BOPPPS-CDIO相結(jié)合教學(xué)模式在“食品專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”課程中的教學(xué)改革與實(shí)踐

陳啟佳,李雪梅,李丹丹,鄭艷銘,郝建雄

(河北科技大學(xué) 食品與生物學(xué)院,河北 石家莊,050018)

從卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃到新工科建設(shè),工程人才的培養(yǎng)已成為我國工程教育改革發(fā)展的重要方向之一。隨著我國成為國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的第18個成員,我國工程教育國際化又邁出了至關(guān)重要的一步。高等院校致力于為社會和行業(yè)培養(yǎng)卓越的工程人才,其核心是培養(yǎng)大學(xué)生的工程思維以及應(yīng)用理論知識解決實(shí)際問題的能力[1]。

為了契合現(xiàn)代食品工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級和高質(zhì)量發(fā)展,高等院校開設(shè)一系列工程實(shí)踐類課程,以培養(yǎng)食品行業(yè)所需的創(chuàng)新型和實(shí)踐型工程人才。河北科技大學(xué)“食品專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”自1981年專業(yè)建立伊始便已設(shè)立,是食品科學(xué)與工程和食品質(zhì)量與安全專業(yè)的核心課程之一,面向已掌握食品生物化學(xué)、食品微生物、食品工藝學(xué)、食品化學(xué)、食品分析、食品技術(shù)原理等專業(yè)知識的學(xué)生所設(shè)置的一個綜合性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。該課程具有工程實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn),是理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力的重要途徑之一,同時也是學(xué)生從在校學(xué)習(xí)進(jìn)入食品行業(yè)的“最后一公里”。受限于理論知識不扎實(shí)和動手能力薄弱等問題,綜合實(shí)踐能力得不到有效提升,而這正是食品工業(yè)從業(yè)人員所應(yīng)具備的基本素養(yǎng)。

傳統(tǒng)的講授型教學(xué)模式已難以適應(yīng)食品行業(yè)工程人才的培養(yǎng),探索新的教學(xué)模式來提高教學(xué)效果勢在必行。加拿大教學(xué)技能發(fā)展工作坊開發(fā)的BOPPPS(bridge-in,objective,pre-assessment,participatory learning,post-assessment,summary)教學(xué)模式陸續(xù)被引入國內(nèi)高校教師培訓(xùn)中并應(yīng)用于理論課程教學(xué)實(shí)踐中,該教學(xué)模式在學(xué)生的深度參與學(xué)習(xí)方面已取得不錯效果[2]。在工程教育領(lǐng)域,麻省理工學(xué)院等4所院校共同推動的CDIO(conceive,design,implement,operate)工程教育模式,注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,是近年來工程教育領(lǐng)域改革最具影響力的成果之一[3-4]。筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)以工程教育專業(yè)認(rèn)證和新工科改革為契機(jī),結(jié)合國內(nèi)外工程教育發(fā)展和改革的趨勢,積極轉(zhuǎn)變教學(xué)理念,探索BOPPPS-CDIO相結(jié)合教學(xué)模式在“食品專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”中的教學(xué)改革和實(shí)踐,旨在調(diào)動學(xué)生積極性,提升學(xué)生理論知識水平、創(chuàng)新思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決復(fù)雜工程問題等能力,為相關(guān)食品類實(shí)踐課程的教學(xué)改革提供一些思路和參考。

1 課程現(xiàn)狀與典型問題

我校“食品專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”開設(shè)在第7學(xué)期,共計(jì)60學(xué)時,內(nèi)容涉及乳制品、肉制品、果蔬制品和焙烤制品等方面,具有涉及面廣、兼顧理論知識和實(shí)踐能力等特點(diǎn)。近年來經(jīng)過一系列改革和探索,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效果,但課程教學(xué)仍存在部分問題,這也是其他高?！笆称穼I(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”普遍面臨的困難和挑戰(zhàn)[5-7]。

