






摘 要:在工程教育認證的宏觀背景下,本文對食品化學專業的實踐教育課程進行了深入研究,構建了相應的指標體系。本文采用問卷調查法收集數據,并利用熵值法計算各指標因素的權重值。研究結果顯示,教學方法與手段、教育資源與投入、評價體系與反饋機制等因素對食品化學專業的實踐教育體系具有顯著影響。基于此,本文從優化課程設置、改進教學方法、建立教學質量監控體系以及加強教育資源投入與整合等方面,提出了針對性的改進策略,旨在提升食品化學專業實踐教育課程的質量,增強學生的專業競爭力和創新能力,以適應食品化學領域技術的快速發展和市場需求的變化。
關鍵詞:工程教育認證;食品化學專業;實踐教育;課程體系;專業競爭力
中圖分類號:G642""""" 文獻標識碼:A""""""" 文章編號:2095-9699(2024)06-0127-06
工程教育認證作為國際公認的工程教育質量保障體系,其核心理念在于促進教育與產業的深度融合,確保工程教育能夠滿足社會經濟發展和行業技術創新的需求[1]。食品化學專業是食品科學與工程領域的重要分支,其人才培養質量直接關系到食品安全、營養健康及食品工業的發展。因此,在工程教育認證的宏觀背景下,對食品化學專業實踐教育課程體系進行改革與實踐具有重要戰略意義和時代價值。
當前,食品化學專業的實踐教育課程體系面臨諸多挑戰與機遇。一方面,隨著科技的飛速發展,食品化學領域的新知識、新技術層出不窮。傳統的實踐教育課程體系往往過于注重理論知識的傳授,忽視了對學生實踐能力和創新思維能力的培養,導致學生在面對實際工程問題時顯得力不從心;另一方面,工程教育認證制度的引入為食品化學專業的實踐教育改革指明了方向。它強調以產出為導向,注重學生能力培養和綜合素質提升,鼓勵教育與行業的緊密合作,共同推動工程教育的持續改進[2]。因此,在工程教育認證的指導下,對食品化學專業實踐教育課程體系進行全面而深入的改革,不僅是對現有教育模式的挑戰,更是對未來教育發展方向的積極探索。
1 研究現狀
近年來,隨著全球工程教育領域的快速發展,特別是在工程教育認證體系的推動下,各國高等教育機構紛紛深入改革和探索工程專業的實踐教育課程體系。工程教育認證制度的實施,為食品化學專業的實踐教育注入了新的活力。這種以學生為中心、成果為導向的教育理念深刻改變了實踐教學的方式與重點,促使教育機構前所未有地重視實踐教育[3]。學者們紛紛指出,認證制度不僅是對教育質量的嚴格把關,更是推動教育體系自我革新、適應行業發展的強大動力。美國ABET認證體系和歐洲EUR-ACE認證體系作為國際公認的工程教育標準,均明確強調實踐教育的重要性,要求教育機構緊密結合理論與實踐,為學生提供豐富的實踐機會和真實的項目體驗。這一標準化要求不僅促進了實踐教育內容的規范與統一,還推動了實踐教育方法的創新與發展,使得食品化學專業的學生能夠在校期間就具備與行業接軌的實踐能力和創新思維能力[4]。易招娣[5]進一步指出,工程教育認證制度不僅提升了學生的就業競爭力,還促進了產學研深度融合,為食品化學領域的科研創新和技術進步提供了強有力的人才支撐。陳向東和洪冠新[6]認為,未來食品化學專業的實踐教育應繼續深化與行業的合作,加強實踐教學資源的建設與共享,以更好地適應行業發展的需求,培養具有國際視野和創新精神的優秀人才。
隨著食品化學領域技術的快速進步和市場需求的變化,傳統實踐教育課程體系已難以滿足當前的人才培養需求。趙健[7]指出,當前課程體系普遍存在理論與實踐脫節、實踐環節不足、教學方法單一等問題。這些問題限制了學生實踐能力和創新能力的培養,影響了其未來在食品工業中的競爭力。因此,全面改革實踐教育課程體系已成為提升食品化學專業教育質量的關鍵。不僅如此,在工程教育認證背景下,食品化學專業實踐教育課程體系的改革與實踐已成為當前教育領域的重要課題。通過借鑒國內外先進經驗,結合專業特點和學生需求,制定科學合理的改革方案,并通過實證研究不斷驗證和完善,旨在為食品化學專業的可持續發展注入新的活力。
鑒于此,筆者將從工程教育認證的角度出發,重點探討如何優化課程設置,強化實踐教學環節以及創新教學方法與手段。目的是建立工程教育認證背景下食品化學專業實踐教育課程的科學評價體系,構建一個以學生為中心、注重能力培養、與行業緊密對接的實踐教育課程體系。同時,還將通過實證研究的方式,驗證改革方案的可行性,為食品化學專業的實踐教育提供有力支持。
2 食品化學專業實踐教育課程評價體系構建
2.1 多源數據挖掘
本研究采用多源數據挖掘進行指標篩選。在多源數據挖掘過程中,核心功能在于對數據庫中復雜的信息進行精細化歸類與解析。首先,采用先進的數據挖掘技術對評價數據庫中的每條信息進行分析;其次,設計一套科學合理的評價指標系統,該系統不僅涵蓋食品化學專業實踐教育課程體系改革的各個方面,還融入分解后的評價指標,確保評價過程能夠全面反映教學活動的多維價值。主要實現過程為:
