谢贞建, 唐远谋, 颜 军
(成都大学生物工程学院,四川成都 610106)
基于“卓越工程师教育培养计划”的食品分析实验课程改革
谢贞建, 唐远谋, 颜 军*
(成都大学生物工程学院,四川成都 610106)
为推进“卓越工程师教育培养计划”的具体实施,分析了食品分析实验课程在食品科学与工程专业卓越工程师培养中的地位与作用。系统研究了食品分析实验课程教学内容、教学方法与手段的改革,构建了具有工程特色的食品分析实验教学体系。使学生在提高基本技能的基础上,提高其自主思考和创新设计能力、工程实践能力、与人协作的能力,以更好地完成卓越工程师的培养目的。
卓越工程师;食品分析实验;设计性实验;教学改革
“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是教育教学的一次重要变革,其目的在于培养造就一大批创新能力强、适应社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,以促进我国迈向工程教育强国[1]。“卓越计划”项目的出台得到了全国各高校的高度重视和积极响应[2-3]。
成都大学于2010年获得教育部批准成为第二批“卓越工程师教育培养计划”试点高校,食品科学与工程专业成为学校首批试点专业。为配合培养目标的实施,将“卓越计划”融入到教学中去,特别是实践教学环节,进行了有益的尝试。通过对食品分析实验实践教学体系的构建,实验教学内容、教学手段、成绩考核方式等方面的改革,培养学生综合运用所学知识的能力,提高其技术分析解决工程实践问题的能力,增强综合能力与创新能力的培养。
食品分析实验课程是科学性、技术性、实践性很强的专业课,是食品科学与工程、食品质量与安全专业的必修课,在这些专业的课程体系中处于核心地位,对于食品科学与工程专业、食品质量与安全专业人才培养目标的实现至关重要[4-5]。食品分析实验是建立在分析化学和现代仪器分析基础上的一门综合性很强的课程,其主要研究食品加工过程中食品原材料、辅料、半成品和成品品质的评定。
在“卓越计划”培养背景下,食品分析实验教学的作用就是让学生掌握基本的物理、化学、仪器分析检测方法,能够对食品中营养成分、安全性成分进行分析。同时,通过自学能力和创新能力的培养,将工程思想和工程意识教育贯穿于整个教学活动中,使学生的工程能力和综合素质得到提升,为培养卓越工程师后备人才奠定良好的基础。
不断更新和优化教学内容是教学改革永恒的主题。近年来,以四川省生物医药基础实验教学中心为平台,学院对食品科学与工程、食品质量与安全专业的专业必修课程“食品分析实验”进行了改革。
2.1 优化整合教学内容,构建“基础-综合-创新设计”实践体系
针对以前食品分析实验课程教学内容中基础验证性实验较多,而几乎没有综合性、设计性实验的情况,对实验内容进行了适当的调整。减少基础验证性实验项目,增加综合设计性的实验项目,从而构建基础验证性-综合性-创新设计性相结合的实践教学体系。目前,食品分析实验总共32个学时,食品中水分、还原糖、总酸氨基酸态氮、脂肪、蛋白质等一般营养成分分析的项目占18学时,食品中限量元素、食品添加剂的测定占8学时,食品质量检测综合设计实验占6学时。综合设计研究性实验的学时数接近总学时的50%。
2.2 加大现代分析仪器实验项目的比例,与时代接轨
食品分析检测技术和手段发展迅速,仪器分析在食品分析中的应用越来越广泛,是目前食品分析的一种趋势。因此,在保证食品分析基本内容经典方法检测的同时,要适当减少重复的化学分析方法项目,增加仪器分析方面的实验内容。在近两年的食品分析实验中,增加了高效液相色谱法同时测定饮料中苯甲酸钠、山梨酸钾、糖精钠的含量,原子吸收分光光度法测定食品中微量元素含量等项目,使学生能够更多地熟悉现代分析仪器,掌握现代分析技术。同时,这些项目贴近生活,极大地激发了学生的兴趣,使其变被动学习为主动学习,实验效果得到很大提高。
2.3 开设综合设计实验,强调创新能力的培养,强化标准意识
对于知识运用能力的培养,采用任务式教学。给定一个项目,由小组从设计到实施全程参与完成。知识运用能力是指学生灵活运用所学的知识解决实际问题的能力[6]。这部分能力的培养主要体现在设计实验。设计实验过程极大地培养了学生解决实际问题的能力及协作能力,是卓越工程师培养的关键。食品质量检测综合设计实验采用实验小组的形式给学生布置任务,4~5人一组,每个班分为8组,从食品大类中选取常见且具有代表性的8类食品,抽签决定各组实验的实验原料。然后根据各组抽取到的食品类别确定原材料。在接下来的文献资料的查询、实验方案的设计、实验原料的购买、实验试剂的准备、样品的处理、实验的实施、数据的处理、检测报告的给出,均由学生自主确定,在教师的指导下完成。
在实验方案的设计过程中,强化学生的标准意识。要求学生设计实验时必须参考最新的国际标准、国家标准、行业标准或地方标准,以确定需要检测的项目及指标。通过网络与老师交流、讨论,必须经老师认可后方能进行下一步实验。实验准备和具体操作均由学生小组成员配合完成。在这个过程中,既锻炼了学生的基本技能,又提升了学生解决实际问题的工程实践能力,同时充分锻炼了学生之间相互协作的能力。这种做法与“卓越计划”的培养相融合,避免了实验的千篇一律,极大地提高了学生实验的积极性,锻炼了学生分析问题、解决问题的能力。
3.1 引入现代化教学,强化学生课外学习
传统教学一般采用教师现场讲解和操作示范的方式,将实验原理、实验目的、方法步骤等内容写在黑板上,上课时教师再讲一遍,这样的方式抑制了学生思维能力的发展和创新。网络教学是一种新的教学辅助手段,极大地丰富了教学资源,拓展了教学空间。根据各个实验最新的标准方法、国内外最新研究进展制作了多媒体课件,课件辅以图片、动画的形式,更形象地展示整个实验过程,增强了实验讲解的直观性。另外,还制作了网络教学平台课程,涵盖了课程介绍、教学大纲、教学日历、教学材料、答疑讨论、课程问卷、教学笔记、个人资源、课程作业、试题试卷库、在线测试等项目。学生可以在课下通过网络下载教师提供的资料进行学习。特别是一些实验操作的规范操作视频,学生课后下载学习,极大地规范了实验操作。
