工程教育認(rèn)證背景下“食品化學(xué)”教學(xué)改革探索

郝麗玲，葉泰，徐斐

1.上海理工大學(xué)健康科學(xué)與工程學(xué)院（上海 200093）；2.上海食品快速檢測(cè)工程中心（上海 200093）

工程教育專業(yè)認(rèn)證成為國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保障手段，其認(rèn)證目標(biāo)是確保認(rèn)證專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，為進(jìn)入職業(yè)領(lǐng)域做好準(zhǔn)備[1]。工程教育專業(yè)認(rèn)證秉持以學(xué)生為中心（student centering，SC）、成果導(dǎo)向（outcomes-based education，OBE）和持續(xù)改進(jìn)（continuous quality improvement，CQI）的三大理念，目的是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，被列為我國(guó)“高效本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，成為政府、社會(huì)、高校關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題[2]。1989年，美國(guó)聯(lián)合英國(guó)、澳大利亞、加拿大、愛(ài)爾蘭、新西蘭5個(gè)國(guó)家簽署第一份有關(guān)工程學(xué)士專業(yè)認(rèn)證的《華盛頓協(xié)議》，實(shí)現(xiàn)協(xié)議國(guó)之間工程人才標(biāo)準(zhǔn)、培養(yǎng)模式和培養(yǎng)質(zhì)量的“實(shí)質(zhì)等效”，我國(guó)于2016年正式加入《華盛頓協(xié)議》，標(biāo)志著我國(guó)工程教育質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)國(guó)際實(shí)質(zhì)等效，工程教育質(zhì)量認(rèn)證體系得到國(guó)際認(rèn)可。在此背景下，對(duì)食品科學(xué)與工程專業(yè)課程進(jìn)行系統(tǒng)梳理，以進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)。

1 “食品化學(xué)”教學(xué)現(xiàn)存問(wèn)題

“食品化學(xué)”課程是食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程之一。課程是利用化學(xué)的理論和方法來(lái)研究食品本質(zhì)的一門科學(xué)，其主要任務(wù)是研究食品及食品原料的組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能和食品成分在加工、儲(chǔ)藏過(guò)程中的變化，以及這種變化對(duì)食品工業(yè)有益和有害作用的影響規(guī)律和調(diào)控方法。課程目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生在食品加工、儲(chǔ)藏等過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

傳統(tǒng)“食品化學(xué)”教學(xué)主要存在以下問(wèn)題：（1）“食品化學(xué)”學(xué)科知識(shí)點(diǎn)較為抽象，且與時(shí)下熱門的金融、計(jì)算機(jī)、通信等專業(yè)相比，食品類專業(yè)相對(duì)冷門，學(xué)生專業(yè)認(rèn)同感和行業(yè)歸屬感缺失，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性欠佳，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果較差；（2）“食品化學(xué)”學(xué)科知識(shí)點(diǎn)分散且與其他學(xué)科交叉嚴(yán)重，傳統(tǒng)教學(xué)多注重單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的講解，不僅沒(méi)有充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)感受，不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，還未能有效培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程的能力；（3）教學(xué)考核方式單一，傳統(tǒng)教學(xué)以教師主動(dòng)講授，學(xué)生被動(dòng)接受為主，傳統(tǒng)考核多采取簽到、課堂提問(wèn)和考試相結(jié)合的考核辦法，不利于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力和合作、溝通、表達(dá)能力的培養(yǎng)，不符合工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)[3]。結(jié)合食品科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)“具有國(guó)際化視野及終身學(xué)習(xí)能力的卓越工程技術(shù)型食品行業(yè)人才”的育人目標(biāo)，對(duì)食品化學(xué)教學(xué)改革進(jìn)行探索。

1.1 樹(shù)立典型教學(xué)案例，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)專業(yè)認(rèn)同感和行業(yè)歸屬感

