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序论:在您撰写食品科学与工程的优点时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
根据国家统计局提供的数据,2012年,我国食品工业总产值近9万亿元,占国内生产总值的17.24%,食品工业俨然已成国民经济平稳较快增长的重要驱动力。2012年规模以上食品工业企业从业人员707.04万人,比上年新增39.70万人。“十二五”时期,我国食品工业发展的主线是调整优化产业结构、加快转变发展方式,促进行业发展由偏数量的增长向更加注重质的提升转变,由主要依靠增加物质资源消耗向主要依靠科技进步、管理创新转变,而实现这一目标需要一大批食品行业相关的高素质应用型创新人才。
独立学院,是指实施本科以上学历教育的普通高等学校与国家机构以外的社会组织或者个人合作,利用非国家财政性经费举办的实施本科学历教育的高等学校,是民办高等教育的重要组成部分,它应以需求为导向培养应用型人才。
独立学院食品科学与工程专业旨在培养适应我国社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具有化学、生物学、食品工程、食品营养、食品加工与贮藏技术基础理论、专业知识和实践技能,获得工程师基本训练,能在食品领域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,具有较强的创新精神及社会适应能力的高素质应用型专门人才。因此,研究独立学院食品科学与工程专业学生的特点,并根据他们的特点采取针对性强、行之有效的教育管理策略,以期培养出食品产业急需的高素质应用型创新人才就显得很有意义。
一、独立学院食品科学与工程专业学生特点
1.自我意识强,欠缺责任感,部分学生理想信念缺失
独立学院食品科学与工程专业学生从小生活环境相对优越,大部分为独生子女,得到长辈无微不至的呵护,逐渐形成了较强的自我意识,他们进入大学后更加喜欢彰显自己的个性,在待人处事中往往以“自我”为中心,不考虑或顾及他人的感受,责任心和集体荣誉感不强,极易出现人际交往危机,从而影响正常的学习、生活。与此同时,随着经济全球化的深入发展和我国改革开放的不断推进,使得社会上充满了多元文化和多种价值观念,独立学院食品科学与工程专业的部分学生在这种背景下,由于明辨是非能力弱,自制力差,抵御不了消极文化的影响,进而贪图物质享受,不重视政治理论学习,功利性倾向严重,且容易随波逐流,没有明确的人生目标。
2.专业了解不足,专业兴趣不浓厚
在独立学院食品科学与工程专业学生中,对待高考志愿填报,一部分学生缺乏经验,没有查询录取学校和专业相关信息就轻易填报,一部分学生没有自己主见而是根据家长或老师的意见,填报的是家长或老师看好而自己不了解或不喜欢的专业,还有一部分学生是第一专业志愿没被录取而被调剂到这个专业,受这些情况影响,许多学生对食品科学与工程这个专业了解不足,更谈不上能够产生浓厚的专业兴趣。
3.文化基础薄弱,学习不够主动,但课程多,学业压力大
独立学院食品科学与工程专业学生大都在理工类本科第三批录取,录取分数线往往要比一本、二本低很多,以湖北为例,近五年来,三本理工类录取批次线比一本低150分以上。学生中有一小部分学习基础较好,但因高考发挥失常或心理素质不好,导致高考分数远远低于平时成绩,但大部分学生高中没有养成良好的学习习惯,自制力差,自觉性不够,文化基础薄弱,还有相当一部分学生偏科严重或学习态度不端正。与此同时,食品科学与工程专业属于工科,学生大一学年就要接触《微积分》、《有机化学》、《无机及分析化学》这样难度较大的课程,大学期间需要学习40多门课程,学生毕业至少需修满170.5学分。学生本来文化基础就薄弱,再加上难度大且数量多的课程,导致许多学生很难迅速适应大学的学习和生活,容易产生自暴自弃、厌学、旷课、挂科等情况。
4.思维活跃易接受新生事物,实践动手能力弱
独立学院食品科学与工程专业在校学生多为“90后”,他们生活在物质较为丰富,经济社会高速发展,信息快速增长和传播的时代,与“80后”学生相比,他们思维更加活跃,视野更为开阔,更易接受新生事物,但由于多为独生子女,从小得到家人更多的关爱甚至是溺爱,成长道路较为一帆风顺,加之受高考指挥棒和中学应试教育的影响,导致学生注重书本知识学习,忽视实践能力的培养。独立学院食品科学与工程专业旨在培养面向食品产业,实施工程师基本训练,掌握基础理论、基本知识、基本技能的高素质应用型创新人才,学生实践经验欠缺、动手能力差这一特点将严重影响专业人才培养目标的实现,必须采取切实有效的教育管理策略化解这一矛盾。
二、独立学院食品科学与工程专业学生教育管理策略
1.改进和创新思想政治教育工作
针对独立学院食品科学与工程专业学生自我意识强、欠缺责任感、部分学生理想信念缺失这一特点,必须改进和创新思想政治教育工作,增强学生的责任感和担当精神,帮助学生树立坚定的理想信念,努力成为掌握丰富知识、扎实技能和拥有健全人格的中国特色社会主义合格建设者和可靠接班人。首先,不断推进思想政治理论课教育教学改革,改变过去那种“强制性灌输”、“命令”或“填鸭”的方式,回到对象化的主导性灌输之中来,围绕学生现实的思想、困惑与对课程的问题展开教学内容,运用现代信息理论和网络技术,使得灌输更为通畅有效,不断引导和吸引学生,充分调动学生学习思想政治理论课的积极性和主动性。其次,加强建设弘扬主旋律、传递正能量、和谐文明的校园文化,积极组织学生喜闻乐见、形式多样的学术、科技、文体、公益等活动,通过校园文化的熏陶和参与各类活动,增强学生的团队精神和协作意识,加深对国家、社会和学院、专业的了解和热爱,培养良好的道德品质。再次,树立“以学生为本”的教育理念,发挥学生自治组织的作用,建立健全适应独立学院食品科学与工程专业学生特点的规章制度,辅导员、班主任等学生工作人员采取引导、咨询、指导和服务等方式切实解决学生的实际问题,有效地开展思想政治教育工作。此外,由于辅导员、班主任等学生工作人员的作用发挥直接影响着独立学院食品科学与工程专业人才培养的质量,这就要求必须建设一支政治过硬、工作负责、掌握高等教育发展规律和学生成长规律的学生工作队伍。
2.因势利导,加深学生专业认知,培养学生专业兴趣
学院在新生入学教育时便邀请专业首席教授做《关于食品科学与工程专业和食品产业的现状及发展前景》专题讲座,大一上学期开设《食品科学与工程导论》课程并组织学生赴武汉顶益食品有限公司、湖北银鹭食品有限公司、福娃集团监利福娃食品有限公司等有代表性的大型食品企业参观学习,并经常邀请高校科研院所的专家学者、食品企业的经理高管做报告,联系从事专业对口的往届毕业生进行经验分享,同时学院每年还将举行由启动仪式、产品展示、蛋糕我做主、食品知识竞赛、食堂明星窗口评选、闭幕式等一系列活动组成的食品文化节,让学生寓教于活动之中,通过这些举措促进学生对专业、食品行业的了解,培养他们浓厚的专业兴趣。
3.加强学风建设,营造良好学习氛围,培养学生良好学习习惯
