工程教育認證背景下食品化學課程教學探索

傅櫻花

（新疆大學 生命科學與技術學院，新疆 烏魯木齊）

一 引言

工程教育對提升高等教育水平至關重要，是目前我國高校工科專業都在努力開展的工作。2016 年我國加入《華盛頓協議》，成為締約國[1,2]，這不僅有利于提高我國工程教育質量，而且能夠切實推動一流本科專業建設。新疆大學“雙一流”建設過程中大力建強工科專業，工程認證符合“新工科”建設及卓越拔尖人才建設的要求。在對江南大學、上海交大、浙江工業大學等高校的食品科學與工程專業及生物工程專業進行調研的基礎上，研討并開展我校的食品科學與工程專業的工程認證。

食品化學是目前國內外食品科學與工程專業本科生開設的一門重要的專業基礎課程，在教學中占據重要地位。我校的食品化學課程是一門學科通修課程，是學生已經學習化學學科、生物化學以及微生物等相關知識之后進行的課程，開課學期為第四學期。食品化學課程主要介紹食品物料中主要組分如水、糖水化合物、脂類及蛋白質等的結構、性質及其在加工和保藏中發生的物理、化學和生物化學變化，以及這些變化對食品品質、營養特性以及穩定性的影響[3,4]。食品化學課程的主要任務是通過理論授課和實驗操作相結合，培養學生的學習能力，引導學生掌握理論知識和相關實驗技能[5,6]，使學生掌握解決實際生產問題的能力，為今后從事食品科技相關工作奠定基礎。

成果導向教育（Outcome based education）簡稱OBE，是一種以學生學習結果為導向的工程教育理念[7]，教師在開展教學和學生進行學習過程中，需要解決和回答學生學什么、怎么學、學得怎么樣等問題。食品化學課程設計與教學過程中，教師應指導學生形成知識體系、增強能力和提升境界，使學生能夠達成預期成果。充分考慮每個學生的基礎不同，需求也不同，教師可以靈活的方式來滿足學生的個性化要求，通過學習，學生也有機會展示學習成果。

本論文以工程教育理念為指引，結合食品專業本科教學以及工程教育要求，對我校食品化學課程的課程目標、課程體系、教學模式、考核評價方式、教學管理等方面進行探討，提升教師授課能力，提高學生的自主學習能力和工程素質。

二 課程目標和課程體系

根據我校食品科學與工程專業本科生的培養目標，提出相應的畢業要求，即培養目標決定畢業要求，通過相應課程滿足畢業要求，再根據課程目標提出的具體要求，由課程體系得以開展和實現，是一種反向設計思路。我們在分析討論食品化學課程體系及講授內容的基礎上，提出以下支撐畢業要求的食品化學課程目標，并構建課程體系。

通過食品化學課程學習，要求學生能夠對不同加工方式、條件和原料性質制定實驗方案，進行實驗研究；能夠根據影響食品品質的多重因素設計合理的實驗，對食品工藝或食品新產品的配方進行研究。

使學生能夠運用工程知識，通過類比、改進或創新等方式，提出滿足特定需求的食品及其加工工藝和技術參數的合理解決方案，具備食品安全控制能力，能對食品加工安全進行系統性設計并體現創新意識。

要求學生能夠運用食品化學的基本知識分析食品加工和貯藏過程中的變化機理，尋求控制食品品質的基本途徑，使學生了解常用食品添加劑的種類及使用方法，從而具備利用所學理論知識基本解決實際生產問題的能力，能夠掌握食品專業領域的專業知識，并用以解決復雜食品工程問題。

三 教學模式

OBE 強調教學設計和教學實施是圍繞如何實現學生在學習過程中取得相應學習成果。依據OBE 教育理念，教學過程是以學生的學習需求及如何滿足其需求而進行的，[5]食品化學課程設計與教學也應致力于幫助學生達成最終的學習成果。在課堂授課過程中突出教師對學生的啟發引導及以目標為導向的授課方式，提高教師與學生的互動效果，對于學生提出的問題進行深入討論，提高學生的學習積極性。在明確食品化學課程每一章節的授課內容及教學要求的基礎上，提出具體的教學重點和難點，通過課堂上利用多媒體講授與課堂交流討論相結合的方式，同時激發學生自主學習的興趣，最終達成課程目標，使課程符合工程認證對學生的培養要求。下面以第四章脂類的教學內容為例，闡述教學模式的改進。

（一）教學方式

如表1 所示，課程教學方式包括采用多媒體PPT 的常規課堂教學，課堂提問及小組討論學習，以問題為導向的啟發式教學，通過案例舉例培養學生發現問題、勤于思考的能力。此外，鼓勵學生課外自學，教師在課堂或課外進行答疑，拓寬學生的學習視野，有利于培養跨學科、復合型人才。

表1 第四章 脂類 課程教學方式

（二）章節考核

章節考核以課堂測試為主，以提問的方式進行課堂測試，根據課堂教學內容及學生學習狀況，答疑或討論等形式也可以作為輔助手段對學生進行考核。

四 教學管理

食品化學課程主要采用常規課堂教學，結合討論式學習、基于問題的教學、自主選擇學習等教學方法，教學形式多樣。教學過程貫穿以學生為中心的教學理念，通過強化過程性考核，包括階段性學業測試、課外作業、課堂提問、答疑、討論等了解學生的學習狀況，引導學生對知識進行梳理，加強對知識點的深入了解。加強課間指導和課后輔導，對學生在課堂提問、課堂討論、課堂測試、作業等環節中出現的錯誤及時糾正，并在教學過程中持續改進。食品化學教學內容應有所取舍，與其他課程有重復的內容可以采用略講的方式或作為自主學習內容，培養學生的自主學習能力。教學過程中的重點內容、階段性總結、期末考核內容以學生的學習成果為導向，通過檢驗課程目標的達成情況，以及評價學生將所學的食品化學知識綜合應用于相關復雜工程問題的能力，作為評判學生課程學習成果的依據。采用啟發引導的方式，培養學生對知識的融會貫通以及分析問題、解決問題的能力，為今后在實際工作中解決復雜工程問題打下基礎。

