新工科與工程認(rèn)證背景下“食品添加劑”教學(xué)改革探索

李海芹，杜 娟，劉利強(qiáng)，謝嬋媛，常世敏

（河北工程大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，河北邯鄲 056000）

近年來，國內(nèi)越來越多的高校以新工科與工程認(rèn)證為背景，結(jié)合OBE 理念，以推動工程認(rèn)證為目標(biāo)[1]，相繼對“新工科”的教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐和課程改革進(jìn)行了探索和研究[2]，通過對專業(yè)核心課程不斷的探索和實(shí)踐，推動了工程教育改革，推進(jìn)了“新工科”的建設(shè)和發(fā)展，也滿足新工科和工程教育認(rèn)證的適應(yīng)度[3]。

作為食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心專業(yè)課程，“食品添加劑”課程涉及多學(xué)科、偏應(yīng)用型，內(nèi)容包括原料貯運(yùn)保鮮、加工與質(zhì)量控制、副產(chǎn)物天然產(chǎn)物提取、新產(chǎn)品研發(fā)、食品安全等在內(nèi)的食品全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。并與“食品工藝學(xué)”“食品化學(xué)”“食品分析”“食品微生物”等多門主干課程在食品科學(xué)與工程專業(yè)課程體系中緊密聯(lián)系[4]，對食品專業(yè)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)具有重要作用，具有知識點(diǎn)繁雜、綜合性強(qiáng)、應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)[5]。

“食品添加劑”實(shí)施教學(xué)改革與實(shí)踐，旨在以O(shè)BE 模式推進(jìn)食品科學(xué)與工程專業(yè)工程教育實(shí)踐活動，培養(yǎng)大學(xué)生適應(yīng)新工科和工程教育的學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、工程設(shè)計(jì)能力和研發(fā)能力，提高大學(xué)生工程能力[6]。

我國大多數(shù)高校傳統(tǒng)的“食品添加劑”課程教學(xué)內(nèi)容以純理論課教授為主，課程教學(xué)多是典型的知識灌輸型模式，最大的缺陷是缺乏綜合性、創(chuàng)新性和工程能力培養(yǎng)。這種傳統(tǒng)的教育模式，培養(yǎng)出的大學(xué)生不具備新工科和工程背景所要要求的能力，使學(xué)生只能掌握書本中的知識，到實(shí)際工作中一旦出現(xiàn)變數(shù)很難快速反應(yīng)，不能及時(shí)處理實(shí)際生產(chǎn)中所遇到的問題，導(dǎo)致學(xué)不能致用。因此，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能滿足新工科形勢下對食品專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的支撐，亟需對“食品添加劑”教學(xué)模式進(jìn)行改革和探索。

1 課程目標(biāo)改革

工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)明確了12 個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)觀測點(diǎn)，畢業(yè)要求指標(biāo)觀測點(diǎn)的達(dá)成需要有課程目標(biāo)作支撐[7-8]。課程目標(biāo)是指導(dǎo)編寫“食品添加劑”的核心指導(dǎo)原則。確定“食品添加劑”課程目標(biāo)，先要明確“食品添加劑”課程與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系[9]，才能保證課程教學(xué)中能體現(xiàn)這些要求。結(jié)合畢業(yè)要求，設(shè)置4 個(gè)課程目標(biāo)。

1.1 課程目標(biāo)

（1） 掌握食品添加劑的種類、基本概念、作用機(jī)理、特性、安全性、使用范圍及使用方法，能夠熟練識別食品標(biāo)簽上食品添加劑的種類和用途。

（2） 掌握一定的工藝設(shè)計(jì)及相關(guān)食品添加劑的正確使用，能夠針對食品加工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并提出解決的方案。

（3） 了解國內(nèi)外食品添加劑的定義、作用、安全及國內(nèi)外食品添加劑標(biāo)準(zhǔn)體系、評價(jià)體系和行政許可等管理體系特點(diǎn)，強(qiáng)化法制觀念，明確食品添加劑的正確使用必須遵從食品添加劑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)。

（4） 培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的社會責(zé)任感，能為食品行業(yè)把好食品質(zhì)量關(guān)、食品安全關(guān)。

