工程教育认证驱动下的教学改革探索
——以“食品包装学”课程为例
2021-01-04朱新荣李应彪
朱新荣 李应彪 张 建*
(石河子大学食品学院 新疆·石河子 832003)
新时期,面临我国高等教育改革发展的国际化、信息化趋势,众多高校正积极开展国际工程教育专业质量认证体系建设,即工程教育专业认证[1]。很多高校的工科专业不仅以通过工程教育认证来检验对专业人才培养模式的实施效果,也是“以评促建”的重要手段[2]。作为密切关系国计民生的重要工科专业,高校的食品科学与工程专业通过工程教育认证更是大势所趋。
为推进学科发展,我院也在积极投入申报食品科学与工程专业的工程教育认证工作。石河子大学食品科学与工程专业充分了考虑学校和学科的发展,致力于培养能够扎根新疆兵团和走向全国的食品科学与工程高素质应用型人才,依托食品科学与工程一级硕士点,突出学生的工程实践能力培养,强化学生解决复杂工程问题的能力提升。
1 教学内容的改革与创新
截至目前食品包装学是石河子大学食品学院面向全校学生开设的公选课(16学时)和食品专业开设的专业选修课程(24学时)[3]。我校2019版食品科学与工程专业的人才培养方案中,食品包装学课程已经调整为专业必修课。
1.1 明确教学目标,完善教学内容
食品包装学原有的教学大纲没有明确要求学生毕业达到的课程支撑体系,因此,教师容易在授课内容对学生培养的侧重性上把握不稳。以食品科学与工程教育认证为契机,根据国内企业对岗位能力需求和毕业生发展情况的反馈调查结果,经学校、企业和校内外专家的多次论证,课程组教师对教学大纲反复进行了修订,明确了教学目标与毕业要求的对应关系并完善了教学内容。
修订后的大纲包含的课程目标为:教学目标1:针对食品包装环节,能够根据食品生产工艺要求,能选用合适的包装材料,包装方法和相应的主要机械设备(体现设计/开发能力)。教学目标2:明确主要包装材料对环境的影响,树立环境保护意识和可持续发展理念(体现环境保护和可持续发展要求)。教学目标3:了解常用食品包装材料造型设计是否符合人体工程学问题,注意在使用过程中对环境的影响(体现环境保护和可持续发展要求)。
教学大纲修订后,课程目标进一步明确了课程体系与毕业要求指标点的关联度矩阵,能满足对毕业生具备设计/开发解决方案能力和可持续发展理念的培养。
食品包装学是一门涉及物理、化学、材料学、机械设备及工程、装潢设计等多学科的应用型较强的综合课程,知识点内容繁多[4,5]。要想达到工程认证标准下人才培养的目标,培养学生的工程能力,课程现有的教学内容体系、教学方法和组织形式和考核方式还须持续改进。由于学时有限,加上部分教学内容上与其他已修食品专业课程存在着交叉,因此,对学生已经学习过的重复内容进行了适当的弱化和删除调整,以提高学生的学习效率。
此外,要以工程教育理念为导向,培养学生的设计/开发能力和树立可持续发展理念为目标,紧跟食品包装的国际发展趋势,选择合适的教学内容,突出重点,例如翔实介绍最新的食品包装材料和包装方法技术(可食性包装、绿色包装、微波包装、自热包装)以及荣获最新设计奖项的食品包装装潢设计实例,而将包装的发展和具体的包装工艺作为次要内容。
1.2 增加课程思政元素
立德树人也是工程教育认证要求中的一项核心内涵,将思政元素与专业课程教学有机结合,实现三全育人目标[1]。食品包装材料的安全性以及过度包装问题经常成为消费者热议的话题,有时会涉及法律、道德层面。因此,要想把本课程作为思政教育的有效载体,需要深刻理解知识点,找到合适的切入点,强化设计使得专业课程内容与“课程思政”有效结合[6-8]。可借助我国高校教育平台多种资源,结合实例、视频和图片等多种手段,将“课程思政”内容自然贯穿在课堂教学中。
