徐興鳳,李 曼,王燕斐,孫慶杰,陳海華,慕鴻雁,唐文婷
(青島農業大學 食品科學與工程學院,山東 青島 266109)
糧食和油料是主要的農產品,糧油加工產品是我國人民膳食結構的主體,糧油工業是我國食品工業的重要組成部分。在我國主要農產品產量不斷提高、供應充足的情況下,糧油加工與轉化對促進農業發展、提高農產品的附加值、振興農村經濟、繁榮市場和提高人民生活水平具有重要意義。“糧油食品工藝學(雙語)”是食品科學與工程專業重要的核心課程之一,是食品專業各類課程的主干,是為社會孕育糧油加工專業人才的重要保障[1]。該課程主要闡述各種糧油食品加工原理、工藝及技術的科學,是一門兼具應用性與實踐性的課程。其定位是以“食品營養學”“食品化學”“食品微生物學”“食品工程原理”和“食品機械設備”為基礎,其采用較多的技術(包括粉碎、研磨、分離、萃取、焙烤等),并且加工原糧種類也比較繁多,包括米、面、油、淀粉、植物蛋白等,使學生掌握各類糧油食品加工技術原理和一般工藝。
“糧油食品工藝學(雙語)”作為青島農業大學食品科學與工程的特色必修課,隨著經濟全球化的深入和與國際合作的日益頻繁,培養具有一定的國際化視野的高素質應用型人才成為專業的教學目標。因此,雙語教學的應用不僅是中國高等教育國際現代化的有效途徑,還是培養國際化專業應用型人才的重要手段。在“糧油食品工藝學(雙語)”課程教學內容、教學方法、實踐教學和雙語教學等環節等方面都進行改革,不僅提高學生主觀學習的積極性,也融合創新創業教育,擴展了學生思維,對改善雙語教學具有一定的促進作用。
“糧油食品工藝學(雙語)”課程體系龐大,主要包含三大部分內容,第一部分闡述糧油原料的初加工,如稻谷制米、小麥制粉、植物油脂的提取,豆腐和豆漿的生產等;第二部分涉及應用現代科學技術對糧油原料進行精深加工和轉化,如淀粉和變性淀粉的生產、淀粉制糖、大米的營養強化(蒸谷米、營養強化米等)、米面食品的加工制作(面包、餅干、蛋糕、米粉等)、植物蛋白食品的生產(大豆分離蛋白、大豆濃縮蛋白、大豆組織化蛋白等)、植物油脂的精煉和加工油脂氫化、人造奶油、蛋黃醬等;第三部分包含糧油加工副產物的綜合利用,如谷物的皮殼、糠麩、小麥胚芽、大豆油腳、皂腳、玉米浸泡液等的加工和利用等[2]。該課程內容較多,因此在課堂授課時需精煉,知識結構要合理,不能一味地追求課堂內容全面性而忽略了授課重點。因此,在教學過程中需要對課程體系進行科學而合理的優化,教學內容推陳出新,結合現代技術與手段,強化實踐教學環節,加強應用型人才的培養。
將原教學計劃中的三大部分內容進行了系統化處理,分為稻谷加工、小麥制粉加工、油脂制取與精煉、豆制品加工、蛋白質制取、淀粉加工6個部分,分別在各章節講述各類產品原料性能和加工特性,在此基礎上結合現代食品企業加工方法與原理、副產物加工,充分利用多媒體教學手段,讓學生對課本知識進行深刻理解與感悟。在課堂內容講授過程,不能一味地傳授課本知識,將企業最新動態、科學前沿研究融合到課堂知識體系中,提高學生的學習熱情與積極性。例如,在蛋白質乳化性質這一部分,大米蛋白質、花生蛋白質乳化性質比較差,限制了食品工業生產中的應用,可通過改性手段來提升蛋白質乳化性質,如高壓均質、超聲、酶法改性、糖基化反應等。改性后蛋白質乳化性顯著提升,可通過乳化活性和乳化穩定性來表征。利用改性后蛋白質制備乳液,可包埋疏水性活性分子,如姜黃素、胡蘿卜素等,通過模擬人體胃腸道消化,可表征活性分子的生物利用率。在介紹最新前沿動態時,同時介紹激光共聚焦掃描顯微鏡、粒度儀、高壓微射流、透射電鏡等大型精密檢測儀器和加工設備的應用,激發學生對知識點自主學習的興趣,擴展學生的思維和視野。
傳統的教學手段以教師為中心,學生被動獲取知識,忽略掉了學生對知識的主動性,教學效果較差。該課程教學方式通過改革,以糧油產品的傳統加工工藝及工藝參數為基礎,以開發糧油新產品為重點,以學生的創新應用能力培養為主線,采用“課程反饋管理和理論實踐一體化”的教學模式,充分利用多媒體的優勢,利用圖文、聲像、影音,動態地展示糧油食品的加工制作過程,加深學生對知識點的理解[3]。充分發揮學生主體作用,實現高階性認知目標,提高學生的科學研究能力、動手實踐能力和創新創業能力。采用啟發案例式、探討互動式、項目驅動式等教學方法結合,實現“以學生為中心”,培養學生的應用能力、創新創業思維及分析和解決問題的能力,具有較好的教學效果。
(1)采用啟發式教學和案例教學相結合的方法,由生活常識或生活案例引入糧油食品的加工原理和工藝。以“大米加工”為例,通過引入稻谷、糙米和精白米的圖片,讓學生根據米粒的外觀主動思考“如何通過稻谷獲得精白米”。根據日常生活的觀察或者勞作經驗,采取了何種加工工藝?日常生活中稻谷場常見的利用自然風的作用進行谷物清理除雜是否屬于大米加工的工藝?結合生活中這些常見的情景和現象,逐步引導學生去學習課程的知識點,同時也調動了學生的積極性。