面对独立学院食品科学与工程专业学生文化基础薄弱、自觉性不够、学业压力大的现状,一方面需要学院领导、辅导员、班主任以及全体任课老师帮助学生正视现实,去掉思想上的盲目性,增强自觉性,要肯定他们的优点,鼓励进步,使学生充分认识到高考分数较低不等于素质低、文化基础薄弱不等于智力低,让他们放下“三本”的思想包袱,轻装前进,激发学习热情。另一方面,需针对不同年级、不同情况的学生多措并举,对症下药,加强学风建设,努力营造良好学习氛围。对于大一新生,高度重视并认真组织入学教育,使学生初步了解所学专业、学籍管理、学院规章制度、熟悉大学环境等,开设《大学生职业生涯发展与规划》课程,让学生认识自我,为自己量身定做大学四年学习和生活规划,同时对他们实施早操制度、早晚自习制度,培养学生良好的学习习惯。对其他年级学生,学院根据时间节点组织召开英语四级考试动员会、考研经验交流会等学风建设相关活动。对于食品科学与工程专业全体学生,任课老师、辅导员、学生会学科部成员采取定期检查和不定期抽查相结合的方式做好各个课堂、班级考勤工作,对旷课、迟到、早退的学生每周通报并将迟到、早退、旷课情况记录在案,扣除相应综合测评分数,建立“考勤预警”和“学业预警”机制,组织召开学风建设先进班级经验交流会。成立学习兴趣小组,采取“抓两头带中间”、“一帮一”工作方法,关心和帮助学习困难的学生。此外,期中考试前后将开展为期一个月的期中教学检查,研究总结教、学、管三方面的成绩和问题。在国家英语四六级考试、期中期末考试前夕,对全体学生进行“端正考风、严肃考纪”的诚信考试教育,对考试作弊行为“零容忍”,使考试作弊不再有其生存的土壤。
4.注重实习实践实训,增强学生的创新精神和实践能力
独立学院食品科学与工程专业应牢固树立“强基础、重实践、求创新”的教育理念,坚持面向食品产业培养应用型人才,一方面需不断修订专业人才培养方案,使其在继承校本部专业基础理论教学优良传统的基础上,专业课程和实践教学直接面向产业,将“获得工艺工程师的训练”作为培养人才的基本规格,另一方面需改革教学内容,优化课程体系,构建与理论教学、科学技术和经济社会发展相适应的实践教学体系,将培养实践创新能力贯穿教育全过程。以华中农业大学楚天学院为例,该院食品科学与工程专业实践环节包括各类课程实验、暑期社会实践、专业核心课程综合实习、毕业(生产)实习、毕业论文(设计),实践育人周数占四年教学总周数的27.6%。正是由于对学生学习实践实训的高度重视和精心组织,学院食品科学与工程一级学科于2012年被评为省级重点(培育)学科,食品科学与工程专业获批2012年省高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划本科项目,并入选2013年省本科高校“专业综合改革试点”项目名单。学院根据相关文件精神,积极拓展校企合作,建立校外实习基地,同时制定《产业人才培养计划实施办法》,积极开展专业综合改革与实践,组建由30名学生组成的食品科学与工程专业产业人才培养实验班,开始实施“产业人才培养计划”培养方案,着力解决实验班的凝聚力,做好面向食品产业链办学、因材施教、个性化培养的人才培养方案的改革与实践。
【关键词】食品科学;现状;发展
1.食品科学简介
1.1定义
食品科学:借用Food Science (Norman)的定义,食品科学可以定义为应用基础科学及工程知识来研究食品的物理、化学及生化性质及食品加工原理的一门科学。
1.2所跨学科
食品科学关键于跨学科,包括: 化学类(有机化学、生物化学、食品化学、分析化学等)、生物学、食品科学、食品工程、微生物学、化工和食品技术、肉制品加工、乳制品加工、蛋制品加工等。
1.3食品科学分类
食品科学大致分为食品化学、食品工程、食品微生物学等几个分支。 食品化学:从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及他们在生产、加工、贮存和运销的过程中的变化及其对食品品质和食品安全性影响的科学,是为改善食品品质、开发食品新资源、革新食品加工工艺和贮运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制及提高食品原料加工和综合利用水平奠定理论基础的学科。
食品工程:食品工程是粮食、油料加工,食品制造和饮料制造等工程技术领域的总称。一般会从事食品生物技术、食品化学及应用、食品加工与保藏、食品检测与分析、食品分离与重组、粮食与油脂加工、水产品加工、畜产品加工、果蔬加工、食品机械与包装、功能性食品的理论研究和技术开发的高级工程技术人才。
食品微生物学:是微生物学的分支学科。它是自工业微生物学、微生物生态学和卫生学中转化出来的,主要研究微生物与食品制造、保藏等方面内容的一门科学。
2.今天的食品
社会发展到今天,人类对食品有了更全面更深层的认识。人们开始从健康、卫生、营养、科学的角度注重饮食生活。因饮食不当等种种原因造成的心脏病、糖尿病等各种慢性疾病已逐渐减少。
2.1发酵食品
是人类巧妙的利用有益微生物加工制造的一类食品,具有独特的风味,它丰富了我们的饮食生活。如酸奶、干酪、酒酿、泡菜、酱油、食醋、豆豉、腐乳、黄酒、啤酒、葡萄酒,甚至还包括臭豆腐,这些都是颇具魅力而长期为人们喜爱的食品。发酵食品经发酵后使一些不能被人体利用的物质(如乳糖、棉子糖等)转变成能被人体吸收利用的物质,并使一些食物中有害的氰基化合物经发酵转变成安全无毒的物质,改善了风味和结构;对于酸奶发酵生成乙醛、双乙酰、3-羟基丁酮等,使其产生愉快的口感,具有柔软结构,而且发酵食品有一个最大的优点,就是抑制微生物的生长,增加保质期。发酵能提供种类繁多的组分、风味和结构的食品。
2.2方便食品
多指工业化大规模加工制成的,可直接食用或稍加烹调即可食用的食品。随着人们生活节奏的加快和旅游业的兴起,省时省力的方便食品已是食品市场的“宠儿”,并逐渐成为市民们生活中不可缺少的一部分。像现在最普遍最常见的方便面、各种饮料、以及方便米粉、芝麻粥、果蔬罐头、肉类罐头、速冻水饺、速冻面条等,种类繁多、风味各异,趋于大众化,是利于人们生活性很强的食品,它将成为食品中消费量最多的食品。
2.3冷藏食品
是抑制化学反应和酶反应,阻止微生物生长的手段,使其保持原有的色、香、味。冷藏食品是消费者喜欢并青睐的食品。人们把新买来的食品放入冰柜中冷藏,几天后还可以保持其新鲜度。在一些超市可以看到有些食品通过包装改变气体并与低温相结合,使食品有更好的保藏效果。食品的冷藏技术在我国已得到了高效快速的发展。
2.4水产食品
现在食品开发方向已由陆地发展到海洋、江河中。海洋中蕴藏着大量的鱼类、海带、浮游生物、海藻等海生动、植物,是取之不尽用之不竭的天然宝库,这些食品资源将被大量利用,为人类生存和生活服务。
2.5辐照食品
是利用电离辐射(主要指60lor射线加速器产生的电子束或X射线)与物质的相互作用所产生的物理、化学和生物效应,对物质或食品进行加工处理的新型保藏技术。食品辐照是经过几十年的研究已被证明是一种有效提高食品安全性和延长食品货架期的食品加工方法,和其它食品加工方法相比,辐照处理具有操作方便、无二次污染、安全可靠以及经济适用等优点。该食品主要应用领域是香辛料和脱水蔬菜辐照杀菌,谷物豆类辐照杀虫,作为一种处理方法,有着很好的应用前景。
2.6低热卡值食品
主要是由高甜度甜味剂、低热脂等代替原来食品中所用的糖、油脂所生产的食品,这类食品热含量少,pH 稳定,从而抑制了肥胖症、糖尿病、高血脂症等一些疾病的产生。
2.7热处理食品
进入新世纪,远红外、微波热处理的开发被广泛用于食品的调和、融冻、干燥、加热、焙烤、杀菌等方面,表现出了良好的效果。
2.8人造食品
通过非农业途径生产的单细胞蛋白质,,俗称“人造肉”,是一种微生物食品。目前美国生产的人造鸡蛋、人造鱼子、人造火腿、人造虾已畅销美国各个地方成为家常菜肴。日本生产的“人造海蛰皮”香脆可口,已畅销国内外。人造食品的前景广阔它将在社会经济发展中发挥重要作用。
2.9绿色食品
是全球人类呼吁并重视的食品。指经专门机构认定,许可使用绿色食品标志的无污染的安全优质、营养食品。它将是人类食品中最重要的食品。
