“食品物性學”本碩博一體化課程建設與改革實踐

馬悅，李卓思，劉陽泰，董慶利

上海理工大學健康科學與工程學院（上海 200093）

大學的根本使命在于人才培養，上海理工大學圍繞“工程型、創新性、國際化”的人才培養定位，持續深化工程教育教學改革[1]。在這一教育理念下，本科階段的教育應注重基礎知識的學習，但不能忽略實踐性的訓練；研究生階段的教育應突出創新性和探索性，但同時也不能忽視專業基礎[2]。因此，高校的教育應將學生的基礎知識、專業技能、實踐能力、創新思維的培養過程作為一個有機的整體進行設計和調整，消減不同層次人才培養間的壁壘，構建本碩博一體化的教育體系，實現高校教育的新改革。

在嘗試本碩博一體化的新型人才培養模式時，建立匹配的課程體系是其中重要的一環。上海理工大學將“食品物性學”作為試點課程，主要從宏觀和微觀兩方面講述食品、藥品和相關材料在貯藏加工過程中的物理性質的變化[3]。針對食品產業對不同層次人才的現實需求，探索構建本碩博一體化課程的教學體系。這不僅有利于學生科研能力、創新能力、解決實際問題能力的提升，也有利于整個食品相關專業的后續發展。

1 現行“食品物性學”課程設置與面臨問題

1.1 課程的銜接問題

食品科學與工程是一門極具特色的應用型學科，是生命科學與工程科學的重要組成成分，其工程學科的自然屬性決定了知識的接受方式必然是由淺入深、由簡到繁、由框架到細節的系統性課程學習。我國對食品類專業的人才培養分為本、碩、博三個階段，但各個階段“食品物性學”的課程大綱、學時學分都有不同的規定。傳統的本科生與研究生的課程內容相對獨立，不具備整體性。“食品物性學”作為貫穿本、碩、博三個階段的食品類專業的基礎必修課程，在各個階段的課程內容及授課方法上，尚未形成完善且成熟的課程體系及相應的學生能力培養模式。以上主要體現在教學內容上的脫節與重復，導致研究生課程知識面較窄，前沿性內容較少。而碩、博階段的學生通常沿用本科階段時信息接受式的學習方法，自主探索和研究能力較為匱乏，難以滿足食品領域對高水平專業人才的培養要求。

1.2 學科交叉與前沿性發展問題

隨著各個學科領域研究的深入，學科間的壁壘逐漸消融。食品科學與工程作為一門應用學科，與材料學、物理學、信息學、醫學等都具有密切的聯系[4]，而“食品物性學”是食品類專業的一門專業基礎課，更加需要注重在課程設計中增加學科交叉設計內容，從而更好地培養掌握多學科知識的復合型人才。另外，在現行的“食品物性學”課程設計中，極少涉及學科進展及研究現狀，使得學生對科研的前沿動態并不了解，難以建立對食品專業科研方面的準確認識，進而在未來的科研方向的選擇上盲目跟風或進入誤區。在研究生階段，“食品物性學”課程通常局限于在食品科學與工程這一學科內，授課教師常按照食品的基本物理性質分章節逐一講述，極少涉及食品以外的一級學科知識，只注重縱向知識結構的細化與延伸，而忽略了橫向的寬度與廣度。受限于此，學生難以開闊科研思路，也難以承擔交叉性復雜課題，使得研究方向越走越窄。因此，在碩、博階段的課程中，引入具有前沿性、交叉性教學章節是“食品物性學”課程改革的重點。

1.3 考核評價單一性問題

課程的考核通常以理論考試為主，平時的作業和出勤為輔。該種模式下，其一，缺乏對學生整個學習過程的綜合考核，也難以量化學生在學習過程中實踐能力，制約學生的積極性和主動性。其二，靈活應用知識、分析解決問題的能力及創新意識的培養沒有得到應有的重視，這與研究型大學的發展宗旨相脫節。其三，以教師為主導的考核模式，一定程度上限制了學生在學習過程中的研究積極性和研究興趣，不利于學生綜合能力的提高。

基于以上問題，為響應教育部關于改進和加強研究生課程建設的意見、滿足社會發展對培養食品專業多層次人才的能力要求，上海理工大學以“食品物性學”課程為先行試點之一，探索本、碩、博一體化的教學體系建設的可行性。