步驟1:構建交互矩陣,匹配評價指標的數據。
步驟2:根據評價指標的數據匹配結果,得到相似的m數據庫,并通過協同濾波矩陣計算不同數據之間的相關系數。計算公式如下:
Simi,j=∑mi=1∑mj=1Iij(Ui-Uj)2(1)
在公式(1)中,Ui和Uj均表示評價指標的特征矩陣,Iij表示評價指標的領域集,Simi,j表示相似度函數,取值范圍在-1至1之間。繼續計算評價指標的特征矩陣Ui和Uj。
Ui=∑mi=1ukiUj=∑mj=1ukj(2)
通過步驟1和步驟2,可以得到指標之間的相關性;篩選出相關性較強的數據構成本文的數據基礎。
2.2 評價指標體系構建
在食品化學專業實踐教育課程體系改革與實踐的指標體系構建中,基于多源數據挖掘的結果,結合工程教育認證背景,借鑒蔣林浩等[8]和林健[9]的研究成果,設計了全面而細致的指標體系。具體指標說明如下:
由表1可知,教育政策與制度環境為實踐教育提供宏觀指導和政策支持,工程教育認證制度的引入不僅為食品化學專業實踐教育指明方向,也促進教育與產業的深度融合。國家政策支持為實踐教育提供資金和資源保障,提升教育質量和水平。
其次,行業需求與變化對實踐教育提出具體要求。隨著食品化學領域技術的不斷革新和市場需求的變化,實踐教育需要緊跟行業步伐,不斷更新教學內容和方法。這要求教育機構密切關注市場動態,加強與企業的合作與交流,確保培養符合行業需求的高素質人才。
教育資源與投入是實踐教育的基礎。師資力量、實踐教學條件和資金投入等方面的差異直接影響實踐教育的效果。優秀的師資力量為學生提供高質量的實踐指導;良好的教學條件為學生提供更多的實踐機會和平臺;充足的資金投入保障實踐教育的順利開展與持續改進。
學生特點與需求不容忽視。學生的學習動力、興趣和能力差異直接影響其實踐學習的積極性。因此,實踐教育應關注學生個性化發展,因材施教,提供多樣化的實踐學習路徑與選擇。
教學方法與手段是實踐教育的核心。創新教學方法和信息技術的應用可以激發學生的學習興趣,提高實踐學習效率。此外多樣化的教學方式還可以滿足不同學生的學習需求,促進其全面發展。
最后,評價體系與反饋機制是保障實踐教育質量的重要環節。科學的評價體系能對實踐教育的效果進行客觀、全面的評價;而有效的反饋機制則能夠及時發現并解決實踐教育中存在的問題,為持續改進提供必要支持。
3 食品化學專業實踐教育課程的評價
3.1 數據收集
本研究涉及的變量多為定性變量,因此數據收集采用問卷調查法。問卷設計采用Likert量表法,對表1中的因素分解變量進行賦值,取值都在1-5之間變化,數值越大表示強度越強。
調查對象選取了安徽大學食品化學專業的教師、學生以及安徽省內食品工業界的相關專家,以確保數據的全面性和代表性。問卷通過線上和線下兩種方式發放,涵蓋省內各市、縣地區、不同層次的科研教育機構和食品生產企業,旨在收集廣泛的意見和建議。本次調查共發放450份問卷,回收有效問卷399份,回收率為88.7%。
由表2可知,男女比例幾乎相等,男性占49.9%,女性占50.1%,這表明樣本在性別上得到了均衡考慮,減少了性別偏見的可能性。樣本覆蓋了廣泛的年齡范圍,但主要集中在18-34歲之間,占總樣本的67.7%。這可能反映出食品化學專業中年輕教師、學生和專家的比例較高。
調查對象涵蓋了食品化學專業的多個利益相關者,包括教師(30.1%)、本科學生(37.6%)、研究生學生(25.1%)以及安徽省內食品工業界的相關專家(7.3%)。這種多元化的職業身份有助于從多個角度收集對實踐教育課程體系改革的看法和建議。
3.2 數據有效性檢驗
為確保收集到的數據具有可靠性和有效性,本研究對問卷數據進行了內部一致性系數檢驗。內部一致性系數是衡量量表內部一致性的常用指標,其值越接近1,表示量表的內部一致性越高,數據越可靠。
分析表3可以看出,食品化學專業實踐教育課程體系各個一級指標和二級指標的內部一致性系數均較高,表明問卷的內部一致性良好,數據具有較高的可靠性和有效性。具體來說,一級指標的內部一致性系數均接近或超過0.8,說明這些指標下的二級指標之間具有較好的一致性和關聯性,能夠較為準確地反映食品化學專業實踐教育課程體系的實際情況。在二級指標中,各個指標的內部一致性系數也維持在較高水平,且“如果刪除該項”后的Alpha值(Alpha if Item deleted)沒有顯著提高,說明每個二級指標都是不可或缺的,對于構建完整的評價指標體系具有重要意義。
3.3 計算權重值
權重值的計算主要采用標準差法,該方法參考原始數據的平均值。通常認為,指標的標準差越大,變異系數也越大,所涵蓋的信息量越大,對應的權重值就越高。按照標準差法計算權重值的公式為:
