謝貞建, 唐遠謀, 顏 軍
(成都大學生物工程學院,四川成都 610106)
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基于“卓越工程師教育培養計劃”的食品分析實驗課程改革
謝貞建, 唐遠謀, 顏 軍*
(成都大學生物工程學院,四川成都 610106)
為推進“卓越工程師教育培養計劃”的具體實施,分析了食品分析實驗課程在食品科學與工程專業卓越工程師培養中的地位與作用。系統研究了食品分析實驗課程教學內容、教學方法與手段的改革,構建了具有工程特色的食品分析實驗教學體系。使學生在提高基本技能的基礎上,提高其自主思考和創新設計能力、工程實踐能力、與人協作的能力,以更好地完成卓越工程師的培養目的。
卓越工程師;食品分析實驗;設計性實驗;教學改革
“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)是教育教學的一次重要變革,其目的在于培養造就一大批創新能力強、適應社會發展需要的高質量各類型工程技術人才,以促進我國邁向工程教育強國[1]?!白吭接媱潯表椖康某雠_得到了全國各高校的高度重視和積極響應[2-3]。
成都大學于2010年獲得教育部批準成為第二批“卓越工程師教育培養計劃”試點高校,食品科學與工程專業成為學校首批試點專業。為配合培養目標的實施,將“卓越計劃”融入到教學中去,特別是實踐教學環節,進行了有益的嘗試。通過對食品分析實驗實踐教學體系的構建,實驗教學內容、教學手段、成績考核方式等方面的改革,培養學生綜合運用所學知識的能力,提高其技術分析解決工程實踐問題的能力,增強綜合能力與創新能力的培養。
食品分析實驗課程是科學性、技術性、實踐性很強的專業課,是食品科學與工程、食品質量與安全專業的必修課,在這些專業的課程體系中處于核心地位,對于食品科學與工程專業、食品質量與安全專業人才培養目標的實現至關重要[4-5]。食品分析實驗是建立在分析化學和現代儀器分析基礎上的一門綜合性很強的課程,其主要研究食品加工過程中食品原材料、輔料、半成品和成品品質的評定。
在“卓越計劃”培養背景下,食品分析實驗教學的作用就是讓學生掌握基本的物理、化學、儀器分析檢測方法,能夠對食品中營養成分、安全性成分進行分析。同時,通過自學能力和創新能力的培養,將工程思想和工程意識教育貫穿于整個教學活動中,使學生的工程能力和綜合素質得到提升,為培養卓越工程師后備人才奠定良好的基礎。
不斷更新和優化教學內容是教學改革永恒的主題。近年來,以四川省生物醫藥基礎實驗教學中心為平臺,學院對食品科學與工程、食品質量與安全專業的專業必修課程“食品分析實驗”進行了改革。
2.1 優化整合教學內容,構建“基礎-綜合-創新設計”實踐體系
針對以前食品分析實驗課程教學內容中基礎驗證性實驗較多,而幾乎沒有綜合性、設計性實驗的情況,對實驗內容進行了適當的調整。減少基礎驗證性實驗項目,增加綜合設計性的實驗項目,從而構建基礎驗證性-綜合性-創新設計性相結合的實踐教學體系。目前,食品分析實驗總共32個學時,食品中水分、還原糖、總酸氨基酸態氮、脂肪、蛋白質等一般營養成分分析的項目占18學時,食品中限量元素、食品添加劑的測定占8學時,食品質量檢測綜合設計實驗占6學時。綜合設計研究性實驗的學時數接近總學時的50%。
2.2 加大現代分析儀器實驗項目的比例,與時代接軌
食品分析檢測技術和手段發展迅速,儀器分析在食品分析中的應用越來越廣泛,是目前食品分析的一種趨勢。因此,在保證食品分析基本內容經典方法檢測的同時,要適當減少重復的化學分析方法項目,增加儀器分析方面的實驗內容。在近兩年的食品分析實驗中,增加了高效液相色譜法同時測定飲料中苯甲酸鈉、山梨酸鉀、糖精鈉的含量,原子吸收分光光度法測定食品中微量元素含量等項目,使學生能夠更多地熟悉現代分析儀器,掌握現代分析技術。同時,這些項目貼近生活,極大地激發了學生的興趣,使其變被動學習為主動學習,實驗效果得到很大提高。
2.3 開設綜合設計實驗,強調創新能力的培養,強化標準意識
對于知識運用能力的培養,采用任務式教學。給定一個項目,由小組從設計到實施全程參與完成。知識運用能力是指學生靈活運用所學的知識解決實際問題的能力[6]。這部分能力的培養主要體現在設計實驗。設計實驗過程極大地培養了學生解決實際問題的能力及協作能力,是卓越工程師培養的關鍵。食品質量檢測綜合設計實驗采用實驗小組的形式給學生布置任務,4~5人一組,每個班分為8組,從食品大類中選取常見且具有代表性的8類食品,抽簽決定各組實驗的實驗原料。然后根據各組抽取到的食品類別確定原材料。在接下來的文獻資料的查詢、實驗方案的設計、實驗原料的購買、實驗試劑的準備、樣品的處理、實驗的實施、數據的處理、檢測報告的給出,均由學生自主確定,在教師的指導下完成。
在實驗方案的設計過程中,強化學生的標準意識。要求學生設計實驗時必須參考最新的國際標準、國家標準、行業標準或地方標準,以確定需要檢測的項目及指標。通過網絡與老師交流、討論,必須經老師認可后方能進行下一步實驗。實驗準備和具體操作均由學生小組成員配合完成。在這個過程中,既鍛煉了學生的基本技能,又提升了學生解決實際問題的工程實踐能力,同時充分鍛煉了學生之間相互協作的能力。這種做法與“卓越計劃”的培養相融合,避免了實驗的千篇一律,極大地提高了學生實驗的積極性,鍛煉了學生分析問題、解決問題的能力。
3.1 引入現代化教學,強化學生課外學習
傳統教學一般采用教師現場講解和操作示范的方式,將實驗原理、實驗目的、方法步驟等內容寫在黑板上,上課時教師再講一遍,這樣的方式抑制了學生思維能力的發展和創新。網絡教學是一種新的教學輔助手段,極大地豐富了教學資源,拓展了教學空間。根據各個實驗最新的標準方法、國內外最新研究進展制作了多媒體課件,課件輔以圖片、動畫的形式,更形象地展示整個實驗過程,增強了實驗講解的直觀性。另外,還制作了網絡教學平臺課程,涵蓋了課程介紹、教學大綱、教學日歷、教學材料、答疑討論、課程問卷、教學筆記、個人資源、課程作業、試題試卷庫、在線測試等項目。學生可以在課下通過網絡下載教師提供的資料進行學習。特別是一些實驗操作的規范操作視頻,學生課后下載學習,極大地規范了實驗操作。