2.10生态食品
指在没有污染的自然生态条件下生产的原料加工成的食品。如野蘑菇、野木耳、野山参、野水果、山野菜等,它们只依靠大自然所给予的条件生长起来。
2.11有机食品
指由不使用化肥和农药或少量施用化肥和农药生产的原料加工的食品。这类食品是人类注重生态环境的产物,其价格比一般食品高50%-200%,其中水果和蔬菜类有机食品占有机食品市场的62%。
3.未来的食品
随着人类科学技术的发展和生活水平的提高,未来的食品将会发生一系列意想不到的变化。并且还会有许多食品不断的走上人们的餐桌。
3.1昆虫食品
现代药理研究证明,昆虫具有抗凝血,溶解血栓,增加血流量,改善微循环等作用。同时科学家已证明2000多种昆虫含蛋白质高达60%,并含有人体所需的多种微量元素且纤维少易为人体所吸收,昆虫食品将是人类重要的蛋白质来源。从现在的蚂蚁食品、蚕蛹食品、蚯蚓食品、蜜蜂食品、天蛾食品等功能来看,它已成为一座微型的营养宝库,具有抗风湿、抗癌、护肝、平喘、解痉、补肾、健脾、活血化瘀、祛风散寒等多种药理功效,在西方国家昆虫食品已成为贵宾席上的美味佳肴,中国在不久的将来也将会涌现出一些品种各异的昆虫食品。
3.2变态食品
是指在形态上与常用食物发生了很大变化的食品。如由原来的固态食品,现在加工成液态食品,或者把食品制成日常用品等模样的形式。日本生产的粉沫酒,加入适量水即可饮用。其色泽、风味与液态酒一样。美国最新研制的一种“空气食品”它是含有人体必需营养的一种悬浮颗粒。将其按一定比例调配好,装入一种特制的容器中,食用时将嘴对准容器的喷口,用手轻轻一按开关,马上就会有一股“风”喷入人的口中,人吸食后饥饿感立即消失,同时产生一种进食美味佳肴的愉悦感受。目前,我国这种食品还很少,但变态食品必将是我国未来食品的一种更有创意、更新型的一种食品。
关键词 食品科学与工程 本科 试验设计 数据处理
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.06.029
Abstract For improving food science and engineering undergraduate students in experimental design and data processing ability, the study in our country universities and collected 50 universities, training programs, preliminary analysis of the now food science and engineering undergraduate students experimental design and data processing ability is weak, combined with Southwest University of science and technology is taking some teaching policy, and put forward some suggestions to improve the students in experimental design and data processing ability.
Key words Food Science and Engineering; undergraduate; test design; data processing
1 研究背景
“食品试验设计与统计分析”属于统计学范畴的课程,是数理统计原理和方法在食品科学研究中的应用,是一门应用数学,它在食品科学中的作用主要是提供试验设计和调查的方法、提供整理和分析资料的方法,①是培养本科生科研和创新能力的一个重要工具。②该门课程的学习不仅为学生顺利完成毕业论文打下基础,更重要的是使学生毕业后能在工作中科学的分析和解决实际问题;此外,很多高校还把该门课看成素质教育的一部分,通过本门课程的学习,可以培养学生逻辑思维能力和发现问题、分析问题和解决问题的能力。③现在有食品科学与工程本科专业的多数高校都开设了试验设计和数据处理相关的课程,多数同学都能较好地通过学校课程考试,但从对一些高校调研的情况来看,在毕业设计或实际工作中,多数应用试验设计或数据处理的能力仍然十分薄弱,使本来就不具备工作经验的应届毕业生就业竞争和工作压力进一步加大。本文在广泛调研的基础上,分析了食品科学与工程本科生在试验设计和数据处理实践能力方面较弱的原因,并结合收集的50所高校的培养方案和我校采取的一些实际措施,旨在提出提高学生试验设计和数据处理能力的一些建议。
2 学生试验设计和数据处理能力较弱的原因分析
2.1 高等教育整体环境的影响
(1)食品科学与工程是一个实践性很强的专业,具有明显的工学与农学双重学科特征,我国现有食品科学与工程专业大部分集中在农业院校、轻工业院校和商业院校,以加工工艺教学见长,相对而言工科背景较弱。④
(2)高校大规模扩招后,一方面学生整体素质下降,另一方面高校自身很多基础条件跟不上,近年多数高校主要集中搞基础设施建设,把校园建设得很漂亮,却忽视了学校软件方面的建设,形成了“硬件硬,软件软”的局面。
(3)整体学风的影响。很多学校,特别是一些一般本科院校学风非常不好,为了让绝大多数学生拿到学分,很多学校都形成了一股不成文的风气:考前划重点。因此很多学生平时不学习,就等期末考试前老师指重点,然后临时报佛脚,这样的学习对学生能力的提高基本没有作用,很多学生到企业工作后对该领域的知识一无所知。
(4)重理论教学而轻实践教学。在学生心目中,他们总是误认为理论课才重要,理论课要通过试卷考试才能拿到学分,而实验课只要按照老师制订的方案机械做一遍然后写好实验报告就能过关了。从量上来说,实验课的学时相对理论课偏少,一般只占全部学时的三分之一甚至更少,这与美德等高校的食品科学与工程专业不一样,他们的实验基本上占了总学时的一半,有的课程甚至实验课学时远超理论课,比如德国赫尔海姆大学的“普通食品技术理论”和“食品生产的质量分析和监控理论”理论学时都只有56学时,而实验则高达252学时,是理论课学时的4倍以上;⑤从质上来说,大多实验都是验证性实验,真正的综合性、设计性、创新性实验很少,这对工科学生远远不够,虽然很多学校也制订了一些关于加强实践教育、创新教育和工程教育的文件和措施,但真正落实的很少。
2.2 教师方面的原因
(1)教师科研压力大,与发文章、“跑”项目、评职称等“正事”比较而言,教学属于副业,相对就不那么重要了,教学的好与坏对评职称基本无影响。
(2)大多数教师现在都拥有博士学历和一流的科研能力,但并不是师范院校毕业的,毕业后只经过短暂的师资培训就直接上岗,因此教学能力和技巧较弱,不能吸引学生。
(3)上个世纪八九十年代,很多老师都靠人格魅力吸引学生学习,而进入新世纪后,教师对学生的人文关怀减少了,在学生中的个人魅力正逐渐消失,师生关系也逐渐淡化,这或多或少会影响到学生对某些课程的学习兴趣。
(4)对学生引导不够。由于本门课程学时较少,而知识点很多,很多老师只是讲一些理论性很强的知识点,很少联系实际应用,因而很多同学都以为这门课纯粹是理论性的知识,对实际运用和以后的工作没什么实际用处,因此纯粹是为了拿到学分而学习,再加上本身这门课难度大、涉及面广、较枯燥,学生只要前面跟不上,后面就会越来越困难,开始是厌学,到最后是彻底放弃。
