工程教育專業認證背景下的課程教學改革初探

程妮 張穎 高慧 曹煒

［摘 要］ 工程教育專業認證要求食品科學與工程專業培養能夠解決食品復雜工程問題的食品工程師，“畜產食品工藝學”是食品科學與工程專業的一門重要核心課程，按照傳統的教學模式已不能滿足工程教育專業認證的要求，因此需要對該課程進行教學改革。從課堂教學、實驗教學和評價方式等三個方面初步探討了“畜產食品工藝學”在工程教育專業認證背景下的課程改革模式，重點探討了翻轉課堂和課程思政在新的教學模式下對課程目標達成的推動作用，以期為同類課程的教學改革提供參考。

［關鍵詞］ 翻轉課堂；課程思政；工程教育專業認證；教學改革

［基金項目］ 2022年度西北大學教學改革研究項目“工程教育專業認證背景下‘畜產食品工藝學翻轉課堂教學方法研究”（XM05211799）；2020年度陜西省第二批新工科研究實踐項目“基于云工坊模式的食品科學產教融合創新實踐平臺建設探索與實踐”

［作者簡介］ 程 妮（1980—），女，陜西西安人，博士，西北大學食品科學與工程學院副教授，碩士生導師，主要從事功能食品開發與研究；張 穎（1985—），女，河北衡水人，博士，西北大學食品科學與工程學院副教授，碩士生導師，主要從事乳品研究；高 慧（1977—），女，山西陽泉人，博士，西北大學食品科學與工程學院教授，主要從事果蔬貯藏與加工研究。

［中圖分類號］ G642.0［文獻標識碼］ A［文章編號］ 1674-9324（2023）27-0041-04［收稿日期］ 2022-09-15

工程教育專業認證是指專業認證機構針對高等教育機構開設的工程類專業教育實施的專門性認證，是實現工程教育國際互認與工程師資格國際互認的重要基礎。我校食品科學與工程專業在2022年正式通過工程教育專業認證，這就要求我們的學生畢業后能夠達到國際食品工程師的標準，因此對教師和學生提出了更高的要求。工程教育專業認證提倡成果導向教育（Outcome-based Education，簡稱OBE），亦稱能力導向教育、目標導向教育或需求導向教育。要求以學生為主體，培養學生的各種能力，最終達到學生畢業時的能力要求。要求專業課程體系設置、師資隊伍配備及辦學條件配置等都要圍繞學生畢業能力達成為核心任務展開，并強調建立專業持續改進機制和文化，以保證專業教育質量和專業教育活力?！靶螽a食品工藝學”作為專業核心課程，支撐著畢業要求中“設計/開發解決方案”和“研究”的指標點，要求學生能夠掌握食品工程設計和產品開發的全周期、全流程的基本設計/開發方法及技術，了解影響設計目標和技術方案的各種因素，進行工藝流程設計，并在設計中體現創新意識。能夠根據食品復雜工程問題，選擇研究路線，設計實驗方案，構建實驗系統，安全地開展實驗，采用正確方法采集實驗數據。針對這樣的畢業要求，授課教師要在講課過程中，引導學生進行產品開發方案的設計，在實驗教學中要體現學生根據實驗要求設計實驗方案，搭建實驗裝置，安全開展實驗過程。但是在傳統的教學模式下，很難達成這樣的目標，這就要求“畜產食品工藝學”課程必須進行教學改革。

我國是一個農業大國，據2022年數據統計，畜牧業產值已占農業總產值的34%，畜牧業是國民經濟的重要組成部分。畜產品精深加工是畜牧業產業鏈的延伸，是提升畜牧業產值的有效途徑。畜產食品工藝學是一門運用現代科學理論與技術研究畜產食品加工生產的學科，研究范圍廣泛，包括肉與肉制品、乳與乳制品、蛋與蛋制品等方面的加工理論和工藝?！靶螽a食品工藝學”課程是食品科學與工程專業的核心課程，是食品加工課程群的主干課程之一，是培養食品科技人才整體知識結構的重要組成部分?！靶螽a食品工藝學”課程的教學改革是培養國際化食品工程師的必要條件。

一、課堂教學改革

“畜產食品工藝學”的理論知識難度不高，可讀性相對比較強，但課程的應用性很強，要求學生將課本知識靈活運用到實際問題的解決過程中。隨著高校教育大眾化，招生人數逐年增加，在大課堂授課中，如果教師還延續以前的“教師講，學生聽”的傳統教學模式及落后的教學內容，將極大地影響“畜產食品工藝學”課程的教學效果。

