基于“課程思政+新工科”理念的食品物性學(xué)課程教學(xué)探討

李偉麗，吳 韜 (西華大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，四川成都 610039)

2019年3月18日，習(xí)近平總書記在學(xué)校思想政治理論課教師座談會中強(qiáng)調(diào)：“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(xué)方式中蘊(yùn)含的思想政治教育資源，實(shí)現(xiàn)全員全程全方位育人”。教育部也再次強(qiáng)調(diào)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(zé)任，推動每一位專業(yè)課老師制定開展‘課程思政’教學(xué)設(shè)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(nèi)各大高校鋪展開來，課程思政的探索與實(shí)踐正在有序推進(jìn)。

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(shí)踐能力不對等，團(tuán)隊意識薄弱，責(zé)任感缺乏，人文思政素養(yǎng)與創(chuàng)新精神需要深入拓展。因而在新舊教育培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)換、新型戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)升級等方面，高等院校在工程教育改革中作為技術(shù)后盾，既為大學(xué)生創(chuàng)業(yè)就業(yè)提供了支撐平臺，又擔(dān)負(fù)起了服務(wù)國家社會發(fā)展的重?fù)?dān)。新工科建設(shè)著力培養(yǎng)能夠適應(yīng)新型跨界產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)、社會及生態(tài)科學(xué)發(fā)展所需的多元化創(chuàng)新型工程儲備人才；工程教育實(shí)踐致力于向各領(lǐng)域輸出能夠在日新月異的產(chǎn)業(yè)浪潮中調(diào)整自我，并源源不斷地提供強(qiáng)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(shí)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(chǎn)業(yè)交叉發(fā)展趨勢，真正適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢。

食品物性學(xué)重點(diǎn)研究食品和食品原料的物理性質(zhì)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(guān)專業(yè)的學(xué)科核心課程。目前已成為涵蓋食品力學(xué)特性、流變學(xué)、質(zhì)構(gòu)、光學(xué)、電學(xué)、熱特性等較為系統(tǒng)的理論體系。食品物性學(xué)關(guān)注食品加工過程原料進(jìn)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(guān)系密切，是新工科理論過渡到實(shí)踐的紐帶，對解決食品工程中復(fù)雜問題起到關(guān)鍵的支撐作用。如何在課堂教學(xué)中創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將立德樹人落到實(shí)處，同時便于學(xué)生對復(fù)雜新工科知識的理解與應(yīng)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(dǎo)，為適應(yīng)國家食品科學(xué)與工程學(xué)科發(fā)展對工科人才培養(yǎng)要求，結(jié)合國家一流專業(yè)評估和工程教育認(rèn)證，突出食品工業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，充分發(fā)揮學(xué)科特色，積極推進(jìn)食品物性學(xué)課程教學(xué)改革和實(shí)驗平臺建設(shè)，取得了良好的效果。

1 食品物性學(xué)課程思政理念設(shè)計

在繼承傳統(tǒng)課程教學(xué)理念優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，與時俱進(jìn)地加強(qiáng)學(xué)生在線自主學(xué)習(xí)水平，既要在培育學(xué)生自身專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)興趣方面下功夫，又要適當(dāng)增加對復(fù)雜食品工程實(shí)踐問題解決方案的探討，循序漸進(jìn)地提高學(xué)生解決問題能力和專業(yè)政治素質(zhì)，達(dá)到立德樹人的思政教育要求?；诖?，筆者分別從3個維度設(shè)計食品物性學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)體系：在專業(yè)知識維度方面，重點(diǎn)加強(qiáng)學(xué)生對食品物性學(xué)經(jīng)典理論和前沿問題的認(rèn)識，通過對我國傳統(tǒng)食品學(xué)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(jié)合食品工程案例教學(xué)，不斷強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)和交流互動、反饋匯報的能力，提升學(xué)生結(jié)合新信息技術(shù)，運(yùn)用食品物性學(xué)理論技術(shù)知識，深入分析并解決食品產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域工程發(fā)展實(shí)際問題的能力，激發(fā)學(xué)生運(yùn)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(chǎn)實(shí)習(xí)和企業(yè)調(diào)研有機(jī)融合，強(qiáng)化學(xué)生對習(xí)近平總書記“四個最嚴(yán)”保障食品安全思想等的認(rèn)識。利用光譜學(xué)無損檢測、高通量數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)建模等新工科技術(shù)的應(yīng)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(shí)際問題，增強(qiáng)學(xué)生以專業(yè)知識服務(wù)社會、助力國家發(fā)展的家國情懷。

