于航，郭亞輝，成玉梁，謝云飛，錢和，姚衛(wèi)蓉*

1(食品科學與技術國家重點實驗室(江南大學)，江蘇 無錫，214122)2(江南大學 食品學院，江蘇 無錫，214122)

國內外食品行業(yè)雖發(fā)展迅速，但食品質量安全問題仍處于高發(fā)態(tài)勢，受到社會各界的廣泛關注。伴隨著現代化技術的發(fā)展，食品質量與安全專業(yè)的人才培養(yǎng)模式也應順應時代潮流，做出相應的改變。在人才培養(yǎng)過程中應扎實理論知識學習的同時，開拓創(chuàng)新、培養(yǎng)實踐操作以及解決復雜實際問題的能力。食品衛(wèi)生學在食品質量與安全人才培養(yǎng)過程中作為專業(yè)核心課程，理應順應新形勢下食品質量與安全專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)市場要求，以及新型人才培養(yǎng)要求，針對課程教學與實踐環(huán)節(jié)進行改革[1-2]。

當今社會對接受過高等教育的工科類人才提出了更高的標準，要求畢業(yè)生在未來對所從事的專業(yè)領域有著扎實的理論基礎以及強大的實踐能力；此外，還對人才的創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力提出更高的要求[3]。由此可見，傳統(tǒng)的填鴨式教學方法便變得不再適用，權威型和講授型的教學理念也急需改進。CDIO(Conceive, Design, implement, and Operation)現代工程教育理念具體指的是構思、設計、實現、運作4部分，近些年來已成為國際工程教育改革的最新成果[4-5]。該教育理念首先應用于麻省理工學院等4所享譽世界的名校之中，并推廣應用于其他工科類課程的教育教學當中。區(qū)別于傳統(tǒng)的教學模式，CDIO現代工程教育理念強調培養(yǎng)學生的實踐能力，讓學生全程參與到教學過程中的同時，打好扎實的工程基礎[6]。CDIO注重在教學的過程中充分培養(yǎng)學生的實踐能力，讓學生充分地參與到教學過程之中，切身體會到構思、設計、實現、運作這4個關鍵詞的意義所在，為日后成長為食品安全領域高級工程技術人員打好堅實的基礎[4, 7]?；贑DIO現代工程教育理念要求教師充分進行角色轉變，在提升教師工程實踐能力的同時，提升個人專業(yè)素養(yǎng)，人際交往能力，以及產品、過程和系統(tǒng)的建造能力。此外，還應進一步提升教師的教學能力，提升教師在提供一體化學習、應用主動經驗學習方法和考核學生學習等能力[8-9]。

《食品衛(wèi)生學》課程作為江南大學食品學院一流學科和雙萬專業(yè)“食品質量與安全”的專業(yè)核心課程內容，在目前的教學中仍以知識點為中心開展課堂講授，忽略了學生實踐能力的培養(yǎng)，食品加工衛(wèi)生控制的實踐性教學效果仍不理想。對比本專業(yè)開設的其他專業(yè)核心課程，本課程教學過程中要從書本中“走出來”，教學過程中更強調食品衛(wèi)生控制的實操訓練，培養(yǎng)學生解決復雜衛(wèi)生問題的能力，是當前食品質量與安全專業(yè)畢業(yè)生必須具備的條件。該教學理念也融入到華南農業(yè)大學、華南理工大學、重慶文理學院、內蒙古民族大學等國內眾多兄弟院校的食品工廠設計、食品化學、食品營養(yǎng)學、儀器分析等專業(yè)核心課程的教學之中，普遍收獲良好的教學效果，深受學生歡迎?；诖耍虒W團隊引入CDIO現代工程教學模式，提升學生學習的主動性與積極性，在教學過程中強調實踐能力的培養(yǎng)，激發(fā)創(chuàng)新潛力。