（一）翻轉課堂

翻轉課堂起源于美國，是提倡“學習知識在課外、內化知識在課內”的一種新的教學模式，顛覆了傳統教學中教師課堂講授、學生課后回家復習的模式［1］。通過翻轉課堂，學生的學習變得“以生為本”，學生可以在課前選擇任意的時間和地點學習教師上傳至網絡的課程材料或完成教師指定的預習內容，而在課上，通過教師對所學知識的指導進行消化、吸收，并當場完成作業及開展課堂交流等活動。課后，學生通過完成教師指定的任務，達到對所學知識的掌握及應用。

在“畜產食品工藝學”翻轉課堂開展過程中，教師提出一些重要的知識點，在課前讓學生帶著問題預習，并引導學生通過文獻閱讀對相關問題進行深入了解。例如，在講授發酵乳加工技術時，針對低溫酸奶和常溫酸奶兩大市售主流發酵乳產品，采用翻轉課堂的授課模式，課前讓學生查閱相關資料，提前了解兩類酸奶在產品特點和營養特性方面的差異，然后通過課堂的理論教學和學生小組討論，使學生掌握兩種產品所采用的加工原理、加工工藝及技術參數的不同，課后學生再通過實踐活動，將理論知識應用于生產實踐，在實際生活中觀察兩類產品的口感、包裝形式及市場銷售的差異，加深對兩類產品的理解，達到學以致用的目的。通過開展“課前—課中—課后”翻轉課堂的教學理念，不僅能夠合理利用學生課外的時間，發揮學生的主觀能動性，提高知識的內化，增加學習效果，鍛煉學生的語言表達能力和團隊協作能力，還能潛移默化地訓練學生的文獻檢索和科技論文閱讀等能力。

翻轉課堂將傳統的教師講、學生聽的授課方式轉變為以學生為主體的新型課堂教學模式。翻轉課堂要求教師能夠通過一兩個問題凝練某一章節的重點知識，梳理知識脈絡，并且對該內容所涉及的最新研究動態有一定了解。翻轉課堂要求學生具備通過查閱文獻獲取專業知識的能力、深入市場進行產品調研的能力、團隊協作能力和良好的語言表達能力，而這些能力也正是工程教育專業認證所要求學生具備的能力。因此，在工程教育專業認證背景下進行翻轉課堂授課，是食品科學與工程專業教學改革所必須經歷的。

（二）課程思政

習近平總書記在全國高校思想政治工作會議上提出，要用好課堂教學這個主渠道，思想政治理論課要堅持在改進中加強，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發展需求和期待，其他各門課都要守好一段渠、種好責任田，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協同效應，把立德樹人作為教育的根本任務的一種綜合教育理念［2］。課程思政要培養學生的政治認同、家國情懷、文化素養、法規意識、道德修養、職業理想和職業道德。

在“畜產食品工藝學”的教學過程中，思政元素的引入非常關鍵。如在講授乳原料的質量控制時，可以引入2008年轟動國內外的三聚氰胺奶粉事件。人們在購買奶粉或鮮奶時會關注蛋白質含量，認為蛋白質含量越高該產品營養越好，品質越高。但乳及乳制品中蛋白質含量的國標檢測方法為凱氏定氮法，該方法通過測出乳制品的含氮量來估算蛋白質含量。但該方法的致命問題是將所有的氮量都能測定出來，因此一些無良商家就開始向乳及乳制品中添加三聚氰胺以提高蛋白質的含量。三聚氰胺是一種三嗪類含氮雜環有機化合物，是一種化工原料，用于生產塑料。其含氮量高達66%，白色結晶粉末，無味。該物質如果被添加到乳制品中，會極大地提高乳制品的蛋白質含量。但是三聚氰胺進入人體后，會水解生成三聚氰酸，三聚氰酸和三聚氰胺結合形成大的網狀結構，造成結石，嬰幼兒大量攝入會引起泌尿系統疾病，嚴重的可導致死亡。因此，三聚氰胺從未被允許添加到食品中，更不用說添加到嬰幼兒食品中。在教師講述完該事件后，向學生強化道德意識，這樣傷害人類健康的事情堅決不能做，更不能做傷害嬰幼兒的事情。首先，告訴學生在任何一個行業中都應該有職業道德。其次，讓學生思考，為什么不法商家會想到將三聚氰胺加入奶制品中以提高蛋白質含量呢？就是因為我們的蛋白質國標檢測方法的不健全、有漏洞，讓壞人鉆了空子。那么作為學習科學知識的大學生，我們要提高自身的科學素養和職業技能，研究食品分析檢測方法的優點和缺點，力爭完善各類食品檢測方法，以捍衛食品安全法律法規。通過該案例的講述與分析，培養學生的職業道德、文化素養及法治意識等。