2 統籌推進“食品物性學”本碩博教學系統的一體化建設

2.1 教學目標一體化

“食品物性學”課程的本、碩、博一體化建設，必須始終著眼于“為國家培養具備食品物性相關知識的應用型和創新型人才”這一根本目標。新時代中國特色社會主義的偉大事業對食品類專業人才的能力素養要求是設立“食品物性學”課程的根本依據，因此在課程中應該以“立德樹人”，即培養有思想、有道德、強專業、高水平的食品行業人才作為核心任務。當然，針對不同層次的食品專業的人才培養，在課程目標上存在一定的差異性。不同層次的食品物性學教學也應該根據具體的目標要求和定位，在不脫離根本目標的前提下，做適配性改動。

如表1所示，不同階段的教學目標存在差異：在本科階段，注重培養應用型食品類專業人才，注重基礎理論教學，講清楚食品各個物理性質的基本概念、意義、測試方法及應用場景，同時對學生進行食品物性學相關的科研啟蒙，培養具有一定專業素養的社會主義食品行業的接班人和建設者；在研究生階段，應以培養食品專業高層次創新人才為目標，在食品物性學的課程設計中，應該注重相關學科的內容與食品物性的有機融合，引導具備夯實食品專業背景的學生發散思考，并不斷開拓創新。由此可知，本科生和研究生的“食品物性學”課程在教學目標上存在統一性和層次差異性，本、碩、博不同層次的“食品物性學”課程應該具有整體性，同時，針對不同類型人才的培養，在設計教學時應有意識的調整課程的架構體系。

表1 “食品物性學”教學目標

2.2 課程內容一體化

課程內容作為實現教學目標的載體之一，是保障高等教育質量的關鍵，也是提高專業素養的核心。學校層面，以培養創新拔尖人才為最終目標，統籌規劃各個學科的教育發展；任課教師層面，從專業領域出發，深耕基礎的同時應結合新的時代背景，共同推動“食品物性學”課程本、碩、博一體化的發展。因此在本、碩、博的“食品物性學”課程設計方面，應秉承一體化和結構化的設計準則，同時，應順應時代發展的大背景，側重多學科的交叉融合。針對“食品物性學”課程，規劃的課程大綱如圖1所示。

由圖1設計可知：在本科階段，應注重基礎知識教育，建立課程大框架，幫助學生全面系統地了解“食品物性學”的內涵和外延，為研究生階段的學習和科研鋪墊；在碩士階段，結合上海理工大學在光電物理方面的優勢，從食品的熱、光、電、和信息學角度，闡釋食品的各類物理性質，避免將原有成套的二級學科課程“拼裝組合”，優勢共享、資源互通，從而將“食品物性學”打造成具有學校特色的食品類研究生課程；在博士階段，應進一步拓展學科間的交叉互動，特別是與新興學科的有機結合。例如食品信息學的教學內容，可使學生更好掌握食品相關數據庫的使用方法，利用數據分析工具對大數據進行定性定量的分析，在為學生提供必要基礎知識的同時，著重培養學生利用食品信息學相關知識分析解決食品產業中實際問題的能力，同時開闊學生科研視野，突破食品傳統研究邊界，為學生從事食品相關專業的新興工作提供技術支持[5]。

圖1 “食品物性學”本碩博一體化教學課程大綱設計

3 構建“食品物性學”一體化教學體系的實踐要求

3.1 以教促研的教學體系建設

食品學科作為一個傳統的理工科，其特點是理論與實踐的相輔相成，互為動力[6]。實踐包括實訓與科研，分別對應應用型和創新型人才的培養。將多樣化的科研與實訓作為本碩博一體化培養的重要組成部分，需要貫穿整個“食品物性學”課程。

首先，配合“食品物性學”的教學，設立“食品物性學”實驗課。該實驗課程應配合主課進程，引入多層次、多渠道的實訓或實驗平臺。逐步引導學生從基礎性實驗做起，到綜合性實驗、設計性實驗，乃至以科學問題為導向的獨立創新性實驗。針對本科階段的“研”學，應該采用“基礎理論+拓展應用”的培養模式，利用上海理工大學食品專業與企業已經建立的緊密合作，組織學生實地考察工廠生產，讓學生們自主發現問題并積極思考切實的解決方案，同時鼓勵學生在教師指導下參加與食品物性學相關的科技創新實踐活動，如全國大學生創新創業大賽等。此外，針對本科生的科研訓練還應該包括簡單的文獻閱讀和學術研討。圍繞食品物性學這一主題，不同任課教師按各自研究方向挑選相關的期刊論文，學生自由選擇一篇綜述類文章精讀，再在課堂上組織學術討論，幫助本科階段的學生了解科研是什么、為什么科研，為之后碩、博階段的“如何科研”做好鋪墊。

