開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆谑称奉悓I(yè)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

徐金瑞 鄭傳進(jìn) 王志江 黃建蓉

摘要 開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是將理論知識(shí)同實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新素質(zhì)的重要途徑。

以食品加工與質(zhì)量控制綜合實(shí)驗(yàn)課程為例，從課程開設(shè)目的、實(shí)施過程和教學(xué)成效等方面探討了開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆谑称奉悓I(yè)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用，以期為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)課的實(shí)踐教學(xué)改革提供參考，并為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供思路。

關(guān)鍵詞 綜合設(shè)計(jì)性;開放實(shí)驗(yàn);食品專業(yè);實(shí)踐教學(xué);人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào) S-01 ??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2022）08-0275-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.08.074

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Application of Comprehensive Design Open Experiment Mode in Practical Teaching of Food Specialty—Taking Comprehensive Experiment of Food Processing and Quality Control Course as an Example

XU Jin-rui，ZHENG Chuan-jin，WANG Zhi-jiang et al （School of Food Science，Guangdong Pharmaceutical University，Zhongshan，Guangdong 528458）

Abstract Comprehensive design open experiment is an important way to combine theoretical knowledge with practical production，and cultivate students practical ability and innovative quality.Taking comprehensive experiment course of food processing and quality control as an example， this paper discussed the application of comprehensive design open experiment mode in the practical teaching of food specialty from the aspects of the purpose of setting up this course， implementation process， and teaching effect， so as to provide references for the practical teaching reform of relevant professional courses in colleges and universities， and also provide ideas for the cultivation of innovative talents.

Key words Comprehensive design;Open experiment;Food specialty;Practice teaching;Talent training

實(shí)踐教學(xué)是理論與實(shí)踐聯(lián)系的紐帶，對(duì)鞏固理論知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新思維能力有著至關(guān)重要的作用 [1-3]。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程存在理論與實(shí)踐分離、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容固化且多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主等問題，由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通常只停留在獨(dú)立知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)上，割裂了基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的聯(lián)系，學(xué)生只是按照實(shí)驗(yàn)操作步驟操作，學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性不高，學(xué)生很難將所學(xué)知識(shí)和操作技能靈活應(yīng)用于實(shí)踐中。這不僅不利于學(xué)生創(chuàng)造性思維和解決問題能力的培養(yǎng)，而且嚴(yán)重影響了高等教育人才的培養(yǎng)質(zhì)量 [4-7]。開設(shè)開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)創(chuàng)新型應(yīng)用型人才的重要途徑，也是新時(shí)期實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必然結(jié)果 [8-9]。如何通過實(shí)踐教學(xué)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力以及解決問題的能力，是當(dāng)前高等教育教學(xué)改革的核心內(nèi)容之一 [10-11]。筆者以食品加工與質(zhì)量控制綜合實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)為例，從課程開設(shè)目的、實(shí)施過程和教學(xué)成效等方面探討了綜合設(shè)計(jì)性開放實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆谑称奉悓I(yè)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用，以期為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)課的實(shí)踐教學(xué)改革提供參考，并為創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)提供思路。

1 課程的開設(shè)目的

基于目前實(shí)踐教學(xué)存在的諸多問題對(duì)人才培養(yǎng)質(zhì)量的影響，根據(jù)《教育部關(guān)于加快建設(shè)高水平本科教育 全面提高人才培養(yǎng)能力的意見》的要求，結(jié)合食品學(xué)科應(yīng)用性非常強(qiáng)的特點(diǎn)，廣東藥科大學(xué)對(duì)食品質(zhì)量與安全、食品科學(xué)與工程2個(gè)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了修訂，增設(shè)了食品加工與質(zhì)量控制綜合實(shí)驗(yàn)課等實(shí)踐課程，并將其定位為專業(yè)必修課。

開設(shè)該課程的目的是使學(xué)生在具備基本理論知識(shí)和掌握基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，通過完整的實(shí)驗(yàn)過程，訓(xùn)練學(xué)生獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料、歸納信息、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開展實(shí)驗(yàn)和撰寫報(bào)告，從而使學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、實(shí)踐動(dòng)手能力以及發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力得到極大提升。此外，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和開展過程中需要對(duì)前期所學(xué)各門課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和綜合應(yīng)用，使學(xué)生能更好地理解基礎(chǔ)課與專業(yè)課的關(guān)系，進(jìn)而摒棄以往“基礎(chǔ)課無用論”的想法，促進(jìn)學(xué)生科研素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施