又如在肉品加工中，教師講到中式肉制品的加工時，可以引入民族自信的教育。從中式肉制品的加工工藝及產品特點上，分析中式肉制品區別于西式肉制品的優勢，以加強學生對本土產品的喜愛，培養其愛國主義情懷和民族自信心。同時，讓學生回想小時候過年時媽媽總要做臘肉、臘腸等，喚醒他們的思鄉之情，提醒學生在大城市求學的同時，別忘記在老家有牽掛自己的父母，有空常回家看看。在這個思政元素上，培養學生的家國情懷。一個人只有懂得感恩父母、感恩祖國，才能成為回報父母、建設祖國的人。

此外，在“畜產食品工藝學”教學過程中，還有很多可以挖掘的思政元素，如我們從肉的發色原理、護色方式上，可以聯系到目前通用的肉制品發色及護色添加劑——亞硝酸鹽。該物質的使用量是有嚴格限定的，如果超過限量，就會造成致畸、致癌、致突變的嚴重后果，作為食品專業的學生，一定要具備基本的職業道德，要嚴格遵守食品安全法律法規。

二、實驗教學改革

工程教育專業認證要求食品科學與工程專業培養能夠解決食品復雜工程問題的工程師，因此在實驗教學中要求培養學生選擇研究路線，設計實驗方案，構建實驗系統，安全地開展實驗，采用正確的方法采集實驗數據、分析實驗結果及得出正確結論的能力。而傳統課程實驗要求學生按照實驗講義中的操作步驟完成實驗，是一種驗證型的實驗教學，傳統的實驗教學顯然不能達成工程教育專業認證的目標，因此實驗教學也需要改革。

在實驗教學過程中，我們將教學同樣分為課前、課中和課后，課前要求學生根據教師給定的實驗題目查閱文獻，自行設計實驗方案，學習在實驗過程中可能涉及的實驗設備的使用方法。在實驗課上，先由各實驗小組代表匯報其實驗方案，教師判斷具體方案的可行性，給予同意開展實驗或修改方案后開展實驗的意見。針對第二種意見，教師應當給出可行性建議，幫助學生及時修改實驗方案。此外，各組學生根據自己的實驗方案進行實驗操作，包括正確搭建實驗裝置、采集數據等。以醬鹵肉制品開發的實驗為例，為適應不同人群需求，開發一款嫩化型醬牛肉。該實驗的目的是開發一種新型肉制品，該肉制品適宜咀嚼能力不強、消化能力較弱的人群。當學生接到這樣實驗任務時，首先，需要思考影響肉嫩度的因素，得出肌原纖維的形態是關鍵因素如何破壞肌原纖維的組織結構，通過查閱文獻得出蛋白酶酶解是最佳方法。其次，各實驗小組根據自己查閱的文獻，設計采用什么樣的蛋白酶，以及酶的濃度、酶解溫度、酶解時間，并將這些因素都設計在實驗方案中。然后，各實驗小組制作PPT，在實驗開始前向教師匯報，教師同意后方可開展實驗。該試驗的嫩化型醬牛肉研制出來后，嫩度是一個關鍵評價指標，除感官品評外，還需要用質構儀來測定剪切力。因此，質構儀的搭建和正確使用，也是這個實驗考核學生的指標。要求學生能夠正確操作質構儀，導出剪切力數據，并且對數據作圖分析，并得出最終結論。實驗課后，學生正確書寫實驗報告，分析并討論實驗結果。

新的實驗教學模式對學生提出了更高的要求，不僅要學會通過查閱文獻設計實驗方案，還要求小組成員能夠合理分工，協作完成實驗。新的實驗教學模式，不僅能夠培養學生查閱文獻的能力和鍛煉團隊協作能力，還能培養學生的科研素養。在傳統的驗證型實驗中，學生只是重復實驗結果而已，無法訓練學生的創新思維能力，而新的教學模式能夠培養其開發設計新產品的能力，符合工程教育專業認證對食品本科生的要求。

