基于CDIO工程教育模式的食品科学与工程专业核心课程群的建设

张兴丽* 邵秀芝 郝鲁江 宁维颖

（[1]齐鲁工业大学（山东省科学院）食品科学与工程学院 山东·济南 250353；[2]齐鲁工业大学（山东省科学院）生物工程学院 山东·济南 250353）

CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）工程教育模式是国际工程教育改革的优秀成果，它是由麻省理工学院、瑞典皇家技术学院、瑞典林克平大学等四所大学发起的一项工程教育计划，系统地提出了具有可操作性的能力培养、全面实施以及检验测评的12条标准，并成立了以CDIO命名的国际合作组织。截止到2017年底，已有美国、英国、德国、法国、日本、中国等20多个国家104所高校加入“CDIO工程教育联盟”。

在食品科学与工程专业核心课程群建设中，经过任课教师们的讨论和论证，选择了关系极为密切的四门课：《食品生物化学》、《食品微生物学》、《食品化学》和《食品分析》作为核心课程群的建设课程。四门课程的基本情况见表1。本文从教师团队建设、教学方法改革、教学内容优化、教学资源库建设等方面进行研究，探索了基于CDIO工程教育模式的食品科学与工程专业核心课程群的建设，提高了整体的教学水平，为国家一流本科专业的建设提供了理论支持。

1 教师团队建设

1.1 重视师德建设，坚持立德树人

教师的师德对教学质量和人才培养质量起着非常重要的作用。教师的师德修养和言传身教直接影响着学生的世界观、人生观、价值观的养成，因此教师在教学过程中要时刻注意自己的言行举止对学生产生的直接影响，避免传递负面情绪。为了使教师从心理上重视师德师风建设，学校在年终考核、职称评定中将师德列为重要一项，并定期举办“师德标兵”和“最美教师”的评选，使得师德建设深入人心。

另外，教师必须充分领会“立德树人”的真正含义，明确教育的根本任务和终极目标。在教学过程中除了注重培养学生扎实的科学文化素质，还要培养学生高尚的道德情操，帮助学生树立民族自豪感和民族自信心，培育和践行社会主义核心价值观，培养社会主义的合格接班人和建设者。

1.2 改变教学理念，提高教学质量

教师在整个教学过程中都以OBE理论为指导，即以成果为导向，以学生为中心，并进行持续改进。

“以成果为导向”要求教师侧重于分析学生的知识、能力、素质和价值观的转变，即评价学生学习结果的增值部分，评价体系和评估方法要能够满足学习成果发生的细微变化。以“学生为中心”，教师要充分认识到学生才是学习的主体，在教学过程中充分发挥学生的主观能动性和积极性，使学生掌握科学的学习方法，培养学生自主学习能力和创新意识。而教学过程中，教师要注重评价体系的持续改进，强调评价-反馈-改进，通过周期性评价形成反复循环的评价改进机制，并且注重教学的全过程的持续改进，从而提高教学质量。

1.3 培养“双师型”教师队伍，提高工程实践能力

“双师型”教师，既是学识渊博、传道授业的教师，又是适应市场需求、企业需要的现代工程师。

1.3.1 校企深度合作，增强教师“双师”意识

鼓励教学团队中的年轻博士去食品相关企业挂职锻炼，以了解食品企业的工厂设计、生产设备和工艺流程，同时熟悉相关企业各工种的用人标准、管理制度及操作规范，实现专业理论知识与实践教学能力的有机结合。科技处会不定期发布国际及国内的企业技术需求，学院积极鼓励和引导教师参与校企深度合作，以促进教师实践能力、工程能力的提高及成果转化，使教师逐步达到CDIO工程认证标准对教师的能力要求，增强教师“双师型”意识。

1.3.2 外聘企业“双师”，提高“双师”水平

聘请食品行业和相关企业中具有丰富实践经验的技术骨干和管理人员担任兼职教师，指导学生的实习和实践教学，提高实践教学能力。齐鲁工业大学的毕业生拥有非常著名的“老总现象”，拥有丰富的优秀校友资源，学院定期邀请著名的食品行业的企业家做专题报告，教师与企业的优秀工程技术人员进行交流等多种形式，提高本院专业教师的工程实践能力和“双师”教学水平。

2 改革教学方法，提高教学质量

2.1 实施混合式教学，提高学生自主学习能力

目前，四门课程任课教师均采用“线上+线下”混合式教学，“线上”教学是学生在智慧树网（zhihuishu.com）上观看任课教师提前录制好的在线开放课程视频；“线下”教学是教师利用翻转课堂并采用多种教学策略及时解决学生在学习中遇到的问题，通过这种教学方式，提高了学生的自主学习能力。在2020年春季学期，食品化学、食品微生物和食品分析三门课程还利用智慧树和腾讯会议等平台进行了在线直播，实现了“停课不停教，停课不停学”，保证了教学任务的顺利完成。

