新工科背景下食品工藝課程群建設探索

孔欣欣，王瑩瑩

（鄭州科技學院食品科學與工程學院，河南鄭州 450064）

當今世界范圍內，以新技術、新業態、新產業、新模式為特點的新經濟正在蓬勃發展，我國食品產業也隨之進入新的變革期，無論是食品產業鏈的延伸和拓展，還是食品工程化制造的革新和應用，又或是食品安全檢測與監督管理中新技術和新模式的運用和推行，各個領域都需要大量新型工程科技人才的支撐，食品新工科建設勢在必行也迫在眉睫，其核心是與產業發展和信息技術緊密聯系、相互支撐。這其中重頭戲之一是食品專業課程體系的調整、課程內容和教學模式的改革。

1 開展食品工藝課程群建設的必要性

食品工藝設計與應用是食品科學與工程等本科專業在校期間學習的核心方向之一，是根據技術上先進、經濟上合理的原則，研究食品原材料、半成品和成品加工過程、方法的一個應用型學科方向[1]。學生通過相關理論和實踐課程的學習，為今后從事食品產業新原料、新技術、新產品研究應用及質量管理等工作打下基礎。

在食品學科本科專業課程體系中，與食品工藝設計與應用有關的課程有多門，知識覆蓋面廣、應用性強、交叉性強。然而在傳統教學模式中，主講教師通常獨自承擔授課任務，課程內容相對比較孤立，不太注意課程間是否存在重復性和銜接性。此外，在工程技術和信息化技術突飛猛進的時代，“以教師為中心，以課堂為中心，以教材為中心”的傳統教學模式因教學內容理論性強[2]、技術更新速度慢、課堂氛圍相對枯燥呆板、學生參與度不高，已無法滿足當代學生和食品產業發展的需求。

課程群是以特定素養結構為目標，由若干門性質相關或相近的單門課程組成的一個結構合理、層次清晰、彼此連接、相互配合、深度呼應的連環式課程集群[3]。對食品工藝設計與應用方向的人才培養而言，開展課程群建設，更利于教學內容的整合優化，更有利于學生夯實基礎，拓展知識面，提高學習興趣和學習力。

2 食品工藝課程群結構構建及教學內容的整合優化

2.1 根據知識的內在關系構建課程鏈，優化課程結構

食品工藝課程群屬于知識型課程群，可以依據學科知識的內在關聯性構建[3]，其中知識和應用性最為密集的課程是“食品工藝學”，以該課程為核心，可以選擇與之有緊密關系的先導課程和后續課程鏈接為課程鏈。在課程時序的安排上，要找到合適的時間銜接點，實現課程結構的優化。結合地方產業需求和本校學科專業特色，項目組把與“食品工藝學”有緊密關系的先導課程“食品原料學”“食品保藏原理”，后續課程“食品工藝綜合實訓”納入食品工藝課程群。

食品工藝課程群結構及開課時序見圖1。

圖1 食品工藝課程群結構及開課時序

2.2 根據新工科建設需要整合課程內容，優化課程功能

2.2.1 根據地方龍頭食品產業特點，整合理論課教學內容

教育部于2017年6月發布的《關于開展新工科研究與實踐的通知》明確提出地方本科高校“新工科”建設方向是：把握行業人才需求方向，充分利用地方資源，培養具有較強行業背景知識、工程實踐能力、勝任行業發展需求的應用型人才。河南省是我國食品工業大省，鄭州市是食品工業強市，優勢產業為速凍米面制品、谷物方便食品、飲料、乳制品等。為更好地服務地方食品產業發展，同時本著“有所為有所不為”的原則，項目組對“食品工藝學”“食品原料學”“食品保藏原理”3門課程的理論教學內容進行了整合。把“食品工藝學”中的豆制品、原糧原油工藝學刪去，調整至“食品原料學”中，把“肉制品”和“發酵食品工藝學”刪去改為選修課。整合后的教學內容按谷物速凍及方便食品、烘焙食品、飲料、乳制品四大模塊設置，分2個學期開設。“食品原料學”教學內容以“食品工藝學”四大模塊所需原料的品種規格、營養及衛生指標、生產加工特性及檢驗驗收方法來整合。“食品保藏原理”教學內容也采用模塊式設計思想，保藏技術的選取圍繞四大模塊安排，將腌制、煙熏、輻射保藏技術刪去，相關前沿技術及應用在選修課“食品科技前沿發展”中設置。經整合，上述3門課程的內容更具地方行業針對性和協同性，理論總學時減少了28個，為實踐學時的增加提供了契機。

