基于“課程思政+新工科”理念的食品物性學課程教學探討

李偉麗 吳韜

摘要 加強課程思政建設，激發(fā)新型工程人才跨界創(chuàng)新是高校踐行立德樹人、培養(yǎng)新工科人才目標的內在要求。結合西華大學食品科學與工程國家一流專業(yè)課程教學改革的實踐，從食品物性學課程教學目標、組織方式和評價體系等方面，探索了通過現(xiàn)代信息技術，打造紙數融合的教材改革，線上線下混合式翻轉課堂，結合產學研協(xié)作平臺等一系列服務課程思政建設的可能路徑，旨在推進新工科專業(yè)課程思政建設，為打造“政治思想教育，職業(yè)素質培養(yǎng)，專業(yè)技術技能提升”的新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)奠定基礎。

關鍵詞 課程思政;食品物性學;課程改革;新工科

中圖分類號 S-01 ??文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）12-0255-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.12.065

?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Reformation of Physical Properties of Food under the Idea of ‘Ideological and Polical Course & New Engineering Course’

LI Wei-li， WU Tao

（School of Food and Biotechnology， Xihua University， Chengdu， Sichuan 610039）

Abstract Strengthen ideological and polical course construction and inspire creative engineering talent to cross-border innovation are the immanent demands to practice engineering personnel training. In this study， we combined Food Science and Engineering country-first class reform in education of Xihua University， in several factors such as program objective， organizational form， evaluation system， to grope for teaching material reform integrated with the paper and numeralization resources， the flipped classroom teaching methods concluding the online and offline mixing teaching model， the production， teaching & research collaboration platform were also introduced to search the possible paths to ideological and polical course construction. The objects of the course reform were to push on new engineering course ideological-political construction， and to achieve the three-dimensional personnel training with the characteristic of ‘political and ideological education， professional quality cultivating， professional skill improvement’.

Key words Ideological and polical course construction;Physical properties of food;Teaching reform;New engineering education

2019年3月18日，習近平總書記在學校思想政治理論課教師座談會中強調：“要堅持顯性教育和隱性教育相統(tǒng)一，挖掘其他課程和教學方式中蘊含的思想政治教育資源，實現(xiàn)全員全程全方位育人”。教育部也再次強調了課程思政的重要意義，指出“高校要明確所有課程的育人要素和責任，推動每一位專業(yè)課老師制定開展‘課程思政’教學設計，做到課程門門有思政，教師人人講育人”?！罢n程思政”這一重大教育理念，在國內各大高校鋪展開來，課程思政的探索與實踐正在有序推進。

鑒于傳統(tǒng)工科教育弊端日漸凸顯：解決工程問題能力不足，理論與實踐能力不對等，團隊意識薄弱，責任感缺乏，人文思政素養(yǎng)與創(chuàng)新精神需要深入拓展[1]。因而在新舊教育培養(yǎng)模式轉換、新型戰(zhàn)略產業(yè)升級等方面，高等院校在工程教育改革中作為技術后盾，既為大學生創(chuàng)業(yè)就業(yè)提供了支撐平臺，又擔負起了服務國家社會發(fā)展的重擔。新工科建設著力培養(yǎng)能夠適應新型跨界產業(yè)、經濟、社會及生態(tài)科學發(fā)展所需的多元化創(chuàng)新型工程儲備人才;工程教育實踐致力于向各領域輸出能夠在日新月異的產業(yè)浪潮中調整自我，并源源不斷地提供強大智力保障的卓越工程人才。新工科不僅要著眼于可持續(xù)發(fā)展的前沿專業(yè)布局，更要勇于革新長久以來傳統(tǒng)的工程教育模式，實現(xiàn)資源有序整合，綠色升級，因地制宜地建立多元個性的動態(tài)培養(yǎng)模式，寬渠道、多角度激發(fā)新型工程人才跨界創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)潛能，滿足綜合產業(yè)交叉發(fā)展趨勢，真正適應新經濟發(fā)展態(tài)勢[2]。

食品物性學重點研究食品和食品原料的物理性質及工程特性，最早起源于對食品及原料黏彈特性的研究，是食品相關專業(yè)的學科核心課程。目前已成為涵蓋食品力學特性、流變學、質構、光學、電學、熱特性等較為系統(tǒng)的理論體系。食品物性學關注食品加工過程原料進出各單元所發(fā)生的物理變化，與食品工程各個環(huán)節(jié)關系密切，是新工科理論過渡到實踐的紐帶，對解決食品工程中復雜問題起到關鍵的支撐作用[3-4]。如何在課堂教學中創(chuàng)新教學設計，激發(fā)學生的學習興趣，將立德樹人落到實處，同時便于學生對復雜新工科知識的理解與應用，非常值得探索。近年來，筆者以國家和四川省教育發(fā)展規(guī)劃綱要為指導，為適應國家食品科學與工程學科發(fā)展對工科人才培養(yǎng)要求，結合國家一流專業(yè)評估和工程教育認證，突出食品工業(yè)發(fā)展特點，充分發(fā)揮學科特色，積極推進食品物性學課程教學改革和實驗平臺建設，取得了良好的效果。