首先,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容設(shè)置不科學(xué)。受限于以往儀器設(shè)備等實(shí)驗(yàn)條件,部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容簡單和陳舊,不能緊密對接現(xiàn)代食品工業(yè),難以培養(yǎng)學(xué)生的工程意識和解決復(fù)雜工程問題等能力。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目類型以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)數(shù)量居多,設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)數(shù)量較少,學(xué)生重復(fù)同樣的實(shí)驗(yàn)操作得到類似的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高、積極性不夠。最為重要的是,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目限定了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,無法給學(xué)生提供創(chuàng)新設(shè)計(jì)的自主空間,學(xué)生的創(chuàng)新思維得不到充分施展。

其次,教學(xué)手段不豐富,引導(dǎo)式教學(xué)不足。通常是教師先講授理論知識,再演示實(shí)驗(yàn)操作,填鴨式的教學(xué)模式在教師與學(xué)生之間形成無形的屏障,處于被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)的學(xué)生在整個過程中缺少獨(dú)立自主思考,導(dǎo)致理論知識不扎實(shí),不會用理論知識解決實(shí)驗(yàn)問題等。在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié),由多名學(xué)生共同完成產(chǎn)品的制作,部分學(xué)生流于形式地完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,沒有完全掌握實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作,加之沒有明確的實(shí)驗(yàn)分工和有效的參與度考核,導(dǎo)致部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中參與較少或者僅是照本宣科地機(jī)械性操作,沒有達(dá)到有效鍛煉其綜合實(shí)踐能力的目的。

最后,考核方式難以全面評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效?，F(xiàn)有課程考核方式以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主,平時成績?yōu)檩o,不能合理評價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn),不利于充分調(diào)動學(xué)生的積極性。作為一門綜合型實(shí)驗(yàn)課程,“食品專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”涉及環(huán)節(jié)較多,包括課前的資料調(diào)研和預(yù)習(xí)/設(shè)計(jì)報(bào)告寫作,課堂上的理論知識學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)動手操作、團(tuán)隊(duì)溝通協(xié)作、實(shí)驗(yàn)問題的分析解決等,課后的原始數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫,因此課程的考核方式應(yīng)涵蓋上述環(huán)節(jié),注重過程性評價(jià)和結(jié)果評價(jià)相結(jié)合。

2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)與實(shí)施

2.1 課程建設(shè)總體目標(biāo)

為了切實(shí)解決“食品專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”課程中的問題,教學(xué)內(nèi)容上側(cè)重設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn),突出金課標(biāo)準(zhǔn)中的“兩性一度”(高階性、創(chuàng)新型和挑戰(zhàn)度),有機(jī)融合專業(yè)知識、實(shí)驗(yàn)技能和綜合素質(zhì),強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力,著力打通專業(yè)與行業(yè)的“最后一公里”。本課程中的理論教學(xué)引入BOPPPS教學(xué)模式,將教師的職能從知識講授者轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程設(shè)計(jì)者,引導(dǎo)學(xué)生全方位參與式學(xué)習(xí),代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單純聽講;實(shí)驗(yàn)教學(xué)引入CDIO工程教育模式,將教師的職能從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的講述者轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的引導(dǎo)者,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用已掌握的專業(yè)知識和實(shí)驗(yàn)操作技能,自主地實(shí)施實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,并且能針對實(shí)驗(yàn)過程中的不足和失敗之處提出行之有效的解決方案。

2.2 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

課程改革的一個重要方面是改革和完善實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,給予學(xué)生更多的自主空間,使其能充分施展創(chuàng)新設(shè)計(jì)和綜合實(shí)踐能力。例如,在乳制品實(shí)驗(yàn)中,將酸乳制作實(shí)驗(yàn)和含乳飲料制作實(shí)驗(yàn)整合為綜合型的含乳飲料的制作與檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn),學(xué)生歷時2天完成從原料乳到含乳飲料制作的全過程,涵蓋酸乳發(fā)酵、穩(wěn)定劑配制、混料調(diào)酸、均質(zhì)、殺菌和理化參數(shù)測定等一系列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以鍛煉學(xué)生對實(shí)驗(yàn)流程整體性的認(rèn)知和把控。

