文 赵岩 李曼 曲艺 张慧 黑龙江职业学院
高职院校为解决教育信息化滞后、教学资源数字化不足、服务能力不足等问题,依托食品质量与安全专业探索虚拟仿真实训平台的建设,突破传统教育中的时空限制,学生仿佛身临其境,进行实验操作,激发学习兴趣,实现教学资源的共享和优化。将成果导向教育理念与虚拟仿真实践教学有机结合,应用于食品质量与安全专业课程教学改革中,有效解决学生在实训中遇到的问题,提高学生的实践操作能力,为现代化教育教学提供全新的工具。
食品质量与安全专业课程教学中设置了很多综合性实验。首先,仪器设备庞大,占用空间,而实训室面积有限,教师在组织开展实践教学过程中容易产生危险。其次,食品质量控制、理化分析过程中涉及部分危化品的使用,增加了实验的危险性。因此,虚拟仿真实训平台的建设,不仅让学生在计算机模拟软件上有效掌握各工艺的原理及操作流程和操作注意事项,避免大型加工设备(如白酒生产线、发酵罐、包装灌装设备)及精密仪器设备(如原子吸收分光光度仪用的乙炔气体、氮吹仪用的氢气)使用中的风险,提高学生实践操作的安全性。
食品质量与安全专业学习注重实操性。在实训操作环节中,往往会出现实践教学设备资源不足、陈旧的情况,特别是某些贵重设备,如原子吸收分光光度仪、高效液相色谱仪等。教师主要采用演示实验的方式,导致学生难以将理论知识应用到实践中,影响实践教学质量。同时在国家、省市级举办的职业院校技能大赛参赛过程中,由于缺乏相应仪器设备,给教师的指导和参赛选手训练、学习带来一定的困难。通过构建先进的虚拟仿真实训平台,学生可以在虚拟环境中进行真实场景的模拟练习,无需担心材料损坏、设备故障或实验操作的风险。这为学生提供了一个安全的学习平台。
由于食品质量与安全专业相应课程实践教学中所需实验仪器设备、工具、材料较多且耗时较长,很多实验材料在使用过后无法进行二次利用,造成大量的资源浪费及环境污染。与传统实训室相比,虚拟仿真实训平台建设和维护成本相对较低且无需大量的实验设备和材料支持,能达到一次投入常年受益的效果,为学生提供广泛的学习机会。
基于成果导向理念的实训平台建设,以技术先进、功能齐全、汇智创新为原则,以“理、实、虚”一体化为目标,实现“教、学、做、创、训、研”的功能。食品质量与安全专业现有食品微生物实训室、药物微生物实训室、理化分析实训室、食品质量与安全实训室、智慧快检实训室、食品检测一体化实训室、果酒生产线、虚拟仿真实训室等,保证了实践教学的需要。
食品质量与安全专业以职业岗位能力培养为核心,以培养技术技能型人才为目的,课程建设方面开展成果导向教学,在真实的工作环境中进行,实现教学内容生活化、活动情境化、手段情景化的课堂教学模式。人才培养方案进行了多次制订和修订,建立了较为完整、合理和有效的课程体系。
在校企合作与校外实习实训方面,利用开放型校外实训平台,选择合适的岗位进行顶岗实习,与哈尔滨米旗食品有限公司、北京市好利来食品有限公司等建立校外实习基地,并建设黑龙江职业学院汇标智慧检测产业学院,明确学院的定位和目标,针对所在地区的产业和市场需求,结合学院的办学特点和优势,制定人才培养方案,与产业企业深度合作,注重实践。食品质量与安全专业校内外实训基地见表1。
表1 食品质量与安全专业校内外实训基地一览表
在整体布局建设中,学院要深度对接专业、课程,提升专业实训教学条件,打造“没有围墙的大学”,再配备相应的设施,如高效液相色谱法测定食品中营养成分含量仿真软件、高效液相色谱检测食品中添加剂含量仿真软件、果蔬加工仿真软件、喷雾干燥单元仿真实习软件、气质联用仪测定蔬菜中农药残留仿真软件、原子吸收分光光度计测定食品中金属含量仿真软件、食品营养与安全检测仿真软件、食品感官评价仿真软件、肉制品生产厂3D虚拟现实仿真软件、乳制品生产厂3D虚拟现实仿真软件、标准操作规范(SOP)仿真实训等。能让学生全面系统地掌握食品的生产和检测的全过程,拓宽学生的知识面,强化学生的食品加工、安全检测、质量评价等素质,提升学生的综合知识运用能力。