2.2.2 以培養工程應用能力和創新能力為目標，整合實踐教學體系

本著突出地方龍頭產業特色，實踐和理論相輔相成，以培養學生工程應用及創新能力為目標的原則，項目組增加了“食品保藏原理”“食品原料學”“食品工藝學”3門課程的課內實驗學時，并對實驗項目和“食品工藝綜合實訓”項目進行了整合優化。經整合，綜合性、設計性、創新性項目比例達到90.6%，其中以提高學生創新能力為目標的設計性、創新性實踐項目達到39.8%。

食品工藝課程群實驗、實訓項目優化見表1。

3 基于“OBE”理念，開展混合式學習模式探索

3.1 以在線開放課程為突破口，助力學生工科素養的培育

近年來，以慕課等新型在線開放課程為代表的新型學習方式在世界范圍迅速興起，打破了時空界限，激發了學習者的學習積極性和自主性，也促進了傳統教學內容、模式、方法和管理機制的變革。項目組在“食品工藝學”已建成鄭州市精品資源課程的基礎上，自2016年開始，依托學校賽課（Sakai）網絡教學平臺開始建設“食品工藝學”“食品保藏原理”“食品原料學”3門在線開放課程，目前已投入使用，實現了課程資源共享、在線作業、在線考試、在線討論、學習記錄和各類統計等功能。從2014級、2015級食品科學與工程、食品質量與安全兩屆本科生使用的情況看，這3門課程的教學資源比較豐富，為學生提供了一個不受時空限制，協同互動性好、多元化的學習環境，使泛在學習、個性化學習基本實現。

3.2 以混合式學習模式為引擎，全面提升學生工藝應用和創新能力

盡管賽課、慕課等以現代信息技術為依托的新型教育手段起到了很好的教育助推作用，但經項目組實踐證明，至少在目前，用這些教育手段完全替代教師課堂教學，特別是實踐教學來培養食品新工科人才還不可行。該項目探索實踐了基于“OBE”理念的混合式學習模式。“OBE”理念是以學生學習成果為導向的教育理念，是近些年國際公認的高等院校工程教育改革主方向[4]。“食品工藝學”“食品保藏原理”“食品原料學”3門課程均具有較強的實踐應用性，以不同食品品類加工方法為主線，幾門課程間的知識點有較大關聯性，課程內知識點具有平行性。根據這樣的特點，3門課程的主講教師都按照成果導向的理念，采用了以線下教師授課為主、線上在線開放課程為輔的混合式學習方法。在教學組織中，教師以任務驅動教學法為主，讓學生組建學習小組，在不同階段完成不同任務，驅動學生主動質疑、主動學習。在課上，主要采用講授法、角色扮演法、討論法、PBL（問題式學習）法、案例法[1]等完成每個階段的知識學習、任務準備和任務驗收。例如，“食品工藝學Ⅱ”課程的最終任務是設計并制作一款創新性風味復合飲料或乳制品，在學習過程中，各個學習小組通過自選方式還要完成玩轉課堂、主題論壇、市場調研及其發布會、實驗成果發布會、科技小論文[1]等階段性任務。為保持3門課程的連貫性和協同性，對每門課程任務的設計，各課程主講教師都要共同參與，遵循從易到難，對學生關鍵知識、能力及素養點要進行重復性、遞進性訓練的原則，最終達到水到渠成地完整總任務，實現學生工藝應用和創新能力全面提升的培養目標。

表1 食品工藝課程群實驗、實訓項目優化

4 運用形成式考核理念改革課程考核方式

新工科人才培養更注重學生工程實踐能力和創新能力的培養，傳統考試形式單一，內容重理論、輕實踐，不利于高水平新工科人才培養。形成式考核是指對教學全過程的測評和課程學習的指導性考核，可以根據課程學習目標和學生學習情況分結點持續進行，能更好體現考核的綜合性、多樣性、實踐性和啟發性[5]。項目組對食品工藝課程群所有課程都探索實踐了形成式考核。對3門必修課分階段按學生任務完成情況進行成績評定，再結合在線學習情況、實驗課成績和理論課期末考試成績對學生進行綜合評定。對“食品工藝綜合實訓”這門實踐性課程，成績評定按學生實訓準備、完成過程、完成結果制定了較為詳細的考核標準進行綜合考核，以提高課程考核的科學性和導向性。

5 結語

以食品工藝課程群建設為改革著力點，構建以“食品工藝學”為核心，其他理論和實踐課程相互關聯、相互支撐的食品工藝設計與應用方向教學課程新體系，并實踐基于“OBE”理念的混合式學習模式和形成性考核方式，是探索食品學科新工科人才培養的積極嘗試，其階段性成果總體令人滿意，對提升學生工程實踐能力和創新能力、激發學生學習興趣、培養學生學習能力都有較大的促進作用。