王俊彤,錢麗麗,張愛武,孫華軍,王長遠(yuǎn)
(黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 食品學(xué)院,黑龍江 大慶)
食品分析與檢測是建立在分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來,并隨著儀器分析的快速發(fā)展而成為更加完備的系統(tǒng)學(xué)科,是一門實(shí)用性和實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科。在食品工業(yè)生產(chǎn)和質(zhì)量管理中,從農(nóng)副食品的生產(chǎn)、食品資源的開發(fā)利用、食品原料的選擇、食品加工過程控制、產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)及市場的監(jiān)督管理等一系列分析檢測過程都屬于食品分析與檢測的內(nèi)容[1]。在食品工業(yè)生產(chǎn)中具有指導(dǎo)和優(yōu)化生產(chǎn)過程的作用,是集生產(chǎn)、管理、鑒定、評價(jià)于一身,被譽(yù)為食品工業(yè)的“眼睛”[2]。食品的許多崗位,如企業(yè)的質(zhì)檢部門、政府的監(jiān)督管理部門、社會的檢測機(jī)構(gòu)等都需要食品檢測人員。應(yīng)用型人才的培養(yǎng)屬于我國高等教育從精英性教育持續(xù)性發(fā)展的必然產(chǎn)物[3]。隨著食品分析科學(xué)與技術(shù)的迅速發(fā)展和社會對于人才的多元化要素的需求,培養(yǎng)具有解決工程問題能力的創(chuàng)新型應(yīng)用人才成為教學(xué)改革的重中之重。因此,加強(qiáng)《食品分析與檢測》課程實(shí)踐教學(xué)改革,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜工程問題的能力是順應(yīng)新時代應(yīng)用型人才培養(yǎng)的趨勢。
《食品分析與檢測》是我校食品營養(yǎng)與檢驗(yàn)教育和食品質(zhì)量與安全兩個專業(yè)所開設(shè)的一門專業(yè)必修課,由于該課程本身具有極強(qiáng)的實(shí)踐性和技術(shù)性,因此配套開設(shè)了《食品分析與檢測實(shí)驗(yàn)》課程和《食品分析與檢測技能訓(xùn)練》課程。
通過對《食品分析與檢測》教學(xué)過程的總結(jié),發(fā)現(xiàn)這樣幾點(diǎn)問題。所使用的教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)容相對陳舊,部分內(nèi)容已經(jīng)滯后于目前食品分析與檢測的技術(shù)發(fā)展以及國家標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)的相關(guān)要求。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和部分實(shí)驗(yàn)儀器的選用也存在落后現(xiàn)象,綜合性和設(shè)計(jì)性不足,不能適應(yīng)學(xué)生畢業(yè)后從事的工作崗位需求。學(xué)生對于本課程的學(xué)習(xí)積極性一般。部分學(xué)生的基礎(chǔ)操作能力薄弱,動手能力較差,對于數(shù)據(jù)結(jié)果的分析能力也較差。課程考核方法不夠科學(xué)合理,考核不全面、客觀,缺乏過程考核,而且評價(jià)主體只有教師,難以激發(fā)學(xué)生的積極性和熱情。針對以上問題,本教學(xué)團(tuán)隊(duì)將從食品分析與檢測的教學(xué)方法、教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)計(jì)、教師能力、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐課程設(shè)計(jì)以及校企合作等方面,對食品分析與檢測的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革與探索,希望通過改革把教學(xué)從之前的以教師教為中心轉(zhuǎn)變成以學(xué)生學(xué)為中心,以學(xué)生的能力培養(yǎng)需求為目標(biāo),提升《食品分析與檢測》課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,將本門課程打造成學(xué)生喜歡的、支撐學(xué)生能力培養(yǎng)的一流課程。