Whj=θj∑nj=1θj(3)
式中,Whj表示指標的權重值,θj表示標準差。
3.4 結果分析
由表4可知,各影響因素在食品化學專業實踐教育課程體系改革中的重要性相對均衡,其中,教育政策與制度環境、行業需求與變化、教學方法與手段以及評價體系與反饋機制占據較高權重,顯示出這些方面對改革成效具有顯著影響。同時,教育資源與投入、學生特點與需求等因素也不容忽視。
由表4可知,首先,工程教育認證制度和國家政策支持的權重值分別為0.183和0.177,這表明他們對課程體系改革具有至關重要的影響。這反映了政策環境和認證標準在推動教育改革、提升教育質量方面的重要作用。其次,技術革新和市場需求因素的權重值分別為0.164和0.159,說明行業發展的動態變化對課程體系改革具有顯著的導向作用。隨著技術進步和市場需求變化,課程內容也需要調整以適應行業發展新要求。此外,創新教學方法和信息技術應用的權重值分別為0.126和0.121,指出教學方法的革新及信息技術的有效應用對提升教學效果、激發學生學習興趣的重要性。科學評價體系和反饋與調整機制的權重值分別為0.134和0.130,表明建立科學的評價體系和有效的反饋與調整機制對于持續改進教學質量、確保改革措施有效實施至關重要。
3.5 評估流程
本研究基于已構建的評價指標體系及指標權重結果,融合傅翠霞[10]的研究成果,通過BP(反向傳播)神經網絡模型建立食品化學專業實踐教育課程體系評估流程,具體如圖1所示。
4 食品化學專業實踐教育課程的改進策略
本研究從優化課程設置、改進教學方法、建立教學質量監控體系以及加強教育資源投入與整合等方面提出針對性建議,以改進食品化學專業的實踐教育課程。
4.1 優化課程設置,強化實踐教學環節
在工程教育認證的背景下,優化食品化學專業課程設置并強化實踐教學環節是提升教育質量的關鍵。首先,應緊密跟蹤食品化學領域的最新發展趨勢,動態調整課程內容,以確保課程體系的時效性和前瞻性。可以增加關于新興技術(如納米技術在食品中的應用、食品組學與大數據分析等)的選修課程,以拓寬學生的知識視野。同時,通過增設實驗課、項目實訓、企業實習等實踐教學環節,使學生在真實或模擬的工作環境中應用所學知識,提升其動手能力和解決實際問題的能力。此外,與企業合作開發實踐課程,將企業的真實案例和項目引入課堂,使教學內容更加貼近行業實際,增強學生的就業競爭力。
4.2 改進課程教學方法,豐富教學手段
為了激發學生的學習興趣和主動性,必須不斷改進教學方法并豐富教學手段。一方面,可以采用翻轉課堂和混合式等新型教學模式,讓學生在課前通過視頻、閱讀材料等自主學習基礎知識,課堂時間則用于分組討論、解決問題和深度學習。這樣的教學模式有助于培養學生的自主學習能力和批判性思維能力。另一方面,應充分利用現代信息技術手段,如虛擬現實(VR)、增強現實(AR)等,為學生提供沉浸式學習體驗,進而提高教學效果。
4.3 建立健全教學質量監控環節,完善反饋機制
為確保食品化學專業實踐教育課程的質量,須建立健全的教學質量監控體系。這包括制定明確的教學質量標準和評估指標,定期對實踐教學環節進行檢查和評估。同時,建立學生、教師及企業等多方參與的教學反饋機制,及時收集和分析反饋信息,并針對存在的問題進行整改和優化。通過組織教學觀摩、同行評議等活動,促進教師之間的交流與合作,共同提升教學水平。此外,應將教學質量監控結果與教師的績效考核掛鉤,激勵教師積極參與教學改革,不斷提高教學質量,形成閉環的教學質量監控與反饋機制,為食品化學專業實踐教育課程的持續改進提供保障。
4.4 加強教育資源投入與整合,夯實創新教育基石
加強教育資源投入與整合是提升食品化學專業實踐教育質量的重要保障。一方面,應加大對實踐教學設施的投入力度,建設先進的實驗室、實訓基地和科研平臺,為學生提供良好的實踐環境。同時,注重教學資源的維護與升級,確保其持續滿足教學需求。另一方面,積極整合校內外教育資源,加強與行業、企業、科研機構等外部單位的合作,共同推動實踐教育的發展。通過共建實驗室、聯合培養項目和產學研合作等方式,引入外部優質教育資源,拓寬學生的實踐渠道與視野。此外,還應加強教師隊伍建設,通過引進高層次人才和培訓現有教師等方式提升教師的整體素質和實踐教學能力,為創新教育提供堅實的人才支撐。
參考文獻:
[1]陳新忠,張亮.德國一流農科專業建設與人才培養的經驗與啟示:以霍恩海姆大學有機農業和食品系統專業為例[J].高教探索,2018(6):74-80.
[2]胡德鑫,逄丹丹.中國高等工程教育百年發展史回眸:歷史演進、變革邏輯與未來趨向[J].高校教育管理,2023,17(6):100-113.
[3]馬小媛.高校食品專業課程思政教學改革探索[J].山西財經大學學報,2023,45(S2):297-299.