(5)课程特点不够突出。很多教师上这门课的时候还是和其它课程一样,一节课45分钟,几乎全是教师讲,学生听。现在课程教学基本都用PPT,学生被动地听课和接受知识,对于公式的学习,也许一时记住了,但根本不知道公式的来龙去脉,为什么要学,学了对实际有什么作用;另外,学生在快速播放PPT大版的公式和推导屏幕前根本没有时间思考,开始几分钟还可以认真听,后面因为某个环节跟不上了就开始松懈,最后就是放弃。
2.3 学生方面的原因
(1)自觉性不强。很多同学认为高中太辛苦了,大学没有家长和老师的监督,就可以自由了。
(2)学习目的不明确。大多数同学学习的主要目的是应付考试、获得学分,是为了学习而学习,根本没想也不关心这门课学了有什么用。“食品试验设计与统计分析”在大多学校都是开卷考试,一些计算题都可以按书上的例题照葫芦画瓢,很多学生知道怎么去做一道题,但不知道为什么要这样做,更不知道这样做和实际运用有什么联系。
(3)现在学生面临各种压力,如学业压力、就业压力、经济压力,有的甚至还有感情上的压力等,特别是进入专业课学习的大三后,更是很难将全部心思放在学习上。
3 对各高校培养方案的调研情况
本次研究共收集到国内各高校食品科学与工程本科专业的培养方案50份,既包括985、211高校,也包括一些普通地方本科院校。收集到的50份培养方案中,有10个学校没有开设与试验设计和数据处理相关的课程(不包括课程“概率论与数理统计”),占到20%(由于多数培养方案是在网上收集的,也不排除一些培养方案是比较老的版本,而现在新的培养方案已经增加了这一门课程)。在开设的学校中,有17个学校是必修课,占调查总数的34%,说明约三分之二的学校仍没有重视对学生试验设计和数据处理能力的培养。从学时来看,最少的仅为16学时,大都在24~40学时之间。明确开设试验设计和数据处理方面实验课的只有8个学校,且实验学时相比于理论学时较少,大都只占总学时的三分之一甚至更少。由于绝大多数学校未开设实验课,上课的时候也未对相关统计软件进行演示,因此上完这门课后,学生根本不会用SPSS等软件进行数据分析工作。我们每次在上这门课开始的时候都要做一个调查,大多数同学学这门课之前都听说过SPSS这个软件,但仅仅也就是知道名字而已,没有使用过,少部分甚至都没听说过。因此课堂上进行演示很有必要,让学生有个直观认识,如果上课不演示,也不涉及到相关实验,那么课程结束后大多数学生仍然只是知道一个名字而已。从开设的课程门数来看,开设相关课程的40个学校中,只有6个学校开设了2或3门相关课程,其余的都只有1门,其中比较有代表的有广东石油化工学院除了开设“食品试验设计与统计分析”外,还开设了“计算机在食品科学与工程中的应用”,两门课共64学时,实验占到了22学时,且两门课均为必修;其他江苏大学、集美大学与之类似,都开设了包括计算机在食品中应用在内的两门课程;东北农业大学除了开设“食品试验设计与统计分析”外,还开设了“统计分析软件”和“统计分析软件实验”,总学时达92学时,实验学时为28,总课程门数、总学时和实验学时均为所调查学校中最多的,但3门课均为选修课。从课程名称来看,都大同小异,多数为“食品试验设计与统计分析”、“试验设计与数据处理”、“试验设计与统计分析”、“食品试验优化设计”等。
4 我校采取的一些措施
4.1 培养方案的修订和完善
我校从2003年招收食品科学与工程专业本科开始,就开设了“食品试验设计与统计分析”,开始采用24+8的学时安排,即24学时的理论课,8学时的实验安排学生上机学习相关统计软件;后来实践过程中发现理论学时不够,改成了32+8的形式;实践一段时间后,发现学生虽然学习了这门课程,也进行了上机实习,但在毕业设计时,很多同学仍然不会进行正确的试验设计等最基础的试验设计,数据处理也是错误百出,分析原因,可能大多数学生都是为了考试而学习,学习目的就是为了通过考试和完成老师交给的任务,包括上机实习时,也是机械的进行数据输入和分析,不知道这样分析到底有何实际用处。为改变这种现状,在2013年修订培养方案时将此课程的学时改为32+24,即将实验学时提高到24学时,其中的8学时仍和原来一样进行上机实训,学习相关统计软件的使用方法;另外16学时我们设计了6个综合性的大实验,这些综合性实验只确定大致方向,具体的试验方案需要由学生自己查阅资料和小组讨论后完成。比如实验之一是设计一款果蔬饮料,并优化其配方,并对产品进行感官评定,要求整个设计过程中用到方差分析、回归分析和正交试验设计。学生需在老师指导下独立完成方案设计,并进行实验,完成试验报告。在具体实施方案上,给每一小组配备一个硕士研究生或上一届该门课程成绩优异的同学作为导生进行全程跟踪和指导,小组成立后,要求组内每个同学都先要独立的查阅资料、完成初步试验方案设计,然后和老师、导生一起进行组内讨论,形成一个统一的组内实施方案,并按照该方案进行实验,实验结束后,要求每个同学独立完成数据分析和实验报告,但实验数据可以共享。实验报告完成后,老师先进行批改,然后再进行小组讨论。两次小组讨论时,要求每个同学都必须发言,督促每个同学都(下转第84页)(上接第62页)认真准备,认真学习相关的理论知识,想和稀泥过关不太可能。小组讨论完成后,每一组推选一位同学进行全班的公开答辩。
4.2 灵活多样的教学方式
在授课时板书和PPT结合,既发挥多媒体图文并茂,信息量大、节约时间的优点,一些重要知识点和图表都反映在PPT上,而对于一些需要推导的公式,都在黑板上进行演示,让学生能跟着教师的思路走,有充分的时间和空间思考。⑥在课堂上讲到相关例题时进行统计软件的演示,如EXCEL、SPSS、Design expert等,让学生了解这些软件的基本操作程序,并在课后自主进行强化训练。另外,还经常在课堂上增加互动讨论,活跃课堂气氛的同时使学生尽量主动思考。
4.3 多联系运用和生活实际
课堂上举的例子尽量联系食品生产实际、教师科研中或研究生、本科生毕业设计中的真实案例,这样既可以激发大家对本门课的学习热情,也有利于进一步加深对专业的了解。另外,为了提高同学的学习兴趣,还将生活中的统计学进行举例,如买彩票、玩扑克、家庭理财、谈婚论嫁、生活中的平均值理论等,以让学生明白学习这门课程并不完全是为了专业需要,即使以后不从事本专业,也大有好处。
4.4 教学内容的适度调整
工科院校的学生对数据处理的方法要求应以使用为主,注重实用性和先进性,不需追求理论的系统性和完整性,且能对相应问题直接套用现代工具替代繁琐计算,不需要详细的理论推导及分析过程。⑦因此,在教学过程中对于一些复杂的公式推导尽量简化,着重于某个知识点的应用和对所得结果的解释与分析。
4.5 提供形式多样的创新训练平台
除了国家、省级的大学生创新基金外,我校还有专门的学校和学院层面的创新基金,加上参与教师科研项目,半数以上的同学都可以得到创新训练资助,基本上有意愿的同学都可以得到充分锻炼。在创新训练过程中,同学们试验设计和数据处理的能力会得到极大的锻炼和提高。另外,对食品科学与工程卓越工程师班的学生要求不仅必须参加一项创新训练项目,还要求要在SPSS、SAS、Excel之外自学另外一个统计软件,如DPS或Design expert等。
项目:西南科技大学教育教学改革项目(15xn0018)
注释
① 王饮德,杨坚.食品试验设计与统计分析(第二版)[M].中国农业大学出版社,2010.
② 陈柄灿.《食品试验设计与统计分析》课程教学设想[J].西南农业大学学报(社会科学版),2008.6(1):211-213.
③ 戚文化,蒋雪梅.高校生物统计学实验教学方法及改革与实践[J].读与写杂志,2013.10(4):84.
④ 邵平,孙培龙,孟祥和.工科院校食品学科试验设计与数据处理教学模式研究[J].中国农机化,2009(2):89-91.
