李歡歡,陳全勝
(江蘇大學食品與生物工程學院,江蘇鎮江 212013)
江蘇大學食品與生物工程專業的辦學理念旨在培養符合企業需求,厚基礎、寬口徑、高素質、富有創新和實踐能力的高水平專業技術人才。“現代食品檢測技術”作為江蘇大學食品本科專業最具特色和重點建設的課程,也是食品科學與工程專業學生進行食品質量與安全檢測知識學習的必修課程之一,2010 年獲批“國家級精品課程”,是一門運用物理、化學、生物等多學科基本理論及技術,對食品原料、輔助材料、半成品、成品、副產品等質量及安全指標進行檢測分析的課程,教學內容廣泛,涉及多學科交叉領域[1]。“現代食品檢測技術”課程的教學目的及任務在于講授現代食品檢測技術的基本工作原理、硬件設備組成、檢測類型及參數優選、性能評價參數計算等內容,著重講述各類現代食品檢測技術在我國食品檢測領域的應用,輔以教師的科研實例講解,使學生更好地接收授課內容。其主要任務是在理論和案例教學的過程中,使學生了解現代食品檢測技術相關的基本理論和原理,了解當前國內外技術發展的新動態、新熱點。同時,輔以案例,結合食品檢測、能源化工、生命醫藥等領域的應用實例,了解現代食品檢測技術在不同領域的應用現狀及發展趨勢,體現“體系創新,篇章獨立,研學結合,學以致用”的特色,幫助學生樹立正確的學習思維,完善學生基本能力培養和基本技能訓練,為培養具有創新能力的工程型人才奠定基礎。然而,在教學過程中,發現學生對理論性章節學習仍存在主動探索性不強、思考能力薄弱,課堂教學仍停留在以教師為主導、學生機械化“填鴨式”吸收等問題,學生創新精神和實踐能力尚不能有效發揮。隨著社會對人才需要的復雜性和高標準,給教育提出了更高的要求,傳統的教學模式已無法適應現代教育發展的需求[2]。因此,結合有效的教育理念對“現代食品檢測技術”課程傳統教學理念、教學模式進行創新改革已迫在眉睫。隨著我國教育教學改革的不斷推進,將OBE 理念引入課堂,以學生為主,使學生變被動吸收向主動探究轉變,充分發揮教學活動的最大化吸收,具有重要的現實意義。
“現代食品檢測技術”的課堂教學內容主要包括緒論、基于光譜分析原理的現代食品檢測技術(主要包括紫外可見吸收光譜、紅外吸收光譜、分子熒光光譜、原子吸收光譜)、基于分離分析原理的現代食品檢測技術(主要包括氣相色譜、高效液相色譜、高效毛細管電泳)、基于電化學分析原理的現代食品檢測技術(主要包括電化學分析法、離子選擇性電極分析法) 等。緒論是課程重點講述內容,主要闡明“現代食品檢測技術”課程的任務與目標、各類現代食品檢測技術的發展歷程及其分類、現代檢測技術在食品學科領域的應用現狀,以及不同檢測技術的共性和特性。基于光譜分析原理的現代食品檢測技術主要闡明各光譜技術的基本工作原理及硬件設備的構成、主要部件、分析流程,以及結合光譜法對化合物的官能團進行初步的定性分析定量分析的原理及性能評價指標;基于分離分析原理的現代食品檢測技術主要闡明色譜理論的基本內涵和本質特征;基于色譜理論實現復雜食品樣品化合物分離分析以及色譜檢測技術的基本原理及分析流程;基于電化學分析原理的現代食品檢測技術主要闡明電化學分析理論知識,離子選擇性電極的工作原理及測量裝置的結構和主要性能指標等。
教育教學模式的發展過程中產生了諸多理念及方法,其中OBE(Outcome-based education,OBE)理念被認為是追求卓越教育的有效方法。OBE 理念,亦稱成果導向教育,是1981 年由美國Spady 率先提出的一種基于產出為導向的教育理念。強調學習結果為驅動力,以課程的預期產出優化教學過程,通過正向實施、反向設計的教學模式完善教學模式及課程評價體系[3-4]。因其具有先進的教育理念,契合社會對工程應用型人才的需求,代表了專業工程教育改革的主流方向,逐漸成為教育理念的標桿,被廣泛應用。基于OBE 理念的教學出發點不是教師想要教什么,而是要達成最終成果需要什么[5]。教育部學校規劃建設發展中心在“新工科下人才培養‘OBE’模式”中提及,OBE 教學理念的實施,可以幫助教師改進教育教學、管理,幫助教師指導學生工作。2018 年教育部發布《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》,其原則和理念主要是以學生為中心、成果導向教育、持續改進,該思想與OBE 理念相匹配。因此,將OBE 理念引入“現代食品檢測技術”課程改革,可有效提升教學質量,具有重要的現實意義。