《食品分析與檢測》課程的主要內(nèi)容是圍繞著對食品工業(yè)生產(chǎn)中的物料、半成品、成品的主要成分及其含量和有關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行檢測,其作用是控制和管理生產(chǎn),保證和監(jiān)督食品的質(zhì)量;為新產(chǎn)品的開發(fā),新技術(shù)、新工藝的探討提供可靠的數(shù)據(jù)。盡管主體章節(jié)上沒有太大變化,但是其中的內(nèi)容卻已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)在的本專業(yè)技術(shù)的實(shí)際需求,這主要表現(xiàn)在兩個方面。第一是國家標(biāo)準(zhǔn)的更新,2016 年國家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會對食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了一次較大的修訂和整合,并且隨后每年也都會有一些國家標(biāo)準(zhǔn)的更新。第二是食品分析與檢測技術(shù)的飛速發(fā)展,隨著分析儀器的不斷自動化、智能化以及計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的快速、準(zhǔn)確,使許多傳統(tǒng)方法和儀器更具優(yōu)越性,也出現(xiàn)許多新的、高效的分析檢測儀器和方法。檢測標(biāo)準(zhǔn)是食品分析與檢測技術(shù)的依據(jù)、是指揮棒,方法和儀器則是手段,如果不能將這兩方面的知識及時更新,就會導(dǎo)致我們的教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際需求脫節(jié)。因此,我們首先對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了補(bǔ)充和調(diào)整,同時將目前關(guān)于食品分析與檢測的最新科研動態(tài)推送給學(xué)生,幫助學(xué)生將課程與實(shí)際工作和社會生活聯(lián)系起來,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
例如,在水分的測定一章中,由于不同種類食品的特點(diǎn)差異,所以選擇的水分測定的方法也不相同。原有教學(xué)內(nèi)容是分別講解四種水分測定方法,以直接干燥法為重點(diǎn),并與其他方法進(jìn)行比較,而改革主要體現(xiàn)在教材原有內(nèi)容的基礎(chǔ)上,教學(xué)過程中做的三點(diǎn)調(diào)整。第一是與《GB5009.3-2016 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》相聯(lián)系,2016 版國家標(biāo)準(zhǔn)將原有十個相關(guān)水分測定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整合并代替,提供的方法也更加規(guī)范。同時,還教會學(xué)生查找和使用標(biāo)準(zhǔn)的方法,培養(yǎng)學(xué)生執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)的職業(yè)意識。第二是針對第四種方法卡爾費(fèi)休法,利用某儀器分析公司的宣傳短片,介紹先進(jìn)的高自動化水平的全自動卡爾費(fèi)休水分測定儀,開拓學(xué)生視野。第三是拓展簡介水分測定無損檢測新技術(shù)- 近紅外分光光度法。
課程的教學(xué)內(nèi)容整體是穩(wěn)定的,基礎(chǔ)理論知識也仍然是學(xué)習(xí)重點(diǎn),增加的是基于基礎(chǔ)理論上的技術(shù)創(chuàng)新。這些分析儀器和技術(shù)已經(jīng)在許多質(zhì)檢部門、企業(yè)和科研院所使用,如果只讓學(xué)生停留在陳舊的課本上,如何能夠適應(yīng)畢業(yè)后的工作崗位呢?所以為學(xué)生提供一個新穎和有價(jià)值的課堂教學(xué),激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維,服務(wù)學(xué)生就業(yè),是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的基礎(chǔ)。
應(yīng)用型人才要求能把成熟的技術(shù)和理論應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)、生活中的技術(shù)技能型人才,要求學(xué)生能夠解決復(fù)雜的工程問題,并以“卓越工程師”為培養(yǎng)目標(biāo)[4]。傳統(tǒng)的教學(xué)方式是老師教、學(xué)生學(xué),單一、單向的灌輸。填鴨式的教學(xué)往往導(dǎo)致學(xué)生只會背書本,不會思考問題,更加不能解決問題,面對實(shí)際困難,無法提供切實(shí)可行的方案,僅僅停留在紙上談兵的階段。而且學(xué)習(xí)興趣低、容易產(chǎn)生疲勞和厭學(xué)等情緒,學(xué)習(xí)目的不明確,以分?jǐn)?shù)和畢業(yè)證為目標(biāo),忽略了能力的培養(yǎng)。