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关键词:食品机械与设备 多媒体 教学改革
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(c)-0171-01
“食品机械与设备”是食品科学与工程本科专业的必修课。它结合食品专业相关的培养目的以及教学规划的具体规定,具体的讲解相关的食品制造设备等相关的基础体系以及活动理念和性能措施等等,能够培养同学们了解食品加工机械与设备的选型、安装维护及安全操作等知识与技能,进而确保其对于设备的种类和结构等等有非常深层次的认知。为后续的设备制作管控以及品质管控等等的活动的开展打下非常坚实的根基。
1 关于课程的特征和教学活动面对的困难
食品科学与工程专业的培养目标是使学生具有化学、微生物学、食品营养学、食品科学与工程技术等的基本知识,能从事食品加工工艺设计、农产品加工及贮运保鲜、食品加工产品品质控制、食品新产品及新技术开发、食品加工设备选用、品质分析检验、企业生产经营管理等工作的高级工程技术人才。身为关键的课程,它为这个专业的同学提供了分析食品制作步骤所涉及的机械及设备的平台,进而有助于其打下非常坚实工程知识根基。
在学习这个课程之前的时候,要掌握的是机械的原理以及食品相关的知识等。它的关键意义是为了保证同学们了解生产步骤中的所有的设备的活动知识,以及结构特征等等,进而提升其选型和设备维护等等的水平。
该课程的实践特征非常强大,其经由很多的图纸内容,讲述设备的基础内容,关键分析其活动原理以及结构和功效等。因为农科学校的同学自身的活动基础并不是非常好,虽说有一些基础性的内容,不过因为受到很多要素的干扰,比对于工科学校的同学们来讲,他们在机械层次之中还是由一些欠缺。他们的基础知识较少,而且想象力不是很好,对于其结构等的掌握有很大的难点。除此之外,此类设备的种类非常多,而且结构很是繁琐,同时因为同学们不具有实践的机会,所以无法获取有效的意义。
2 关于多媒体教学活动的优点
所谓的多媒体是说将文字和图像等的处理工艺有机的结合到一起,通过电脑来展示教学活动的一类措施。该技术有着非常强大的集成性以及互动性的特征,其非常的形象,而且很是方便,能够合理的展示出相关的信息,还能够开展互动,将氛围提升,进而对于提高教学的品质等有着非常积极的意义。
和过去的教学措施比对来看,它有着很多的优点 。
2.1 激发出同学们的学习热情
在过去的时候,它使用的是挂图等来展示内容,很显然它的意义不好,不具有立体性,更加的无法实现动画的意义了。单纯的靠着老师的讲解,同学们是不能够将它想象出实物的样子的,此时同学们的厌恶情绪就相应的出现了。但是使用多媒体措施的话,其融汇动画以及彩图之类的措施,就可以明显的吸引同学们的注意力,进而激发出其学习的主观能动性。
2.2 使得教学信息变多,对于老师更为深层次的讲述知识有着非常显著的意义
过去的图片展示措施,对很多装置的图纸等无法实现清晰展示的意义,由于那些投影等都是对之前的图纸的复印,所以无法再多添置内容了,而且不能够对其变大或是变小,老师在讲述的时候也很困难。然而使用多媒体措施的话,就能将所需的内容变为动画的模式,进而使得同学们对其产生一种非常精准的认知。
3 关于此类课件制作以及使用相关的知识
3.1 搜取相关的素材知识
要想生成此类课件,就要先搜取相关的素材知识,比如相关的数据以及图像等等。而获取这些内容的方法非常多,第一是相关的食品生产单位。在加工车间之中能够清除的得知装置的形状和构造以及活动指数等等的详细信息,如果许可的话,还能够得到一些影像内容。此类知识对于提升同学们对设备的理解力有着非常积极的意义。其次是相关的设备生产或是营销单位。经由参加设备展销会等,能够得知一些信息内容。除此之外,生产单位为体现其产品,会设置很多非常直观的图像等,它们本身是制作课件的很有用的信息。三是通过网络、专业书籍等也可以获得大量多媒体课件的素材。
3.2 多媒体课件的制作
要制作优质多媒体课件,教师本身应该对食品机械设备有足够的认识和了解,最好能亲身接触或观察过相关的设备,对设备的构造和使用有足够的感性认识。
多媒体教学应用最多的软件是Powerpoint,但对于食品机械设备课程的教学内容,光使用Powerpoint并不能完全满足要求,还需要使用如Flash,Photoshop,Authorw,等多种动画或图形处理软件,如果能使用VC,VB等高级软件,更能使多媒体课件生动多样,展示效果更佳。
3.3 多媒体课件的应用
近年来,本人在“食品机械与设备”课程的教学过程中,全面应用了多媒体课件,教学效果明显提高。如在讲授食品输送机械设备这一章时,我应用Flash软件将各种泵的输送原理及过程用动画显示,学生就能非常清晰直观地了解液体物料的吸人、加压、送出等过程,使泵的结构、各种部件的作用原理等知识点就变得非常容易理解。在食品浓缩设备的章节,将不同浓缩方法的食品物料运动过程用动画模拟,学生就能看到在实际生产现场也不可能看到的物料运动状况,对理解浓缩设备的流程、原理及使用操作有非常深刻的感性认识,知识的掌握也较牢固。
关键词:食品营养学;专业课;案例式教学
中图分类号:G71 文献标识码:A
“案例式教学法”(case teaching method,CTM)是通过案例所呈现的具体典型情境或故事,引领学生对隐藏于其中的特定疑难问题进行研讨,从而培养认识和解决问题的创新性思维和创新人格,提高学生解决实际问题能力的一种教学方法,具有集讲授、研讨、分析等多种教学方法于一体的优点。在大力推进高校教学改革,树立教育新理念的形势下,案例式教学法以其强调实践、创新、合作、对话、交流等适应知识增长方式的新特点日益受到重视。
一、食品科学与工程专业课引入案例式教学法的必要性
食品科学与工程专业集生产技术管理、品质控制、产品开发、科学研究、工程设计于一体,具有极强的理论性与实践性。其专业课主要任务是使学生掌握必要的专业基本理论、专业知识和专业技能,了解本专业的前沿科学技术和发展趋势,培养分析解决专业问题的能力,教学内容既具有对专业知识体系极强的依附度,同时也具有专业的针对性、适应性和应用性,为避免授课内容与理论知识、现实问题和学科前沿的脱节,将案例式教学法合理引入食品专业课教学,促进理论与实践相结合,在师生共同解读、分析、研讨典型案例的过程中,有效强化学生对基础知识的理解与掌握,培养逻辑思维和创新能力,逐步提高学生分析问题解决问题的能力,提高其对食品专业和岗位任职的认知、认可与接受程度,显著增强课程教学效果。
二、食品科学与工程专业课实施案例式教学的基本要求
(一) 针对专业课程性质,合理规划案例教学
食品科学与工程专业课的理论性和应用性都很强,只有把握好案例教学与系统理论知识讲授两者之间的关系,学生才能较好地认识和全面把握案例问题,并进行正确分析或决策,不能仅为案例式教学的实施而摈弃传统教学方法,而是始终围绕教学大纲和教学目标,把案例式教学有目的地整合在课程中,包括教学的实施方式、时间分配、教学策略等。
(二)体现综合学习特点,实现知识重新构建
案例式教学具有双主体的特点,即教师和学生全员参与,在教学过程中学生对案例进行分析、讨论,对相关专题进行调查、研究,教师主动参与设计和指导,尽可能拓展问题讨论的深度和广度,最后教师总结,实现“理论―实践―理论”的教学过程,在这一过程中,学生个体知识、经验与实际问题相互结合、相互碰撞,知识系统得到整合和重新建构。
(三)重视案例选编工作,不断优化教学案例
案例是案例教学能够顺利实施最根本的条件,推动食品专业课案例式教学,必须提高案例制作水平,并构建丰富、前沿、典型的食品专业案例库。首先,案例的选择要充分考虑到案例教学目标。解决不同层次的问题,就需要选择与之相对应的具备相关特点的案例。其次,要选择对背景资料描述尽可能详尽的案例。最后,要及时融入学科专业发展前沿问题。