“食品化學(xué)”是一門較為抽象的食品專業(yè)基礎(chǔ)學(xué)科，理論性較強(qiáng)，學(xué)生通常會(huì)覺(jué)得內(nèi)容抽象乏味，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性降低[4]。案例教學(xué)可將日常生活中發(fā)生的現(xiàn)象或一貫做法與課程的知識(shí)點(diǎn)相聯(lián)系，增加教學(xué)趣味性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。比如在講授碳水化合物甜味劑這部分內(nèi)容時(shí)，可引入市面上流行的“0糖”的概念，啟發(fā)學(xué)生思考，為什么這部分產(chǎn)品可以聲稱“0糖”，“0糖”的產(chǎn)品是否真的無(wú)糖？在講授蛋白質(zhì)起泡性受到pH、溫度、糖、脂類等因素影響時(shí)，可以結(jié)合日常打發(fā)淡奶油的實(shí)例進(jìn)行講解，帶領(lǐng)學(xué)生回憶家庭打發(fā)淡奶油過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)，如雞蛋要預(yù)先放在冰箱中冷藏，蛋清和蛋黃分離要徹底，打發(fā)蛋清之前加入幾滴檸檬汁或白醋、在蛋清打發(fā)過(guò)程中不能一次性加入所有糖，而是要逐次加入所需糖等。并結(jié)合理論知識(shí)講授引發(fā)學(xué)生思考這樣操作的理論依據(jù)，不僅可增加課堂教學(xué)的趣味性，還可加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)和學(xué)科性質(zhì)的理解，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

除日常生活中的案例外，還可以在教學(xué)中融入食品學(xué)科科研和行業(yè)熱點(diǎn)作為前沿案例，增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感和行業(yè)歸屬感。如在酶這一章節(jié)講授時(shí)引入我國(guó)科學(xué)家2021年發(fā)表于《科學(xué)》（Science）雜志上的“利用二氧化碳人工合成淀粉”的相關(guān)報(bào)道，鼓勵(lì)學(xué)生在本行業(yè)深入研究；在課程導(dǎo)入部分可引入《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》及習(xí)近平總書記在2022年全國(guó)“兩會(huì)”上指出“要樹(shù)立大食物觀，從更好滿足人民美好生活需要出發(fā)，掌握人民群眾食物結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)，在確保糧食供給的同時(shí)，保障肉類、蔬菜、水果、水產(chǎn)品等各類食物有效供給，缺了哪樣也不行?！币l(fā)學(xué)生對(duì)“健康中國(guó)”和“大食物觀”的討論，增強(qiáng)專業(yè)認(rèn)同感和行業(yè)歸屬感。

1.2 強(qiáng)化食品化學(xué)學(xué)科的邏輯線條梳理，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力

“食品化學(xué)”是一門研究食品組分的性質(zhì)、在加工、儲(chǔ)藏等過(guò)程中的變化及如何定向調(diào)控這些變化的學(xué)科。學(xué)科涉及的食品組分多，知識(shí)點(diǎn)較為零碎，容易引起學(xué)生學(xué)習(xí)乏力且無(wú)法充分理解學(xué)科內(nèi)涵[5]。將食品組分的性質(zhì)、發(fā)生的變化及定向調(diào)控措施進(jìn)行有機(jī)串聯(lián)，梳理幾條典型邏輯線條，不僅有助于學(xué)生更好地理解這些知識(shí)點(diǎn)，更可以培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。如防止食品中多酚氧化酶酶促褐變的方法有很多種，在講授相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可梳理邏輯線條：從多酚氧化酶酶促褐變反應(yīng)入手分析，阻止或減緩該反應(yīng)的方法即可阻止多酚氧化酶酶促褐變，主要途徑可包括阻止多酚類化合物發(fā)生羥基化和聚合反應(yīng)，由此減少多酚類化合物含量及其羥基化和聚合反應(yīng)中氧氣的參與即可防止多酚氧化酶的酶促褐變，同時(shí)添加還原性物質(zhì)如抗壞血酸、亞硫酸鹽等也可減緩多酚氧化酶的酶促褐變；從多酚氧化酶的角度入手分析，改變多酚氧化酶的酶活也可調(diào)控多酚氧化酶的酶促褐變，而多酚氧化酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，因此，影響蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的方法也可作為調(diào)控多酚氧化酶酶促褐變的有力手段，如調(diào)整體系的pH、乙二胺四乙酸（EDTA）的加入等；除改變酶活之外，利用酶和底物結(jié)合的特性，引入競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑也是調(diào)控多酚氧化酶酶促褐變的有力手段之一。