绪论章节,介绍食品包装的研究内容与发展动态时,结合国内外食品包装的发展动态,介绍我国食品包装产业的国际地位和技术现状。讲解几大主要包装材料及其包装容器时,可通过造纸术和“元代包装纸”两个实例反映我国纸类包装悠久的历史文化和应用,引导学生树立文化自信,并及时鼓励在继承传统中的创新与创造。了解不同包装材料的特性和应用范围,引导学生物尽其用,旧而不废,了解最新的环保材料和可再循环利用的材料,始终关注环境保护问题。
结合实例、视频以及动画资源,使学生通过对比了解各种包装技术(基本技术和专用技术及相关设备)的应用范围和生产效率,让学生感受我国食品包装产业中主要包装技术的发展前景。给学生介绍各类食品包装时,通过实例分析使学生了解各类食品对包装材料和技术的要求,认识到食品包装行业的科学性。
在食品包装标准与法规章节,通过最新的涉及食品包装的法律案件分析,使学生认清食品包装行业标准和法规,清晰认知职业道德和树立守法意识。食品包装设计章节可通过实例分析和实践训练,培养学生对食品包装的初步设计能力和团队合作意识,引导学生养成绿色发展意识,注意对食品进行适度包装的理念。
1.3 适当增加教学实践环节
为能更好的发挥工程类专业教育的效果,课程组老师后期可以邀请行业或企业专家参与到教学实践中(现场授课或在线授课)发挥行业背景的优势。不仅能帮助学生对食品行业发展和对工程人才的具体需求有了切实的清晰认知,也促使学生积极主动夯实理论知识,以培养更有针对性的专业工程人才。如能有机会也可通过实地参观我院的饮料中试生产线,让学生亲眼见到灌装工艺的整个过程,甚至亲自动手操作,将会大大提高学生对知识的理解和认识。
此外,今后课程教师如能精通掌握计算机仿真技术和AR技术,课程组教师还可摸索建立食品包装学虚拟仿真平台。使学生通过模拟仿真或者 AR技术拥有对真实的食品包装过程的感受。例如食品包装的基本技术和专用技术中,使原本只能在视频中看到液体食品灌装过程变为真实感受,会激发学生学习主动性和对专业学习的兴趣和信心,进而实践创新能力得到锻炼。
2 教学方法的改革
以“学生为中心,以成果(OBE)为导向和持续改进的工程教育认证理念”要切实落实在专业课程的教学实践中,学生的工程能力才能得到有效的培养[1]。这对专业课程的教学提出了更高的要求。面对互联网快速发展,00后已经习惯于利用各种网络途径快速获取自己感兴趣的信息,而对传统以教师为主的一味地填鸭式课堂教学学习兴趣不高,即使是采用了多媒体教学结合视频和动画的方式,也不能让学生有耳目一新的感觉。
因此,为适应产业、市场对人才的需求和00后为主体的学生群体对多元化和个性化的发展需求。课程组教师要根据现代大学生的心理特点和行为模式,改革现有的教学方法和手段,可充分利用现代化的教学手段(智慧树、学习通、雨课堂等)和教育网络平台资源,布置作业或任务,要求学生对部分知识点进行自主学习,提高学生学习积极性和对课堂的参与度,以此提高食品包装学课程的教学质量[9,10]。
在课堂教学中,课程组教师采用了QQ直播方式分别对四大包装材料特性及容器章节内容,针对当前食品包装的问题和学生感兴趣的食品包装安全事件,分别进行了课前提问、课中提问和每节课下课前总结提问,与学生进行交流互动,启发学生对课堂所学知识的分析和应用总结,通过“问题导向式”教学把每章节的琐碎知识点串联起来,学生反馈效果较好,能系统的掌握课程相关内容。
主讲教师也利用了雨课堂在线进行部分章节课后的提问和章节知识点的小测试,规定学生定期完成测试,以方便考察学生的学习效果。在介绍纸类包装材料及容器章节时采用了案例式教学,让学生以个人或小组组合方式利用身边的纸类包装材料设计食品包装,通过PPT和实物展示结合方式在课堂上进行汇报。小组汇报中的优秀包装设计成果都将在平时成绩中予以适当加分,学生全程参与的积极性很高,在一定程度上锻炼了学生的创新和实践能力。