1 食品衛(wèi)生學教學過程中存在的主要問題

現如今，國內外工科院?！笆称焚|量與安全”專業(yè)培養(yǎng)共同缺點，就是“重技術、輕管理”。同時，日常授課過程中還缺乏食品加工衛(wèi)生控制的實踐性。因此，本課程強化食品質量安全控制與管理的理念，提升本專業(yè)學生的控制管理水平，更加適應新工科模式下對本專業(yè)人才過程管控能力的要求，強化學生作為未來我國食品安全監(jiān)管者的責任意識，綜合應用專業(yè)知識實現食品安全及品質控制是本課程建設試圖探索解決的問題。食品衛(wèi)生學課程教學過程仍存在一些需改進的地方，具體問題如下：

1.1 課程間聯系需加強，教學內容未與時俱進

食品衛(wèi)生學一共24個學時，課程是以專業(yè)基礎課，以及微生物學、食品工藝學、食品化學、食品分析、食品安全學等專業(yè)課程核心課為先修課程，但在目前的教學過程中更側重于講授單一的書本知識，在一定程度上忽視了各門課程之間的相互關聯。例如：在分析各類食品的衛(wèi)生問題過程中，未將殺菌工藝參數等食品工藝學關鍵知識點融入其中。在教學過程中還出現部分知識點重復的現象，例如：在講解食品中生物污染物的時候，耗費1～2個課時重復介紹了食源性微生物種類、生長特性等，但該知識點已經在微生物學中介紹過。因此，在教學的過程中學生顯示出較低的學習興趣，導致在教學過程中學生的注意力不集中。此外，部分教學內容稍顯陳舊，隨著國內外食品工業(yè)的快速發(fā)展已經不適應當前生產場景。

1.2 教學手段不豐富，啟發(fā)式引導不足

雖然食品衛(wèi)生學課程的教學課件建設已比較豐富，但是當前的教學模式較落后，無法充分地調動學生學習的積極性。作為一門實踐性很強的課程，食品衛(wèi)生學講述的很多衛(wèi)生控制理論、控制點及其相應的控制手段需要充分運用到食品工廠的實際生產之中。當前普遍存在的問題在于，食品質量與安全專業(yè)的本科生大部分僅有在政府監(jiān)管部門，例如市場監(jiān)督管理局，以及政府機構和企業(yè)的化驗室和品管室的實習經歷，嚴重缺乏在食品工廠實際生產線上實習的機會。因此，在實際授課過程中如若灌輸單一的理論知識，很難令學生充分地理解食品衛(wèi)生控制原理，無法充分培養(yǎng)學生的構思、設計、實現和運作的能力，實際應用能力較差。

1.3 課程考核方式單一，考察面較窄

當前的課程考核方式仍以閉卷考試為主，平時表現評價為輔，具體為：期末閉卷考試占總評成績的70%，平時表現占總評成績的30%。其中，平時表現是由學生出勤率10%、課堂回答問題能力20%，以及課后作業(yè)70%組成，且課后作業(yè)設計也存在較機械的問題。由此可見，當前的考核評價方式較為傳統(tǒng)，不利于充分調動學生的積極性，仍以刻板的知識點記憶考察為主，并未突出本課程的實踐能力和靈活運用到實際生產之中的培養(yǎng)要求。