在虚拟实训过程中,教学内容和训练模式相互融合,从形式到内容存在趋同性,这对教师提出更高的要求。优化师资团队建设采取的方式如下:一是从企业中选聘技师到学院经过教学业务培训后担任实习实训教师;二是鼓励教师参加职业技能培训并取得相关职业资格等级证书;三是落实教师定期实践轮训制度,强化校企合作办学,使专业课教师更好地掌握企业的生产过程和组织过程,有计划地安排专业教师到对口企业进行实践锻炼。
学院在管理上要建立明晰的管理标准和档案,做好实验耗材台账和登记,定期巡查,确保设备的完好性;在文化氛围建设方面,要注重细节,根据虚拟仿真实验和食品学科特点,将制度文化、专业文化、企业文化、创新文化和安全文化等融入虚拟仿真实训室建设中,体现人文关怀。相关内容要上墙,规范设备管理和使用制度,可张贴一些有关食品安全方面的先进人物的事迹、往届优秀毕业生事迹等,加强实训室的文化建设,潜移默化中激励学生奋发进取。
学院要充分发挥产教融合平台的资源集聚效应,融合新一代信息技术,与广州汇标检测技术中心共建高水平的产教融合实训基地,建设成为黑龙江职业学院汇标智慧检测产业学院,打造示范性虚拟仿真实训基地联合体。学院要坚持基地发展与产业发展相结合、基地机制创新与社会服务创新相结合、实训体系改革与人才培养改革相结合,构建产教融合、开放共享的示范性虚拟仿真实训基地运行管理模式。
成果导向理念下的课程体系强调“从结果出发”,反向设计,关注课程对任职岗位的支撑,结合专业发展和企业发展需要,以培养学生实践能力、创新创业能力和解决复杂问题能力为核心,构建课程体系,保证学生知识、能力和素质的整体性发展。以食品质量与安全专业为例,课程体系主要由理论课程体系、实践课程体系组成,其中实践课程体系包括基本技能、专业技能和综合技能,注重课程思政贯穿人才培养的全过程,落实立德树人根本任务,注重专业教育与通识教育相融合、专业教育与创新创业教育相融合、线上与线下教育相融合和校内育人与校外育人相融合。
根据开设的虚拟仿真实践课程,学院要对课程的实验模式、计划制定、目标导向、师生互动、过程考核、质量管理、效果评判、激励方法进行项目化的管理,可以设置食品专业的创新设计虚拟仿真模块,进一步加强学生的综合运用和创新能力。学生可以在虚拟仿真系统中模拟大学生创新创业竞赛、技能大赛等活动操作,一方面提升实操能力;另一方面拓宽思维,激发创新创业意识,增强学习效果。
根据课程目标、课程内容及课堂的实际情况,学生在每节课程结束后实行“学生自评—小组互评—教师总评”的立体化实践课程评量,教师对学生的实际表现进行监督并进行综合评价,最后根据整个课程期间表现对学生进行实践课程的成绩认定。
学院要根据成果导向理念的虚拟仿真实践教学模式的改革与实践,开设相应的虚拟仿真实践课程,总结和分析教学模式中存在的问题和不足,进一步改进和完善基于成果导向理念的虚拟仿真实践教学模式。
对虚拟仿真技术在食品质量与安全专业实践教学中的重要性进行分析,有利于丰富教学资源,解决本专业实验设备昂贵、数量不足、危险系数高等问题。基于成果导向理念,学院可通过信息化手段转变教学模式,推进虚拟仿真实训平台的建设,强化学生学习能力、实践操作能力与创新意识,充分发挥成果导向理念的实践课程教学引导优势,从而培养出适应社会工作岗位需求的高素质应用技能型人才。