為提高學(xué)生的工程意識和工程能力,使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能緊密對接現(xiàn)代食品行業(yè),專業(yè)補(bǔ)充購置了全自動原位凍干機(jī)、果汁小型生產(chǎn)線和超高溫瞬時微型管式殺菌系統(tǒng)等儀器設(shè)備。得益于設(shè)備的更新,增設(shè)了基于工業(yè)化生產(chǎn)線的原料乳的超高溫瞬時滅菌實(shí)驗(yàn),由教師和學(xué)生共同操作復(fù)雜儀器完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容;增設(shè)采用全自動原位凍干機(jī)的凍干果蔬干制作實(shí)驗(yàn),探究不同水果和蔬菜的凍干工藝,使學(xué)生了解方興未艾的凍干食品產(chǎn)業(yè);將果汁制作由原有的小試規(guī)模制作提升為小型生產(chǎn)線規(guī)模制作,學(xué)生可通過兩者之間的差距進(jìn)一步鍛煉實(shí)踐能力,加深工程意識。

為突出課程的創(chuàng)新性和高階性,增設(shè)以競賽方式進(jìn)行的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)[8-9]。如在面包制作實(shí)驗(yàn)和蛋糕制作實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開設(shè)焙烤創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)小組自主選擇焙烤產(chǎn)品類型并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行多次預(yù)實(shí)驗(yàn)以獲得最佳工藝參數(shù),并完成產(chǎn)品制作。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)源于課程內(nèi)容、高于課程內(nèi)容,是課程內(nèi)容進(jìn)一步向外延伸,著重鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力和綜合實(shí)踐能力。

2.3 教學(xué)內(nèi)容的實(shí)施

2.3.1 基于BOPPPS教學(xué)模式的理論教學(xué)改革

“食品專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”的理論教學(xué)不僅是為了學(xué)生掌握專業(yè)知識,而且應(yīng)該讓學(xué)生的獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)和解決問題等能力得以提升。教學(xué)團(tuán)隊(duì)基于BOPPPS教學(xué)理念,將以教師為中心的灌輸式理論教學(xué)轉(zhuǎn)變到以學(xué)生為中心的全方位參與式學(xué)習(xí),結(jié)合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況,對本課程的理論教學(xué)進(jìn)行改革和探索。

以含乳飲料的制作與檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)為例,介紹BOPPPS課程設(shè)計(jì)以及課堂教學(xué)過程的模塊化分解(表1)。通過展示不同風(fēng)味的含乳飲料引入(bridge-in)課程內(nèi)容,引發(fā)學(xué)生思考如何制作不同風(fēng)味含乳飲料。然后,言簡意賅地闡明學(xué)習(xí)目標(biāo)(objective)是掌握酸乳制作工藝流程和含乳飲料穩(wěn)定性的調(diào)整和控制方法,使學(xué)生準(zhǔn)確把握學(xué)習(xí)方向。盡管課前布置預(yù)習(xí)報(bào)告,部分學(xué)生不能較好地掌握實(shí)驗(yàn)操作及其原理,通過前測(pre-assessment)了解學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,根據(jù)摸底情況反饋的信息實(shí)時調(diào)整后續(xù)教學(xué)活動。參與式學(xué)習(xí)(participatory learning)環(huán)節(jié)是課堂教學(xué)的核心內(nèi)容,通過師生互動、組內(nèi)討論等方式調(diào)動學(xué)生積極性。例如,學(xué)生基本掌握預(yù)熱處理的目的是殺滅原料乳中的雜菌,此外其他作用多數(shù)同學(xué)并不了解,教師引導(dǎo)學(xué)生思考“發(fā)酵成品未能凝固是否和預(yù)熱處理有關(guān)”,各實(shí)驗(yàn)小組討論并做出回答,最后教師講解該處理還可使乳清蛋白變性,從而達(dá)到改善組織狀態(tài)和防止成品乳清析出等目的。同樣地,針對其他關(guān)鍵知識點(diǎn),教師也提出預(yù)設(shè)問題,引導(dǎo)學(xué)生自主思考、深度參與和交流討論,最后由教師講細(xì)致講解。需要強(qiáng)調(diào)的是,教師在此環(huán)節(jié)仍起到主導(dǎo)作用,教師課前的教學(xué)設(shè)計(jì)和課上的有效引導(dǎo)是學(xué)生深度參與學(xué)習(xí)的重要前提。后測(post-assessment)和總結(jié)(summary)部分不僅在理論教學(xué)進(jìn)行,還要貫穿于實(shí)驗(yàn)過程中,使學(xué)生能夠達(dá)到“知其然知其所以然”的目的。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)將BOPPPS教學(xué)模式應(yīng)用于每個實(shí)驗(yàn)的理論教學(xué)設(shè)計(jì),鑒于實(shí)際教學(xué)受到不可控因素的影響,并不形式化照搬拘泥于其6個模塊,而是更加注重學(xué)生通過“參與式學(xué)習(xí)”,從而深度參與到課堂中來。通常按照“教師/學(xué)生提出問題-實(shí)驗(yàn)小組分析討論-組間互動-得出結(jié)論”的教學(xué)思路在教學(xué)中具體實(shí)施,通過師生互動和生生互動來提高學(xué)生的課堂參與度,讓學(xué)生掌握扎實(shí)的專業(yè)知識,并推動學(xué)生將知識內(nèi)化為解決實(shí)際問題的能力。