[4]楊冬,林健.五大卓越:美國一流大學工程人才培養模式的透視與啟示:以普渡大學為例[J].現代大學教育,2023,39(6):60-71.
[5]易招娣.再談新時代高等工程教育改革:以顛覆性技術為視角[J].高等工程教育研究,2024(4):111-116.
[6]陳向東,洪冠新.國際科技競爭環境下高等工程教育改革大勢:新工程教育十大革新理念[J].中國軟科學,2024(1):1-11.
[7]趙健.大學生職業定位分析方法研究:以食品科學與工程專業學生為例[J].學校黨建與思想教育,2019(3):71-74.
[8]蔣林浩,張艷鹿,楊光.基于數字孿生與仿真推演的工程教育深度學習模式構建研究[J].中國電化教育,2024(8):118-125.
[9]林健.中國特色、世界水平工程教育學學科建設的路徑分析[J].中國高等教育,2024(2):54-58.
[10]傅翠霞,羅亦泳.基于高斯過程機器學習算法的高校課堂教學質量評價模型[J].東華理工大學學報(社會科學版),2018,37(4):394-397.
責任編輯:周瑜
Research on the Evaluation of Practical Education Courses in Food Chemistry
YAN Chao
(School of Life Sciences, Anhui University, Hefei 230601, China)
Abstract:Against the macro background of engineering education accreditation, this paper conducts an in-depth study on the practical education courses in Food Chemistry, and constructs the corresponding indicator system. Data are collected through questionnaires and the entropy method is employed to calculate the weight values of various indicator factors. The research results show that factors such as teaching methods and means, educational resources and investments, evaluation systems and feedback mechanisms have a significant impact on the practical education system of Food Chemistry. Based on this, this paper proposes targeted improvement strategies in terms of optimizing the course settings, improving teaching methods, establishing a teaching quality monitoring system, and strengthening the investment and integration of educational resources. The aim is to enhance the quality of practical education courses of Food Chemistry, strengthen students' professional competitiveness and innovation abilities, and enable them to adapt to the rapid technological advancements and changing market demands in the field of Food Chemistry.
Keywords:engineering education accreditation; Food Chemistry; practical education; curriculum system; professional competitiveness
基金項目:教育部產學合作協同育人項目(230704631183929,240701414315703);安徽大學校級質量工程項目(2024xjzlgc087)
作者簡介:閆 超(1993—),男,安徽合肥人,博士,講師,主要從事食品安全檢測與分析研究。