2.2 探索有效教学策略，提高学生创新意识

教师在教学过程中探索有效的教学策略，提升学生的学习兴趣和积极性，从而提高教学质量和教学效果。

在食品生物化学翻转课堂教学过程中，任课教师实施了探究式教学。教师启发、引导学生通过自主阅读、思考、讨论等途径进行学习、独立探究，掌握食品生物化学的基本原理，提高学生分析问题、解决问题的能力；有效的培养学生的批判性思维和创新意识，提高学生的终身学习能力，为学生大学毕业后参加工作或进行深造奠定扎实的专业基础。比如在讲糖酵解时，引导学生自行分析糖酵解的过程及能量代谢，得出1摩尔葡萄糖在酵解过程中产生的ATP数，直观地了解食物中的糖如何转化成人体所需要的ATP，提高了学生的学习兴趣和教学效果。

3 更新教学内容，改善教学效果

3.1 整合教学内容

《食品生物化学》、《食品微生物学》、《食品化学》和《食品分析》四门课之间有着非常紧密的联系，并且有重叠的内容，也存在相同的实验。在核心课程群建设过程中，四门课的主讲教师对课程内容进行整合和优化，使各门课各有侧重而又不重叠，比如原来在食品生物化学和食品分析中都有维生素C含量测定实验，整合后保留了食品生物化学中的VC含量测定实验项目，而将食品分析中的VC测定换成了脂肪的测定，从而有效的利用课堂时间，使学生掌握更多的实验技能和方法。

3.2 创设教学情境，实施课程思政

教师在教学过程中积极的创设教学情境，不仅使枯燥的教学内容变得有趣，能有效吸引学生的注意力，也可活跃课堂氛围，使学生在课堂上充满活力。根据每门课的课程特点，适当引入与课程内容相关的“思政”元素，将专业课与“思政”内容有机结合，从而有效提高学生的学习主动性和积极性。例如，在讲解基因的内容时，加入人类基因组计划，分析中国在人类基因组计划中所做的贡献，从而提高学生的民族自豪感和民族自信心，也从另一面提高了学生的人文素养。

4 建设教学资源

4.1 修订教学大纲，建立课程目标和毕业要求指标点的对应关系

参照CDIO工程教育认证标准，重新修订教学大纲，明确每门课程的教学目标，分别建立课程目标与毕业要求指标点的对应关系。以食品化学为例说明课程目标与毕业要求指标点的对应关系（表2）。

4.2 课件

为了满足教师线上线下混合式教学模式的需要，每门课程分别整理了两套课件，一套课件用于在线开放课程的拍摄，另一套用于翻转课堂的教学。两套课件内容不尽相同，相互补充，目的一致，培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力，提高学生的自主学习能力和创新意识，达成教学目标和毕业要求。

4.3 在线开放课程

教师在拍摄在线开放课程时，按照《山东省高等学校在线开放课程指导性建设要求》和《山东省高等学校优质在线开放课程认定指导标准》，重新梳理了知识点，每个知识点控制在5-15min，短小精悍，力求达到CDIO工程认证标准中的课程目标和毕业要求指标点的支撑要求。各门课的运行情况见表3。

表3：课程的运行情况

4.4 试题库

教学团队成员根据每门课的教学目标、支撑毕业要求的指标点、各章节重要程度及难易程度，分别整理了近千道习题（包括单选题、多选题、判断题），按章节分别上传至智慧树平台，建立了随机组卷试题库，确保每位同学在观看在线开放课程视频时和做章节测试时所遇到的测试题不尽相同。另外四门课程的任课教师分别购买了“XX云考”的试题库，可以满足学有余力的同学深入学习并进行测试。

5 成果

教学团队成员经过近3年的努力，在教研及科研上都取得较好的成绩。在科研方面：获批了国家自然科学基金3项（经费150万）；省部级科研项目10项（经费180万）；在教研上获批省级教改项目1项，国家级、省级大学生创新创业计划10项，校级各类教研及教材项目15项，经费共计400万；在创新课程方面：食品微生物学获批2019年山东省线上线下混合式一流本科课程，食品生物化学获批校级一流本科课程。与此同时，教学团队成员还注重教研论文的撰写，先后撰写了8篇与食品科学与工程专业核心课程群建设相关的教研论文，从而提升了教师的教学水平和本科教学质量。

6 结束语

食品科学与工程专业核心课程群的四门课程均为食品质量与安全、食品科学与工程、酿酒、葡萄酒工程等专业的重要核心课。教学团队重构了课程内容，以“生物学基础（《食品生物化学》和《食品微生物学》）—变化原理（《食品化学》）—方法（《食品分析》”）为主线，形成了食品专业的“三大基础，一个方法”的课程体系，使学生在掌握生物学基本原理的基础上，认识食品加工的基本特点，为学生将来从事食品生产、开发新产品及新食品资源，奠定理论基础和提供基本的研究方法。按照CDIO工程教育模式进行课程群建设，有利于食品科学与工程“国家一流”本科专业的建设，对发展“微专业”也有重要的指导作用。