新时代下大学专业选修课教学实践与创新
——以“食品分离重组技术”课程为例
2019-01-06张家艳
张家艳,董 英
(江苏大学食品与生物工程学院,江苏镇江 212013)
0 引言
专业选修课是高校人才培养计划的重要组成部分,是在专业必修课的基础上对专业基础知识的外延,起到巩固专业理论知识、扩展专业视野、培养创新性思维及工程应用能力的作用[1]。在新时代,随着社会的发展和高校教育改革的深入,创新应用型人才的培养已成为国家战略发展的需要,专业选修课的重要性也日益突出。“食品分离重组技术”是适合于食品科学与工程、食品质量与安全等专业的一门专业选修课程,从食品工程角度系统介绍了有关分离、重组单元操作的基本原理、涉及的主要装置及其在食品工业中的应用,以及若干现代典型食品分离重组工程范例。通过该课程的学习,能够使学生了解和掌握食物资源中主要成分或活性成分的各种分离技术,以及将所需成分重新组合成功能性食品的多种重组方法,从而为学生未来从事产品开发与工程设计提供理论基础。由于该课程属于理论性和实践性都很强的专业课[2-3],所涉及的分离重组技术多,且应用案例多样、工序复杂,相互独立又相辅相成,加之现代年轻学生对专业选修课态度不重视、学习不积极,使得教学效果不佳。基于此,需要针对课程特点和学生情况,优化课程内容,提高课程趣味性,灵活运用多样化教学方式,以期达到满意的教学目的。
1 提高课程趣味性
“食品分离重组技术”课程的知识内容是重要的,是食品工业发展过程中浓缩结晶的呈现,但往往需要花费精力和智慧去理解,如何高效灌输到学生脑中,并轻松而愉快地变成他们自己的东西,这就需要提高课程的趣味性,充分调动学生的积极性。
1.1 吸引眼球,强调课程的重要性
在课程的绪论部分可以给学生讲解食品分离重组技术的重要性,强调食品分离技术是食品加工与其相关行业能否实现产业化的关键;讲述食品分离技术在国内外的应用现状、国内外应用程度与水平的差异、我国目前食品分离技术所面临的巨大的商机。讲述这些内容可以通过以下实例来说明:①新生婴儿配方乳粉分离重组工程,包括牛乳与人乳的成分比较、牛乳酪蛋白的分离、乳清蛋白的改性、免疫球蛋白及生理活性成分的提取分离、新生婴儿配方乳重组技术;②大豆多肽的提取及重组功能性食品,包括大豆多肽的原料及其预处理、大豆蛋白质的酶解、大豆多肽的物化性质及生理功能、大豆多肽的应用及重组食品;③制粉工程中的分离重组技术,包括小麦制粉的分离工程技术、玉米制粉的分离工程技术、谷物蛋白质的分离提取技术、玉米和小麦淀粉的分离技术、制粉工程中的重组应用技术。通过这些实例的讲解,让学生明白食品分离重组技术与工业和日常生活的密切关系,是一门实践性与实用性很强的课程,并非纯粹枯燥的理论。同时,设身处地分析学生毕业后如若从事食品加工行业可能遇到的分离重组问题。
1.2 合理组织教学内容
“食品分离重组技术”课程是在先修“食品工程原理”“食品工艺学”“食品化学”“食品加工机械与设备”课程基础上的拓展课程。分离是利用混合物中各组分在物理性质或化学性质上的差异,通过适当的装置或方法,使各组分分配至不同的空间区域或在不同的时间依次分配至同一空间区域的过程[2]。而重组是为了保证产品的营养与功能,以及色香味,满足人们对产品需求的组合技术。在授课过程中,要突出重点和难点,明确目标和要求,同时结合目前食品科学和食品加工企业和领域的实际情况进行教学内容的组织。以现代典型食品分离重组工程范例为例,其中基本要求是了解新生婴儿配方乳粉、大豆多肽、制粉等分离重组工程技术;通过工程实例,加深了解和掌握食品资源中主要成分或活性成分的各种分离技术,以及将所需成分重新组合成功能性食品的多种重组方法。重点和难点分别是食品资源中主要成分或活性成分的各种分离技术和功能性食品分离重组方案的设计。整个教学过程突出从现象到本质,从基本原理、工艺过程再到发展趋势,逐步深入,让学生系统地理解并掌握,同时推荐学生向学校里做相关研究方向的教师了解学习,让学生能够理论联系实际。
1.3 老知识新形式相得益彰
知识都是积累出来的,历史底蕴深厚,如何将老的理论知识采取新的形式表现出来,是教师需要做的工作。要让学生理解无论技术怎么变化应用,其根源是相对稳定的,那就是原理的东西,许多新的应用技术都是形式的变化,掌握了要点就能迎刃解决问题。众所周知,温故知新,“故”在学习中就是基础原理,而“新”就是技术发展的应用,将老习惯、老传统升级为现代工程技术,并进行原理的揭示,以前不明白的、好奇的疑问得到了解答,并且印象深刻;花心思采用新的表现方式,才能与富有巧思的“年轻”形式交相辉映、相得益彰。在授课时可以结合自己的研究课题或科研成果,拓宽学生视野;多媒体教学时PPT制作要多图少字,并能够将一张PPT内容进行有效扩展,使其贴近生活和企业实际;收集发表论文及书籍等资料中醒目的图片和文字,制作一张图读懂分离重组技术中的某一个工序,引人注目并印象深刻;卡通动画的选择、工程视频的收集,使抽象的分离重组工艺能够简单、形象地展示给学生;另外也可参考借鉴抖音等视频中较火的段子,并结合授课内容,从而激发现代年轻学生的兴趣。