3.2 创新性地进行实验教学,以解决问题为中心
教学的目的不仅仅是让学生具有获取知识的能力,还要培养其自我学习、终身学习的能力,更重要的是使其具有创新思维与能力[7]。在综合设计实验环节,强调以解决问题为中心,教师给定选题范围,学生查阅文献资料、设计实验方案、准备实验、实验具体实施、数据处理、完成报告。让学生参与实验的全过程,充分开发了每个学生的潜能,促进了其文献搜集整理能力、动手能力、协作能力、终身学习能力的培养。
3.3 学以致用,丰富教学内涵
学院与成都市质监局培训中心联合培养“食品检验员”已经有近10年的积累,笔者有6年质检培训主讲经历,综合设计实验完全按照“食品检验员”标准进行验收。课程学完,学生可直接参加国家高级食品检验工的考证。食品检验人员考核已经纳入国家职业资格管理体系,从事食品检验人员必须持证上岗[8]。这不仅是食品分析实验课程学习的最好总结,也可为今后就业增加竞争力,拓宽就业渠道。
实验教学工作是一个复杂的过程,需要不断地进行探索。笔者在食品分析实验的教学过程中,构建了“基础-综合-创新设计”的实践体系,改革了实验内容和教学方法,但这些都还只是一些初步的探索,需要在今后的教学过程中不断总结和提高,以形成一整套符合专业培养的教学模式。综合创新性设计实验的教学改革模式使设计不再浮于表面,使学生的文献搜集整理能力、动手能力、协作能力、终身学习能力、创新能力都得到了培养,突出了卓越工程师核心能力培养的重点,也对教师的教学提出了更高的要求,要求教师要不断提高自身的工程教育能力,保证教学质量的提高,以应对卓越工程师培养所面临的各种机遇和挑战。
[1] 教育部启动实施“卓越工程师教育培养计划”(2010)[EB/OL].[2015-11-01].http://www.moe.edu.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s4560/201006/94139.html.
[2] 林健.面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革[J].高等工程教育研究,2011(5):1-9.
[3] 谢莹,李力群,许崇利,等.面向卓越工程师培养的微生物学实验教学改革探索与实践[J].吉林化工学院学报,2014(4):48-51.
[4] 李和生.食品分析课程的教学改革[J].宁波大学学报(教育科学版),2013(5):73-75.
[5] 郑炯,阚建全,张甫生,等.食品分析实验课程研究性教学模式的探索[J].西南师范大学学报(自然科学版),2012(12):156-159.
[6] 张犁黎,李素君,吴昊,等.基于卓越工程师计划的分析化学实验课程改革[J].化工高等教育,2015(2):53-56.
[7] 白玲,李铭芳,廖晓宁,等.农业高校多层次仪器分析课程的教学改革探索[J].江西化工,2010(1):158-160.
[8] 华军利,黄国清.提高食品分析实验课程教学质量初步探讨[J].安徽农业科学,2013(1):417-418.
本刊提示 参考文献只列主要的、公开发表的文献,序号按文中出现先后编排。著录格式(含标点)如下:(1)期刊——作者(不超过3人者全部写出,超过者只写前3位,后加“等”).文章题名[J].期刊名,年份,卷(期):起止页码.(2)图书——编著者.书名[M].版次(第一版不写).出版地:出版者,出版年:起止页码.(3)论文集——析出文献作者.题名[C]//.主编.论文集名.出版地:出版者,出版年:起止页码。
Reform of Food Analysis Experiment Course Based on Excellent Engineers Plan
XIE Zhen-jian, TANG Yuan-mou, YAN Jun*
(School of Bioengineering, Chengdu University, Chengdu, Sichuan 610106)
In order to propel the program of training excellent engineers in the teaching, the status and role of the food analysis experiment course in cultivation of excellent engineers of food science and technology engineering specialty was analyzed.The reform of teaching content and teaching methods for the food analysis experiment course was systematically studied.The food analysis experiment teaching system with engineering characteristics was established.The students were trained to do active thinking and have obtained the ability to do creative design, their ability in engineering practice and cooperation to meet the social need of excellent engineers.
Excellent engineers; Food analysis experiment; Designing experiments; Teaching reformation
四川省2013-2016年高等教育人才培养质量和教学改革项目(437)。
谢贞建(1982- ),男,重庆人,讲师,博士,从事食品营养与安全研究。*通讯作者,教授,硕士,从事食品分析与检测研究。
2015-11-25
S-01
A
0517-6611(2015)35-389-02