3.2 創新性地進行實驗教學,以解決問題為中心
教學的目的不僅僅是讓學生具有獲取知識的能力,還要培養其自我學習、終身學習的能力,更重要的是使其具有創新思維與能力[7]。在綜合設計實驗環節,強調以解決問題為中心,教師給定選題范圍,學生查閱文獻資料、設計實驗方案、準備實驗、實驗具體實施、數據處理、完成報告。讓學生參與實驗的全過程,充分開發了每個學生的潛能,促進了其文獻搜集整理能力、動手能力、協作能力、終身學習能力的培養。
3.3 學以致用,豐富教學內涵
學院與成都市質監局培訓中心聯合培養“食品檢驗員”已經有近10年的積累,筆者有6年質檢培訓主講經歷,綜合設計實驗完全按照“食品檢驗員”標準進行驗收。課程學完,學生可直接參加國家高級食品檢驗工的考證。食品檢驗人員考核已經納入國家職業資格管理體系,從事食品檢驗人員必須持證上崗[8]。這不僅是食品分析實驗課程學習的最好總結,也可為今后就業增加競爭力,拓寬就業渠道。
實驗教學工作是一個復雜的過程,需要不斷地進行探索。筆者在食品分析實驗的教學過程中,構建了“基礎-綜合-創新設計”的實踐體系,改革了實驗內容和教學方法,但這些都還只是一些初步的探索,需要在今后的教學過程中不斷總結和提高,以形成一整套符合專業培養的教學模式。綜合創新性設計實驗的教學改革模式使設計不再浮于表面,使學生的文獻搜集整理能力、動手能力、協作能力、終身學習能力、創新能力都得到了培養,突出了卓越工程師核心能力培養的重點,也對教師的教學提出了更高的要求,要求教師要不斷提高自身的工程教育能力,保證教學質量的提高,以應對卓越工程師培養所面臨的各種機遇和挑戰。
[1] 教育部啟動實施“卓越工程師教育培養計劃”(2010)[EB/OL].[2015-11-01].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s4560/201006/94139.html.
[2] 林健.面向“卓越工程師”培養的課程體系和教學內容改革[J].高等工程教育研究,2011(5):1-9.
[3] 謝瑩,李力群,許崇利,等.面向卓越工程師培養的微生物學實驗教學改革探索與實踐[J].吉林化工學院學報,2014(4):48-51.
[4] 李和生.食品分析課程的教學改革[J].寧波大學學報(教育科學版),2013(5):73-75.
[5] 鄭炯,闞建全,張甫生,等.食品分析實驗課程研究性教學模式的探索[J].西南師范大學學報(自然科學版),2012(12):156-159.
[6] 張犁黎,李素君,吳昊,等.基于卓越工程師計劃的分析化學實驗課程改革[J].化工高等教育,2015(2):53-56.
[7] 白玲,李銘芳,廖曉寧,等.農業高校多層次儀器分析課程的教學改革探索[J].江西化工,2010(1):158-160.
[8] 華軍利,黃國清.提高食品分析實驗課程教學質量初步探討[J].安徽農業科學,2013(1):417-418.
本刊提示 參考文獻只列主要的、公開發表的文獻,序號按文中出現先后編排。著錄格式(含標點)如下:(1)期刊——作者(不超過3人者全部寫出,超過者只寫前3位,后加“等”).文章題名[J].期刊名,年份,卷(期):起止頁碼.(2)圖書——編著者.書名[M].版次(第一版不寫).出版地:出版者,出版年:起止頁碼.(3)論文集——析出文獻作者.題名[C]//.主編.論文集名.出版地:出版者,出版年:起止頁碼。
Reform of Food Analysis Experiment Course Based on Excellent Engineers Plan
XIE Zhen-jian, TANG Yuan-mou, YAN Jun*
(School of Bioengineering, Chengdu University, Chengdu, Sichuan 610106)
In order to propel the program of training excellent engineers in the teaching, the status and role of the food analysis experiment course in cultivation of excellent engineers of food science and technology engineering specialty was analyzed.The reform of teaching content and teaching methods for the food analysis experiment course was systematically studied.The food analysis experiment teaching system with engineering characteristics was established.The students were trained to do active thinking and have obtained the ability to do creative design, their ability in engineering practice and cooperation to meet the social need of excellent engineers.
Excellent engineers; Food analysis experiment; Designing experiments; Teaching reformation
四川省2013-2016年高等教育人才培養質量和教學改革項目(437)。
謝貞建(1982- ),男,重慶人,講師,博士,從事食品營養與安全研究。*通訊作者,教授,碩士,從事食品分析與檢測研究。
2015-11-25
S-01
A
0517-6611(2015)35-389-02