2.3.2 基于CDIO教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論和實(shí)踐相結(jié)合的紐帶,對培養(yǎng)學(xué)生的工程能力、創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力起著至關(guān)重要的作用。教學(xué)團(tuán)隊(duì)基于CDIO的工程教育理念,將實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)分解為構(gòu)思(conceive)-設(shè)計(jì)(design)-實(shí)現(xiàn)(implement)-運(yùn)作(operate)[10-11],按照“項(xiàng)目為載體,教師為引導(dǎo),學(xué)生為中心”的思路進(jìn)行實(shí)施,鼓勵學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中“做中學(xué)”(圖1)。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)或?qū)嵤┯?～4名學(xué)生組成實(shí)驗(yàn)小組協(xié)作完成,要求明確每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)分工情況;對于一些理化指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)測定,要求全員依次動手參加。

圖1 基于CDIO理念的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)實(shí)施流程

以果蔬制品加工設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為例,介紹CDIO理念在課程中的貫徹和實(shí)施。各實(shí)驗(yàn)小組從凍干果蔬干制作、水果罐頭制作、果醬制作和果汁制作中選擇一個子項(xiàng)目(下面以凍干果蔬干制作為例),學(xué)生構(gòu)思實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并形成初步方案,教師組織學(xué)生探討方案的創(chuàng)新性、可行性和擬解決關(guān)鍵問題等。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生開展文獻(xiàn)調(diào)研和資料索引,組內(nèi)討論后撰寫實(shí)驗(yàn)方案,在實(shí)驗(yàn)開設(shè)一周前提交給教師。結(jié)合GH/T 1326—2021《中華人民共和國供銷合作行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 凍干水果、蔬菜》和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器設(shè)備情況,教師點(diǎn)評實(shí)驗(yàn)方案中的工藝流程、工藝參數(shù)等內(nèi)容,指出錯誤和需要改進(jìn)的地方。實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行新一輪的資料查閱和組內(nèi)討論來補(bǔ)充和完善設(shè)計(jì)報(bào)告,撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告過程中可有效鍛煉學(xué)生的發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。結(jié)合事先錄制的全自動原位凍干機(jī)操作視頻,教師演示儀器操作和講解注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)小組依次開展儀器操作演練、實(shí)驗(yàn)操作、產(chǎn)品的理化指標(biāo)測定和感官評價(jià),如遇到的實(shí)驗(yàn)問題,組內(nèi)討論、分析并及時調(diào)整實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師檢查各組的原始數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,若出現(xiàn)操作失誤以至于未能獲得原始數(shù)據(jù),則需要分析原因并重新做實(shí)驗(yàn)。

教學(xué)團(tuán)隊(duì)遵循CDIO工程教育的理念,在綜合型、設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中按照“構(gòu)思實(shí)驗(yàn)方案-查閱文獻(xiàn)資料-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案-實(shí)施實(shí)驗(yàn)操作-撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告”開展實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),教師充分引導(dǎo)學(xué)生使其發(fā)揮主導(dǎo)作用,鍛煉學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題,顯著提升學(xué)生的創(chuàng)新思維、分析解決問題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。囿于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)本身的特點(diǎn),CDIO教學(xué)模式中的“構(gòu)思-設(shè)計(jì)”難以在驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)中開展。