2 教材板塊結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)資源的優(yōu)化配置

我國多數(shù)高校的食品物性學(xué)課程教學(xué)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(shí)踐教學(xué)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(jī)，通過紙數(shù)融合為紙媒為主的教材發(fā)展提供了新的動力。從本質(zhì)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(xué)環(huán)節(jié)，實(shí)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(jìn)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(jī)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(xué)巧妙的教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)，將其滲透到專業(yè)授課過程中，注重學(xué)生健全人格和健康心理的培養(yǎng)，進(jìn)而提升其思想政治覺悟和良好道德品質(zhì)，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(shù)字教材不是將紙質(zhì)教材數(shù)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(zhì)內(nèi)容。在食品物性學(xué)課程的教材中，理論知識點(diǎn)很多，公式推導(dǎo)篇幅較大，數(shù)字教材通過動態(tài)推導(dǎo)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(dá)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(dá)到彈性極限后出現(xiàn)短時流動、斷裂或者塌陷，此時的應(yīng)力為屈服應(yīng)力。在紙質(zhì)教材中，學(xué)生難以通過言簡意賅的文字描述理解其含義。但是借助數(shù)字媒體，以視頻動畫形式呈現(xiàn)經(jīng)典黏彈性食品“豆腐”質(zhì)構(gòu)擠壓動態(tài)過程，能夠清晰展現(xiàn)豆腐內(nèi)部受到應(yīng)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(diǎn)在宏觀上得以最大程度的體現(xiàn)。教學(xué)中進(jìn)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(shù)路線圖，鼓勵學(xué)子積極投身食品工業(yè)和國家發(fā)展的歷史進(jìn)程中。激發(fā)學(xué)生思考作為食品科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生，從法律意識、社會責(zé)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(yīng)有的貢獻(xiàn)，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(xué)模式探索

為激發(fā)和增強(qiáng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)興趣，在傳統(tǒng)課堂講授模式的基礎(chǔ)上，結(jié)合線上優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，打造多樣化的教學(xué)模式。實(shí)施教學(xué)過程首先通過問題導(dǎo)入法引出本章節(jié)的主要內(nèi)容。布置課前預(yù)習(xí)，帶著問題查閱文獻(xiàn)資料，在優(yōu)質(zhì)慕課、微課等開放式學(xué)習(xí)平臺了解問題的背景和發(fā)展。在課中教學(xué)過程，翻轉(zhuǎn)課堂，以小組討論的方式探討預(yù)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生隨時發(fā)布觀點(diǎn)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(dǎo)課程的重點(diǎn)內(nèi)容時，將小組討論與課堂知識點(diǎn)充分融合滲透。教師可以通過網(wǎng)絡(luò)上傳食品物性學(xué)的教學(xué)課件、帶有字幕的實(shí)驗操作小視頻及小測驗等線上教學(xué)資料，構(gòu)建云端專業(yè)資源庫，方便學(xué)生隨時、隨地自學(xué)與復(fù)習(xí)。

