为主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展、“中国制造2025”等一系列国家战略,2017年2月以来,教育部积极推进新工科建设。“新工科”是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向。开展实习课程,进行产教融合,是推进“新工科”建设,提高人才培养质量的主要措施之一。
食品科学与工程专业的认识实习课程是在本科生完成基础课学习的基础上进行的教学实践环节,目的是增强学生对该专业知识的感性认识。通过认识实习课程,使学生理解食品科学与工程专业的发展现状,了解未来的工作环境、职业前景以及食品企业的现代化生产、管理模式和营销模式等,把现有的或今后即将学习的理论知识和生产实践有机地结合起来,培养学生的学习兴趣,加深学生对课堂教学内容的理解和掌握,提高学生观察现象、发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养学生将所学理论知识与生产实际相联系的能力,并提高他们的人际交往沟通能力。本文以河南农业大学食品科学技术学院的认识实习课程为例,进行基于“新工科”背景下的课程改革与探索实践。
1.食品专业学生认识实习课程教学的背景与意义
食品科学与工程被称为“舌尖上”的学问,以扎实的科学理论、工程技术和实践训练基础为支撑,培养系统掌握食品科学与工程领域的基本知识和技能,能在食品领域内从事食品生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计等方面工作的食品科学与工程学科的高级工程技术人才。因此,这就要求该专业学生不仅具有扎实的理论基础,还具有和生产实际相适应的创新能力和实践能力。开展实习实践类课程是使学生增强实践能力,将所学理论知识和实际生产应用相结合。河南农业大学食品科学技术学院的认识实习课程设置在大一下学期,此时学生已经掌握了有机化学、大学物理等公共基础知识,并通过一年的学习,对食品专业有了初步的了解和认识。因为大一下学期涉及到学生的专业分流,学生根据意愿选择食品科学与工程、食品质量与安全、食品营养与健康三个专业。学生通过对不同类型食品企业的参观,增强了对食品专业的认识,初步认识和了解食品企业的企业文化、生产概况、生产设备及特点、产品的简单工艺流程及生产过程,为后续专业分流及专业课的学习奠定基础。
2.认识实习课程现状
河南农业大学食品科学技术学院的认识实习课程选择的企业一般涉及两种:一种是加工类企业,如郑州顶益食品有限公司、三全食品股份有限公司、河南九豫全食品有限公司等;另一种是检测类企业,如河南华测检测技术有限公司、河南海瑞正检测有限公司、河南安必诺检测技术有限公司以及河南省食品检验研究院等。在参观过程中,一般有公司工作人员对公司情况及行业现状向学生进行介绍,也会和学生交流,回答学生提出的问题。但是,从过去的认识实习课程模式及实施效果来看,仍然存在一些问题:(1)实习模式单一。认识实习课程一般是带学生参观企业,多是通过参观走廊或只是走马观花似地参观,学生无法进行更深入的了解。(2)实习时间较短。由于时间限制,学生进行企业参观时,对于相关设备、生产过程或检测手段的了解只停留在表面,没有将这些知识内化为自己的知识。(3)学生专业知识不扎实。由于学生还没有进行专业课学习,所以对很多生产设备、工艺流程或检测过程的操作手段不了解,因此在参观的时候也只是停留在表面。并且在课程开始前,虽然让学生提前了解参观企业,但是由于没有有效的考核手段且学生对待实习的态度有待提高,因此学生并不能在课前对该参观企业有效的了解。(4)参观人数较多。由于时间限制,所有学生需要在规定时间内参观完,因此每次参观的学生较多,这就导致相当一部分学生不能紧跟讲解员的思路和步伐,不能及时了解所看的仪器设备或加工程序,也缺乏深层次和有效的互动,难以获得较好的学习效果。(5)课程考核方式较为单一。目前的课程考核方式主要是通过最后的实习报告以及学生的PPT汇报对学生的认识实习课程进行考核,没有实现对实习全过程的考核评价,因此难以达到较好的考核效果。
3.认识实习课程模式改革措施
3.1引入虚拟仿真,采用“线上+线下”混合模式进行认识实习课程教学
食品科学与工程专业作为一门应用型学科,需要学生在学习专业理论知识如食品生产工艺、食品机械设备、食品安全检测时,能够灵活运用到实践中,达到理论和实践相结合的目的。学生通过线下实地观摩了解,初步认识食品相关生产工艺流程、工艺设备、检测手段、检测仪器等知识,对食品专业涉及的仪器设备有整体的印象。然而学生在观摩过程中,可能对于复杂的仪器设备并没有相对深入的认识。例如,学生在参观检测公司时,有很多学生对气相色谱和液相色谱设备比较感兴趣,但是在参观过程中,并不能针对仪器的具体使用方法及应用范围进一步的讲解,因此可以在线下实习之后,通过虚拟仿真(VR)设备,让学生对该设备的使用进行进一步的了解,包括样品处理、进样步骤、仪器操作等。学生在参观食品生产企业时,也只是通过参观走廊,远距离观摩食品生产过程,只能大体了解整个生产流程,但是对于具体生产过程以及该步骤的作用认识并不到位,因此也可以在线下实习后,再通过VR设备,对自己感兴趣的食品生产工艺进行更详细的了解。此外,VR设备还包括整个食品企业布局,包括全厂布局、车间布局等,也能让学生宏观了解食品企业的设计特点,从而认识到每一个产品的生产都需要诸多环节相互配合才能完成。另外,学生在线下参观实践方面,还可以增加实验室参观、食品博览会参观。参观科研实验室,为学生讲解科研课题与相关课程的关系,可激发学生对课程和科学研究的兴趣;通过参观食品博览会,可让学生了解食品行业信息、食品文化、产业集群、食品的种类和市场情况等。
