刘程惠,姜爱丽,陈 晨,齐海萍,田密霞,马
(大连民族大学生命科学学院,辽宁大连116600)
工程教育专业认证源自《华盛顿协议》,是国际上通行的工程教育质量保障制度,被公认为实现工程教育和工程师资格国际互认的重要基础[1]。2006年,我国教育部启动了卓越工程师教育培养计划,该计划旨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培养适应国家和经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。历经了10年的努力,2016年6月我国成为国际本科工程学位互认协议《华盛顿协议》的正式会员,这是我国高等教育发展的一个里程碑[3]。目前,通过工程教育认证已成为各高校工科专业衡量卓越工程师培养计划实施效果的风向标。开展工程教育专业认证不仅有助于国内外工程教育相互认可,推进我国工程教育和人才培养的国际化,提升高等教育的国际竞争力,同时还有助于促进我国工程教育的改革,提高工程教育的质量及高校的办学实力和水平。
食品科学与工程专业是国内高校专业建设较早的学科之一,旨在培养能从事食品研发、生产管理、产品质量安全控制、科学研究和工程设计等方面工作的高级工程技术人才,是一门偏重实践的工科专业,对我国食品行业的发展具有重要的支撑作用[4]。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》《国家教育事业发展“十三五”规划》均强调,创新型、复合型、应用型和技术型人才培养比例需要显著提高,这样才能适应国家和社会的发展需要[4-6]。因此,食品科学与工程专业的人才培养模式越来越要求体现“应用+创新”的特征,要求毕业生是兼具工程技术与管理技能的复合型人才。
实践教学是强化工程训练的重要环节,培养学生实践能力、创新能力和综合能力。“食品加工与贮藏实习实践”是食品科学与工程专业集中进行实践教学的一门必修课,在专业认证背景下,其主要任务是使学生掌握食品加工及贮藏的基本理论知识和实践操作技能,验证、巩固和丰富已学过的专业课程内容,对全面培养学生的科研创新能力和提升学生理论知识应用于生产实践能力等方面具有十分重要的意义。近年来,大连民族大学食品工程系不断对该课程的原有教学模式进行改革,由原来的主要以教师为中心的传统授课模式逐渐转变为以学生为主体,期望探索到适应当今时代和社会发展对人才需求的教学模式。但是,在目前实际的教学过程中,由于多方面的原因,仍然存在教师工程教育理念贯彻不到位,学生学习主动性不高、习惯于上课依赖教师,创新能力和团队协作能力差的现象。因此,以专业认证教育为背景,结合大连民族大学食品科学与工程专业建设和培养要求,对该课程进行教学改革是非常有必要的。
传统的实践教学一般采取的方式是教师预设好实践项目,按照固定流程进行讲解和演示,然后学生对照进行重复操作,课程结束后让学生撰写统一的实践报告。这种方式的优势是很多学生可以同时学习、节省时间,但是这种教学方式也存在很大的不足,主要体现在:一是注重强调对学生知识灌输,学生被动接受知识,造成学生缺乏学习热情与动力,不利于创新思维开发;二是实践项目设定因受到实践设备制约和场地限制,使得教学条件难以满足实践教学的需求;三是在实际操作的过程中很多学生没有做到真正的操作,存在玩手机、闲聊或睡觉等情况,学生操作能力训练效果不佳。出现这些现象的主观原因可能是一些教师重视理论教学,而轻视实践操作技能的提高;另一方面学生学习知识、技能的积极性不够,没有压力和动力,更没有明确的目标。