1.2 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系

課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系見表1。

表1 課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系

表2 課程總成績考核

2 教學(xué)內(nèi)容改革

2.1 增加課程思政內(nèi)容

以案例的方式選取近年來的食品安全熱點(diǎn)問題引入課堂教學(xué)，通過分析食品安全相關(guān)案例，找出問題的原因、社會危害的程度，解決的方案和措施等，從而引出食品安全法。讓學(xué)生直觀地認(rèn)識到食品添加劑引發(fā)的食品安全問題，不僅是食品從業(yè)人員的道德問題，更涉及到法律層面，從而加強(qiáng)正面思想的灌輸，通過案例的方式，使學(xué)生理解食品添加劑安全使用的重要性，幫助學(xué)生樹立誠實(shí)守信的道德品質(zhì)，樹立食品安全的法制意識[4]。

2.2 增加應(yīng)用篇，結(jié)合食品標(biāo)簽講解食品添加劑

與OBE 的教學(xué)理念不符的是，“食品添加劑”課程理論知識非?？菰铮瑢W(xué)生聽課效率不高，學(xué)習(xí)主動性不強(qiáng)。食品添加劑與人們?nèi)粘Ｉ罹o密相關(guān)，選取學(xué)生平常喜歡的食品，以其食品標(biāo)簽為案例，講解食品添加劑在該類食品中的作用、意義、用量范圍及使用安全性，教會學(xué)生讀懂食品標(biāo)簽上的食品添加劑，發(fā)現(xiàn)美味背后的秘密，科學(xué)地選購食品。例如，教師列舉橙汁飲料中的胡蘿卜素、葡萄水果飲料中的葡萄皮紅，醬油、可樂、酸梅湯中的焦糖色素等，引出天然色素的內(nèi)容，講完這一章后，拿出相應(yīng)的標(biāo)簽讓學(xué)生指出該標(biāo)簽配料表中的食品添加劑，其在該食品中作用，如果不添加，會出現(xiàn)什么問題，同時(shí)增加課下作業(yè)，調(diào)研添加該類食品添加劑的食品并了解該類食品的加工工藝，通過應(yīng)用篇內(nèi)容的增加，不僅增加學(xué)生學(xué)習(xí)課程的興趣，還有助于學(xué)生食品配方創(chuàng)新和研發(fā)。

2.3 合理增加教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容

“食品添加劑”是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的課程，在配方設(shè)計(jì)中尤其重要[10]，每屆學(xué)生的畢業(yè)論文的配方設(shè)計(jì)占到50%以上，但是大四的學(xué)生對配方設(shè)計(jì)依然很陌生，開題報(bào)告中畢業(yè)論文設(shè)計(jì)非常困難，因此，在該課程中增加實(shí)踐內(nèi)容，可根據(jù)配方設(shè)計(jì)選擇適宜的食品添加劑，并能正確使用，在設(shè)計(jì)過程中考慮創(chuàng)新點(diǎn)，以解決相關(guān)食品工程問題[11]。

每學(xué)期初針對食品添加劑相關(guān)的食品研發(fā)項(xiàng)目進(jìn)行不同模塊的設(shè)計(jì)。例如，功能食品的研制開發(fā)、冷凍飲品的研制、焙烤食品中的應(yīng)用研究、肉制品的加工品質(zhì)控制等項(xiàng)目，把這些項(xiàng)目進(jìn)行公布，4～5名學(xué)生為一組，對所選模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用食品添加劑解決食品研發(fā)中的主要問題，提高食品的品質(zhì)，也可以申請自選食品工程問題，在課程結(jié)束前完成并在最后1 周以小組為單位提交項(xiàng)目報(bào)告并進(jìn)行匯報(bào)。此外，還可以鼓勵(lì)選課學(xué)生參與食品添加劑方向的研究課題，如大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目、研發(fā)新型食品添加劑，研制復(fù)配食品添加劑等，在實(shí)踐中激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力。

3 考核方式改革

3.1 考核方式

考核環(huán)節(jié)包括課程學(xué)習(xí)過程考核和期末考試，過程性考核將有所增加，其中課程過程性考核將占到整個(gè)考試分值的40%，分別由課堂表現(xiàn)、觀看視頻、線上測試、課后作業(yè)和實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行評定；期末考試成績占總成績的60%。

課程總成績考核見表1。

3.2 考核內(nèi)容多元化

在內(nèi)容的選擇上，為了考核學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)課程知識分析問題和解決問題的能力。在平時(shí)考試中，除傳統(tǒng)課程知識點(diǎn)外，增加了試題的難度和挑戰(zhàn)性[12]。

