新工科與工程認證背景下“食品添加劑”教學改革探索

李海芹，杜 娟，劉利強，謝嬋媛，常世敏

（河北工程大學生命科學與食品工程學院，河北邯鄲 056000）

近年來，國內越來越多的高校以新工科與工程認證為背景，結合OBE 理念，以推動工程認證為目標[1]，相繼對“新工科”的教學模式、實驗實踐和課程改革進行了探索和研究[2]，通過對專業核心課程不斷的探索和實踐，推動了工程教育改革，推進了“新工科”的建設和發展，也滿足新工科和工程教育認證的適應度[3]。

作為食品科學與工程專業的核心專業課程，“食品添加劑”課程涉及多學科、偏應用型，內容包括原料貯運保鮮、加工與質量控制、副產物天然產物提取、新產品研發、食品安全等在內的食品全產業鏈環節。并與“食品工藝學”“食品化學”“食品分析”“食品微生物”等多門主干課程在食品科學與工程專業課程體系中緊密聯系[4]，對食品專業學生工程能力的培養具有重要作用，具有知識點繁雜、綜合性強、應用性強等特點[5]。

“食品添加劑”實施教學改革與實踐，旨在以OBE 模式推進食品科學與工程專業工程教育實踐活動，培養大學生適應新工科和工程教育的學習能力、創新能力、工程設計能力和研發能力，提高大學生工程能力[6]。

我國大多數高校傳統的“食品添加劑”課程教學內容以純理論課教授為主，課程教學多是典型的知識灌輸型模式，最大的缺陷是缺乏綜合性、創新性和工程能力培養。這種傳統的教育模式，培養出的大學生不具備新工科和工程背景所要要求的能力，使學生只能掌握書本中的知識，到實際工作中一旦出現變數很難快速反應，不能及時處理實際生產中所遇到的問題，導致學不能致用。因此，傳統的教學模式已不能滿足新工科形勢下對食品專業學生培養目標的支撐，亟需對“食品添加劑”教學模式進行改革和探索。

1 課程目標改革

工程教育認證通用標準明確了12 個畢業要求指標觀測點，畢業要求指標觀測點的達成需要有課程目標作支撐[7-8]。課程目標是指導編寫“食品添加劑”的核心指導原則。確定“食品添加劑”課程目標，先要明確“食品添加劑”課程與畢業要求的對應關系[9]，才能保證課程教學中能體現這些要求。結合畢業要求，設置4 個課程目標。

1.1 課程目標

（1） 掌握食品添加劑的種類、基本概念、作用機理、特性、安全性、使用范圍及使用方法，能夠熟練識別食品標簽上食品添加劑的種類和用途。

（2） 掌握一定的工藝設計及相關食品添加劑的正確使用，能夠針對食品加工中出現的問題進行分析并提出解決的方案。

（3） 了解國內外食品添加劑的定義、作用、安全及國內外食品添加劑標準體系、評價體系和行政許可等管理體系特點，強化法制觀念，明確食品添加劑的正確使用必須遵從食品添加劑相關標準和法規。

（4） 培養學生具有較強的社會責任感，能為食品行業把好食品質量關、食品安全關。

1.2 課程目標與畢業要求對應關系

課程目標與畢業要求對應關系見表1。

表1 課程目標與畢業要求對應關系

表2 課程總成績考核

2 教學內容改革

2.1 增加課程思政內容

以案例的方式選取近年來的食品安全熱點問題引入課堂教學，通過分析食品安全相關案例，找出問題的原因、社會危害的程度，解決的方案和措施等，從而引出食品安全法。讓學生直觀地認識到食品添加劑引發的食品安全問題，不僅是食品從業人員的道德問題，更涉及到法律層面，從而加強正面思想的灌輸，通過案例的方式，使學生理解食品添加劑安全使用的重要性，幫助學生樹立誠實守信的道德品質，樹立食品安全的法制意識[4]。

2.2 增加應用篇，結合食品標簽講解食品添加劑

與OBE 的教學理念不符的是，“食品添加劑”課程理論知識非常枯燥，學生聽課效率不高，學習主動性不強。食品添加劑與人們日常生活緊密相關，選取學生平常喜歡的食品，以其食品標簽為案例，講解食品添加劑在該類食品中的作用、意義、用量范圍及使用安全性，教會學生讀懂食品標簽上的食品添加劑，發現美味背后的秘密，科學地選購食品。例如，教師列舉橙汁飲料中的胡蘿卜素、葡萄水果飲料中的葡萄皮紅，醬油、可樂、酸梅湯中的焦糖色素等，引出天然色素的內容，講完這一章后，拿出相應的標簽讓學生指出該標簽配料表中的食品添加劑，其在該食品中作用，如果不添加，會出現什么問題，同時增加課下作業，調研添加該類食品添加劑的食品并了解該類食品的加工工藝，通過應用篇內容的增加，不僅增加學生學習課程的興趣，還有助于學生食品配方創新和研發。

