庞庭才,胡上英
(钦州学院,广西 钦州 535099)
“卓越工程师教育培养计划”是贯彻落实《国家长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措[1]。通过实施该计划进行专业综合改革,培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务[2]。《食品化学与分析实验》是我校食品科学与工程和食品质量与安全本科专业重要的基础性综合实践课程,主要内容包括食品感官分析、食品品质检验、自主设计性实验等三大部分,是在仪器分析实验与食品感官分析实验两门课程的基础上,根据食品企事业单位所需的检测项目进行整合,要求学生掌握课程的基本理论、基本知识以及实验技能,培养学生分析问题和解决问题的能力。通过实验操作能力的训练,能够使学生了解食品分析的一般程序(样品采集、制备、保存、预处理、分析、数据处理、撰写报告)等,以及掌握食品组分性质鉴定和含量测定、食品感官分析设备的使用等内容。2017年,我校通过选拔“卓越工程师”班,采用“3+1”的校企联合培养模式,培养食品工程领域创新型应用人才。在卓越工程师培养机制下,对现有的食品化学与分析实验课程进行教学改革,以适应新时代对“卓越工程师”的人才需求。
在实际的教学过程中,《食品化学与分析》理论教学和实验教学由于课程的整体安排需要,理论内容和实验内容难以同步进行,这就造成了教师在讲授理论课时,学生只能凭笔记或记忆来掌握课本知识,对实验内容缺乏直观认识,待安排开展对应实验内容时,由于间隔时间较长,学生对相关理论知识和实验原理已基本遗忘殆尽。在实验课前,虽然实验教师会强调要预习实验,但很多学生都仅只是把实验内容抄到实验报告上。我们在上实验课时就发现很多学生就是机械地按实验讲义上的步骤完成操作,对实验原理、实验目的,甚至是实验操作都不是很清楚,遇到问题也不做任何思考。即使完成了实验,学生对实验内容仍旧一知半解,学习效果很差。因此,就形成一种理论课纸上谈兵,实验课照本宣科的现状。
在食品生产过程中,需要对成品的各个指标进行检测分析,包括生产原料、辅助材料、包装材料、半成品及成品进行检验和监测,并根据食品生产情况,对产品的品质做出感官分析与评价;另外,还需根据市场需求研发新产品、改进/创新生产工艺、新技术,以上工艺流程始终都与食品分析实验、食品工艺实验紧密相关,而在现有的培养方案中,却将这两门课程独立设置,在食品分析实验方面使用的样品均是从市场上直接购买的成品或原料,而食品工艺学实验项目也过于简单,未能够贴切地体现食品加工生产企业的实际情况。导致学生在平常学习中并未能意识到在实际应用中食品生产和食品分析之间的联系。
在实际教学过程中,由于受到课时的限制,试剂准备、样品采集、制备和预处理等环节一般都由实验教师事先准备好,这样往往会造成学生忽略了实验的基本操作,甚至简单的玻璃仪器使用操作都不规范。在理论课上,教师会讲解根据不同样品采取相应的预处理和测定方法,但在实验教学中,难以给予学生更多的样品及方法尝试,一般都是按部就班地进行试验,因此学生缺乏对不同样品的处理和测定的操作经验。在实验项目的设置方面,存在着内容相近和重复的现象,如:火龙果营养成分分析、牡蛎的质量分析、腊肠产品的质量分析等项目,使用的实验方法大致相同,仅仅是样品不同,这既浪费教学资源,也不易激发学生学习兴趣。
我校的食品化学与分析实验课程考核一般都是:期末成绩=实验报告+平时表现+期末操作考试的形式,对实验目的、原理、基础操作的考查比较少,因此学生通常只重视闭卷考试课,而忽视实验课的考核。由于实验内容相同,很多学生贪图便利,互相抄袭实验报告,甚至连最终的结果分析与思考题都极为相似,使得实验报告流于形式。在期末操作考试方面,也只是选取部分实验操作内容进行考核,难以体现学生的真实操作水平。因此,期末考核的结果并不能真实代表学生的实际学习情况。
我校开设的《食品化学与分析实验》共计112课时,在选择教学内容时结合国内外食品工业的发展现状,把原有的单个验证性实验向综合性实验转变,例如:海产品水分的测定、脂肪的测定、蛋白质的测定等原本独立的实验,整合为海产品的质量分析,因此,在新版教学大纲里共设置了7个综合性实验项目,如:牡蛎的质量分析、果蔬农药残留的检测等,使学生通过连贯地学习真正掌握一些食品的检验技能。同时,设置一些设计性实验,如:牡蛎蛋白的提取工艺优化,让学生自己通过查阅资料,提出不同的提取方法,并设计单因素试验和正交/响应面试验,要求学生自主完成实验,这样极大地发挥了学生的主观能动性和学习兴趣。