2 基于CDIO現代工程教育理念改革食品衛(wèi)生學教學體系

食品衛(wèi)生學是基于污染物的來源和基本控制措施，通過食品生產的衛(wèi)生設計與建筑、衛(wèi)生設備的設計和選擇、食品原材料的衛(wèi)生、生產過程的衛(wèi)生、個人衛(wèi)生和衛(wèi)生食品的加工、成品貯存運輸和銷售的衛(wèi)生等內容的學習，能比較系統(tǒng)而正確地理解食品加工過程中衛(wèi)生控制管理的基本原理和方法，幫助學生科學全面地認識和理解清潔劑、殺菌劑、廢棄物處理、害蟲防治等衛(wèi)生控制措施對食品安全生產的重要性，學會可操作性衛(wèi)生標準操作程序的制定，更好地理解并在食品生產過程中實施食品生產衛(wèi)生通用規(guī)范。本課程目標既包括食品加工衛(wèi)生控制的技術性分析，又綜合了新的衛(wèi)生控制手段和相應的管理方法，屬于傳統(tǒng)工科類專業(yè)教學中少有的“文理兼?zhèn)洹?，技術與管理控制并重的“非傳統(tǒng)”課程，能很好承載新形勢下綜合性人才培養(yǎng)任務?；谏鲜鲈诮虒W過程中存在的主要問題，改革傳統(tǒng)的食品衛(wèi)生學教學模式，采用更合理的教學方法勢在必行。

2.1 調整教學主要內容：以“項目”為課程載體，提升學生學習興趣

基于CDIO現代工程教育理念可將食品衛(wèi)生學的主干課程內容分解成若干模塊。秉承CDIO教學理念，可在教學過程中讓學生對食品從原料驗收、加工生產、包裝入庫、貯運分銷、消費者食用的全過程中涉及食品衛(wèi)生控制相關知識點開展學習。例如：基于食品生產工藝流程針對食品加工過程中涉及的生物性、化學性、物理性污染物開展分析，并就如何開展危害物控制開展積極討論。圍繞學生們關注的食品工廠內如何開展衛(wèi)生管控等重點問題，教師在針對上述教學內容講授時，應該積極引導學生將前期學習過的知識點運用到未來食品工廠衛(wèi)生設計之中，不斷啟發(fā)學生的創(chuàng)造性和發(fā)散性思維，讓學生真正感受到“學以致用”的樂趣[10-11]。教學過程要求教師有著豐富的知識儲備以及走訪企業(yè)的經驗積累，梳理并確定各類食品行業(yè)衛(wèi)生管控優(yōu)秀案例，再結合當前科學研究進展，極大地激發(fā)學生的參與度和積極性，做到在課堂上以學生為教學主體，講授的內容以工程設計為主線的CDIO教學模式[8]。同時，本課程期末前還將帶領學生深入一次本地食品生產線，全面系統(tǒng)地了解行業(yè)中食品衛(wèi)生管控的硬件和軟件發(fā)展狀況。

根據CDIO教學理念，課堂上講授的知識點應該圍繞著實踐內容的解決而開展，強調出知識點之間的關聯，以及相關基礎知識與實際工程項目的關聯[12-13]。對于重要的基礎知識，還需要應用到以PPT為主的課堂講解。在教學PPT中除了囊括重要的基礎知識，還包含80余張工廠實拍圖、實驗實拍圖、理論講解圖等，全方位展示食品工廠良好的衛(wèi)生設計、不良的衛(wèi)生設計，讓學生生動形象地了解并學習衛(wèi)生學重點知識內容。本課程的PPT內容覆蓋面廣，整體制作精良，形成一套系統(tǒng)的、嚴謹的、美觀的教學PPT素材。

2.2 調整教學模式：以CDIO代替?zhèn)鹘y(tǒng)模式，提升個人實踐能力

基于CDIO教學模式，將現有課程體系轉變?yōu)楦侠怼嵤┬詮姷捻椖恐普n程，按功能劃分模塊并依據模塊功能劃分出若干任務。傳統(tǒng)意義的填鴨式教學模式學生普遍反響不佳，互動性較弱。此次教學改革過程便將劃分好的功能任務布置給學生，讓學生扮演食品安全衛(wèi)生從業(yè)者、監(jiān)管者、決策者的角色，通過文獻調研、分組討論、撰寫報告、演講匯報等環(huán)節(jié)，從頭至尾的參與到衛(wèi)生問題分析、解決方案設計、控制措施實施應用、實施效果綜合評價4個階段，完成對應的課程任務[14]。下面以生物性危害物控制章節(jié)中生物被膜控制原理與手段任務模塊為例，說明教學中CDIO現代教育理念的貫徹與實施。