4 教學(xué)方法與組織形式的改革與創(chuàng)新

4.1 問題驅(qū)動法

問題驅(qū)動教學(xué)法是以學(xué)生為主體，以食品專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)問題為核心，讓學(xué)生圍繞問題尋求解決方法[13]，如抗氧化劑這一章，提出5 個(gè)問題，什么食品的氧化、食物氧化有什么危害、有什么方法防止氧化、抗氧化劑有什么優(yōu)勢、抗氧化劑的種類有哪些，引出所講的內(nèi)容，并且從生活現(xiàn)象入手，介紹油脂氧化帶給消費(fèi)者帶來的不愉快體會，引出抗氧化劑的在食品加中的必要性。

4.2 啟發(fā)式和引導(dǎo)式教學(xué)方法

對重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行有選擇性地講授，同時(shí)對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)和引導(dǎo)，使學(xué)生在聽課過程中不斷地思考，拓寬思維，把食品添加劑和其他所學(xué)課程緊密聯(lián)系，從而使學(xué)生集中注意力認(rèn)真聽課，提高聽課效率，采取有效的方法，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)細(xì)節(jié)化內(nèi)容的能力。授課過程中思維導(dǎo)圖的使用，能夠有效幫助學(xué)生梳理課程內(nèi)容框架，串聯(lián)起零散的知識點(diǎn)，對課程內(nèi)容的重點(diǎn)或難點(diǎn)做到心中有數(shù)。例如，如何評價(jià)一種食品引出食品的品質(zhì)，食品的品質(zhì)評價(jià)包括什么：色、香、味、形、養(yǎng)用什么食品添加劑來改善：食品色素、食品發(fā)色劑和食品漂白劑等內(nèi)容。

4.3 互動式教學(xué)方法

在人工智能與互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，通過小組討論、教師點(diǎn)評、學(xué)生互評、學(xué)生自評等方式，打破學(xué)習(xí)互動的空間限制，通過線上線下互補(bǔ)，借助雨課堂、學(xué)習(xí)通、QQ 語音等多元化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法平臺，完成課堂教學(xué)，同時(shí)利用以上平臺進(jìn)行更多課堂互動，如隨機(jī)點(diǎn)名、搶答、主題討論、課堂提問、問題講座等，從而活躍課堂氣氛，提高教學(xué)效果。

4.4 以學(xué)生為中心的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)方式一般以教師為中心，師生間很少交流，學(xué)生被動地接受知識，課堂教學(xué)枯燥乏味，往往缺乏學(xué)生的參與性和互動性[13]，學(xué)生缺乏發(fā)現(xiàn)問題的能力和分析問題的能力，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，采用啟發(fā)、參與、翻轉(zhuǎn)課程等多種形式，由教師在課程學(xué)習(xí)中對基礎(chǔ)知識點(diǎn)進(jìn)行講解，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生逐漸占據(jù)主體地位，學(xué)生會獨(dú)立思考，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，進(jìn)而對解決方案進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性顯著提高。無論是具體的教學(xué)設(shè)計(jì)還是實(shí)施，都是為了促使學(xué)生達(dá)到學(xué)習(xí)效果而展開。例如，提出問題：蘋果汁在加工后出現(xiàn)了褐變，請解釋褐變的原因并寫出解決措施，這滿足了課程目標(biāo)2 中的內(nèi)容，掌握一定的工藝設(shè)計(jì)及相關(guān)食品添加劑的正確使用，能夠針對食品加工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析并提出解決的方案，學(xué)生為了找到正確答案，進(jìn)行大量的文獻(xiàn)查閱和對課本的深入學(xué)習(xí)，在這個(gè)過程中獲得成就感，激發(fā)對“食品添加劑”課程的學(xué)習(xí)興趣。

5 教學(xué)特色

5.1 教育理念創(chuàng)新

積極推廣“以科研促教學(xué)，以教輔科研”，以新工科和工程認(rèn)證為背景，結(jié)合OBE 理念[13]，將食品添加劑的最新研究成果和未來發(fā)展趨勢介紹給學(xué)生，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與教師科研項(xiàng)目，同時(shí)注重對學(xué)生創(chuàng)新思維的啟發(fā)和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，通過科研實(shí)踐進(jìn)行科技創(chuàng)新。培養(yǎng)具有新視野、新思路，為新工科服務(wù)的創(chuàng)新型人才，鼓勵(lì)學(xué)生以“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽形式參與食品添加劑方向研究課題[14]。

5.2 教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)新

基于工程認(rèn)證和新工科的要求，教學(xué)內(nèi)容改革創(chuàng)新必須輔以教學(xué)實(shí)施過程的創(chuàng)新，同時(shí)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，以保障教學(xué)效果實(shí)現(xiàn)和培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。