三、食品科学与工程专业课案例式教学实践与分析
以《食品营养学》为例,课程以“营养基本原理―食物营养―改善食物营养”为主线,其中,“营养基本原理”与“食品营养”为课程基础理论,全面系统地阐述了人体营养的生理基础、基础营养以及食物的营养价值等营养学基础知识,“改善食物营养”为课程的实际应用部分,根据食品科学与工程专业特点介绍了不同人群的营养、食品的营养素强化、营养与健康、社区营养、营养与农业等内容。
(一)案例素材的选取与呈现
案例是实现案例教学的材料和媒介,因此案例式教学实施的首要任务就是案例素材的选取与呈现。在《食品营养学》课程中,案例的选取首先要考虑与教学目标的契合,包括所选取案例的主要内容、观点以及教学时间都要符合教学目标。其次要考虑案例的典型性和现实性。可以通过解剖案例,有效地达到由例及类,由表及里,由点及面的教学目的。例如,在讲授蛋白质时,以阜阳劣质奶粉事件、三聚氰胺毒奶粉事件以及2008年颁布实施的《原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法》等作为案例素材,结合蛋白质生理功能、蛋白质营养价值评价等知识点,启发学生展开分析讨论,引导学生对实际生产中原料乳及乳制品中蛋白质检测方法的利弊进行深入思考,达到理论知识、现实问题和学科发展动态的有机结合。最后,引入食品科学研究领域的热点问题及教学资源。将国内外食品营养、食品安全、食品加工领域涌现的新闻事件纳入教学案例库,拓展学员知识视野。案例的呈现方式多种多样,包括文字、图片、影像、专访等多种形式,由教师根据教学目标、教学内容以及案例内容来选择,目的是引导学生进入状态,使学生关注案例,激发学生的兴趣和注意力。
(二)把握案例教学操作环节
专业基础课程通常蕴含着丰富的概念性、原理性和基础性的内容,与传统教学方法相比,案例式教学法在知识系统性、连贯性方面并不具备明显优势,不宜贯穿教学全过程。如果一味追求案例的量,而不深入解析案例的内涵,则容易导致教学目标的迷失,走入举例式教学的误区。为避免教学案例的简单堆砌与相加,一是要注意教学主体的把握。在案例教学的课堂上,教师要调动学生积极性,引导学生主动思考分析,挖掘案例的内涵,并融入到课堂研讨之中,体验理论知识的实践意义。学生要主动参与到案例中,对案例进行独立思考、钻研,利用自己已掌握的理论知识和经验作出决策和结论,在案例讨论环节,更要积极与其他同学沟通交流,学习别人分析问题的角度,在思考与合作中完成教学任务,实现教学目标。二是案例引入时机的把握。对于食品专业基础课而言,基本概念与原理部分的教学仍应沿袭传统的讲授式、解析式教学法,教学案例最好在归纳性与总结性教学环节适时引入,以巩固学员对基础知识的理解和掌握,增强教学内容的专业适应性。例如,在学习完营养学相关基础知识后,以“营养与健康”为案例教学专题,引用“七十年代美国医学科学院对河南林县进行流行病学调查和干预实验”、“近几年我国进行的生态学调查报告”、“糖尿病病人一日食谱”等为案例素材,在此基础上设计研讨主题,将六大营养素生理功能、代谢特点、膳食调查、饮食习惯、营养干预等重要知识点通过专题式案例教学依次展现出来,既巩固了理论知识,又提高了学生分析解决现实问题的能力和专业素养,同时通过思考、分析、讨论等环节,使学生原本零散的知识点得以重构和整合,完成由“讲授知识”向“培养能力”的教学模式转型。三是案例适用性的把握,这主要包括两方面的内容,其一是案例的难易程度,对于本科阶段的学生,应选择基础性或中等难度案例。其二,教师能否完全把握,例如教师对案例的环境背景是否了解,对案例的分析是否到位,对学生讨论的进度和方向能否很好的控制和引导。
(三)避免易出现的问题
成功的案例教学是教师的有效组织和引导、学生的积极参与以及精选的案例材料等有机结合,在实际教学中要做到这一点较为困难,往往会出现高投入低收效的结果,为了避免案例教学的低效率事件发生,首先要做好教学前的准备工作,包括明确教学目标、选取案例,制定课堂教学实施计划、教学的物质准备、预案的设计等。其次,教学实施过程应遵循开放式与研讨式相结合的原则,可以将资料查询、案例搜集、问题设计等开放性任务布置给学生,同时附带一些思考题以便让学生有较充裕的时间阅读和思考。在进行案例讨论时,由于学生的个体差异,思考问题的出发点和角度不同,很容易出现讨论偏离主题的情况,这时教师一定要加以控制和干预,使讨论回归主题,以完成各阶段应达到的教学目标。归纳总结阶段是学生受益和展现教师授课艺术的关键阶段,对于一些没有确定答案的案例总结分析时,教师可以给出自己的观点,但切忌过分强调自己观点的正确性,要把握好分寸,给学生留下足够的空间进行思考。
参考文献
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关键词:食品化学;课堂教学;教学改革;教学方法;教学对象
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)20-0005-03
目前,全国高校中已有超过200所大学有食品院系。食品化学是食品院系中本科教学中的三大基础课程之一。任何与食品科学相关的高等教育平台均教授这门课程。因此,这门课程的教学质量备受关注。
一、我国《食品化学》课堂教学的现状
1.教学平台。在整个20世纪,食品科学的独立性逐步地、但是不容争辩地得到加强。世界各国参与食品科学与技术研究工作的人力资源也迅速膨胀。在过去100年中,我国的社会形态发生了多次变更。到上世纪末,我国的生产力发展水平和国民生水平有了显著的提升,食品科学的研究与教育也得到长足的进展,形成了四个主要的高等教育平台:①以医科大学和研究单位中预防医学方向为主的平台;②以原轻工部所属各轻工业院校和研究部门为主的平台;③以上世纪80年代后各农业院校和科研机构建设的食品科学院系和机构为主的平台;④以综合性理工科大学的相关学科为基础组建的食品科学教学与研究平台。在这些平台上,食品化学课程均作为主要课程被教授。因此,我国的食品化学课程的教学平台具有多样性的显著特点。各平台的背景不同,培养计划不同,食品化学课程的教学目的亦有区别。
2.师资力量。目前,在许多高等院校,讲授食品化学课程的教师都具有比较高的学历,拥有博士学位的教师不在少数。其学历背景,除食品科学专业外,比较多的教师具有化学第一学位背景。在一些规模比较大的教学平台上,已经形成了具有梯次的教学团队。可以认为,我国目前食品化学课程的教学师资力量丰厚,学历背景充实。
3.学时。西南大学的赵国华等人曾经于2007年对全国19所教授食品化学课程大学进行了核定学时的调查[1],结果见图1。根据他的调查,采用课堂教学学时数在50~5时的院校居多。实际上,根据课程的教学内容,食品化学课程的课堂教学学时长度主要分长版和短版两种。长版的学时数一般在50~60学时,短版的学时数一般在30~40学时。每个教学平台在安排自己的课堂教学学时时,一般要考虑学生的培养计划、教学条件和师资力量等因素。
4.教材。目前,在国内各大学和教育机构较为广泛地采用的食品化学教材包括:谢笔钧主编的《食品化学》(科学出版社)、夏延斌主编的《食品化学》(中国农业出版社)、王璋主编的《食品化学》(中国轻工业出版社)、阚建全主编的《食品化学》(中国农业大学出版社)、刘临渭主编的《食品化学》(中国农业出版社)等。其中,阚建全主编的《食品化学》被采用的频率较高。尽管一些有教学经验的教师提出过一些建议,有些人甚至做了尝试,我国大部分教材的主要知识理论体系仍然沿用了Owen R. Fennema所著《食品化学》的体系。虽然该知识理论体系被世界上许多国家所接受,但不适我国国情之处也明显,如:①对各营养组分的描述较多,对各种食材整体化学性质的描述不够。②所举的例子多为西方各国的传统和流行食品,东方食品、食材的例子很少。因此,编写适合我国国情的高质量食品化学教材对于我国的食品化学教学人员依然是今后一个长期的、具有吸引力的任务之一。
