新工科背景下“肉品工艺学”实验教学改革探索

2023-03-24 03:26王昱栗俊广
食品工业 2023年12期
关键词:工艺学肉品工程

王昱,栗俊广

郑州轻工业大学食品与生物工程学院(郑州 450066)

工程教育是我国高等教育的重要组成部分。工程教育专业认证是得到国际广泛认可的工程教育质量保证制度,是提高工程人才培养质量的重要途径,其目的是检验认证专业的工程教育质量、毕业生能力是否达到国际本科工程学位互认实际等效的认证要求。2016年6月2日,中国正式成为国际工程教育互认协议《华盛顿协议》第18个成员国,标志着我国高等工程教育进入国际化发展新阶段[1]。工程教育专业认证坚持学生为中心(Student Centered,SC)、成果为导向(Outcome Based Education,OBE)和质量持续改进为目标(Continuous Quality Improvement,COI)的三大核心理念,是一种以产出导向为基础的教育理念[2]。工程教育专业认证强调对实践教学环节的考查,实践教学是学生运用理论知识解决实际问题的有效途径,对学生工程实践理念的深化及创新创业能力的提高均具有积极推动作用。

为适应新形势下社会和经济的发展需要,我国高等教育学科专业体系有了新的调整和改革。自2017年教育部印发《教育部高等教育司关于开展“新工科”研究与实践的通知》以来,“新工科”理念逐渐引起全社会的广泛关注。2023年,国家发布《普通高等教育学科专业设置调整优化改革方案》的通知,明确提出深化“新工科”建设的要求。“新工科”是在当前世界范围内新一轮科技革命及产业变革的基础上提出的,从服务国家战略、满足产业需求、面向未来发展的角度出发,不断深化工程教育改革,既包括新兴产业,也包括传统工程专业的升级改造,是一项重大行动计划,其目标是培养适应新时代发展趋势,服务于工程领域的多元化、复合型创新人才[3-4]。新形势下,进行“新工科”建设是事关国家前途和民族命运的重要课题,也是推动中国走向工程教育强国的重要途径。在“新工科”建设的关键任务中,培养实践创新创业能力是一项重要内容。

“食品工艺学”是食品科学与工程专业的一门核心主干课程,“食品工艺学”实验是与“食品工艺学”理论课程相配套的实践环节课程,对激发学生的科研兴趣,培养学生的创新意识,提高学生发现问题、分析问题及解决问题的能力,增强团队协作思维等方面具有重要作用,具有明显的工程实践性和创新性[5-6]。因此,加强“食品工艺学”实验课程改革是推进食品专业新工科建设的必要举措。通过课程的开展,加深和巩固学生对食品加工工艺流程及相关设备操作技术的理解,提高学生应用食品工艺学基本原理解决复杂工程问题的能力,并培养学生独立思考、团队协作及科技创新能力[7-9]。但在教学过程中发现,课程在教学内容、教学方法、教学形式、考核评价等方面还存在不少问题,因此亟须进行相关教学改革。“肉品工艺学”实验是郑州轻工业大学食品科学与工程专业“食品工艺学”实验的重要组成部分。因此,以“肉品工艺学”实验为例,分析“食品工艺学”实验存在的共性问题,并提出相应解决对策,以期推进食品科学与工程专业实践教学课程改革,提升学生的工程能力素养,为提高人才培养质量提供坚实保障。

1 教学现状及存在问题分析

1.1 教学内容局限

“肉品工艺学”实验教学内容主要侧重在一定加工条件下(温度、pH、盐浓度等),考察肉制品风味、嫩度、口感等的变化。如在酱卤肉制品的加工实验中,学生仅需要按照已知的腌制液的比例、香辛料类型、加热温度等条件进行产品制作,对产品质构、色泽、感官等品质进行测定,最终几乎得到相同实验结果[10-11]。该类实验仅能使学生简单了解肉品加工的基本原理和方法,而对产品研发的核心理念、生产管理的关键操作、品质控制的重要方法等方面的掌握程度十分欠缺。因此,难以培养学生的创新意识,更不能增强学生解决复杂工程的问题能力。

1.2 教学方法单一

在“肉品工艺学”实验教学中,教师主要通过板书的形式,对实验涉及的工艺流程、原理、方法及注意事项进行理论讲解,要求学生根据教师讲授的内容,开展相关实验。这种教学方法存在问题包括:板书的展示效果有限,难以充分呈现现代化肉品加工复杂的工艺要点,与当前肉品产业的发展趋势脱节;依靠短时的讲授,学生容易遗漏实验要点,不利于实验的顺利实施;教师与学生的互动交流不足,无法准确掌握每位学生的学习进展。

1.3 教学形式固化

在“肉品工艺学”实验的实施过程中,教师需要进行实验材料预算、实验材料准备、仪器设备调试、实验方案发放等工作。学生则作为被动的知识接受者,学生的参与度与重视程度不够,难以激发学生的学习兴趣。因此,迫切需要采取更加多元化的教学方式,以提高学生的学习主动性,从而更好适应食品工业发展需求。

1.4 考核方式片面

学生在“肉品工艺学”实验课程结束后,统一完成实验报告,交给教师评阅,教师主要依据实验报告完成情况对学生进行打分。但是,由于实验一般是以小组形式进行,同组的实验报告同质化现象比较普遍,直接影响教师对学生学习效果的评价。因此,仅通过此种考核方式,并不能科学检验学生的学习效果,也无法客观反映教师的教学质量[12-13]。