2 发散教学思维
“读死书不如无书”,教学也是一样,如果只是一味地讲解课程知识而不去发散思维,有时只能取得事倍功半的效果。这就要需要将食品加工的思考面提高再提高,抛掉工序和环节,上升到政治、经济、环境相关联的层面,而国家政策的导向、经济的发展、生活环境的变化,都促进了食品分离重组技术的发展与变革。耶鲁大学公开课中有关食物的心理学、生物学和政治学的广泛传播就是一个很好的例子,多学科的交融才使得课程充满魅力。要将思维跳出来,并扩展开来讲解问题,使其渗透到整个教学过程,而不是依靠该课程单纯的知识传输,只有这样才能使学生既能获得专业技能,又发散了创新思维,使教学内容更具有鲜明的时代性和实用性。
3 积极推行多样性教学方式
随着食品工程、生物技术、材料工程、环境工程等学科的发展和交叉,各种新型的分离技术层出不穷,现有技术也不断发展[3]。由于教材本身是一种总结性书籍,它只能代表当时的成果现状,而不能完全代表分离与重组技术现有的最新水平,只能以不变应万变,在调动学生的学习能力和主动性的同时,紧跟时代的发展,翻转课堂是一个不错的选择[4]。采用翻转课堂的教学模式,一方面可针对书本中离子交换、膜分离、工业色谱分离及其他分离技术为关键词,让学生选取其中一个主题进行分组讨论,课后查阅最近文献或书籍,准备PPT、笔记或手绘图等材料在课堂上分享;为了提高工作效率,教师推荐参考书籍、期刊和查找途径。分享前的资料收集、分享过程和分享后的讨论总结,每一个环节都加深了学习和理解。另一方面,可从网络或生活中的热门话题出发,抛出一个问题后,让学生寻找问题的原因及背后所涉及的原理,可采用的解决方法和存在的优缺点。
“食品分离重组”课程是一个多学科融合的课程,需要借助以问题为导向的跨学科学习的教学方法(PBL教学法),可促进学生不断地思考,课堂中教师“少而精”的解说,引导和鼓励学生多交流,对学生提出的问题与建议,进行方向性的指引和疏导,鼓励学生在教学实践过程中主动发现问题、分析问题、解决问题,以加深对食品分离和重组技术理论的理解和记忆,同时培养了独立思考问题的能力和自主学习精神[4]。除此之外,通过交流,学生的沟通能力也得到很大提高。
但是,由于每个人的知识储备能力、理解能力及自身的自学能力不同,采用“启发式”的教育方式要适时调整,为了便于学生对所授知识的掌握,根据学生的接受度和课程章节的难度,需要选取恰当的典型性案例,并且进行多案例、多角度分析,使学生充分理解所讲工艺及其原理,这就形成了以案例为先导的启发式教学方法——CBL教学法[5],从实际出发,把握关键环节,深化理论基础。例如,选择食源性多肽产品的生产案例,蛋白水解(发酵)后要经过离心分离、沉淀分离和膜分离等分离技术,而在片剂或粉剂等产品形成时又采用与其他配料混合、压模等重组技术。与此同时,注意课程教学的重点,有针对性地进行教学实践。
4 优化教学考核内容
改变传统单一“重”试卷,而“轻”创新、“轻”应用能力、“轻”学习道德的考核方式,采用综合考核评价方式[6]。首先,为促使学生全面系统地进行复习,使所学的知识能融会贯通、系统完整,采用学期末结业考试;其次,为了端正学生的学习态度,保障一个大学生的基本素养,采用平时成绩考核;而重要的是培养具有发散思维、分析问题和解决问题等能力的应用型高素质技能人才,为此采用开放性课题论述考核。根据“食品分离重组技术”在整个食品系课程安排和定位,将其占比设置为结业考试成绩40%,平时成绩20%,开放性课题论述成绩40%。通过适宜的考核模式,既有助于达到知识的掌握,又能促进学生综合能力的提升。
5 结语
面对新时代教育发展给高校创新应用型人才培养带来的新的历史使命和重要课题,解决专业选修课学生学习态度不积极、教学质量差的教学现状,需要因时而异、因人制宜、不断创新,在课程教学上下功夫。“食品分离重组技术”作为食品科学与工程专业和食品质量与安全的一门重要专业选修课程,需要立足课堂主体教学,同时又创新教学设计提高教学质量和教学效率,从提高课程趣味性、发散学习思维、积极推行多样性教学方式和优化教学考核方式等4个方面进行努力,紧跟时代脚步,积累教学经验,使课程教学更高效地为学生服务,助推原理知晓、变通灵活的应用型创新人才培养。