(2)采用探討互動式教學方法,課前布置與課程知識點相關的學習任務,學生通過閱讀教材、查閱資料,準備課程內容;課堂上以學生為主體、師生互動的方式進行授課,能夠克服傳統教學中的學生被動聽課的模式。以“面包的制作”為例,根據學生的生活經驗及專業基礎課“食品化學”“食品微生物”知識基礎,分小組討論面包制作的原料、配方和方法,并進行小組投票表決,選出最佳設計小組。在探討的過程中,學生掌握面包制作的主要原料、制作原理、方法及加工工藝等關鍵點,提升了學生學習知識、分析問題、解決問題能力,培養了學生的應用能力和創新思維。
(3)“以賽促學”項目驅動式教學法:教學過程中,以具體項目為目標,把教學內容融合于項目中,培養學生自主、創新和反思批判能力,有利于培養食品專業創新創業人才[4]。采用這種教學方法時,可以結合與授課內容相關的、獲獎的創新創業大賽內容進行授課。例如,講授小麥加工副產物綜合利用這部分內容時,將“萌番姬杯”國際大學生創新創業大賽精英創業團隊的作品“麥芽萌”功能型速食小麥胚芽粉的設計思路、產品創新等進行描述,可以激發學生的探究興趣和創新思維,提高學生創新能力和團隊合作能力,增強學生的創新創業興趣。
“糧油食品工藝學(雙語)”是一門理論與實踐結合較緊密的綜合性課程,隨著應用型人才的普及教育,實驗實踐教學的改革和創新需進一步強化。但是該課程因為知識范圍較廣、采用技術較多、加工原料品類復雜等,在現有的實驗條件下很難將所有內容都進行實踐[5]。因此,開設了具有代表性的一些實驗實踐課程,促進學生在整體知識的掌握與運用,提升實踐能力與創新能力。
該課程的實驗內容以驗證性實驗和綜合實驗為主,主要包括:①面制品酵母活力的測定(主要考查離子種類、離子強度等因素對酵母活力的影響);②蛋糕的制作工藝和品質評價(主要研究不同配方對蛋糕品質和口感的影響);③豆腐和豆腦的加工(主要探討不同的凝固劑對豆腐制品的工藝要求、技術參數的影響);④小麥面筋含量及理化性質的測定(主要考查不同品質小麥面粉對面筋含量、理化性質的影響)。
實踐實習教學的內容,以學生自主設計性實驗為主,主要結合當今糧油食品研究熱點,開發新型的糧油加工食品,如:①功能性面包的開發,通過篩選不同種類的堅果粉、堅果碎對面包的焙烤品質和感官品質的影響;②高韌性面條的開發,通過添加不同食用堿、食鹽研究其對面條蒸煮品質和感官品質的影響;③臟臟包的開發。將教學、科研、實踐緊密地結合在一起,豐富實踐教學內容,同時又激發了學生在實踐過程中的興趣,有利于加深學生對理論知識的理解和創新創業能力的培養。
該課程實踐教學工作中,采用“雙導師”制,即校內指導教師和校外(企業)指導教師,學生可與校外導師通過面對面交流或線上溝通,了解最新的糧油行業發展現狀、企業的技術需求、企業生產過程中遇到的技術難題,使課內知識學以致用,從中鍛煉學生的創新思維,提高學生的創業技能。此外,學院與青島誠譽食品檢測有限公司、青島啤酒廠、匯源果汁等多個食品企業,以及山東省出入境檢驗檢疫局及多個市縣食品質量衛生監督檢驗部門建立了實習基地[6],先后派多名青年教師進行工程實踐,利用校內外的教學實習基地,以企業生產中的技術難題為研究切入點,任課教師與企業對接,幫助企業解決生產中遇到的實際問題,加強專業教師實踐能力的培養,提高教師的教學水平、科研能力及創新能力。
教師是雙語教學最主要的主體,教師的英語水平和能力直接關系到課堂教學水平及學生汲取知識的能力[7]。在整個教學過程中,教師需要在中文和英文之間自由切換,且準備雙語教學內容。要求專業教師不僅具有較好的英語表達能力,還需要較高的專業素養和專業英語水平。因此,雙語教學對教師的要求更高。為了更好地促進教師教學水平的提高和教學能力的提升,學院每學年推薦1~2名教師進行國外訪學,不僅提高教師的英語水平,也增強了教師的專業素養。
以稻谷制米這一章節為例,關于本章節的重點專業詞匯,如“paddy”“rice husk”“rice bran”“brown rice”等作為課前預習作業布置給學生,提前鞏固好專業詞匯和短語;在PPT制作上,進行中英文對照,既照顧了部分英語水平較差的學生,也兼顧了學習能力較高的學生自主學習;考試試卷題目采用中英文結合的方式,考試答案可以用中文,也可以用英文進行表述,具有靈活變通性。
“糧油食品工藝學(雙語)”是課程教學改革是普通本科高校向應用技術型高校轉型、培養食品科學與工程專業應用人才的根本保證,結合青島農業大學食品科學與工程學院的辦學實際和理念,對該課程進行一定的改革。這些改革和創新有助于培養適應社會經濟發展需求,符合山東食品產業發展需要,掌握扎實的食品科學與工程專業基本理論和實踐技能,能夠在食品的生產、加工及其相關領域的研究等部門,從事食品或相關產品的科學研究、技術開發等方面工作的復合型、應用型高級工程技術人才。