為了提升教學(xué)質(zhì)量,在授課過程中,針對不同的章節(jié)內(nèi)容靈活使用多樣化的教學(xué)方法。由于課程設(shè)置理論學(xué)時為24 學(xué)時,理論課學(xué)時較少,頻繁轉(zhuǎn)變教學(xué)方法或轉(zhuǎn)變不當(dāng),容易使學(xué)生接受度下降。因此,我們選擇了幾種主要的教學(xué)方法,如啟發(fā)式教學(xué),比較法,案例教學(xué),小組匯報(bào)討論、多媒體和網(wǎng)絡(luò)平臺輔助。
1.啟發(fā)式教學(xué):由于《食品分析與檢測》是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,將每一節(jié)課的內(nèi)容都可與生產(chǎn)生活實(shí)際相結(jié)合。授課過程中以問題為線索,例如在介紹食品酸度測定這一節(jié)中,提問“酸度大的食物,吃起來一定酸嗎?“滴定法測定總酸度時,深色樣品會不會影響滴定終點(diǎn)?應(yīng)該如何解決呢?”將問題拋給同學(xué),啟發(fā)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)境界,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動探求和自主獲得所需知識,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。
2. 比較法:食品種類繁多,性質(zhì)差異較大,為了適宜不同品類的食品樣品和檢測目的,同樣一個檢測項(xiàng)目的方法往往不止一種,在國家標(biāo)準(zhǔn)中通常也會列有至少三種方法。這些方法存在一些共性和差異,適合采用比較法幫助學(xué)生理解和記憶。在教學(xué)過程中,將每種方法的特點(diǎn)、適用范圍和不適用范圍列表比較。例如仍然在水分測定這一節(jié)當(dāng)中,共介紹了五種不同的水分測定的方法,在講解過程中與學(xué)生共同制作一張對比表,分別包括適用范圍(或特點(diǎn)),不適用范圍,計(jì)算方法,代表樣品舉例等項(xiàng)目。講解后,讓學(xué)生自己將每種方法的各個項(xiàng)目進(jìn)行補(bǔ)全。通過這樣的比較方法,加深學(xué)生的記憶和學(xué)習(xí)的主動性。
3.案例教學(xué):食品分析與檢測課程的國家標(biāo)準(zhǔn)方法解讀是根據(jù)課程目標(biāo)、畢業(yè)要求和教學(xué)內(nèi)容開展的,是通過實(shí)踐過程的具體實(shí)例來理解、掌握本門課程的基本原理、方法和技術(shù),在授課過程中組織學(xué)生展開討論、互動交流,并結(jié)合食品化學(xué)、分析化學(xué)等課程理論,通過不同的信息、觀點(diǎn)、知識的碰撞、貫通達(dá)到啟示理論和啟迪思維的目的。本課程的國家標(biāo)準(zhǔn)案例解讀可以使學(xué)生充分理解和掌握食品分析基本原理,提高學(xué)生準(zhǔn)確掌握分析檢測技術(shù)的水平,分析討論試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題,提高解決實(shí)際問題和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,培養(yǎng)學(xué)生主動思考問題和綜合運(yùn)用知識的能力。
4.小組討論匯報(bào):這種教學(xué)方法借鑒了翻轉(zhuǎn)課堂的模式。以學(xué)生講,老師評的方式進(jìn)行,以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、分析和解決問題能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作為目標(biāo)而設(shè)計(jì),體現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。在學(xué)生已經(jīng)對本課程學(xué)習(xí)一段時間并掌握一定的學(xué)習(xí)方法后,選擇一小節(jié)難度適宜的內(nèi)容讓學(xué)生課前進(jìn)行小組內(nèi)的學(xué)習(xí)和討論。隨后在課堂上,由每一組的全體成員共同進(jìn)行ppt 演示匯報(bào),并回答同學(xué)和老師的提問。由老師和其他組的學(xué)生對匯報(bào)內(nèi)容和回答問題情況給出評分。
5.多媒體和網(wǎng)絡(luò)平臺輔助:在改革中,首先是提升ppt 課件的制作質(zhì)量,不是簡單的一些文字和圖片。同時也加入了動畫、音頻和視頻等資料,使課件變得有趣和有用。如果多媒體輔助教學(xué)是目前高校教學(xué)較為常規(guī)的教學(xué)方法,那么網(wǎng)絡(luò)平臺引入,與多媒體共同輔助教學(xué)是本課程在教學(xué)方法上進(jìn)行的革新。網(wǎng)絡(luò)平臺分為兩種,一種是現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)課程資源的利用,另一種是學(xué)習(xí)通(超星平臺)的應(yīng)用[5]。由于疫情影響,加速了我們對網(wǎng)絡(luò)平臺的開發(fā)和利用?!爸袊秸n”“愛課程”等網(wǎng)絡(luò)課程的免費(fèi)開放,使我們獲得了優(yōu)質(zhì)的資源。