新工科背景下食品工艺课程群建设探索

孔欣欣，王莹莹

（郑州科技学院食品科学与工程学院，河南郑州 450064）

当今世界范围内，以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济正在蓬勃发展，我国食品产业也随之进入新的变革期，无论是食品产业链的延伸和拓展，还是食品工程化制造的革新和应用，又或是食品安全检测与监督管理中新技术和新模式的运用和推行，各个领域都需要大量新型工程科技人才的支撑，食品新工科建设势在必行也迫在眉睫，其核心是与产业发展和信息技术紧密联系、相互支撑。这其中重头戏之一是食品专业课程体系的调整、课程内容和教学模式的改革。

1 开展食品工艺课程群建设的必要性

食品工艺设计与应用是食品科学与工程等本科专业在校期间学习的核心方向之一，是根据技术上先进、经济上合理的原则，研究食品原材料、半成品和成品加工过程、方法的一个应用型学科方向[1]。学生通过相关理论和实践课程的学习，为今后从事食品产业新原料、新技术、新产品研究应用及质量管理等工作打下基础。

在食品学科本科专业课程体系中，与食品工艺设计与应用有关的课程有多门，知识覆盖面广、应用性强、交叉性强。然而在传统教学模式中，主讲教师通常独自承担授课任务，课程内容相对比较孤立，不太注意课程间是否存在重复性和衔接性。此外，在工程技术和信息化技术突飞猛进的时代，“以教师为中心，以课堂为中心，以教材为中心”的传统教学模式因教学内容理论性强[2]、技术更新速度慢、课堂氛围相对枯燥呆板、学生参与度不高，已无法满足当代学生和食品产业发展的需求。

课程群是以特定素养结构为目标，由若干门性质相关或相近的单门课程组成的一个结构合理、层次清晰、彼此连接、相互配合、深度呼应的连环式课程集群[3]。对食品工艺设计与应用方向的人才培养而言，开展课程群建设，更利于教学内容的整合优化，更有利于学生夯实基础，拓展知识面，提高学习兴趣和学习力。

2 食品工艺课程群结构构建及教学内容的整合优化

2.1 根据知识的内在关系构建课程链，优化课程结构

食品工艺课程群属于知识型课程群，可以依据学科知识的内在关联性构建[3]，其中知识和应用性最为密集的课程是“食品工艺学”，以该课程为核心，可以选择与之有紧密关系的先导课程和后续课程链接为课程链。在课程时序的安排上，要找到合适的时间衔接点，实现课程结构的优化。结合地方产业需求和本校学科专业特色，项目组把与“食品工艺学”有紧密关系的先导课程“食品原料学”“食品保藏原理”，后续课程“食品工艺综合实训”纳入食品工艺课程群。

食品工艺课程群结构及开课时序见图1。

图1 食品工艺课程群结构及开课时序

2.2 根据新工科建设需要整合课程内容，优化课程功能

2.2.1 根据地方龙头食品产业特点，整合理论课教学内容

教育部于2017年6月发布的《关于开展新工科研究与实践的通知》明确提出地方本科高校“新工科”建设方向是：把握行业人才需求方向，充分利用地方资源，培养具有较强行业背景知识、工程实践能力、胜任行业发展需求的应用型人才。河南省是我国食品工业大省，郑州市是食品工业强市，优势产业为速冻米面制品、谷物方便食品、饮料、乳制品等。为更好地服务地方食品产业发展，同时本着“有所为有所不为”的原则，项目组对“食品工艺学”“食品原料学”“食品保藏原理”3门课程的理论教学内容进行了整合。把“食品工艺学”中的豆制品、原粮原油工艺学删去，调整至“食品原料学”中，把“肉制品”和“发酵食品工艺学”删去改为选修课。整合后的教学内容按谷物速冻及方便食品、烘焙食品、饮料、乳制品四大模块设置，分2个学期开设。“食品原料学”教学内容以“食品工艺学”四大模块所需原料的品种规格、营养及卫生指标、生产加工特性及检验验收方法来整合。“食品保藏原理”教学内容也采用模块式设计思想，保藏技术的选取围绕四大模块安排，将腌制、烟熏、辐射保藏技术删去，相关前沿技术及应用在选修课“食品科技前沿发展”中设置。经整合，上述3门课程的内容更具地方行业针对性和协同性，理论总学时减少了28个，为实践学时的增加提供了契机。