(1)为了增加学生实际动手操作的机会,在实验教师指导下,让部分学生参与实验课前准备,如:样品的预处理、试剂的配制等。在实验材料的选择上,让学生自主选择,可以是在食品工艺学实验课上制作的食品,或是从校内外超市、商店或其他食品店出售的食品等样品。目的是让学生学会根据样品的不同而选择不同的测定方法,锻炼学生实际解决问题的能力。这样既可以激发学生强烈的求知欲望,也可以促进学生预习,增强学生责任感,调动学生的主动性和积极性。(2)利用微课、慕课等网络平台,通过互动式讨论以及增设网络视频等方式来辅助教学。实验教师通过网络平台针对某个实验项目的改进,设置讨论题目,让学生与教师自由讨论。(3)录制或上网收集实验课程的视频课程或相关设备的使用视频,在上课之前播放或让学生自行观看,可以让学生对实验有直观的认识,有助于学生对理论知识和实验操作的理解。(4)充分利用计算机仿真软件模拟实验,食品化学与分析实验中会使用到气相色谱仪、原子吸收光谱仪等精密检测设备,而这些设备往往只有一台,无法满足学生实际操作的需求。因此,可以通过利用仿真技术来弥补了实验内容的不足和大型仪器使用的限制,学生通过计算机模拟使用仪器设备开展与实际实验一样的操作,结合上课实际操作,可以明显地达到事半功倍的效果,切实提高了学生的实践动手能力。(5)增加案例教学,通过聘请校外与食品行业相关的企事业专业人员作为兼职教师指导教学,这类兼职教师长期在食品生产、检测等一线岗位工作,有着丰富的实践经验,通过列举一些日常生活或者食品生产过程中的案例,将理论与实际有效地联合起来,使学生了解到在学校无法掌握的知识,同时也增加学生对专业的了解和热爱。
在以往的教学过程,不少老师和学生都存在“重理论,轻实践”的思想,认为实验课程是理论课程的附属,对实验教学的态度不端正,只重视实验方法的讲授和学习,对实验过程中的基础操作及仪器使用不重视,导致学生动手能力得不到充分锻炼。因此,实验教师在日常教学中,首先要端正自己教学态度,努力提高自身知识水平和素质,及时了解食品行业应用的新工艺、新技术,掌握现有教学仪器设备的使用方法、操作规程等,对学生所出现的不规范或错误操作应及时指出并给予纠正,对学生随意、懒散的学习思想要给予正确指引,以培养学生良好的实验操作技能及严谨的科学实验态度。
课程考核作为一种检验教学效果的手段,不仅可以评价教师教学的优劣,也可以检验学生学习效果,对学生有重要的引导作用。传统的考核方法比较单一,过于注重结果且比较重视课堂内表现,对操作技能的熟练程度和理论知识的应用能力的考核比较少。为培养具有“卓越”品质的学生,实验考核方式应转变为多元化多指标化,重视学习过程的综合考核,将某些实验项目中的关键性环节能否把握好,能不能创新实验方法,是否独立思考完成实验也纳入考核范围之内。完善课程考核制度有利于促进教师积极改进教学方式方法,也利于督促学生认真学习。
根据实验室空闲的时间,向学生全面开放,让学生利用课余时间自主把握进行实验。在教学大纲的指导下,自主探索实验项目可以由教师结合自身科研项目,也可由学生根据大创项目、兴趣爱好自主拟定题目,实验教师在学生实验过程中负责指导和监督,以及对实验结果进行检查和评价。开设自主探索实验,不仅可以充分发挥学生学习的积极性和主观能动性,培养学生实践和创新能力,还可以提高实验室及仪器设备的使用率。
随着我国“卓越工程师教育培养计划”的稳步推进,培养食品类创新应用型人才成为我校食品本科专业人才培养计划中的重要任务之一。这要求我们不仅要抓好理论教学,还要强化实验教学改革,特别是食品化学与分析实验作为食品类必修专业课程,只有不断地改革才能始终跟上食品行业的发展步伐。通过改革实践,学生的实践能力、创新能力和动手能力都有显著提高,基本能够满足各行业企业对应用型食品类专业人才的需求。
[1]陈 希.着力培养卓越工程师后备人才[N].人民日报,2010-07-09.
[2]杨爱丽.食品科学与工程类专业卓越工程师培养实践教学体系的构建研究[J].中国科教创新导刊,2012(6):82-83.
[3]林华娟,蒋志红,曹湛慧,等.食品分析实验教学改革与教学效果分析[J].实验科学与技术,2015,13(3):95-98,125.
[4]张 旋,刘 玲,纪淑娟,等.“食品分析”实验教学改革的探讨与实践[J].实验室研究与探索,2009,28(10):114-116.
(本文文献格式:庞庭才,胡上英.基于卓越工程师培养机制下《食品化学与分析实验》教学改革—以钦州学院为例[J].山东化工,2018,47(7):132-133.)