要树立先进的实践教学理念,首要的是所有教师都要认识到实践教学的重要性,将其与理论教学并重。同时,加强对学生的实践意识教育,提高其积极性和主动性,从根本上提升学生的实践创新能力、创造性思维能力、创新实验能力和团队协作能力。必须要转变教师为主体的传统教学模式,实施以学生为中心的教学改革[7]。从灌输课堂向对话课堂转变、从封闭课堂向开放课堂转变、从知识课堂向能力课堂转变、从重学轻思向学思结合转变、从重教轻学向教主于学转变[8]。还要以教育成果为导向,制订教学目标、课程方案、课程实施和课程评价,以达到认证工程标准要求,保证人才培养质量[9]。
工程教育认证的一个重要理念是以产出为导向,强调的是“学生最终取得的学习结果”,即学生真正学到和掌握的知识,所能达到的最大能力。因此,这就要求教学课程中以“反向设计、正向施工”的思路,以培养目标和毕业要求为出发点,采用系统的教学方法和评价方法对学生是否达成毕业要求进行综合评价[9]。因而,教学团队根据教学大纲中食品科学与工程专业的毕业要求,明确“食品加工与贮藏实习实践”课程对达到毕业要求的哪几条有贡献,然后逐条确定与之相对应的教学内容,让教师明确自身所教和学生清楚自身所学对达到毕业要求的贡献,故而使教师教得明白、学生学得明白。在课堂教学中采用创新思维实验项目训练、虚拟仿真生产实践、产学研合作实践等多种实践教学形式,让学生主动参与教学过程,发现、剖析知识,增加教师与学生之间、学生与学生之间互动过程。
在课程教学探索中,依托学校的教学改革项目支持,组建了食品加工与贮藏实习实践教学小组,促进了以学生为中心的实践教学模式的推进,完善了以产出为导向的教学方法体系,实现了真正意义上的成果导向教学[10]。实践教学内容与工程应用紧密结合,通过“基于问题的学习”或“基于项目的学习”教学方式,面向社会企业需求,由指导教师和企业导师根据食品企业生产过程中遇到的实际问题设置课题,课题设置根据教学科研及合作企业优势,分为果蔬食品加工工艺、畜禽类食品加工工艺、水产品食品加工工艺、粮油食品加工工艺和酿造类食品加工工艺五大类别,每个大类项目列出3~4项课题,并发布项目申报指南,项目指南提前发布,供学生自主选择,组队申报。学生也可以根据自己的调研结果和平时学习中遇到的相关问题自拟题目。要求学生自己要对学时进行规划,查找资料了解实验原理,并对实验进行设计,对于实验器材的准备、实验原料和工具物品等的采购、实验过程等,教师只负责必要的指导、答疑、督促和考核,整个过程由小组学生协作完成。“食品加工与贮藏实习实践”要求每个学生至少参与一个食品产品的加工或贮藏的全过程,包括产品创意、配方设计、工艺优化、产品制作、包装贮藏、感官评价及撰写报告等。通过理论知识与教学实践的结合,引导和督促学生真正掌握食品加工与贮藏的原理和方法,通过市场调研、方案制定和实践实施等教学方式,使学生深入理解和掌握课程内容,相对于以往单纯的演示操作教学方法,课程的教学取得了事半功倍的效果。
创新竞赛在大学生综合能力培养过程中可以发挥重要作用,通过组织举办和参加高水平、多层次的学生创新竞赛活动,是激发学生创新兴趣、推动学生创新思维实践、实现创新创业竞赛与实践教学工作有机结合的有效手段,将提升工程技术人才培养能力[11]。在教学改革过程中,鼓励学生以“太阳鸟”学生科研项目、大学生创新创业项目、各级学科竞赛项目为依托完成食品加工与贮藏实习实践课程。通过中国“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、辽宁省普通高等学校本科大学生食品创新大赛、全国大学生生命科学创新创业大赛等一系列关于专业的竞赛活动,建立相关的考核机制并制定一系列相关的引导性措施,全面培养学生自学能力、信息获取与表达能力、问题分析及解决能力。开展基于多层次学生项目和创新竞赛,对培养大学生创新创业意识具有重要作用,其开展的过程与食品加工与贮藏实习实践课程培养内容紧密衔接,是全面培养和提高学生创新创业能力的实践平台,是完成食品加工与贮藏实习实践课程的重要途径和手段。