2.1 開課時(shí)間

食品類專業(yè)的開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)不同于一般驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及多門課程，比如食品微生物學(xué)、食品保藏原理、食品工藝學(xué)、食品分析等專業(yè)課程，同時(shí)在具體實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)定及數(shù)據(jù)處理過程中涉及多門基礎(chǔ)課程（如分析化學(xué)、儀器分析、數(shù)理統(tǒng)計(jì)等）的知識(shí)點(diǎn)，所以開課時(shí)間不宜過早。食品加工與質(zhì)量控制綜合實(shí)驗(yàn)課程在廣東藥科大學(xué)的人才培養(yǎng)方案中是放在基礎(chǔ)課和專業(yè)課結(jié)課后開課的。E7A4DE81-245F-4FB0-9186-FA4B0B07C4AA

2.2 選題要求

由于綜合實(shí)驗(yàn)串聯(lián)多學(xué)科知識(shí)，通過實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目訓(xùn)練能否達(dá)到預(yù)期的目的和效果對(duì)指導(dǎo)教師有著較大的考驗(yàn)，因此教師在確定選題范圍時(shí)應(yīng)考慮以下方面 [1]：①所給題目要體現(xiàn)出所學(xué)知識(shí)綜合性強(qiáng)、可操作性強(qiáng)和難度適中的特點(diǎn)，使學(xué)生在充分查閱文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，能夠運(yùn)用已有的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能確定實(shí)驗(yàn)方案，否則會(huì)挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。②所選題目要有較多的設(shè)計(jì)思路和空間，同時(shí)教師要掌握一定的教學(xué)藝術(shù)和技巧去啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新思維，為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的平臺(tái)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，使其創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和提高。③相較于以往簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間長(zhǎng)，因此在完成實(shí)驗(yàn)的同時(shí)還要注重學(xué)生自我管理能力和團(tuán)隊(duì)分工協(xié)作意識(shí)的培養(yǎng)，以保障實(shí)驗(yàn)的順利實(shí)施。因此，指導(dǎo)教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，圍繞某一有代表性食品的生產(chǎn)全過程和質(zhì)量控制等問題，確定選題范圍。

2.3 實(shí)施過程

以食品加工與質(zhì)量控制綜合實(shí)驗(yàn)課程的紅葡萄酒發(fā)酵生產(chǎn)內(nèi)容為例，介紹其具體實(shí)施過程。

2.3.1 課前準(zhǔn)備。

紅葡萄酒釀造是一個(gè)復(fù)雜的過程，不同的設(shè)計(jì)工藝對(duì)其品質(zhì)的影響非常大，因此教師在實(shí)驗(yàn)開始前需要對(duì)紅葡萄酒的發(fā)酵工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，并就影響紅葡萄酒品質(zhì)的關(guān)鍵問題啟發(fā)學(xué)生思考，從葡萄原料的選擇、原料的處理、釀酒酵母的選擇、酵母菌的接種量、加糖量、發(fā)酵條件等方面設(shè)計(jì)發(fā)酵工藝。

2.3.2 實(shí)驗(yàn)分組。

明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求后，根據(jù)班級(jí)人數(shù)確定每組人數(shù)，學(xué)生抽簽決定最終研究方向，經(jīng)班內(nèi)分組后形成多個(gè)團(tuán)隊(duì)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)推選一名組長(zhǎng)。由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織并協(xié)調(diào)團(tuán)隊(duì)內(nèi)的各種活動(dòng)安排，包括前期資料的收集整理、實(shí)驗(yàn)方案的制訂，實(shí)驗(yàn)過程的開展、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理分析、產(chǎn)品感官與質(zhì)量評(píng)價(jià)、課程報(bào)告的撰寫和匯報(bào)等。

2.3.3 內(nèi)容模塊化。雖然紅葡萄酒的生產(chǎn)只是簡(jiǎn)單的發(fā)酵過程，但實(shí)際上是食品工藝學(xué)、食品分析、食品微生物學(xué)、食品質(zhì)量管理學(xué)、食品感官科學(xué)、分析化學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)等多門課程知識(shí)點(diǎn)的融合。為了避免學(xué)生因?yàn)榈谝淮谓佑|無從下手的尷尬局面，幫助學(xué)生更好地理清實(shí)驗(yàn)思路，訓(xùn)練其科研思維，教師應(yīng)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生從5個(gè)模塊實(shí)施整個(gè)過程：①工藝設(shè)計(jì);②理化指標(biāo)分析;③微生物學(xué)指標(biāo)分析;④感官鑒評(píng);⑤課程報(bào)告。