2.2.1 衛(wèi)生問題分析(C)

食源性微生物生物被膜是食品衛(wèi)生控制領域的重點與難點。通過文獻調研結合課堂講解，學生了解到正是生物被膜的黏附性強、對外界環(huán)境不敏感、造成交叉污染等原因，導致食源性微生物污染問題頻發(fā)。此外，傳統(tǒng)清洗手段，如機械式沖洗、化學清洗劑清洗等，無法徹底清除黏附在食品接觸材料表面的生物被膜，導致生物被膜內部菌體在清洗過后仍能快速生長并再次污染食品。在此環(huán)節(jié)中，教師應指導學生如何從現有文獻中汲取相關知識，并積極與學生溝通，明確生物被膜衛(wèi)生控制領域的技術需求，為后續(xù)工作打下堅實的基礎。

2.2.2 解決方案設計(D)

在明確衛(wèi)生控制問題的前提下，提出行之有效的解決方案，是該環(huán)節(jié)的重點。教師在教學過程中引導學生分析生物被膜結構組成，剖析其耐受性強的根本原因，并與之對應的提出解決方案。在本環(huán)節(jié)內，教師主要對學生提出的方案作出點評，明確該方案的優(yōu)缺點并提出改進措施。

2.2.3 方案實現(I)

針對生物被膜厚度較大導致化學殺菌難以滲透的問題，提出以高場強超聲波、酶解等技術破壞生物被膜基本結構，提升內部滲透性，并結合化學殺菌劑，實現生物被膜的高效防控。該步驟中涉及到多種手段協(xié)同處理時的作用參數以及預期達到的效果評估。此時，教師應以引導學生帶著問題進行思考與探索，同時給出一定的參考文獻，讓學生自學或者課堂討論等方式，以案例的形式，讓學生明確上述處理方法是否能解決生物被膜污染問題。

2.2.4 方案運行(O)

在后續(xù)實驗過程中讓學生進一步了解不同處理手段的作用因素與生物被膜厚度、孔隙率、內部菌體活性等參數的變化規(guī)律，讓學生深刻的理解生物被膜綜合防控的方法原理。該環(huán)節(jié)中，教師還可根據實驗情況，對不同的學生提出個性化的要求，并對相關知識點進行一定的拓展?；诖?，CDIO現代工程教育理念貫穿在該章節(jié)的教學過程中，讓學生切身體會到“做中學”的教育模式。

2.3 改變教學策略：運用分組研討，提升團隊協(xié)作能力

在教學過程中加入2次實踐討論環(huán)節(jié)，在這個環(huán)節(jié)中，教師將合理地引導學生參與實踐環(huán)節(jié)討論。在實踐討論進行中，讓學生自發(fā)地以3～4人組成團隊，選擇一種市面上常見的食品為研究主體，讓團隊組員分工調研此產品的生產過程并確定生產工藝路線，結合生產流程以及課堂上講述的理論知識，剖析每一步生產過程中可能出現的生物性、化學性、物理性污染物。第二項實踐作業(yè)繼續(xù)讓團隊選擇該食品為研究對象，并從網絡上獲取此食品生產工廠布局圖。依據此布局圖，按清潔度分別從食品生產工廠布局圖中劃分出一般作業(yè)區(qū)、準清潔作業(yè)區(qū)和清潔作業(yè)區(qū)。在劃分完作業(yè)區(qū)之后進行食品生產動線設計，準確劃分出物料流、人員流、空氣流、廢棄物流。最后每一組派出代表在課堂上向大家展示團隊的成果，再由學生和老師自由提問并讓演示小組成員回答。教師應根據分析出三大類污染物、食品生產作業(yè)區(qū)劃分和動線設計的合理性和正確性，以及團隊分工協(xié)作表現、展示表達能力、回答問題正確性等方面進行考核。此外，在打分過程中還加入學生互評，讓不同團隊之間打分，形成了一種互動性強的教學模式。在實踐環(huán)節(jié)中，教師應正確引導學生，讓其發(fā)揮主導作用，充分地訓練學生的批判和創(chuàng)造性思維，同時大幅提升學生的工程設計和團隊合作能力[15]。