传统的实践教学评价一般包括考勤和实践报告,没有真正体现学生在整个实践过程的学习效果。以工程教育认证为导向的实践教学,重视的是培养学生的实验设计能力和独立操作能力,不仅检查学生对知识的具体掌握情况,还要对学生的实际操作能力进行评估,更应该注重对学生综合应用和创新能力的培养。通过开展校企“产、学、研”全方位合作,要求学生进入企业了解企业生产经营现状,根据企业难题选择对应的课题,鼓励学生使用专业知识对企业项目工程中出现的问题进行分析并提供解决方案,使学生提前了解、适应、融入工作岗位,满足企业和社会的需要,从而提高学生在社会中的竞争力[12]。因此,目前要结合工程教育认证的人才培养目标,实行基于工程能力提高的评价体系,探索出与“食品加工与贮藏实习实践”教学体系和教学方法相适应的多元化考核方式。考核方式将由实践项目申报成绩、平时成绩、书面报告考核成绩和结题汇报答辩成绩4个部分组成,每个阶段成绩比例为2∶3∶2∶3。由校内实习指导教师和校外企业专家导师共同对学生的基础知识、方案设计、操作过程、结果分析、产品评价、团队协作和实际解决问题等能力做一个综合的考核评定,给出学生的最终成绩。这种全过程性考核评价是强调实践项目实施中对学生的综合评价,具有导向性和激励性[13]。
目前,青年教师大多数是博士毕业后直接进入高校教学,缺乏在工厂的实际工作经验。针对青年教师缺乏工程实践能力,特别是缺少食品企业生产技术、工程及工厂设计的实际经验问题,建立教师实践能力培训基地,切实利用好与企业开展项目合作的机会,形成广泛的生产、教学和研究合作模式。具体措施包括定期下派青年教师在企业进行实践训练,使其掌握几类食品的实际生产经验;聘请企业生产经验的人员作为兼职教师,让其负责该课程的部分内容教学;定期进行实践教辅人员理论及实践培训,切实提高专业技能;构建各种形式的工程实践平台,便于学院教师接受工程培训,提高教师的工程素质。树立“终身学习”的观念,通过不断学习,不断实践,在学习和实践中逐渐提升工程教育能力,组建高水平实践教学队伍。
为适应课程改革的需要,实验教学中心采用以学生为主体,根据实际情况运行全方位开放式教学模式,注重完善中心开放预约、实验室安全卫生管理和实验过程管理系统,主要包括实验设备、实验时间和实验场地的开放。实验室的安全管理工作事关学生的人身安全和实验室财产的保障,总结实验室中需要注意的安全事项并制定相关条例,明确公布实验室使用的规章制度,确保学生在线下进入实验室操作时有据可循[14]。学生可根据自己的时间向实验教师提前预约使用实验室,使用前要通过线上学习实验室使用规章制度,并完成预先设置的安全管理学习打卡模块,经考核合格后,待批准后方可进入实验室。在设备使用上,既开放基本实验设备,也开放学院所有的各种前沿高精尖设备,学生可以根据时间需要预约使用,线上学习设备操作视频,线下再经过培训合格后方可独立操作。为学生免费提供实验中使用的实验耗材,最大限度地满足学生的实验要求。
基于工程教育认证的成果导向,以学生为中心、持续改进等核心理念[7-8],“食品加工与贮藏实习实践”教学也在持续改进中。在实践教学中,采用基于食品科学与工程专业毕业要求的专业工程知识和技能,联系企业现实生产问题,通过互动研讨式教学方式培养学生自主学习和团队协作能力,提高学生的实践创新能力[15]。随着学校对食品科学与工程一流本科专业建设的投入加大,在充分利用专业的特色和优势上,采用创新思维实验项目训练、虚拟仿真生产实践、产学研合作实践等多种实践教学形式,持续推进并完善实践教学改革,为学生的毕业要求与培养目标的达成奠定了坚实基础。