1 食品物性學課程思政理念設計

在繼承傳統(tǒng)課程教學理念優(yōu)勢的基礎上，與時俱進地加強學生在線自主學習水平，既要在培育學生自身專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)興趣方面下功夫，又要適當增加對復雜食品工程實踐問題解決方案的探討，循序漸進地提高學生解決問題能力和專業(yè)政治素質，達到立德樹人的思政教育要求。基于此，筆者分別從3個維度設計食品物性學課程教學目標體系：在專業(yè)知識維度方面，重點加強學生對食品物性學經典理論和前沿問題的認識，通過對我國傳統(tǒng)食品學科價值的挖掘與啟發(fā)，提升民族自信心和民族自豪感;在綜合能力維度方面，結合食品工程案例教學，不斷強化學生自主學習和交流互動、反饋匯報的能力，提升學生結合新信息技術，運用食品物性學理論技術知識，深入分析并解決食品產業(yè)領域工程發(fā)展實際問題的能力，激發(fā)學生運用創(chuàng)新思維方式開展新工科研究;在專業(yè)情感維度方面，將課程理論創(chuàng)新成果與專業(yè)生產實習和企業(yè)調研有機融合，強化學生對習近平總書記“四個最嚴”保障食品安全思想等的認識。利用光譜學無損檢測、高通量數據采集與數據建模等新工科技術的應用案例，解決傳統(tǒng)食品加工過程中的食品安全、營養(yǎng)健康等實際問題，增強學生以專業(yè)知識服務社會、助力國家發(fā)展的家國情懷。

2 教材板塊結構和學習資源的優(yōu)化配置

我國多數高校的食品物性學課程教學尚處于探索階段，大部分高校將該課程列為專業(yè)選修課，課程教材編寫尚未完善成熟，章節(jié)之間的邏輯貫穿不明顯，理論課程和實踐教學不對等的問題比較突出。筆者以“課程思政+新工科”的發(fā)展為契機，通過紙數融合為紙媒為主的教材發(fā)展提供了新的動力。從本質上講，“課程思政”是在課程執(zhí)行過程，將國家思想政治教育不斷融入教學環(huán)節(jié)，實現(xiàn)知識和思想雙管齊下，與傳統(tǒng)意義上的政治課程有所區(qū)別，并非簡單地進行德育和專業(yè)教育替換，而是要求教師在全面深入挖掘、凝煉、有機合理整合專業(yè)課程中的思政元素，再借助現(xiàn)代信息媒體，通過科學巧妙的教學設計環(huán)節(jié)，將其滲透到專業(yè)授課過程中，注重學生健全人格和健康心理的培養(yǎng)，進而提升其思想政治覺悟和良好道德品質，打造具備高水平的文化素養(yǎng)、德才兼?zhèn)洹⑷姘l(fā)展型人才。而數字教材不是將紙質教材數字化，而是通過圖畫、動畫、語音、視頻等多元的呈現(xiàn)方式豐富紙質內容。在食品物性學課程的教材中，理論知識點很多，公式推導篇幅較大，數字教材通過動態(tài)推導過程和動畫原理解釋，可以巧妙地化解晦澀的理論概念，高效立體地傳播知識，達到事半功倍的效果。例如在黏彈性食品的流變特性這一章中，食品受到擠壓等外力作用下，微觀上達到彈性極限后出現(xiàn)短時流動、斷裂或者塌陷，此時的應力為屈服應力。在紙質教材中，學生難以通過言簡意賅的文字描述理解其含義。但是借助數字媒體，以視頻動畫形式呈現(xiàn)經典黏彈性食品“豆腐”質構擠壓動態(tài)過程，能夠清晰展現(xiàn)豆腐內部受到應力后的變形和斷裂，從彈性到滑移、斷裂，材料微觀變化的極限和節(jié)點在宏觀上得以最大程度的體現(xiàn)。教學中進一步引入中國傳統(tǒng)豆制品發(fā)展歷史以及展望未來全球豆制品加工業(yè)從中國制造到中國創(chuàng)造的技術路線圖，鼓勵學子積極投身食品工業(yè)和國家發(fā)展的歷史進程中。激發(fā)學生思考作為食品科學與工程專業(yè)的學生，從法律意識、社會責任和職業(yè)素養(yǎng)等維度全面完善自己，為營造安全、共享、共建的社會環(huán)境作出應有的貢獻，最終成長為中國特色社會主義事業(yè)的可靠接班人。

