(chǎn)線，肉品加工生產(chǎn)線。除此之外，還有石榴工程試驗教學(xué)中心、畜禽水加工實驗實訓(xùn)室、糧蔬果加工實驗實訓(xùn)室、食品微生物檢測室、大型精密儀器分析檢測中心以及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心等，為實訓(xùn)教學(xué)提供實驗場所。學(xué)生所參與的實訓(xùn)內(nèi)容、方法及過程均參照企業(yè)的運行模式進行，使學(xué)生能夠更好的適應(yīng)企業(yè)，得到企業(yè)認可。除了校內(nèi)實訓(xùn)外，校外實踐方面，學(xué)校與當?shù)仄髽I(yè)進行合作，校企聯(lián)合，建立穩(wěn)固的校外實踐基地，讓學(xué)生能夠真正的參與企業(yè)的實際生產(chǎn)，提前為畢業(yè)生搭建就業(yè)平臺，為企業(yè)做好人才儲備。通過“頂崗式”實習(xí)，使學(xué)生能夠更好的熟悉現(xiàn)代化食品生產(chǎn)過程、安全監(jiān)測過程、研發(fā)過程以及各過程中所遇到的實際問題，更好的將所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實際生產(chǎn)和研發(fā)中。通過企業(yè)實踐教學(xué)，不僅培養(yǎng)學(xué)生的綜合實踐能力，還可以讓學(xué)生充分了解企業(yè)運作模式，為以后的工作選擇提供參考。

“實訓(xùn)+實踐”教學(xué)模式主要適用于一些與加工有關(guān)的專業(yè)課程和校企聯(lián)合的實驗課程，如畜禽副產(chǎn)物利用技術(shù)實驗、石榴+茶葉加工技術(shù)與實踐、果酒果醋釀造技術(shù)、軟飲料加工技術(shù)等。除此之外，針對食品專業(yè)大三的學(xué)生，會安排2周的集中實訓(xùn)時間，學(xué)習(xí)專門的實訓(xùn)課程，如啤酒釀造實訓(xùn)、豆沙酥餅的制作、廣式叉燒的加工實訓(xùn)、紅外光譜儀的使用、食品微生物安全抽檢等，使學(xué)生能夠系統(tǒng)的學(xué)習(xí)食品生產(chǎn)、加工和檢測的過程，加深對實際生產(chǎn)的了解，課程也會與時俱進、持續(xù)改進，以符合社會的發(fā)展和市場的需求。目前校外實踐合作單位包括山東新希望六和集團有限公司、山東潤品源食品有限公司等知名企業(yè)?！皩嵱?xùn)+實踐”教學(xué)模式除了讓學(xué)生擁有更好的全面的體驗，與社會接軌外，也得到了廣大合作企業(yè)的好評，因此企業(yè)每年都會面向食品專業(yè)學(xué)生進行招聘，近幾年學(xué)生整體就業(yè)率達到98.15%，切實做到“以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向”。

3 結(jié)語

以成果為導(dǎo)向教學(xué)并沒有固定的模式，教師需要在教學(xué)實踐中不斷摸索、不斷總結(jié)，根據(jù)課程特點和人才培養(yǎng)方案，來選擇合適的教學(xué)模式。本文結(jié)合工程教育認證的標準，針對食品類專業(yè)探討了的幾種不同的實驗教學(xué)模式，按照“以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向”的理念，多角度、全方位培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題能力、綜合實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力以及適應(yīng)社會的能力，為高素質(zhì)、高能力的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)打下堅實的基礎(chǔ)。