五 考核評價方式

食品化學課程的考核成績由期末考核成績、平時成績和實驗成績三部分組成，其中期末考核成績占總成績的60%，平時成績占總成績的15%（含階段性學業測試、作業、課堂表現），實驗成績占總成績的25%（含現場操作和實驗報告），如表2 所示。

階段性學業測試在每章學習后進行，若安排期中考試，可以將期中考試成績并入階段性測試中，期中考試成績所占的比例與階段性學業測試比例一樣，可以按個人作業或小組任務的形式進行，作業題以綜合性、設計性、應用性習題為主，主要考核學生對生產實際中的一些相關復雜工程問題的正確表達能力以及分析問題、解決問題能力。課堂表現包括考勤、課堂提問、問卷調查、答疑、討論等形式。

六 課程目標達成情況評價

以食品科學與工程專業班級所修食品化學課程為例，進行課程目標達成情況評價。按照期末考核成績、平時成績、實驗成績相結合的方式，該班級學生的考核成績情況如表3 所示。

表2 食品化學課程考核環節和考核比例

表3 食品化學課程考核成績

該班級（29 人）的總評成績=期末考核成績（60%）+平時成績（15%）+實驗成績（25%）。由表3 的結果可以看出，該班食品化學課程總評成績的平均成績為74 分。該班有16 人的總評成績≧74分，占該班人數的55.2%；有13 人的總評成績＜74分，占該班人數的44.8%；有27 人總評成績≧60 分，占該班人數的93.1%；有2 人總評成績＜60 分，占該班人數的6.9%。

在課程考核中93.1%的學生可以達到該門課程所對應的指標點要求，對于總評成績在60 分以下的學生，可以通過對該門課程的重修、自學以及教師輔導答疑，進行重考，取得相應學分，達到該門課程所對應的指標點要求。

七 食品化學課程現狀分析

（一）食品化學課程教學內容整合

食品化學課程內容與生物化學、食品營養學、食品分析、食品添加劑、食品風味化學等課程存在一定的重復，在授課過程中應充分與其他相關課程組進行溝通，整合相應內容，突出食品化學課程的特點及重點。[8]比如可以適當對維生素、礦物質、酶、風味或食品添加劑等內容進行刪減，而將水分、糖類、脂類、蛋白質作為食品化學課程的教學重點，突出食品主要組分在食品加工及貯藏過程中的功能作用。

（二）把好教學質量關

教學質量是保證學生得到良好知識傳授、形成和掌握系統知識體系的關鍵，教師的授課能力、課堂組織能力以及與學生互動溝通能力都對提高教學質量起到重要作用。教師通過針對課程開展教研活動，如授課觀摩、說課、幕課等，有效提高教師的授課能力，同時嚴格學生作業和考試等關鍵環節的具體要求，建立課程考核及其管理各環節的質量標準，通過督導專家聽課、同行和學生評教、課堂教學評估等評價指標體系，保證課堂教學質量。

（三）培養學生動手能力

食品化學課程的實驗內容具有基礎性，要求學生具備牢固的食品化學理論知識，在實驗過程中使學生明白所涉及到的原理、概念，提高對現象的解釋能力及對問題的感性認識。因此，針對食品中-SH和-S-S-基團含量的測定、影響酶促褐變的條件等基礎實驗類內容，要求學生動手完成實驗，在做實驗過程中掌握埃爾曼法測定食品中-SH 和-S-S-基團含量的原理，以及酶促褐變發生所應具備的條件，加深對所學知識的理解；針對食品膠體、肉的持水性等驗證性實驗，要求學生掌握食品膠體的產生方式，以及磷酸鹽對肉的保水性的影響，學生可以自行設計實驗，進行實驗探索。突出以學生為主體，提高學生參與實驗的積極性，提升學生的動手能力和思考能力。

（四）加強師資力量

有資料顯示，高校食品化學課程師資力量中，具有博士學位教師高于50%,副高以上職稱教師占80%，而食品化學實驗教學教師大多數為中級及以下職稱[9]。這反映出食品化學課程開展過程中存在重視理論課教學，對實驗等實踐教學環節重視程度不夠的現象。新疆大學于1985 年建立食品科學與工程本科專業，目前擁有食品科學與工程碩士學位授權點，已經形成本科、碩士連續的人才培養體系。目前我校食品化學授課教師具有副教授及以上職稱的教師數量相對不足，需要大力加強我校食品化學課程師資力量，在高層次人才引進方面要充分考慮工程背景，對現有的專任教師應加強工程背景的要求及訓練。

八 結語

工程教育與實踐技能的培育是一項長期和艱巨的專業人才工程建設。針對食品化學課程的教學現狀與存在的問題，運用工程教育認證的核心理念，對該課程的教學目標的形成、教學內容的開展、教學模式及考評體系的建立等進行探討和改革，對培養學生的學習和探索精神，提高學生的工程能力、綜合素質和畢業競爭力都具有重要意義。