在課堂教學(xué)中，借助超星“學(xué)習(xí)通”等在線教學(xué)工具構(gòu)建混合式移動學(xué)習(xí)平臺，課堂上教師以交互式學(xué)習(xí)為主導(dǎo)，利用“超星學(xué)習(xí)通”快速完成課堂學(xué)習(xí)測試、點(diǎn)名，以及課后思考題等多種交互式模塊，借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以自主學(xué)習(xí)為中心并配合課堂教學(xué)的混合式教學(xué)模式，把線上教學(xué)和線下教學(xué)有機(jī)結(jié)合，教師可全程了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況并及時調(diào)整學(xué)習(xí)任務(wù)，避免傳統(tǒng)課堂學(xué)生反饋滯后等問題。

課后復(fù)習(xí)以食品物性學(xué)課程相關(guān)知識點(diǎn)的解析和案例分析為主。教師通過設(shè)置線上測試題、思考題對學(xué)生進(jìn)行及時、快速評價，實(shí)時反饋學(xué)習(xí)效果和存在的問題，全程為教學(xué)過程提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析和科學(xué)判斷，為進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)效果提供數(shù)據(jù)支撐。在線下課堂中，教師根據(jù)社會中熱點(diǎn)案例，引入課程思政元素，將專業(yè)知識與思政元素進(jìn)行巧妙融合。

4 產(chǎn)學(xué)研結(jié)合深化實(shí)踐訓(xùn)練，提高課程思政的感染力

產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新利用校企結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)互動，是綜合專業(yè)教學(xué)資源、科研項目和企業(yè)生產(chǎn)的一種多元合作教學(xué)方式。通過3方面的有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)高校對新工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)的目標(biāo)，激發(fā)學(xué)生綜合創(chuàng)新潛力，最終實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)質(zhì)量的顯著提升。該課程的主要目標(biāo)是引導(dǎo)學(xué)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(zhì)是企業(yè)主要關(guān)注點(diǎn)，因此食品物性學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容與食品品質(zhì)控制知識及技術(shù)密切相關(guān)。通過產(chǎn)學(xué)研合作平臺，引導(dǎo)鼓勵學(xué)生積極參與企業(yè)創(chuàng)新科研項目，將教學(xué)內(nèi)容延伸到企業(yè)的實(shí)際問題中。例如，在學(xué)習(xí)食品流變學(xué)性質(zhì)章節(jié)中，以四川著名的國家非物質(zhì)文化遺產(chǎn)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(dǎo)學(xué)生開展豆瓣醬制作實(shí)驗，進(jìn)行流變儀檢測分析，最后將學(xué)生帶到豆瓣醬企業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)場，切身體會在生產(chǎn)實(shí)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(zhì)的作用，結(jié)合力學(xué)原理思考改進(jìn)的可能方案，并在實(shí)驗室進(jìn)行創(chuàng)新研究。例如，西華大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)本科生的作品《基于UHPLC-QTOF-MS代謝組學(xué)方法的郫縣豆瓣發(fā)酵機(jī)制研究》入圍2021年全國大學(xué)生生命科學(xué)競賽創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類決賽，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生對前沿學(xué)科的關(guān)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(xué)生的專業(yè)素質(zhì)。在教學(xué)實(shí)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(shè)計”等熱點(diǎn)問題的探討，引導(dǎo)學(xué)生主動融入“成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)”國家戰(zhàn)略實(shí)踐，增進(jìn)其報效國家和人民的積極情感。

5 結(jié)語

立德樹人是高校立身之本，課堂教學(xué)是育人的主渠道。如何在課堂教學(xué)過程中實(shí)現(xiàn)立德樹人這一根本目標(biāo)，是每位教師都要認(rèn)真思考的問題。筆者針對食品物性學(xué)課程教學(xué)過程中存在的難點(diǎn)，根據(jù)新時代社會主義核心價值觀發(fā)展要求，以食品物性學(xué)課程進(jìn)行混合式教學(xué)設(shè)計為實(shí)際教學(xué)案例，引入課程思政元素，將新工科專業(yè)知識與思政元素進(jìn)行巧妙融合。在教學(xué)過程中全面貫徹、樹立“三全育人”的教學(xué)理念，希望對全國“課程思政+新工科”理念的推行提供借鑒與教學(xué)思路。