2.3 合理增加教學實踐內容

“食品添加劑”是一門應用性較強的課程，在配方設計中尤其重要[10]，每屆學生的畢業論文的配方設計占到50%以上，但是大四的學生對配方設計依然很陌生，開題報告中畢業論文設計非常困難，因此，在該課程中增加實踐內容，可根據配方設計選擇適宜的食品添加劑，并能正確使用，在設計過程中考慮創新點，以解決相關食品工程問題[11]。

每學期初針對食品添加劑相關的食品研發項目進行不同模塊的設計。例如，功能食品的研制開發、冷凍飲品的研制、焙烤食品中的應用研究、肉制品的加工品質控制等項目，把這些項目進行公布，4～5名學生為一組，對所選模塊進行設計，利用食品添加劑解決食品研發中的主要問題，提高食品的品質，也可以申請自選食品工程問題，在課程結束前完成并在最后1 周以小組為單位提交項目報告并進行匯報。此外，還可以鼓勵選課學生參與食品添加劑方向的研究課題，如大學生創新實驗計劃項目、研發新型食品添加劑，研制復配食品添加劑等，在實踐中激發學生的創新思維，培養學生創造能力。

3 考核方式改革

3.1 考核方式

考核環節包括課程學習過程考核和期末考試，過程性考核將有所增加，其中課程過程性考核將占到整個考試分值的40%，分別由課堂表現、觀看視頻、線上測試、課后作業和實驗情況進行評定；期末考試成績占總成績的60%。

課程總成績考核見表1。

3.2 考核內容多元化

在內容的選擇上，為了考核學生綜合運用所學課程知識分析問題和解決問題的能力。在平時考試中，除傳統課程知識點外，增加了試題的難度和挑戰性[12]。

4 教學方法與組織形式的改革與創新

4.1 問題驅動法

問題驅動教學法是以學生為主體，以食品專業領域內問題為核心，讓學生圍繞問題尋求解決方法[13]，如抗氧化劑這一章，提出5 個問題，什么食品的氧化、食物氧化有什么危害、有什么方法防止氧化、抗氧化劑有什么優勢、抗氧化劑的種類有哪些，引出所講的內容，并且從生活現象入手，介紹油脂氧化帶給消費者帶來的不愉快體會，引出抗氧化劑的在食品加中的必要性。

4.2 啟發式和引導式教學方法

對重點內容進行有選擇性地講授，同時對學生進行啟發和引導，使學生在聽課過程中不斷地思考，拓寬思維，把食品添加劑和其他所學課程緊密聯系，從而使學生集中注意力認真聽課，提高聽課效率，采取有效的方法，培養學生自主學習細節化內容的能力。授課過程中思維導圖的使用，能夠有效幫助學生梳理課程內容框架，串聯起零散的知識點，對課程內容的重點或難點做到心中有數。例如，如何評價一種食品引出食品的品質，食品的品質評價包括什么：色、香、味、形、養用什么食品添加劑來改善：食品色素、食品發色劑和食品漂白劑等內容。

4.3 互動式教學方法

在人工智能與互聯網時代，通過小組討論、教師點評、學生互評、學生自評等方式，打破學習互動的空間限制，通過線上線下互補，借助雨課堂、學習通、QQ 語音等多元化的網絡教學方法平臺，完成課堂教學，同時利用以上平臺進行更多課堂互動，如隨機點名、搶答、主題討論、課堂提問、問題講座等，從而活躍課堂氣氛，提高教學效果。