針對碩博研究生的科研實踐課程，應注重關鍵和前沿性技術的學習和探索，開放食品安全信息化共建實驗室、上海食品微生物工程技術研究中心、上海食品快速檢測工程技術研究中心等省部級研究平臺。邀請跨專業導師組團，帶領學生學習探討與未來食品產業發展趨勢相吻合的分子生物學、食品數學、物性學中的大數據等前沿的研究課題。保證學生實驗有基地、疑惑有人解，從而激發學生的科研熱情，提高創新能力。不同于本科階段的學習，碩、博階段對學生的創新和科研能力提出了更高的要求，教師需幫助并鼓勵學生將課程實踐中的創新性科研工作撰寫成論文，發表在相關期刊。

3.2 以研饋教的新模式探索

以教促研、以研饋教，由此形成教研相長的高校新型教學模式。在該模式下，強調以提高教學質量為中心，同時激發學生對學術研究的興趣。隨著食品產業的現代化發展，現階段對于食品相關專業的學生能力的要求有了進一步的提高[7]。高層次人才不僅要求具備一定的科研水平，還需要真正具備將信息產出的能力。因此，碩博研究生在積累一定的科研經驗后，可以嘗試轉變身份，從信息的接受者變為信息的輸出方。在本科階段的食品物性學的科研訓練階段，讓碩博研究生帶領本科生組成科研小組，教授本科生文獻檢索、文獻篩選等基本科研工具，在幫助本科生建立科研概念的同時，鍛煉自身的信息傳達能力。

在新時代背景下，“食品物性學”課程要求將教學與科研雙管齊下、共同發展，有效實現不同層次人才培養的“寬口徑”和“個性化”，為學生自主發展創造更好的條件，同時也為食品相關專業課程的建設與改革提供必要參考，促進改善我國食品類專業學科的教育環境、提升教育水平、提高人才培養的質量，為早日實現“健康中國2030”國家戰略目標貢獻力量。

4 師資隊伍結構優化

“食品物性學”課程的一體化教育模式有利于研究生導師的專業指導前移到本科階段，幫助學生在本科階段提前發掘自身的科研興趣，以推動“食品物性學”課程的多樣性、內涵式發展，由此建設一支高水平的師資隊伍可在其中起到決定性作用。該課程應由具有不同研究方向和學術背景的教師團隊共同執教。主持教師應該具有博士生導師資格，以保證學生在食品物性學相關的科研指導具有延續性。此外，主持教師應該組織教師團隊進行課程教學培訓，培養素質過硬、專業精湛、育人水平高超的教師團隊，保證“食品物性學”教學的系統性和多樣性。

5 課程考核評價體系的構建

結合本、碩、博一體化課程的教學特點，對傳統的“理論考試+平時出勤”考核模式進行改革。主要包括：（1）降低考試比例，注重對學習過程的評價，將課堂參與度量化，計入最終成績。這不僅有利于教師調動學生參與課堂討論的積極性，還可以根據學生的學習狀態及時調整教學內容，改進教學方法，提高教學質量；（2）針對碩博研究生階段的“食品物性學”的考核體系，應該降低理論考試的成績占比，注重實踐和創新能力的考核；結合此前提出的教研相長的新型教學模式，分別對研究生在“研”和“教”兩方面進行評價；“研”的部分重點考察研究生的實際問題的解決能力和前沿技術的創新能力；“教”的部分考察研究生的信息輸出能力和組織能力；（3）學生作為考核對象也應該參與課程考核，將本科生、研究生及授課教師分成小組，共同完成對各個小組成員的考核評價，這種方法在一定程度上可以保證考核的公平公正性，也可以讓學生在學習過程中相互監督，相互促進。

6 結語

面對“食品物性學”課程教學和研究能力培養的現實需求，上海理工大學開展了本碩博一體化的課程教學與實踐環節的構建，以提高學生在食品物性學方面的學習、實踐、研究、創新等綜合能力。同時，“食品物性學”課程的本碩博一體化探索是食品相關專業一體化人才培養的一部分，也是食品類人才教育改革的重要組成成分。這種一體化探索可以使得食品類本科教育與研究生教育相互貫通，提高不同層次人才培養的質量和效率，為食品行業輸送優秀的復合型人才。