2.2.2 以培养工程应用能力和创新能力为目标，整合实践教学体系

本着突出地方龙头产业特色，实践和理论相辅相成，以培养学生工程应用及创新能力为目标的原则，项目组增加了“食品保藏原理”“食品原料学”“食品工艺学”3门课程的课内实验学时，并对实验项目和“食品工艺综合实训”项目进行了整合优化。经整合，综合性、设计性、创新性项目比例达到90.6%，其中以提高学生创新能力为目标的设计性、创新性实践项目达到39.8%。

食品工艺课程群实验、实训项目优化见表1。

3 基于“OBE”理念，开展混合式学习模式探索

3.1 以在线开放课程为突破口，助力学生工科素养的培育

近年来，以慕课等新型在线开放课程为代表的新型学习方式在世界范围迅速兴起，打破了时空界限，激发了学习者的学习积极性和自主性，也促进了传统教学内容、模式、方法和管理机制的变革。项目组在“食品工艺学”已建成郑州市精品资源课程的基础上，自2016年开始，依托学校赛课（Sakai）网络教学平台开始建设“食品工艺学”“食品保藏原理”“食品原料学”3门在线开放课程，目前已投入使用，实现了课程资源共享、在线作业、在线考试、在线讨论、学习记录和各类统计等功能。从2014级、2015级食品科学与工程、食品质量与安全两届本科生使用的情况看，这3门课程的教学资源比较丰富，为学生提供了一个不受时空限制，协同互动性好、多元化的学习环境，使泛在学习、个性化学习基本实现。

3.2 以混合式学习模式为引擎，全面提升学生工艺应用和创新能力

尽管赛课、慕课等以现代信息技术为依托的新型教育手段起到了很好的教育助推作用，但经项目组实践证明，至少在目前，用这些教育手段完全替代教师课堂教学，特别是实践教学来培养食品新工科人才还不可行。该项目探索实践了基于“OBE”理念的混合式学习模式。“OBE”理念是以学生学习成果为导向的教育理念，是近些年国际公认的高等院校工程教育改革主方向[4]。“食品工艺学”“食品保藏原理”“食品原料学”3门课程均具有较强的实践应用性，以不同食品品类加工方法为主线，几门课程间的知识点有较大关联性，课程内知识点具有平行性。根据这样的特点，3门课程的主讲教师都按照成果导向的理念，采用了以线下教师授课为主、线上在线开放课程为辅的混合式学习方法。在教学组织中，教师以任务驱动教学法为主，让学生组建学习小组，在不同阶段完成不同任务，驱动学生主动质疑、主动学习。在课上，主要采用讲授法、角色扮演法、讨论法、PBL（问题式学习）法、案例法[1]等完成每个阶段的知识学习、任务准备和任务验收。例如，“食品工艺学Ⅱ”课程的最终任务是设计并制作一款创新性风味复合饮料或乳制品，在学习过程中，各个学习小组通过自选方式还要完成玩转课堂、主题论坛、市场调研及其发布会、实验成果发布会、科技小论文[1]等阶段性任务。为保持3门课程的连贯性和协同性，对每门课程任务的设计，各课程主讲教师都要共同参与，遵循从易到难，对学生关键知识、能力及素养点要进行重复性、递进性训练的原则，最终达到水到渠成地完整总任务，实现学生工艺应用和创新能力全面提升的培养目标。

表1 食品工艺课程群实验、实训项目优化

4 运用形成式考核理念改革课程考核方式

新工科人才培养更注重学生工程实践能力和创新能力的培养，传统考试形式单一，内容重理论、轻实践，不利于高水平新工科人才培养。形成式考核是指对教学全过程的测评和课程学习的指导性考核，可以根据课程学习目标和学生学习情况分结点持续进行，能更好体现考核的综合性、多样性、实践性和启发性[5]。项目组对食品工艺课程群所有课程都探索实践了形成式考核。对3门必修课分阶段按学生任务完成情况进行成绩评定，再结合在线学习情况、实验课成绩和理论课期末考试成绩对学生进行综合评定。对“食品工艺综合实训”这门实践性课程，成绩评定按学生实训准备、完成过程、完成结果制定了较为详细的考核标准进行综合考核，以提高课程考核的科学性和导向性。

5 结语

以食品工艺课程群建设为改革着力点，构建以“食品工艺学”为核心，其他理论和实践课程相互关联、相互支撑的食品工艺设计与应用方向教学课程新体系，并实践基于“OBE”理念的混合式学习模式和形成性考核方式，是探索食品学科新工科人才培养的积极尝试，其阶段性成果总体令人满意，对提升学生工程实践能力和创新能力、激发学生学习兴趣、培养学生学习能力都有较大的促进作用。