基于应用型人才创新能力培养的《食品工艺学》教学实践与探索

黄 莉

(滨州学院 生物与环境工程学院，山东 滨州 25600)

1 引言

大学生创新能力的培养是高校人才培养的重要组成部分，也是社会发展的迫切需求。教育部发布的《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》中也明确要求加强课程教学管理来提高教学质量，为国家发展培养具有实践能力和创新能力的高水平人才[1]。高校课堂是输送高素质人才的重要前沿基地，培养学生创新精神和实践能力的重要途径[2]。至今，全国已有160余校开设食品专业(食品科学与工程专业和食品质量与安全专业)，承担了70%以上食品普通本科的培养任务。因此，提高学生的专业技能，培养学生的创新创业能力水平是食品专业的根本培养目标。

《食品工艺学》是食品专业的一门专业核心课程，具有很强的实践性和应用性。理论涵盖面广，融合多学科知识、与实践交互渗透，内容繁杂，既包括各种食品的加工原理，又涵盖各类食品的加工工艺[3]，因此，课程的研究内容为食品原材料及产品的加工工艺、包装和贮运技术，以及在加工和贮藏过程中产品品质的变化及控制，可为学生后期专业生产实践及毕业设计(毕业论文)等核心环节提供工艺理论、工程素养和创新能力等方面的保障。为了培养高素质创新人才和技术技能人才，在现行理论教学课时不断缩短的情况下，本课程在教学内容、教学方法等方面进行了初步探索，以期为食品专业同行在《食品工艺学》课程教学改革提供一些参考。

2 以创新创业能力培养为导向，重构教学内容

食品工艺学的教学内容主要包括两个体系，一个是理论体系，包括食品的脱水、冷冻、热处理和杀菌、腌渍、烟熏和发酵、化学保藏，以及辐射保藏等保藏技术手段的基本原理和应用；另一个是以各类产品加工工艺为主的产品加工体系，包括饮料制品、果蔬制品、乳制品和大豆制品、肉制品、水产品、粮谷制品、糖果制品等代表性食品的加工。该课程使用的教材是夏文水主编的《食品工艺学》，理论教学设定为 32学时，实验设定为32学时，共64学时。在如此紧缩的课堂时间，仅利用有限的课堂教学让学生掌握上述繁多的知识是不现实的。为了解决繁重的学习任务和有限的课堂学时之间的矛盾，以学生创新创业能力为导向，整合、重构教学内容非常必要。

山东是食品生产大省，食品企业众多，有1600余家，中国食品百强工业占21家。涉及的产品种类有：肉制品、乳制品、水产品、调味品等。立足山东省实际，结合地方食品企业发展特色，以服务地方经济，培养学生创新创业能力为导向，打破原有的知识体系和章节限制，以典型的食品工艺项目为载体，重构教学内容，将完成产品加工所涉及的理论知识贯穿于实践项目之中。将整个教学内容设计成7个教学项目：原料的组成与化学性质、脱水食品的加工、冷冻食品的加工、腌渍食品的加工、发酵食品的加工、食品的防腐处理、创新食品加工。在每个项目中设计3种代表性食品加工工艺。如：脱水食品加工项目中，设计3个子项目：果脯的加工、奶粉的加工、肉干的加工。由于食品工艺学涉及到利用各种加工技术(手段)将多种食品原辅材料加工成食品，所以将原料成分与性质放在开课之初，为后续讲解加工技术原理、实验操作奠定理论基础。在后面的加工项目中讲解涉及到的理论知识，做到理论与实践紧密结合，使同学们能够做到知其然，知其所以然。