不同工藝紅葡萄酒的發(fā)酵生產(chǎn)要求學(xué)生從原料的選擇、預(yù)處理和破碎，加糖量，釀酒酵母的選擇，酵母菌的接種量，發(fā)酵條件的控制，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)（如糖度、乙醇濃度、總酸度等），微生物學(xué)指標(biāo)（如發(fā)酵過程中酵母菌的形態(tài)觀察和計(jì)數(shù)、雜菌分析等）檢驗(yàn)，食品感官鑒評(píng)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及報(bào)告撰寫等方面對(duì)每個(gè)模塊制訂詳細(xì)的、具有可操作性的方案。同時(shí)，結(jié)合食品質(zhì)量管理學(xué)課程的學(xué)習(xí)，制訂詳細(xì)的紅葡萄酒生產(chǎn)HACCP計(jì)劃書，用以指導(dǎo)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程。

2.3.4 組織實(shí)施。

方案確定后，組內(nèi)成員按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分工協(xié)作，合理安排時(shí)間開展實(shí)驗(yàn)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，教師不要急于給出自己的意見，讓學(xué)生先自主獨(dú)立思考，然后提出解決方案并檢驗(yàn)其可行性。在此過程中，教師要適當(dāng)啟發(fā)學(xué)生換角度通過對(duì)多個(gè)解決方案的比較和優(yōu)化，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力。

2.4 課程報(bào)告及匯報(bào)

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求每個(gè)小組撰寫一份詳細(xì)的課程報(bào)告。課程報(bào)告中不僅包含傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的目的和要求、操作過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和現(xiàn)象觀察，而且要通過本組與班內(nèi)其他小組間產(chǎn)品感官質(zhì)量的對(duì)比，從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)角度客觀評(píng)價(jià)本組產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、質(zhì)量控制情況，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)中存在的問題提出改進(jìn)意見和建議等。

在此基礎(chǔ)上，每組派出1位組員對(duì)本組實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程和成果以PPT的形式進(jìn)行展示和分享。在學(xué)生匯報(bào)過程中，指導(dǎo)教師應(yīng)適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生開展組間交流和討論，并就學(xué)生討論中存在爭(zhēng)議的問題及時(shí)進(jìn)行解答，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)總體實(shí)施情況進(jìn)行總結(jié)。

2.5 考核方式

課程結(jié)束后，指導(dǎo)教師依據(jù)學(xué)生平時(shí)參與情況（組內(nèi)成員參與實(shí)驗(yàn)情況，由組內(nèi)成員根據(jù)每個(gè)人的參與情況就其貢獻(xiàn)度進(jìn)行評(píng)分）、課程報(bào)告情況（含實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施、結(jié)果分析與討論、改進(jìn)措施等）和課程匯報(bào)情況 （課程團(tuán)隊(duì)對(duì)成果的展示情況、對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的匯報(bào)情況、回答問題情況等）等方面進(jìn)行課程成績(jī)?cè)u(píng)定。

3 教學(xué)成效

通過綜合實(shí)驗(yàn)的開展，學(xué)生對(duì)紅葡萄酒生產(chǎn)過程有了系統(tǒng)和全面的了解，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行正確分析，學(xué)生的科研思維、操作技能以及發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力得到全面提升。開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式借鑒目前科研團(tuán)隊(duì)的工作模式，每個(gè)人的參與度及其在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的貢獻(xiàn)度是決定考核的關(guān)鍵性指標(biāo)。開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在一定程度上激發(fā)了學(xué)生的參與熱情，也培養(yǎng)了學(xué)生分工協(xié)作的團(tuán)隊(duì)意識(shí)。在鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、分析問題和解決問題能力的同時(shí)，學(xué)生的創(chuàng)新能力被逐步激發(fā)出來，更容易獲得較大的成就感。

4 結(jié)語

食品加工與質(zhì)量控制綜合實(shí)驗(yàn)自2017年在廣東藥科大學(xué)開課以來已有5年，課程也在不斷探索和完善中。總體來看，開放式綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降膶?shí)施與開展取決于以下條件：一是指導(dǎo)教師自身的業(yè)務(wù)能力要強(qiáng)，具備對(duì)本專業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通的能力;所給題目既要體現(xiàn)出所學(xué)知識(shí)的廣度和深度，又要有較強(qiáng)的可操作性。二是開展實(shí)驗(yàn)的硬件設(shè)施要齊全，學(xué)生不會(huì)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過程中缺少相關(guān)設(shè)備而影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程和積極性。

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