傳統的教學方式是教師講授單向性教學,學生被動式接受,跟著教師的思路前進,積極性和課堂活躍度無法調動,學生主觀能動性和邏輯思考能力無法得到有效發揮。將OBE 理念引入課程,以學生為中心,采用以問題為導向,啟發互動式教學模式[6]。教師在課程中主要發揮教學內容的設計、學習過程的引導和學習效果的評估等功能。例如,在課程緒論講解部分,向學生講述學習“現代食品檢測技術”課程的目的時,首先讓學生自主思考自己所了解的食品安全事件,如鎘大米、皮革奶等,以安全事件為切入點,圍繞食品安全事件的危害及相應的檢測方法展開知識講解,從而激發學生的學習興趣,使學生更加明確課程的教學目的。同時,為了培養學生溝通交流能力和組織能力,課堂教學過程中使用問題引出及反問的方式,使枯燥的理論教學內容更為生動,活躍課堂氣氛。例如,在講解“高效毛細管電泳檢測技術”時,可以讓學生思考此技術與所講授的其他分離分析方法在檢測原理和硬件設備方面的異同點,通過組內討論模式,在課上設立討論小組,由組長協調進行,每組5~6 人,完成作答,教師在旁邊加以引導、提醒與幫助。
實驗教學是培養這種能力的主要途徑。傳統的實驗課程,大多以教師擬定實驗方案、驗證實驗結果,并將實驗材料、實驗器材全部準備好,學生僅需簡單操作即可,達不到預期的學習效果[7]。將OBE理念引入實驗教學,在原有實驗課程基礎上,增設1~2 個創造性實驗教學,主要強調學生在課程中的中心地位,教師在課程中主要發揮實驗目標制定、實驗條件保障、實驗安全監督等輔助作用。其次,可以利用研究生科研背景,邀請做相關研究的學生,結合自身研究課題,開展實驗教學,同時分享其自身在相關技術應用過程中遇到的問題及解決方法,增強本科學生的同理心,激發學習興趣。
教師要結合目前流行的慕課和微課等線上教學工具,讓學生主動參與到課程學習中,輔助課堂教學,使枯燥的“填鴨式”教學模式豐富化。學生通過高水平、高質量線上課程的觀看,做好課前預習,梳理不懂的知識點,在課堂教學中,可以與教師進行交流、探討,繼而實現學生自主式、探究性學習。這種翻轉式課堂教學手段的使用,實現了教與學先后順序的翻轉,由先教后學變為了先學后教;實現了課堂內外空間的翻轉,由課內學習、課外作業變為了課外學習、課內作業;實現了課堂上教師、學生地位的翻轉,由教師為中心變為了學生為中心[8]。
傳統的考核模式以課堂出勤率、實驗報告分數及閉卷考試分數為主,這種考核模式更偏重于學生成績的高低而非學生能力培養的成效,評價體系略為單一。OBE 教學評價主要以學習成果為參考,而不是傳統的學習時間及方式。課程考核評估以課堂參與度、實驗設計能力、課程線上預習情況、學習目標完成度為考核指標,以量化的形式評價學生在何種目標上達成了何種程度的成功。通過基于OBE理念構建考核體系,讓學生充分理解構建多元化考核體系的目的,并不是通過考核結果對學生進行等級劃分,而是使其充分了解自身存在的不足及短板,并積極克服,使自身成為一個全面發展的綜合型人才。
將OBE 理念引入到“現代食品檢測技術”課程中,給教師提供了新的教學思想和理念,通過對課程諸多方面實施改革,使教師更加注重學生想要什么,從中能學到什么,怎樣教、產出如何等問題,為高質量工程型創新人才的培養提供保障,同時為進一步發揮OBE 理念在課程改革中的指導性地位奠定基礎。