2.4 改革考核方式：顛覆傳統(tǒng)卷面考試，強調過程評價

在本次教學改革之前，閉卷期末考試成績占比高達70%。區(qū)別于傳統(tǒng)的閉卷考試這一簡單的形式，在引入CDIO教育理念之后，大幅加強以過程評價作為考核方式，重點關注學生學習技能和知識的過程，關注實踐環(huán)節(jié)和工程技術的應用能力。改革后，期末考試占比降至50%，而針對教學過程的評價占比提升至50%，其中包括章節(jié)復習作業(yè)(15%)、實踐作業(yè)(20%)和綜述作業(yè)(15%)。

首先，設立了除第一章緒論之外的7次章節(jié)復習作業(yè)，使得教師及時掌握學生對章節(jié)重要知識點掌握情況。在7次章節(jié)復習作業(yè)中還穿插了與本章節(jié)密切相關的開放性論述題，使得學生在原有的知識點上自主學習、拓展視野。以第一次“食品衛(wèi)生學”教學改革后的授課學期為例，復習作業(yè)中具有代表性的開放性論述題，包括：控制真菌毒素的新方法與新技術、2013年恒天然烏龍事件的來龍去脈以及個人感悟、常用化學消毒劑的優(yōu)劣勢和應用場景分析等。在復習作業(yè)布置之后的課堂上邀請部分同學分享自己的作業(yè)答案，開展對章節(jié)復習作業(yè)的講解與分析，幫助學生鞏固每個章節(jié)的核心知識點的同時，調動學生積極性和主動性[16]。

其次，本課程主要通過2次實踐作業(yè)和1次代表性工廠參觀實習評價學生的實踐能力。上述2次實踐作業(yè)是圍繞著食品工廠工藝流程、作業(yè)區(qū)劃分、生產動線設計、衛(wèi)生設施設計、衛(wèi)生管控體系展開，再帶領學生走訪一家無錫市周邊的食品生產企業(yè)，在參觀的過程中回顧核心知識點，做到邊參觀、邊思考、邊學習、邊糾錯，強化學生實踐能力。依據我校本科生培養(yǎng)方案，食品質量與安全專業(yè)本科生可通過本課程設置的實踐類作業(yè)熟悉未來與食品安全相關的就業(yè)崗位，明確該崗位的主要工作內容和工作流程，以及應具備的知識、能力和素質[8]。本課程的過程評價還包含綜述作業(yè)1項，以第一次“食品衛(wèi)生學”教學改革后的授課學期為例，綜述作業(yè)是從下列主題中二選一，完成一份不少于5 000字的綜述。其中包括，第二章食品的生物污染與控制原理延伸出“天然產物抑制食源性微生物”主題，以及第四章各類食品中常見的衛(wèi)生問題衍生出的“熱加工過程危害產物分析及品質控制”主題。綜述作業(yè)設立的目的是考察學生的資料查閱、總結和歸納的能力，這也是一次令學生了解現代食品衛(wèi)生控制研究方向的機會，激發(fā)學生的求知欲[17-18]。

最后，改革后的期末考試形式雖然仍是閉卷考試的形式，但在題型上做出重大改變。以往閉卷考試中單選題、多選題、判斷題等客觀題占比較大(30%～40%)，以上考察形式較簡單，考察的知識點往往比較單一。改革后降低了客觀題比例，形成一套以論述題型為主的考試模式。在論述題出題過程中格外注重多個知識點的考察，以及學科之間的融會貫通。2019—2020年第二學期是“食品衛(wèi)生學”第一次教學改革后的期末考試，本次考試論述題考察范圍實現了除第一章緒論和第八章食品衛(wèi)生體系以外的全覆蓋。以論述題第一題為例，本題涉及食源性微生物生物被膜形成過程和控制手段，重點考察了“食品衛(wèi)生學”中清洗、消毒的操作步驟與要求，同時還交叉融合了“微生物學”中食源性微生物的基本概念、生長條件等基礎知識，“食品工廠與設計”中設備表面的設計要求，“現代食品技術”中超聲波技術等知識點，真正實現課程內考察多個知識點，學科間的知識點的融會貫通[19-20]。