BOPPPS-CDIO相結(jié)合教學(xué)模式在理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)上是相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)的[12]。BOPPPS教學(xué)模式更適用于驗(yàn)證型和綜合型實(shí)驗(yàn),可使學(xué)生掌握扎實(shí)的專業(yè)知識和實(shí)驗(yàn)操作技能,為復(fù)雜實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目夯實(shí)基礎(chǔ);CDIO教學(xué)模式則更側(cè)重于設(shè)計(jì)型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn),著重鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力。

2.3.3 課程-競賽相結(jié)合驅(qū)動教學(xué)改革

在BOPPPS-CDIO教學(xué)改革基礎(chǔ)上,以課程-競賽相結(jié)合的教學(xué)模式開設(shè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)競賽,鼓勵學(xué)生在特定實(shí)驗(yàn)主題下將創(chuàng)新想法和專業(yè)知識有機(jī)融合,自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并解決實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)競賽的開展旨在進(jìn)一步拓展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的創(chuàng)新性,促進(jìn)學(xué)生將理論、實(shí)踐和創(chuàng)新思維深度結(jié)合,以及更深入把控實(shí)驗(yàn)的整體性。

以焙烤創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為例介紹課程-競賽相結(jié)合教學(xué)模式,該實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合“大健康、大營養(yǎng)”主題,學(xué)生可自主選擇感興趣的焙烤產(chǎn)品類型,在產(chǎn)品在創(chuàng)意、營養(yǎng)、外形等方面具有一定的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。焙烤創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)遵循CDIO理念及其實(shí)施流程,實(shí)驗(yàn)小組預(yù)先提交實(shí)驗(yàn)方案,教師在方案可行性、工藝流程、操作細(xì)節(jié)等方面予以指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)室提供面粉、食用油、白砂糖等用量較大的原材料,其余原材料由學(xué)生提出、實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一購買或者學(xué)生自行購買。實(shí)驗(yàn)小組通常需要2～5次預(yù)實(shí)驗(yàn)不斷地優(yōu)化工藝參數(shù),直至確定產(chǎn)品工藝,實(shí)驗(yàn)室全天開放以供學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn),期間指導(dǎo)教師不斷給予建議以便學(xué)生及時調(diào)整實(shí)驗(yàn)流程。預(yù)實(shí)驗(yàn)完成后,每個班級在課上統(tǒng)一完成焙烤產(chǎn)品的制作,隨后各組分別進(jìn)行展示性發(fā)言,介紹本組產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念、創(chuàng)新元素、營養(yǎng)價(jià)值等。由本系教師組成評委團(tuán)對焙烤產(chǎn)品進(jìn)行品鑒,從焙烤產(chǎn)品的創(chuàng)意、營養(yǎng)價(jià)值、口感、外形、風(fēng)味、特定消費(fèi)人群等多方面進(jìn)行提問,由學(xué)生一一作答。

焙烤創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)競賽自2017年起已舉辦了5屆,取得了很好效果。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相比,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)競賽可大幅提升學(xué)生自我挑戰(zhàn)意識,培養(yǎng)探索精神,增強(qiáng)心理素質(zhì),強(qiáng)化組織協(xié)調(diào)和溝通交流能力等。課程-競賽相結(jié)合教學(xué)模式改革對教師的教學(xué)提出了更高要求,教師需要不斷探索新的實(shí)驗(yàn)方案,將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合,促進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的改革。課程-競賽相結(jié)合教學(xué)模式改革為“食品專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”的課程建設(shè)提供多元化的教學(xué)手段和組織方式,同時也能為食品類相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)提供有益的探索。

3 考核方式與效果評價(jià)

考核方式是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要依據(jù),同時也是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵[13]。以往考核方式由平時成績(含出勤和實(shí)驗(yàn)表現(xiàn),30%)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告(70%)兩部分組成,缺少系統(tǒng)性考察學(xué)生在整個學(xué)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì),導(dǎo)致部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中參與度不高,實(shí)驗(yàn)報(bào)告相似度嚴(yán)重,陷入“交報(bào)告前突擊寫,交報(bào)告后忘得快”的惡性循環(huán)。