4.4 以學生為中心的教學模式

傳統的教學方式一般以教師為中心，師生間很少交流，學生被動地接受知識，課堂教學枯燥乏味，往往缺乏學生的參與性和互動性[13]，學生缺乏發現問題的能力和分析問題的能力，難以培養學生的創新思維。以學生為中心的教學模式，采用啟發、參與、翻轉課程等多種形式，由教師在課程學習中對基礎知識點進行講解，在教師的指導下，學生逐漸占據主體地位，學生會獨立思考，發現問題、提出問題，進而對解決方案進行分析和設計，學生學習積極性顯著提高。無論是具體的教學設計還是實施，都是為了促使學生達到學習效果而展開。例如，提出問題：蘋果汁在加工后出現了褐變，請解釋褐變的原因并寫出解決措施，這滿足了課程目標2 中的內容，掌握一定的工藝設計及相關食品添加劑的正確使用，能夠針對食品加工中出現的問題進行分析并提出解決的方案，學生為了找到正確答案，進行大量的文獻查閱和對課本的深入學習，在這個過程中獲得成就感，激發對“食品添加劑”課程的學習興趣。

5 教學特色

5.1 教育理念創新

積極推廣“以科研促教學，以教輔科研”，以新工科和工程認證為背景，結合OBE 理念[13]，將食品添加劑的最新研究成果和未來發展趨勢介紹給學生，增強團隊意識，鼓勵學生積極參與教師科研項目，同時注重對學生創新思維的啟發和創造能力的培養，通過科研實踐進行科技創新。培養具有新視野、新思路，為新工科服務的創新型人才，鼓勵學生以“互聯網+”大學生創新創業大賽形式參與食品添加劑方向研究課題[14]。

5.2 教學內容創新

基于工程認證和新工科的要求，教學內容改革創新必須輔以教學實施過程的創新，同時優化教學內容，以保障教學效果實現和培養目標的達成。

教學內容增加了從食品標簽識別食品添加劑、食品配方設計與創新及根據加工產品進行感官評價，找出問題并提出改進措施，強化綜合性和工程性。內容涉及加工和質量控制，副產物天然產物提取，研發新產品以及原料貯運與保鮮等方面的內容。最終提高了學生的創新能力、應用能力。

5.3 教學過程創新

教學過程分為課前、課堂和課后3 個部分進行。課前內容主要包括：以教師為主體，精心選擇和設計教學內容，優化課程知識點制定課前預習指導，學生根據教師指導，在學習通平臺自行學習課程內容，觀看食品添加劑慕課視頻并完成線上知識點測試。課堂上以學生為主體，分重難點講解，融入課程思政，并通過課堂討論、課堂測試等環節鞏固知識。課后在學習通進行討論，及時安排作業并進行課后測試，進一步鞏固所學內容。

教學過程中基于新工科與工程認證的背景，結合OBE 理念，以目標為導向，課程目標與畢業要求相契合，課程目標與畢業要求指標點的對應關系如何落實到教學過程中，通過案例和配方設計，對設計的配方進行制作，并對制作產品進行感官評價，找出問題并提出改進問題的措施，注意強調食品添加劑在加工中的安全問題，滿足培養目標4：培養學生具有較強的社會責任感，能為食品行業把好食品質量關、食品安全關。

5.4 教學手段創新

利用學習通的活動功能，打破空間上的學習互動限制，課堂隨機選、隨堂測、課下考、討論和答疑、線上線下互補。采取互動式、案例式、食品標簽和小組合作等方式改進教學模式和教學手段。對重點內容進行有選擇性的講授，同時對學生進行啟發和引導，采取有效的方法，從而調動學生學習的積極性，培養學生自主學習細節化內容的能力。

5.5 考核方式創新

在課程的考核上，改傳統的卷面考核方式為2 個部分：期末考核評價和過程性評價，增加了過程性評價比例。增加分析和解決問題、標簽識別和食品添加劑應用內容在期末考試中的比例，提高學生應用食品添加劑能力的訓練力度。過程性評價主要包括課堂表現、動手操作、課后作業、調研報告和創新能力等，提高學生主動學習和深入思考的能力，在學生學習實踐活動中，注重學生的創新應用能力。

6 結語

食品專業學生的持續學習能力、創新能力、設計能力和實踐能力的培養，是新時期食品專業院校在新工科和工程認證背景下，結合OBE 理念進行人才培養的重任。通過課程目標、教學過程、考核方式、教學方法等內容的改革，轉變傳統教學理念，使教學內容、教學手段多樣化，真正把創新創業和課程思政等內容融入到“食品添加劑”的課程培養體系中，以達到培養目標的要求。對“食品添加劑”課程進行改革實踐，探索食品專業新型工科建設模式，滿足新型工科的教育需求，為食品領域新型工科人才需求尋求有效途徑。通過改革實踐，激發學生的學習主動性，提高教學質量，提升學生工程實踐能力，為社會培養更多食品科學與工程專業的優秀人才。