2 教学改革方法及实施途径

针对“肉品工艺学”实验存在问题,提出改革方案。

2.1 创新教学内容,紧盯产业需求

为充分调动学生的学习积极性、培养学生的创新精神,在今后教学过程中,可以设置以综合性、设计性实验为主、以验证性实验为辅的教学内容,同时结合最新国家发展战略和产业发展需求指导学生设计实验内容,使选题具有更明显的新颖性、实用性和时代性。如,随着生活水平的提高和“健康中国”战略的推进,低盐、低脂类肉制品成为消费的新选择。鉴于此背景,可结合国内外最新的食盐/脂肪替代技术研究进展,引导学生设计开发符合健康饮食需求的新型优质肉制品。又如,近年来预制菜因方便、快捷等优势逐渐成为消费市场的新亮点,而肉类预制菜是预制菜产业的重要组成部分。但是肉类预制菜的生产普遍面临风味还原性差、质构劣变等问题。结合现状,可让学生以常见肉类预制菜(宫保鸡丁、鱼香肉丝、梅菜扣肉等)为对象,开发风味保真及质构保持技术,以满足高品质肉类预制菜产品的生产。再如,党的二十大报告提出要树立“大食物观”,构建多元化食物供给体系。结合该观念,可指导学生利用大豆、豌豆、小麦等植物蛋白为原料,开发植物基火腿三明治、汉堡、肉饼等产品。另外,还可以抓住“互联网+”、挑战杯、生命科学竞赛等契机,遴选优秀项目组织学生参加综合性竞赛,让学生在实战中锻炼和提升科学思维,进一步激发学生的创新能力。通过教学内容的创新,能提高学生理解和应用所学肉品基础理论解决复杂工程问题的能力。

2.2 改进教学方法,革新教学模式

为弥补传统教学方法的缺陷,需要探索多渠道、全方位的教学方法改革。在课前,教师可利用慕课、钉钉、学习通等网络教学平台,将加工工艺的视频、3D动画、图片等多媒体资源提前发布在网络学习平台上,并布置思考题,供学生预习。在课中,针对学生在预习期间的问题,引导学生进行分析讨论。教师对疑难点进行重点讲解,而不再需要做到面面俱到。在课后,让学生以小组形式,对实验内容及时进行总结和归纳,教师对学生的反馈情况进行评价和提出改进措施。通过“线上+线下”混合式教学模式,可实现课前—课中—课后的有机融合和良性互动,从而有效保障教学质量。可借助虚拟仿真技术等现代化教学手段进行实验模拟操作,让学生可以身临其境,从而更直观了解肉制品工厂的布局结构,亲自参与到工艺操作中去,进而能有效掌握工艺流程的要点、设备操作的规范、品质控制的管理等,提高学生的学习效率。另外,可依托校企联合的形式,建立校企合作教学新模式,建设“双师型”教学队伍。通过聘请肉制品企业专业技术人员作为校外导师指导实验或开展讲座,让学生结合企业的生产需求,参与企业的产品研发与生产实践活动,培养学生学以致用和融会贯通的能力[14]。

2.3 丰富教学形式,优化教学过程

以往教学以教师为主要参与者,而忽视学生在教学过程中的主体作用。教学改革后,要始终树立“以学生为中心”的这一工程专业教育认证的基本理念,注重和强调学生在教学中的主体地位[15]。在新改革的教学体系中,引入项目驱动教学法、案例教学法等,让学生根据自己感兴趣的方向,自主进行实验方案设计,与组员合作完成实验,将学生转变为实验课程的主体。如在低脂蒸煮香肠的设计性实验中,学生可按照以下步骤开展实验:(1)根据产品设计目标,查阅资料,合理选择脂肪替代方法;(2)查找蒸煮香肠的生产工艺、国家标准等,确定关键工艺参数,经小组讨论协商,初步形成实验方案;(3)向教师汇报实验方案,学生对教师提出的建议进行修改完善;(4)协助教师完成实验材料的预算、仪器的调试及试剂的配制等实验准备工作;(5)依照修改好的实验方案,进行相关产品研发,并对产品的技术指标进行验证;(6)将获得的实验结果进行总结和归纳,形成实验报告。在实验开展的过程中,对于学生遇到的问题,可通过指导学生查阅文献资料或组织讨论等形式,使学生懂得如何发现、分析和处理问题。通过这些措施的实施,能够让学生真正参与实验,有利于培养和锻炼学生自主学习能力。

2.4 重构考核方式,完善评价机制

为客观、真实、科学地检验学生的学习效果和教师的教学质量,需要建立丰富的考核方式,注重教学过程性评价。课程改革后,可将课程目标作为基础,优化设计考核方式,让考核贯穿整个实验环节[16]。“肉品工艺学”实验的考核机制可按照4个部分进行:实验准备(10%)、实验过程(30%)、实验报告(40%)、答辩汇报(20%)。具体来说,在实验准备环节,提前向学生发布学习任务,让学生做好预习工作,从实验资料的收集与分析、实验材料的准备等方面检验学生的预习效果;实验过程主要从出勤情况、设计水平、过程监管等方面进行考查;实验报告主要考查学生研究报告的术语规范、结果分析、注意事项的总结和归纳;答辩汇报以小组为单位进行,主要考查学生的语言表达、问题凝练、团队协作的能力。进行全过程教学评价,能让成绩评定与毕业生毕业要求指标点紧密相联,有利于量化学生的学习效果,服务课程目标的实现。

3 结语

在工程教育认证和新工科背景下,国家、社会与行业对食品专业人才培养质量提出更高的要求,以“肉品工艺学”实验为例,针对“食品工艺学”实验课程在教学内容、教学方式和评价机制等方面存在的问题进行分析,并提出相应的解决途径。通过创新教学内容、改进教学方式及丰富考核形式等方面进行教学改革,可深化教师对工程教育认证核心理念的认识,增强学生自主学习意识、科技创新思维及解决复杂工程问题的能力,提升食品实践类课程质量。

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