通過構(gòu)建注重過程性評價(jià)的多元化考核方式,側(cè)重學(xué)生在理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)全過程的知識學(xué)習(xí)和技能掌握,同時也關(guān)注學(xué)生在創(chuàng)新設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決復(fù)雜工程問題等方面的能力(表2)。教學(xué)改革后,過程性評價(jià)占比提升至60%,包括出勤(10%)、知識水平(25%)和專業(yè)能力(25%);報(bào)告撰寫的占比降至40%,包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告或?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)報(bào)告(10%)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告(30%)。(1)出勤考核是傳統(tǒng)考核內(nèi)容,加強(qiáng)出勤考核對嚴(yán)肅課堂紀(jì)律和維護(hù)日常教學(xué)秩序是十分必要的,學(xué)生無故曠課或遲到30 min,本次的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目記為零分。(2)知識水平考核要求學(xué)生在整個實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)懂原理、會操作,以實(shí)驗(yàn)小組為單位的BOPPPS參與式學(xué)習(xí)和隨堂測試2方面,考察學(xué)生專業(yè)知識的掌握程度。(3)專業(yè)能力主要考核以下3方面,首先是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中儀器設(shè)備操作、實(shí)驗(yàn)材料處理、理化指標(biāo)測定等實(shí)驗(yàn)技能;其次,實(shí)驗(yàn)中遇到問題時,學(xué)生討論分析問題并提出解決方案的能力;最后,以教師評價(jià)和學(xué)生組內(nèi)互評相結(jié)合的方式,考察實(shí)驗(yàn)小組的組內(nèi)分工、參與程度和協(xié)同合作的能力。(4)報(bào)告撰寫涉及預(yù)習(xí)報(bào)告(針對驗(yàn)證型和綜合型實(shí)驗(yàn))或設(shè)計(jì)報(bào)告(針對設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)競賽)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告2方面。實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求學(xué)生原始記錄翔實(shí),材料方法完整,數(shù)據(jù)處理正確,結(jié)果分析合理等。需要指出的是,我們鼓勵學(xué)生做到“做中學(xué)”以及從失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想,但分析總結(jié)到位,并提出具有可行性的改進(jìn)方案,也可以給高分。

表2 食品專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)課程考核方式

改革前學(xué)生的平時成績評價(jià)依據(jù)單一,平時成績(2016級,62人)大多集中在80～90之間,區(qū)分度較小(<0.2)(圖2-a);采用側(cè)重過程性評價(jià)的多元化考核方式后(2017級,62人),表現(xiàn)突出的同學(xué)得到100分,表現(xiàn)較差的學(xué)生僅拿到68分,成績的區(qū)分度較為顯著(>0.4),更加合理地評價(jià)了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)。與改革前相比較,總成績在高分階段的學(xué)生人數(shù)增加明顯(圖2-b),這得益于BOPPPS-CDIO相結(jié)合教學(xué)模式和課程-競賽相結(jié)合教學(xué)模式行之有效地提高學(xué)生積極性和參與度,培養(yǎng)了學(xué)生扎實(shí)理論基礎(chǔ)和實(shí)踐能力。

a-平時成績;b-總成績

4 結(jié)語

“食品專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)”課程中開展BOPPPS-CDIO相結(jié)合教學(xué)模式的探索和實(shí)踐,結(jié)合注重過程性評價(jià)的多元化評價(jià)體系,學(xué)生從低效、被動的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變成高效、主動的學(xué)習(xí)方式,大幅提高學(xué)生的課堂參與度,在加強(qiáng)學(xué)生理論知識水平、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決復(fù)雜工程問題等方面取得顯著成效。同時,探索課程-競賽相結(jié)合教學(xué)模式,有效促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的提升,著力打通從專業(yè)與行業(yè)的“最后一公里”。該研究可為創(chuàng)新型和實(shí)踐型食品專業(yè)工程人才的培養(yǎng)提供有效途徑。