5.课程内容。食品化学教学内容一般包括:绪论、水分、碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、矿物质、酶、色素、风味化学和食品添加剂等章节。由于食品营养学、生物化学、食品添加剂、食品风味化学、食品酶学等课程的开设,一些院校为避免内容重复,在食品化学课程教学中略去了酶和食品添加剂等章节。有些院校在此基础上增加了部分有机化学、物理化学和生物化学内容,以加强学生重点知识的掌握。此外,食材(如焙烤食品、乳品、蛋品等)化学和分散体系等章节也随各个教学平台的具体情况有所增减,因此形成了食品化学课程教学内容的不稳定性。
6.授课对象。在我国具有食品科学与工程学科的教育平台上,食品化学课程的教授对象包括:硕士研究生、本科生、专科生和职业学校学生。可以说,课程的教授对象具有较强的广泛性。在北京联合大学应用文理学院食品科学系,鉴于食品化学课程内容的多样性和独立性,按照教育科学规律,食品化学知识的教学对象实际上被分成两个群组:①通识型教学对象,包括食品相关专业和非食品专业的本科生;②硕士研究生和毕业论文涉及食品化学相关内容的本科生。前者的教学目的为入门,后者的教学目的为深入掌握和运用知识。经过多年的实践,这种做法被证明是行之有效的。鉴于这些经验,在评价我国现行的食品化学课程课堂教学对象时,多样性也应该是肯定的结论。
7.教学方法。根据已有的报道,我国各教学平台食品化学课程实施的课堂教学方法也可以被形容为多种多样,总结归纳为:①讲授式教学;②讨论式教学;③互动式教学;④实践式教学[2-4];⑤项目、任务、问题驱动(PBL)式教学[5-8];⑥案例教学;⑦分组学习教学;⑧精简内容、突出重点式教学;⑨双语教学;⑩CDIO教学等。其中,讲授式教学和互动式教学被采用的历史最久、最广泛;问题驱动(PBL)式教学和CDIO教学在近期被关注;采用双语教学的平台数量有上升的趋势。在北京联合大学应用文理学院食品科学系,分组学习法已经被实践6~8轮,效果显著。这种教学方法有一个显著的优点:课堂上知识的传输量大幅度增加。
8.考核方法。在考核方法上,各个教学平台均采用了多种形式,力求全面考核学生掌握知识的能力。考核方法呈多样化,包括:闭卷笔试、开卷笔试、课程论文、口试等。
二、《食品化学》课堂教学改进的设想
根据上述的归纳和总结和作者十几年的教学经验,提出了一些对《食品化学》课堂教学改进的设想。
1.课程内容与教材的改进。(1)课程理论体系的创新。准确地讲,目前我国的食品化学课程知识内容的理论体系是根据食品中营养素的化学分类建立的。国外的课程教学情况亦如此。在对各种教材的调研中,可以看到建立三种不同于此的理论体系尝试:①突出在食品的加工、贮存和运输过程中的各类化学反应机理,以这些机理为核心展开讲授内容,详见Cornell University的Dominic W. S. Wong主编的Mechanism and theory in food chemistry一书。②将食品的功能引入食品化学领域内,尝试以食品的功能为核心展开讲授内容,如刘临渭主编的《食品化学》教程。③从食品的营养角度出发来阐述课程内容,如韩国翰林大学食品与营养工程系的课程安排。其中,作者认为第一种尝试应当得到重视。这种设想的出发点是建立在对食品化学学科领域本质内容的充分理解之上的。如果细加整理,可能形成不同于目前的课程理论体系。当然,其效果尚需实践的检验。基于上述考虑,尽管国内已经出版了几十种食品化学教材,具有理论体系创新内容的教材编写还是应当继续受到鼓励的。(2)加强课程独立性的建设。众所周知,食品化学学科是多学科交叉构成的,非常容易受到其他学科知识的影响。例如,在医疗卫生专业,食品化学课程的讲授内容很可能会增加不少食品营养学的内容;在原轻工业院校,课程的内容比较偏重工程内容;在农业院校,课程经常会从农产品加工的角度讲授。这些影响都可能会使食品化学课程的独立性丧失。因此,加强食品化学课程的独立性几乎是一个永恒的任务。具体做法可列举如下:①突出水分一章的重要性。在我国目前的高等教育知识体系中,恐怕没有哪一门课程能够比食品化学课程教授有关水的物理和化学性质和生物学功能更详细的了。这是目前我国高等教育相关专业培养计划中的亮点,也是与其他课程的区别点。②在碳水化合物一章中,重点讲授淀粉和植物胶等多糖部分的内容,尤其是淀粉的物理性质和植物胶的化学性质。这也是其他课程不易涉及到的内容。③在蛋白质一章中,主要讲授蛋白质在食品加工、贮藏和运输过程中表现出的八个功能和蛋白质变性在食品加工中的应用内容。这也是食品化学课程内容的亮点之一。④在脂肪一章中,讲授的重点应放在脂肪的物理性质上,同时,还应强调氢加成、水解和酯交换等反应在食品工业中的应用内容。⑤在维生素和矿物质等章节中,应着重强调这些营养物质在食品加工、贮藏和运输过程中的变化。(3)内容前沿性的保持。食品化学是一门动态的科学,每年都可能有新的研究成果补充其内容。因此,在食品化学课程的讲授内容中,在不影响其理论体系的前提下,完全有可能做到内容的前沿性,列举众多的新科研成果和发现。(4)坚持鲜明的中国特色。我国的食品化学课程教学是在浓厚的中国文化背景下进行的。课程的内容具有中国特色是理所应当考虑的事情。虽然,就我国在现代食品化学发展中所作的贡献和积累而言,建立自己的独立理论体系还为时过早,但应用食品化学的理论知识解决我国传统和现代食品加工、贮藏和运输过程所遇到问题的实例甚多。这些实例均可在教学内容中提到。如果能做到这一点,食品化学课程的中国特色就能得到保障。(5)与相关实验课程配套。食品化学又是一门应用科学,它的成长与其理论知识的应用是分不开的。在教学中,其应用性如何体现成为一个重要问题。因此,在理论上,食品化学理论课程与实践课程的衔接十分重要的。在安排食品化学的配套实验课程时,其内容的选择具有一定的困难性。在传统上,食品化学实验课主要由食品分析和食品加工内容组成。而在理论课中,食品分析的内容相对很少。这就需要在理论课的讲授内容上做相应的补充。另一方面,在我国食品化学课程的教学中,重理论教学、轻实验教学的情况十分严重,主要体现在理论教学和实验教学师资素质差别上。理论教学一般安排具有较高学历和职称的教师担任,而实验教学队伍的学历及职称与理论教学队伍相差甚远。这是客观存在的现象。另一种观点认为:食品化学的应用性也可以体现在课堂教学的内容中,其做法的要点是充分贯彻基础理论的应用性,多讲应用实例,着重训练学生在应用理论知识时的思维方式。学生的动手能力训练可以在其他相关课程中完成。
2.教学方法的改进。①双语课程建设。在我国现有的教学平台上,已经有人提出将食品化学这门食品科学的基础课建设成双语课程。这种设想如果能够实现,食品化学课程会成为语言教学的一个媒介课程。这样做会有许多正面收获,如:学生的能力训练水平与国际接轨和切实提高学生的专业英语水平等。这是一个十分有价值的设想,如有可能,应推广尝试。②推广分组学习法。根据作者十几年的教学经验,分组学习法是一种提高教学效率的有效方法。食品化学课程的内容和性质非常适合这种教学方法。在具体执行时,应注意需有教师参与分组名单制定。避免能力较强的学生集中于同组中,使每个组中好、中、差学生均匀分布,以达到最优教学效果。
3.授课对象的扩展。作为一门重要的专业基础课程,食品化学课程可以针对多种授课对象,包括医学院校、农业院校和综合理工科院校的相关专业学生。在学生级别上,食品化学的授课对象包括了研究生、本科生、专科生、职业学校的学生。因此,食品化学课程实际上起到了食品科学基础知识普及的作用。如果从这个方面来认识这门课的功能,可以尝试为非食品专业的学生开设这门课程,使其成为跨学科的选修课。