教學(xué)內(nèi)容增加了從食品標(biāo)簽識別食品添加劑、食品配方設(shè)計(jì)與創(chuàng)新及根據(jù)加工產(chǎn)品進(jìn)行感官評價(jià)，找出問題并提出改進(jìn)措施，強(qiáng)化綜合性和工程性。內(nèi)容涉及加工和質(zhì)量控制，副產(chǎn)物天然產(chǎn)物提取，研發(fā)新產(chǎn)品以及原料貯運(yùn)與保鮮等方面的內(nèi)容。最終提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力。

5.3 教學(xué)過程創(chuàng)新

教學(xué)過程分為課前、課堂和課后3 個(gè)部分進(jìn)行。課前內(nèi)容主要包括：以教師為主體，精心選擇和設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程知識點(diǎn)制定課前預(yù)習(xí)指導(dǎo)，學(xué)生根據(jù)教師指導(dǎo)，在學(xué)習(xí)通平臺自行學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，觀看食品添加劑慕課視頻并完成線上知識點(diǎn)測試。課堂上以學(xué)生為主體，分重難點(diǎn)講解，融入課程思政，并通過課堂討論、課堂測試等環(huán)節(jié)鞏固知識。課后在學(xué)習(xí)通進(jìn)行討論，及時(shí)安排作業(yè)并進(jìn)行課后測試，進(jìn)一步鞏固所學(xué)內(nèi)容。

教學(xué)過程中基于新工科與工程認(rèn)證的背景，結(jié)合OBE 理念，以目標(biāo)為導(dǎo)向，課程目標(biāo)與畢業(yè)要求相契合，課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的對應(yīng)關(guān)系如何落實(shí)到教學(xué)過程中，通過案例和配方設(shè)計(jì)，對設(shè)計(jì)的配方進(jìn)行制作，并對制作產(chǎn)品進(jìn)行感官評價(jià)，找出問題并提出改進(jìn)問題的措施，注意強(qiáng)調(diào)食品添加劑在加工中的安全問題，滿足培養(yǎng)目標(biāo)4：培養(yǎng)學(xué)生具有較強(qiáng)的社會責(zé)任感，能為食品行業(yè)把好食品質(zhì)量關(guān)、食品安全關(guān)。

5.4 教學(xué)手段創(chuàng)新

利用學(xué)習(xí)通的活動功能，打破空間上的學(xué)習(xí)互動限制，課堂隨機(jī)選、隨堂測、課下考、討論和答疑、線上線下互補(bǔ)。采取互動式、案例式、食品標(biāo)簽和小組合作等方式改進(jìn)教學(xué)模式和教學(xué)手段。對重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行有選擇性的講授，同時(shí)對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)和引導(dǎo)，采取有效的方法，從而調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)細(xì)節(jié)化內(nèi)容的能力。

5.5 考核方式創(chuàng)新

在課程的考核上，改傳統(tǒng)的卷面考核方式為2 個(gè)部分：期末考核評價(jià)和過程性評價(jià)，增加了過程性評價(jià)比例。增加分析和解決問題、標(biāo)簽識別和食品添加劑應(yīng)用內(nèi)容在期末考試中的比例，提高學(xué)生應(yīng)用食品添加劑能力的訓(xùn)練力度。過程性評價(jià)主要包括課堂表現(xiàn)、動手操作、課后作業(yè)、調(diào)研報(bào)告和創(chuàng)新能力等，提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)和深入思考的能力，在學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐活動中，注重學(xué)生的創(chuàng)新應(yīng)用能力。

6 結(jié)語

食品專業(yè)學(xué)生的持續(xù)學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、設(shè)計(jì)能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，是新時(shí)期食品專業(yè)院校在新工科和工程認(rèn)證背景下，結(jié)合OBE 理念進(jìn)行人才培養(yǎng)的重任。通過課程目標(biāo)、教學(xué)過程、考核方式、教學(xué)方法等內(nèi)容的改革，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)理念，使教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段多樣化，真正把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)和課程思政等內(nèi)容融入到“食品添加劑”的課程培養(yǎng)體系中，以達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的要求。對“食品添加劑”課程進(jìn)行改革實(shí)踐，探索食品專業(yè)新型工科建設(shè)模式，滿足新型工科的教育需求，為食品領(lǐng)域新型工科人才需求尋求有效途徑。通過改革實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生工程實(shí)踐能力，為社會培養(yǎng)更多食品科學(xué)與工程專業(yè)的優(yōu)秀人才。