此外,在引入“线上+线下”混合模式进行认识实习课程教学的基础上,增加认识实习课程的课时,让学生有充分的时间进行线下观摩和线上深入学习。同时,在线下参观时,尽量控制每次参观人数不超过10人,让每位学生都能紧跟讲解人员的步伐和思路,并且能与工作人员交流解惑。
3.2引入课程思政,实现“三全育人”
2019年3月,习近平总书记在高校思想政治理论课教师座谈会上指出:显性教育和隐性教育要统一,积极挖掘课程中的思政教育资源,实现“三全育人”。食品科学与工程专业作为与人民生活息息相关的专业,更应该重视教学过程中的思政育人,培养具有高度社会责任感的食品类专业人才,这就要求老师在专业课的授课过程中,将思政元素渗透到专业知识体系中,两者相互联系,相辅相成,实现协同育人。认识实习课程设置在大一下学期,作为食品科学与工程专业学生接触的第一门和专业相关的实践课程,在该课程的教学过程中融入课程思政,对学生拥有正确的人生观、世界观、价值观和良好的职业素养,成为能独立思辨和具有高度社会责任感的食品从业人员至关重要。例如,在参观食品生产企业时,工作人员会为学生讲解食品原料、工艺流程中每一个步骤的操作规范及作用,这些可能都是研究人员通过大量的实验、经过多次失败才得出的经验结果,他们不怕辛苦、坚持不懈、始终如一探索真理的精神值得我们学习。在参观检测企业时,学生会了解到某种物质检测的流程,而在检测的过程中,任何一个过程出现了差错,都会导致最终结果错误,这就告诉学生对待任何工作都应该认真仔细、严谨细致。同时,很多检测企业也在不断发展新的更加精准、更加快速的检测方法,这就要求学生在今后专业课的学习过程中,更加努力认真,吃透每一个知识点,了解背后的原理,有助于后期更好地开展实验工作,树立终身学习的观念。因为只有不断学习,与时俱进,才能跟上时代的步伐,发展符合食品行业需求的检测方法。此外,现在很多检测企业除了检测食品正常生产、储存过程中出现的危害物之外,还要检测一些为了提高利润等人为添加不允许添加在食品中的物质,这就对食品科学与工程专业学生的职业道德和素养、社会责任感和使命感以及人生观、价值观的塑造提出了更高的要求。因此,应该在认识实习课程的实践过程中,潜移默化地加入课程思政元素,提高职业道德和职业素养,帮助学生树立正确的人生观、价值观和世界观。
3.3引入形成性评价,完善课程考核体系
认识实习课程的考核是评价课程教学质量的重要手段,也是调动教与学两方面积极性的有效杠杆。目前的课程考核方式主要包含两部分,即实习结束后学生写的实习报告以及学生的PPT汇报,其形式相对静态,无法实现过程性考核。因此,在原有的“静态”考核模式下,可引入“动态”考核过程,如教师随时随机考查学生对现场仪器设备、生产工艺和操作流程等的了解及掌握程度,即将考核渗入到实践前、实践中、实践后的全过程,完善认识实习课程考核体系,从而达到更好的实习效果。在认识实习课程前(该部分成绩占比为20%),老师简单向学生介绍所要参观的企业以及需要学生重视的参观要点,学生通过自己查阅资料在VR系统提前学习等方式,形成对该企业大致的印象以及最感兴趣的步骤或操作手段,并形成书面文字。在实习过程中(该部分成绩占比为30%),如在参观方便面生产车间时,老师随机提问学生方便面生产流程是什么、哪些环节实现了机械化操作、油炸的目的是什么、方便面中面粉的选择依据是什么等问题。在参观食品检测企业或实验室时,提问学生哪些因素会危害食品的安全、食品的检验主要包括哪些方面的检验、常用的设备有哪些等问题。实习结束后(该部分成绩占比为50%),让学生撰写实习报告并进行PPT汇报。
另外,在与学生进行问答交流的过程中,指导教师相应也会被学生问到在参观过程中所思考的问题,这也是对教师的考核,促使指导教师在带实习之前就对生产设备、生产工艺、检测设备等方面提前做更深的了解。比如,在参观生产企业时,学生提问为什么要设置专门的人行通道、酱料包的分拣整理为什么使用人工而不用机械化设备;在参观检测企业时,学生提问气相色谱主要测哪些物质、气质联用可以用于哪些物质的测试、检测范围一般是多少等。在课程考核体系中,引入形成性评价,尤其是在学生参观过程中对学生提问和交流,这种“面对面”的动态考核形式,促使学生和老师皆以问题为导向,激发师生共同探讨和学习的热情。这样的互动模式不仅促进了教与学二者的积极性和主动性,还能达到提高认识实习课程教学效果的目的。
总之,认识实习课程是食品科学与工程专业实践教学中的重要组成部分,通过该课程的学习,能够提高学生对食品专业知识的学习兴趣,提高求知欲,建立对食品行业的感性认识,了解自己未来的就业方向、工作现状以及人才需求状态。对认识实习课程的改革与探索不是一蹴而就的,需要不断改进,逐步探索适合学生发展、符合社会需求的食品专业学生培养模式。
基金项目
河南农业大学2023年校级教学工程项目(2023KC35);2023年河南省本科高校研究性教学研究项目:基于研究性教学的食品类专业创新教育运行机制的研究与实践。
第一作者
牛斌(1990-),女,博士,讲师;研究方向:淀粉复合物结构功能。
*通讯作者
徐超(1983-),男,博士,副教授,系副主任;研究方向:速冻食品品质控制。