三、结语
食品化学作为食品科学教育方向的重要专业基础课程在我国的高等教育平台上可以说已经是比较普及了。但通过对现状的分析可以发现,这门课程还存在着一定的改进和提升空间,主要集中在教学内容调整和教学方法的创新上。如果全国从事食品化学教学的教师能够在这些方向上做出持续努力,这门课程的发展会有一个飞跃。
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【关键词】实验能力;现代仪器分析实验教学;实验教学改革
现代仪器分析课属于高等农业院校及一些职校的专业核心课,以被测物的物理或物理化学性质为基础,利用特殊的仪器,对其进行定性及定量分析,具有快速、取样量少、灵敏度高、准确度高等优点及操作性和应用性强的特点。随着科技的迅猛发展,已广泛用于食品、生命科学、环境科学、宇宙科学、能源科学、药学、医学等领域。对学生掌握现代仪器分析的原理、结构、特点、方法及应用,为今后的学生大创实验、毕业论文、从事食品分析相关的工作奠定基础,对培养应用型技术人才有着举足轻重的作用。对现代仪器分析的教学改革有虚拟仿真验室及虚拟教育与V-learning应用的推广[1]、微助教辅助教学及微助教考核模式[2]、“六位一体”[3]、微课及微信公众号[4]、教学方法[2,5,6]、教学内容[6]、课程考评方式[5,6]、“三段式实验教学法”[7]、三定式”的实验教学[8],鉴于我校大型分析仪器数量少、缺少专业技术人员的实际和我院培养“适应西藏食品行业发展需要,具备食品科学的基本理论及基本知识,农产品加工技术和农产品质量检验与品质控制等面的基本知识及技能的应用型技术人才”的人才培养目标以及《现代仪器分析》课程特点,利用虚拟仿真实验室、开放实验室、微信公众号或QQ群等进行实验教学改革,充分利用网络资源,采取实验课交叉分组等方法,培养学生学习主观能动性,提高其发现问题和解决问题的能力。实验学时从20.8%(10学时实验/48总学时)提高到62.5%(30学时实验/48总学时)。
1现代仪器分析实验教学目前存在的问题
《现代仪器分析》课程是我院“食品科学与工程”专业和“食品质量与安全”专业的专业核心课程,我院食品科学与工程专业2004年开始招生,食品质量与安全专业2011年开始招生,按每届招80名学生计,共有320人,现有教学实验室面积为160m2,学生生均实验面积仅为0.5m2,生均实验室面积不足。课程内容主要包括吸收光谱法(紫外-可见吸收光谱法、红外吸收光谱法、原子吸收光谱法)、发射光谱法(分子发光分析法)、色谱法(液相色谱法、气相色谱法、离子色谱法、电泳色谱法)、质谱法(有机质谱法、无机质谱法)等。目前常用的现代仪器分析教材大都存在内容专属性不强,内容陈旧、实验内容未能及时更新,再加上现代仪器分析实验课中普遍存在的共性问题,如:大型分析仪器数量少且更新慢,学生无法全部上机操作[7];缺少操作大型仪器的技术人员,重理论课轻实验课,即使高校配置大型仪器,多是教师做实验[5];仪器容易出故障,维修费用不菲,特别在西藏,维修的周期长且费用贵;不同品牌的相同大型分析仪器的软件在使用上存在一定的差异,如安捷伦液相工作站和岛津液相工作站,在做校正曲线,还是有差异的,会造学生在相关分析工作岗位的不适应;一些实验未按最新的中国国标方法进行等。鉴于上述原因,加上实验内容与社会需求脱节,不能很好的服务西藏地方经济发展,学生参与实验的积极性不高,不利于学生创新能力的提高,与应用型技术人才的培养目标不相符。
2现代仪器分析实验课教学改革
2.1实验课教学内容改革。由于《现代仪器分析》课程实验教学存在诸多问题,我院院食品科学与工程教研室多次召开《现代仪器分析》实验课教学内容改革会议,对课程实验内容改革如下:实验课由10学时增加到30学时,根据食品科学与工程实验室和食品安全检测实验室现有仪器设备,选用GB5009系列等最新国家标准,选择了9个适用性强且实验效果好的分析实验,不断强化食品专业使用频率较高的仪器,如紫外-可见光分光度计-Unico2012PCS、傅立叶变换红外光谱仪-AgilentCary660FT-IR、高效液相色谱仪-Agilent1260、分子荧光光谱仪-PerkinElmerLS55、气相色谱仪-VarianCP3800、原子吸收光谱仪-东西电子AA7000的使用。增开基础性实验-溴化钾压片法的中红外定性实验及高效液相色谱柱参数的测定实验、综合性必修实验-火焰法原子吸收测铁、石墨炉原子吸收测铅及高效液相色谱法测食品乳酸含量、设计性实验-红外标准图库的制作及应用、气相色谱测乙酸。上述实验直接对接社会需求,可服务于林芝市及西藏地方经济发展,学生对所学内容感兴趣,促使学生由被动学习变主动学习,有利于学生充分发挥主观能动性和自我创造性,以及应用型技术人才目标的达成。2.2网络资源的应用。改变现有实验课由实验课教师完全讲解授实验课内容后,学生再做实验的模式,充分利用网络资源,将实验课所用的仪器2012PCS、Carry660、Agilent1260、AA7000、CP3800、LS55的仪器构造、使用说明书、测定过程视频、仪器操作维护等相关视频和教师实验课件提前上传至学生所在班级的QQ群或微信群,让学生提前熟悉实验课所用的仪器的操作规程。实验内容涉及的一些食品国标的分析方法实验及设计性实验,提前在QQ群或微信群里要求学生去百度上查找并下载相应的国标及中国知网上查找并下载,按所下载的资料进行相应的实验。实验课前教师随机抽选几道涉及到实验课重要知识点的题输入到手机“微课堂”平台上,让学生通过手机加入网上课堂班级,然后在线答题,这些平台会自动将学生答题对错情况快速反馈给教师,教师可因地制宜地有针对性地为学生解答错题和疑问,实验课教师可以真正掌握学生学习实验课重要知识点的实际情况。通过以上方法让学生更容易理解实验课堂内容,避免无效实验课堂的产生。针对课程所用的仪器如液相色谱存在设备较复杂、价格昂贵等问题,充分利用高效液相虚拟仿真平台资源,学生在不懂高校液相如何操作的条件下,可通过该平台的使用能更好的熟悉高效液相的操作流程。2.3实验课分批交叉分组。现代仪器分析实验课的目的在于对学生的实验能力、实践能力和综合应用能力的培养,我院每年开设《现代仪器分析》课程的学生通常为两个专业80人,实验中常用的大型仪器设备为6台,如果按专业班级分两批,则为40人用一台,能操作到仪器的学生少之又少。如果在分批的基础上采用交叉分组的方法进行实验教学(即一个班同时以大型仪器的使用为目的,分成6组,每组约7人,轮流使用不同的仪器),通过分批较交叉分组的方法,每台仪器设备每次由一个组的7名同学使用,可以较好的克服仪器数量少和生均实验室面积不足的问题。但一个老师要同时兼顾使用六台仪器的六个小组是一件有挑战的事,为此我们的解决方案是平时利用教师的教研或科研项目,重点培养对上述仪器使用感兴趣的3-5名学生,让其熟悉上述仪器设备的操作和注意事项,上实验课时由实验教师和两名学生分别负责两台仪器设备的使用,做到有条不紊。2.4开放实验室。该课程实验围绕上述6台仪器进行实验教学,从实验配标液、样品处理、仪器操作、数据处理,都要求学生自主去完成。这样开设实验,学生实验能力及仪器操作能力增加了,但实验课的时间也会增加,要求学生利用空余的时间去完成该实验课的内容,该课程实验教学必然要求开放食品科学与工程和食品安全检测实验室,可以提高学生对实验课学习的积极性、自动性、自觉性和实验能力。它可以克服无法近距离接触使用仪器和实验室面积偏少的弊端,又对设计性实验及大学生创新实验的开展提供了条件,开放上述的6台件仪器设备,学生既可以在实验教师的指导下开展综合性及设计性实验,也可以做一些实验教材上比较成熟的实验,为学生实验教学提供便利条件。