三、評價方式改革

課程教學模式的改革要求評價方式進行改革，以合理評價學生的學習效果和提升學生的學習動力。閉卷考試是傳統的考核方式，能夠衡量學生對所學知識的掌握程度，且相對客觀公正。但是閉卷考試也存在一定的弊端，如很難評價學生是否能將所學知識運用于解決復雜的食品工程問題的能力，且對于一些僅靠死記硬背就能得高分的現象無法抑制。因此，在新的教學模式下需要新的課程評價方式，一方面，能夠切實衡量學生各方面能力的培養情況；另一方面，能夠公平公正地考核學生對“畜產食品工藝學”課程的課程目標達成情況。

新的教學改革模式下首先需要改革的是實驗考核方式，此前“畜產食品工藝學”課程的實驗考核僅參考實驗報告的完成情況評分，無法評價學生在課前是否查閱資料確定實驗方案的過程，以及學生對實驗的參與程度等。因此，在新的教學改革模式下，教師在實驗的考核方式上引入了實驗方案匯報評分、實驗報告評分、實驗參與程度評分等三種機制，最終實驗的總成績中三種機制的比例分別為30%、40%、30%。實驗方案匯報評分反映了學生查閱科研文獻、總結概括現有技術并創新地提出自己的實驗方案的能力；實驗報告評分反映了學生的實驗結果；實驗參與程度評分反映了學生在小組實驗過程中的團隊合作能力和動手能力。以上三種機制能夠更加全面地反映學生對實驗的掌握程度，是對工程教育專業認證所要求的培養食品工程師所具備實驗能力的體現。

“畜產食品工藝學”課程考核方式包括閉卷考試、實驗成績、課堂匯報及作業（或產品調研）成績，在總分中的比例分別為50%、20%、20%、10%。閉卷考試反映了學生對所學基礎知識的掌握情況；實驗成績反映了學生的科研能力和團隊協作能力；課堂匯報反映了學生查閱資料總結匯報的能力和語言表達能力；作業（或產品調研）成績反映了學生在市場上調研產品、分析總結及團隊協作的能力。

結語

在工程教育專業認證背景下，食品科學與工程專業努力培養能夠解決食品復雜工程問題的工程師。通過“畜產食品工藝學”的教學改革，教師發現翻轉課堂能夠很好地調動學生學習的積極性，以生為本，提高學習效率；課程思政能夠很好地培養又紅又專的食品專業人才；實驗教學改革，能夠培養學生善于思考、勤于動手及科學嚴謹的能力，同時培養團隊協作精神?！靶螽a食品工藝學”課程改革是在工程教育專業認證的背景下，保證食品科學與工程專業人才培養質量的重要環節，也能夠為其他同類課程的教學改革提供借鑒。

參考文獻

［1］容梅，彭雪紅.翻轉課堂的歷史、現狀及實踐策略探析［J］.中國電化教育，2015（7）：108-115.

［2］習近平在全國高校思想政治工作會議上強調 把思想政治工作貫穿教育教學全過程開創我國高等教育事業發展新局面［N］.人民日報，2016-12-09（1）.

Exploration on Curriculum Teaching Reform under the Background of Engineering Education

Certification： Taking Livestock Food Processing Technology as an Example

CHENG Ni， ZHANG Ying， GAO Hui， CAO Wei

（College of Food Science and Technology， Northwest University， Xian， Shaanxi 710069， China）

Abstract： Engineering education certification requires food science and engineering majors to culture food engineers who can solve complex food engineering problems. “Livestock Food Processing Technology” is one of the important core courses of food science and engineering. Traditional teaching methods on this course can not meet the requirements of engineering education certification. Therefore， teaching reform is needed. This paper discussed the classroom teaching reform， the experimental teaching reform and the evaluation methods reform in order to study the teaching reform of “Livestock Food Processing Technology” under the background of engineering education certification. Importantly， this paper focused on the role of flipped classroom and curriculum ideology and politics in promoting curriculum objectives under the new teaching mode. It will provide reference for the teaching reform of similar courses.

Key words： flipped classroom; curriculum ideology and politics; engineering education certification; teaching reform