3 基于江南大學2019—2020年第二學期“食品衛(wèi)生學”教學質量監(jiān)測結果評價教改效果

江南大學已建立起一套完善的本科教學質量監(jiān)測系統(tǒng)，可供任課教師查閱所授課程的學生評教分數、反饋意見等信息。綜合來看，教改之前“食品衛(wèi)生學”評教結果位居全學院中上游，雖學生反饋較好，但仍有較大的上升空間，具體如下：2017—2018年第二學期的評教平均分89.77分，綜合評分位列全學院前33.05%；2018—2019年第二學期的評教平均分89.50分，綜合評分位列全學院前26.23%。融入CDIO現代教育理念之后，2019—2020年第二學期“食品衛(wèi)生學”評教結果迅速上升，躋身全學院“最受歡迎”課程之列，評教平均分為94.03分，綜合評分位列全學院前2.86%。

評教具體單項得分如表1所示，2019—2020年第二學期“食品衛(wèi)生學”教學改革之后的評教各項指標均有所提升，優(yōu)于前2次的評教結果。從評教結果來看，學生針對老師布置的課外作業(yè)分量、內容，以及教師反饋情況的評價明顯改善，由前2個學期不足90分，提升至95.19分。該單項得分的提升顯示出本課程融入CDIO現代教育理念后更加重視教學過程評價，豐富日常作業(yè)的形式和種類，讓學生在完成復習、實踐和綜述作業(yè)的過程中學習和收獲更多知識。此外，學生對老師講課內容的充實感、時代感強、理論聯系實際等方面的印象改觀較大，從教改前的約90分上漲至94.04分，且學生普遍認為學習過程中能夠系統(tǒng)而全面地把握教學內容。最后，學生在學習完本課程后，對教改后課程中涉及的基本原理和基本技能掌握程度有所提升，同時加強了對其自身具備了相關應用能力的認同感，這一現象也體現出學生對本課程的核心知識點掌握情況，以及對所學知識的實踐應用能力大大增強。從上述評教結果中可以看出，基于CDIO現代工程教育理念的“食品衛(wèi)生學”課程達到了較為理想的教學效果。學生對該教學模式的認同度普遍較高，在增強了其自身實踐能力和解決問題能力的同時，形成了團隊協(xié)作、共同學習進步的良好氛圍[21]。

表1 江南大學“食品衛(wèi)生學”課程教改前后教學質量監(jiān)測單項得分Table 1 The individual scores of teaching quality monitoring before and after the teaching reform of the Food Hygiene course of Jiangnan University

4 結語

綜上所述，通過將CDIO現代工程教育理念融入我?！笆称沸l(wèi)生學”教學之中已收獲了較為理想的教學效果。在教學的過程中，學生適應了該教學模式，提升了學習興趣。本課程注重理論和技能培養(yǎng)上的相互結合，摸索適應于自主學習、相互研討的學習模式。同時，在實施教學的過程中尊重客觀規(guī)律，注重對學生興趣的培養(yǎng)，在不斷強調知識點實踐與應用的過程中，加深學生對理論知識的理解?！笆称沸l(wèi)生學”作為江南大學食品學院一流學科和雙萬專業(yè)“食品質量與安全”的核心課程，在今后的教學過程中將繼續(xù)貫徹CDIO現代工程教育理念，革新教學內容，緊跟時代潮流，力爭為國家和社會培養(yǎng)出一批適應行業(yè)發(fā)展和市場需求的復合型、高素質食品安全專業(yè)技術人才。