教师通过在线教学软件和平台,及时发布课程最新教学资源(视频、动画或文字资料)和作业要求,给予学生自主学习的空间和自由,及时与学生通过课堂、QQ、微信等互动交流,重视学生对课程内容学习的自我总结和评价,分析学生学习目标的达成度,从而有机调整采用不同教学方式或手段来完成后续相关教学内容。
在完成每章节教学内容后,课程组教师还可进行相互的教学交流和及时进行教学反思,汲取经验教训。
3 课程考核方式的改革
课程考核不仅是评价教师教学质量的一种重要手段,也能在一定程度上反映学生的实际学习效果[11]。经过2017版、2019版食品科学与工程专业人才培养方案的调整,课程组教师尝试了多种考核方式,由期末课程综述论文(总评成绩70%)、开卷笔试(总评成绩60%)过渡到现在的闭卷方式(总评成绩60%),逐步加强了对学生学习过程的考核力度,其中包含了过程性评价、创新能力和设计/开发能力评价(平时成绩为总评成绩的40%)。
以往的平时成绩仅包括两部分内容:课堂答题情况(50%)和作业(50%),根据学校、学院规定的请假制度,考勤在平时成绩中只扣除相应分数。
由于上课时间有限,部分学生仅能以1次课堂回答问题的成绩作为平时成绩,来反映学生的真实学习效果,既不科学也不客观。授课教师还发现单纯用课程论文作为考核方式效果并不理想。大多学生对食品包装相关文献阅览量较少,还不擅长撰写科技论文,文字的驾驭能力有限,撰写课程论文的质量不高。
采用开卷考试,虽然能进一步考查学生能否利用食品包装学的基础原理来分析具体食品可采用哪些合适的包装材料、包装技术以及尝试自己设计食品包装,但导致部分学生上课不认真掌握相关教学内容,只在考试前突击复习,甚至个别学生临考试时才突击翻阅教材和参考资料,导致学生对于所学的知识不能有效掌握,且不能将知识进行实际应用。
在2019级的考核中,将会尝试增加综合分析题和案例设计题的比例,逐步培养学生利用食品包装学知识进行产品的设计/开发能力。
后期课程组教师将尝试实施全过程对学生的评价考核。将课前预习提问(或讨论)、课后复习提问、每章知识点测试成绩、课堂讨论、课后作业(布置2-3次作业)纳入过程考核评价范围,充实过程考核内容。其中提问和测试,可适当增加线上环节(雨课堂等APP答题),以提高教学效率。
其次,设计作业内容时要注意设计达到毕业要求的指标点,侧重于对学生实践应用能力的锻炼。学生在学习纸类包装材料特性及容器章节前可布置1次作业:根据身边现有的纸类材料,选择一种食品,以个人或团队方式设计其包装容器,配以电子版文稿解释说明其设计的食品包装所设计到相关包装学知识(所用材料要求、包装性能、包装功能、采用的包装的基本技术和专用技术、造型上的注意事项)。在学习食品包装设计章节前,可布置作业:在选取自身经常超市购买的一种食品,分析采用的包装材料及特性要求,采用的包装的基本和专用技术,以及认为可延长食品保质期的专用技术有哪些,食品包装中标签标注的内容和注意事项。或者要求学生针对不同类别食品的包装,做调研报告,让学生通过实地调查,总结归纳采用的包装材料、包装技术和采用的造型设计,通过完成这些任务和作业,学生对理论知识的掌握会比较扎实,也能灵活利用食品包装的基本理论运用到实践中。
教师要认真的对学生作业给出客观评价,同时采用合适的方式指导学生进行自我评价以及同学之间背靠背的互评机制,这样不仅能促进学生自主学习的积极性,主动关注学习过程,还能从不同角度更加公平地体现学生过程化的学习效果,使课程的总评成绩更加真实地反映学生自主学习的能力和效果[12]。
4 结语
在新农科和工程教育认证背景下,我校食品学科应充分利用最新的信息技术,探索智慧教育新模式,以学生为中心,以成果为导向,不断开展教学改革和创新。论文分别探讨了食品包装学课程教学内容体系的优化、教学方法多样化和加强全过程考核评价方式改革,但如何有效的达到工程认证的要求,还需要通过持续的教学实践摸索和改进,真正实现工程教育的培养目标。