根據(jù)不同資源的內(nèi)容與本校課程實(shí)際出發(fā),設(shè)計(jì)了在課前、課中、和課后的不同時段、不同內(nèi)容的視頻學(xué)習(xí)資源的推送。推送的途徑有學(xué)習(xí)通(超星平臺)、QQ 群。讓學(xué)生在課堂外的時間能夠有目標(biāo)、有方向、有重點(diǎn)、有內(nèi)容地去預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí),以及自主地進(jìn)行知識拓展。在學(xué)習(xí)通(超星平臺)的利用方面,我們也是在逐步完善,簡單的應(yīng)用包括點(diǎn)名、作業(yè)、考試等。另外,上課過程中的一些啟發(fā)式問題、討論性問題,也會通過學(xué)習(xí)通發(fā)布討論、投票的形式進(jìn)行,讓每個同學(xué)都來參與其中。學(xué)生們感受到了參與的快樂,也感受了不同觀點(diǎn)碰撞出火花的興奮,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和參與感,學(xué)生成為了學(xué)習(xí)的主體,課堂的氛圍也變得熱烈。
在國家應(yīng)用型大學(xué)建設(shè)的戰(zhàn)略下,在學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展的環(huán)境下,食品分析與檢測作為培養(yǎng)應(yīng)用型食品質(zhì)量檢測和食品科學(xué)工程專業(yè)人才的基礎(chǔ)課程,也承擔(dān)著培養(yǎng)應(yīng)用實(shí)踐技能人才的責(zé)任[6]。食品分析與檢測實(shí)驗(yàn)教學(xué)是《食品分析與檢測》課程的主要實(shí)踐環(huán)節(jié),是利用食品分析的實(shí)驗(yàn)方法來解決食品工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際問題,包括液態(tài)食品物理檢驗(yàn)、食品中水分的測定、食品中脂肪的測定、食品中蛋白質(zhì)的測定、食品酸度的測定等等。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)存在課時不足、實(shí)驗(yàn)缺乏創(chuàng)新性、設(shè)計(jì)性的問題,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置以傳統(tǒng)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主。針對以上問題,為了讓學(xué)生掌握食品分析的實(shí)踐技能,我們增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)時,且將其設(shè)置成獨(dú)立的課程,并進(jìn)行獨(dú)立考核。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上,采取保留原有經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,增設(shè)創(chuàng)新性綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,增加設(shè)計(jì)性技能訓(xùn)練項(xiàng)目的策略進(jìn)行改革。我們以原有經(jīng)典實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為基礎(chǔ)訓(xùn)練,用情景式、啟發(fā)式的方式引導(dǎo)學(xué)生對項(xiàng)目進(jìn)行分析、查找國家標(biāo)準(zhǔn)、選擇方法、開展實(shí)驗(yàn)、取得結(jié)果、分析結(jié)果、進(jìn)行討論。讓學(xué)生自主地完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,同時也能對基本的操作進(jìn)行指導(dǎo),使學(xué)生具備食品分析的基本操作技能。在創(chuàng)新性綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中,以牛乳摻偽實(shí)驗(yàn)為例,教師為學(xué)生準(zhǔn)備一份鮮牛乳樣品和其它分別摻有水、小蘇打、蔗糖、尿素、食鹽、芒硝、米湯、豆?jié){、雙氧水、洗衣粉、植脂末等物質(zhì)的十余份摻偽牛乳樣品。每個實(shí)驗(yàn)小組隨機(jī)抽取5 份樣品,并自行選擇方法鑒別出這5 份樣品是否有鮮牛乳樣品以及其他摻偽樣品中所摻偽的物質(zhì)是什么。在技能訓(xùn)練項(xiàng)目中,將實(shí)驗(yàn)題目如醬腌菜中食鹽含量的測定布置給學(xué)生,為學(xué)生提供的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)試劑儀器,學(xué)生用一周的時間自行進(jìn)行文獻(xiàn)方法檢索和實(shí)驗(yàn),模擬檢測報(bào)告給出結(jié)果和結(jié)論。綜合實(shí)驗(yàn)和技能訓(xùn)練是以學(xué)生為主體,教師起輔助作用,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對理論知識的鞏固和實(shí)踐,有助于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力[7]。