3 線上+線下混合式課堂教學模式探索

為激發(fā)和增強學生主動學習興趣，在傳統(tǒng)課堂講授模式的基礎上，結合線上優(yōu)質網絡教學資源，打造多樣化的教學模式。實施教學過程首先通過問題導入法引出本章節(jié)的主要內容。布置課前預習，帶著問題查閱文獻資料，在優(yōu)質慕課、微課等開放式學習平臺了解問題的背景和發(fā)展。在課中教學過程，翻轉課堂，以小組討論的方式探討預習內容，學生隨時發(fā)布觀點和疑問，將討論方案和解決過程形成小組PPT 在課堂上匯報分享。教師在主導課程的重點內容時，將小組討論與課堂知識點充分融合滲透。教師可以通過網絡上傳食品物性學的教學課件、帶有字幕的實驗操作小視頻及小測驗等線上教學資料，構建云端專業(yè)資源庫，方便學生隨時、隨地自學與復習。

在課堂教學中，借助超星“學習通”等在線教學工具構建混合式移動學習平臺，課堂上教師以交互式學習為主導，利用“超星學習通”快速完成課堂學習測試、點名，以及課后思考題等多種交互式模塊，借助互聯(lián)網技術的優(yōu)勢調動學生的學習興趣，以自主學習為中心并配合課堂教學的混合式教學模式，把線上教學和線下教學有機結合，教師可全程了解學生的學習情況并及時調整學習任務，避免傳統(tǒng)課堂學生反饋滯后等問題[3，5-7]。

課后復習以食品物性學課程相關知識點的解析和案例分析為主。教師通過設置線上測試題、思考題對學生進行及時、快速評價，實時反饋學習效果和存在的問題，全程為教學過程提供準確的數據分析和科學判斷，為進一步改進教學效果提供數據支撐。在線下課堂中，教師根據社會中熱點案例，引入課程思政元素，將專業(yè)知識與思政元素進行巧妙融合[7-8]。

4 產學研結合深化實踐訓練，提高課程思政的感染力

產學研協(xié)同創(chuàng)新利用校企結合的方式實現(xiàn)產學互動，是綜合專業(yè)教學資源、科研項目和企業(yè)生產的一種多元合作教學方式。通過3方面的有機融合，實現(xiàn)高校對新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標，激發(fā)學生綜合創(chuàng)新潛力，最終實現(xiàn)課程教學質量的顯著提升[8]。該課程的主要目標是引導學生理解、掌握不同儲存加工模式對食品原料物理屬性的影響。而食品品質是企業(yè)主要關注點，因此食品物性學課程教學內容與食品品質控制知識及技術密切相關[4，9-10]。通過產學研合作平臺，引導鼓勵學生積極參與企業(yè)創(chuàng)新科研項目，將教學內容延伸到企業(yè)的實際問題中[6，11-12]。例如，在學習食品流變學性質章節(jié)中，以四川著名的國家非物質文化遺產郫縣豆瓣醬為代表，講解不同加工條件對其黏度和流變的影響，再指導學生開展豆瓣醬制作實驗，進行流變儀檢測分析，最后將學生帶到豆瓣醬企業(yè)的生產現(xiàn)場，切身體會在生產實踐中的豆瓣制作流程，了解傳統(tǒng)工藝翻、露、曬對豆瓣黏性、流變等品質的作用，結合力學原理思考改進的可能方案，并在實驗室進行創(chuàng)新研究[4，13-14]。例如，西華大學食品科學與工程專業(yè)本科生的作品《基于UHPLC-QTOF-MS代謝組學方法的郫縣豆瓣發(fā)酵機制研究》入圍2021年全國大學生生命科學競賽創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類決賽，進一步激發(fā)了學生對前沿學科的關注，以及對國家非遺文化和傳統(tǒng)食品工藝的熱愛，大大提升了學生的專業(yè)素質。在教學實踐中不斷引入“傳統(tǒng)食品工業(yè)化”“川菜美味營養(yǎng)與健康”及“未來高科技食品設計”等熱點問題的探討，引導學生主動融入“成渝經濟區(qū)”國家戰(zhàn)略實踐，從學習通中自動導出，包括章節(jié)作業(yè)、任務點、簽到、搶答、討論等多項成績，學生拍的昆蟲照或視頻往往放到討論區(qū)，算作討論成績，各項指標所占分值都有不同的設置。改革后的課程成績考核辦法，能真實反映學生的學習過程和成績，學生的主動學習意識增強了，學習質量提高了。

5 結語

通過2年的課程改革與實踐，園藝植物昆蟲學課程實現(xiàn)了以學生為主體的教學目標，學生的自主學習能力得以提升，實踐能力和綜合思維能力得到加強。隨著信息技術的發(fā)展應用，在以后的工作中，更高效的教學模式有待進一步探索，以便為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供人才和科技支撐。

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