1.3 豐富教學(xué)形式，完善考核方式，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)

傳統(tǒng)教學(xué)采用教師線下或線上講授、學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)課的方式，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性及自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)[6-7]?！笆称坊瘜W(xué)”課程建成線上線下混合式教學(xué)模式，教師提前錄制部分知識(shí)點(diǎn)視頻并上傳至線上，根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的特點(diǎn)安排學(xué)生不同的學(xué)習(xí)方式，對(duì)于簡(jiǎn)單知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生自學(xué)并自主完成課后習(xí)題。對(duì)于重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)，要求學(xué)生完成預(yù)習(xí)?；诖?，教師在線下上課時(shí)可以針對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行充分講解，一方面可加深學(xué)生對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)的理解，另一方面教學(xué)形式的多樣性可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)也可培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

在課程考核方式選擇上，更應(yīng)注重過(guò)程考核，以達(dá)到提升學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。課程詳細(xì)考核方式及各考核方式所占的比例見(jiàn)表1。將課程成績(jī)按照平時(shí)成績(jī)60%和卷面成績(jī)40%計(jì)算，在平時(shí)成績(jī)中，弱化傳統(tǒng)教學(xué)中出勤及課堂表現(xiàn)（占比5%），突出行業(yè)熱點(diǎn)/文獻(xiàn)匯報(bào)（占比15%），并且強(qiáng)化平時(shí)小作業(yè)的成績(jī)（占比40%=5×8%）。強(qiáng)化平時(shí)小作業(yè)成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的占比，注重過(guò)程考核，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)漏洞，并進(jìn)行針對(duì)性講授，提高教學(xué)效率。引入課程熱點(diǎn)匯報(bào)或文獻(xiàn)匯報(bào)環(huán)節(jié)，把學(xué)生分成若干小組，每組學(xué)生選擇當(dāng)下的食品熱點(diǎn)話題或食品相關(guān)高水平英文論文進(jìn)行主題匯報(bào)，并帶動(dòng)全班學(xué)生討論，教師進(jìn)行最終點(diǎn)評(píng)。不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的合作、溝通能力及口頭表達(dá)能力，還可以鍛煉學(xué)生的獨(dú)立思考能力及邏輯思維以及批判性思維，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生形成正確的科學(xué)觀，增強(qiáng)學(xué)生的家國(guó)情懷、社會(huì)責(zé)任和人文精神。

表1 過(guò)程評(píng)價(jià)體系中的具體考核方式及各方式所占的比例

2 結(jié)語(yǔ)

“食品化學(xué)”是食品類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，根據(jù)課程特點(diǎn)，按照工程教育認(rèn)證要求，結(jié)合“培養(yǎng)學(xué)生在食品加工、儲(chǔ)藏過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力”的課程目標(biāo)，針對(duì)傳統(tǒng)食品化學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題進(jìn)行教學(xué)改革探索。樹(shù)立典型教學(xué)案例，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)專業(yè)認(rèn)同感和行業(yè)歸屬感；強(qiáng)化食品化學(xué)學(xué)科的邏輯線條梳理，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力；豐富教學(xué)形式，完善考核方式，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。綜上，推進(jìn)“食品化學(xué)”的教學(xué)改革有助于提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，實(shí)現(xiàn)我校培養(yǎng)“具有國(guó)際化視野及終身學(xué)習(xí)能力的卓越工程技術(shù)型食品行業(yè)人才”的育人目標(biāo)。