課程考核是檢測學(xué)生學(xué)習(xí)成效和教師教學(xué)效果的主要依據(jù),因此一個合理、完善的考核方法是至關(guān)重要的[8]。考核內(nèi)容應(yīng)該包括所有課堂講授的知識,也就是說所講即所考??己说男问綉?yīng)當(dāng)多元化,貫穿于整個教學(xué)過程中,即體現(xiàn)出全過程考核,激發(fā)和提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性??己说姆椒☉?yīng)當(dāng)能夠客觀的、公平的評價(jià)學(xué)生的成績,能夠反應(yīng)出學(xué)生對本門課程的實(shí)際掌握情況,能夠支撐畢業(yè)要求,支撐“卓越工程”的培養(yǎng)目標(biāo)。在認(rèn)真分析原課程考核方法的不足的基礎(chǔ)上,我們優(yōu)化了更加合理的多元化的課程考核方法(實(shí)驗(yàn)課程單獨(dú)考核)。原來的考核方法僅分為期末考試(閉卷)和平時成績兩個部分,分別為70%和30%。這樣的考核方法過于單一,平時成績的評定也不嚴(yán)謹(jǐn),不符合課程目標(biāo)和畢業(yè)目標(biāo)的要求。改革后,我們將期末考試調(diào)整為60%,以閉卷形式,但題目調(diào)整為主觀題,且以案例形式給出,考查學(xué)生分析問題、解決問題的綜合能力。平時成績增加至40%,更細(xì)化評分細(xì)則,使得每一分都落實(shí)到確切的知識點(diǎn)上,包括課后作業(yè)、測驗(yàn)、討論匯報(bào)和課堂表現(xiàn),分別占比10%。課后作業(yè)通過學(xué)習(xí)通發(fā)布,每次課后發(fā)布10-15 個客觀題,考查學(xué)生對課堂小知識點(diǎn)的記憶情況。測驗(yàn)在課程進(jìn)行到三分之一和三分之二時發(fā)布兩次測驗(yàn),包括有食品分析基礎(chǔ)知識、數(shù)據(jù)處理計(jì)算題、案例題,督促學(xué)生及時總結(jié)所學(xué)內(nèi)容。并且對于測驗(yàn)不合格或分?jǐn)?shù)較低者,及時預(yù)警,幫助學(xué)生查找問題,調(diào)整學(xué)習(xí)狀態(tài)、糾正學(xué)習(xí)方法。討論匯報(bào),選擇一節(jié)難度適宜的內(nèi)容,讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行課前學(xué)習(xí),課上匯報(bào)討論,由老師和學(xué)生共同打分,考查學(xué)生自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的綜合能力。最后是課堂表現(xiàn),以學(xué)生在課堂上對老師提問的回答情況給分。在這樣的考核方式下,對于學(xué)生最終成績,每堂課都有貢獻(xiàn),學(xué)生的每個課程活動都有價(jià)值。食品分析與檢測課程本身具有知識點(diǎn)分散的特點(diǎn),若想在一張?jiān)嚲砩峡疾槿康闹R點(diǎn)和工程分析綜合能力確有困難。因此,我們將概念性知識點(diǎn)分散在課后作業(yè)和課堂提問里,保證每個知識點(diǎn)都有落實(shí)。
綜合以上改革舉措,對我校的《食品分析與檢測》課程的實(shí)踐教學(xué)改革與探索的實(shí)施情況來看,本課程的教學(xué)質(zhì)量有了明顯的提高,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性也有了顯著的增加,學(xué)生的實(shí)踐能力、解決問題能力都有了極大的進(jìn)步,能夠達(dá)到應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)建于1958 年十萬專業(yè)官兵開發(fā)建設(shè)北大荒的歷史大潮中,多年來一直服務(wù)于地方農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì),助力“北大荒”建設(shè)成為今天的“北大倉”。因此,我校在人才培養(yǎng)上也一直以地方農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)為導(dǎo)向,向應(yīng)用型普通高校轉(zhuǎn)型發(fā)展,不斷深化教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)能夠扎扎實(shí)實(shí)的專業(yè)技術(shù)人才。改革不是一蹴而就的,是循序漸進(jìn)的,需要我們付出持久而堅(jiān)韌的決心和努力。