在教学设计中，要体现食品加工最新技术，将国内外最新专业科技动态融合在教学过程中，不断提高学生对专业新科技的认识和理解，保持食品工艺教学内容的先进性。例如，在腌制食品项目中，讲解金华火腿和火腿肠生产工艺时，涉及到肉的腌制过程，使用亚硝酸盐或硝酸盐作为发色剂，介绍其发色原理的同时，渗透目前国内学者在亚硝酸盐替代方面取得的科研成果，培养学生的科学思维。如一些学者利用亚硝酸盐和猪血制备亚硝基亚铁血色原，将其添加到腌肉制品中可以部分替代亚硝酸盐。利用实践课培养学生的动手实践能力及应用理论解决实际问题的能力。例如，在桃酥的加工实验中，传统的加工工艺要求使用高油脂、高糖，但高糖、高油脂已经不符合现代人的健康饮食需求，学生对此也有一定认识，愿意尝试生产低糖、低油脂的桃酥产品。上课时先与学生一起讨论桃酥的酥性与哪些因素有关，分析原辅料与酥性的相关性，确定主要的影响因素(主要包括面粉中面筋蛋白含量、疏松剂、油脂)，并将学生分组，分别做其中的一个因素的一个水平，制成成品后，老师和同学一起评价产品感官差异，确定产品生产工艺及其生产的关键点。通过实践课，培养学生科研创新的思维及动手实践能力。

3 基于以人为本教育思想，改革教学方法

3.1 以学生为主体的教学观对《食品工艺学》课程的指导

卡尔·罗杰斯是当代美国著名的心理学家，人本主义心理学的创始人之一。他强调以学生为中心，重视每个学生的独特性及个体的充分发掘，学习不再是灌输式的被动学习，让学生主动学习。在这一过程中，教师要做到真正关心了解学生的切实需求，激发学生的自发性和主动性，把学习与学生的愿望、兴趣和需要有机地结合起来，为学生的发展积极地创造条件[4]。我国高等教育传统的教学模式一直沿用的是前苏联的教育模式，实行的是“专才教育”的模式。专才教育更注重学生的实践技能以及是否能够胜任行业的实际需要，但目前在“互联网+”背景下，传统的“灌输式”的教学方法已经不能满足现代教学的需要，因此，在重构教学内容的基础上，改革教学方法和评价方式，以培养出高素质的技术型、创新型人才。

3.2 基于翻转课堂的混合式教学方法的应用

食品工艺学课程内容繁杂，由于现行培养方案中课时大大压缩，若以传统的“课堂内教师讲、学生听”的灌输式教学模式不仅不能完成教学任务，让学生在有限的时间内被动地接受大量的知识，教学效果也较差。课程的教学目标对食品专业的人才培养目标具有重要的支撑作用，教学内容可为学生毕业、考研和今后工作奠定理论基础。所以，虽然课时被压缩，但教学内容和质量不应该被压缩。因此，改革教学方法，利用翻转课堂，线上与线下学习相结合的方式可以解决课时少与内容多这一矛盾，同时能提高学生学习的主动性，激发学生的学习兴趣，变被动学习为主动学习。翻转课堂这种新的教学模式现在已被广泛应用于高校教学中[5～7]，本课程利用微课视频，在线课程进行一定程度的课堂翻转，取得了一定的成效。

以食品的烟熏处理这一节内容为例，课前学生通过理论任务卡了解这一知识点需要的目标，如知识目标要求学生掌握熏烟的基本成分及其作用，烟熏处理对食品品质的影响，能力目标要求学生能根据不同工艺要求选择不同的烟熏方法，素质目标为培养学生利用理论知识解决加工中的问题；学生可通过任务卡中提出的问题去查阅资料，带着问题阅读参考书目、观看视频并回答问题。问题的设计主要以课程标准和教学目标为依据，并参考全国各高校往年硕士研究生入学考试题，如本节的问题为说明熏烟对烟熏食品的作用及目的；烟熏对食品品质的影响；怎样降低烟熏食品的致癌性等。学生通过课前的在线学习能够回答这些问题，说明他们已基本掌握了这部分理论内容，如果不能很好地解答问题，或者带有疑问，学生将问题带到课堂上，教师解答问题，使学生能够理解并掌握这一知识。为了加深学生对知识的理解，巩固教学效果，教师引入相关的科研成果，引导学生利用所学理论知识分析科研论文中图表的数据，并得出结论。如本例中，引用赵冰等人于2014年发表在《食品科学》期刊上的文章《烟熏工艺对清真牛肉香肠品质的影响》，引导学生分析普通木熏方法和液熏方法对熏烟成分的影响，通过这些成分对香肠品质(色、味、营养成分等)的影响引导学生总结熏烟对食品品质的影响，并通过对比两种烟熏方法对α-苯并芘在香肠中的含量差别，让同学们明确利用液熏方法生产烟熏食品可以大大降低致癌物质α-苯并芘的含量，提高烟熏食品的安全性。达成教学目标之后，为学生布置课后作业及下一次课的教学任务。

翻转课堂的教学模式打破了教师的一言堂，改变了教师唱“独角戏”的局面，突出了教学中学生的主体学习地位，成功地将教学重心从“教”转移到“学”[8]。笔者对2012级学生(43人)采用传统教学方法讲授本门课程，对2013级和2014级学生运用了翻转课堂混合学习的教学模式，通过考核评价，与2012级学生成绩(对照组)对比，2013级51名学生中，70～79分人数所占比例最多，达到45.1%，比对照组高24.2%；80～89分人数占19.6%，比对照组高12.6%；60～69分之间的占25.5%，而对照组这个区间的占46.5%； 90 分以上占9.8%，没有不及格的学生，而对照组没有90分以上的同学，且不及格率达到25.6%；在试题难度基本相当的情况下，2013级同学的成绩说明翻转课堂的教学模式有一定效果。为了进一步证实教学改革的成效，将2014级同学成绩与对照组进行对比得出了类似的趋势，成绩明显优于2012级。实践证明，适度地翻转课堂有利于激发学生兴趣、促进知识内化、提高学习效果。

4 考核评价方式多元化，重视过程性考核

教学评价是对教学效果的一种直观表达方式，评价方式不合理，会影响学生学习的积极性。翻转课堂的教学效果评价应充分考虑学生自主学习的积极性，学习任务和习题等内容完成情况。为了调动学生的学习兴趣，评价主体应注重多样性，改变传统的教师一人评价，将学生自我评价、小组合作学习评价等纳入评价结果。将学生随机分成学习小组，使小组学生成为一个“学习共同体”，学生在课下学习时可分享彼此的经验和知识，交流感情与观念，可以利用集体的智慧和知识去发现并解决问题，同时学习个体的知识也得到增长。因此，小组这个“学习共同体”评价是过程性评价的一个重要组成部分。为了调动学生学习的积极性，培养学生的自信心，采取小组成员自评与互评相结合的方式，教师根据学生的学习效果对小组打分和个人打分，教师与小组、个人评分的权重分别为40、30、30，将每一章节的评分平均成绩作为学生的过程性考核成绩。把形成性评价和终结性评价相结合，不再单纯地以期末一张试卷定成绩，提高过程性考核成绩，如平时与期末成绩各占50%，比较全面地评价学生的学习效果。

5 科教融合提升食品工艺学实验教学效果，提升学生的创新创业能力

以大学生科技创新训练项目、毕业论文为载体，结合食品工艺学的课程特点，强化学生实践创新能力的培养。笔者近年通过带大学生创新创业项目及毕业论文，并作为学院“爱食品”协会的指导教师，由高、低年级的学生组成的研究小组利用课下时间经常活跃在食品工艺学实验室以及科研实验室，学生队伍也形成了传、帮、带的模式。目前指导学生已经参与和完成了多项国家大创项目，如香椿芽休闲调理食品的开发及其抗氧化功能的研究、植物多酚对鸡肉饼冷藏过程中N-亚硝铵含量影响的研究、功能性焙烤食品的研发及其品牌海乐斯的建立与推广等项目，也有校内的开放实验室项目，如茶多酚对猪油的抗氧化效果等，不仅培养了学生的动手实践能力，启发了他们的科研思维，也培养了他们的创新能力和创业能力。大学生创新训练项目不仅是第一课堂的有益补充，使课堂教学主题得以延伸和拓展，也是培养人才创新能力的有效途径。

6 结语

随着我国食品工业的转型升级以及全球食品格局的深度调整，具有创新能力的应用型食品专业人才已成为食品企业的亟需人才，这就要求各高校适时调整人才培养方案，不断调整教学内容、改进教学方法和手段、创新教学模式、努力提高教学质量，特别是应用性和实践性都很突出的“食品工艺学”课程，对培养适应我国食品产业发展的应用型创新人才起着重要的支撑作用。依据人才培养方案和地方经济需求重构教学内容，利用翻转课堂培养学生的自主学习能力，过程性评价与终结性评价相结合，利用大学生创新创业训练项目，提高学生的专业能力和创新实践能力，培养出适应社会需求的新一代高级复合型、应用型人才。