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来华留学生“高级食品化学”课程教学的实践与探索

2022-11-18于文龙刘卫华王向红

农产品加工 2022年20期
关键词:留学生研究生化学

米 思,于文龙,刘卫华,王向红

(河北农业大学食品科技学院,河北保定 071000)

0 引言

来华留学生教育是我国教育事业的重要组成部分,是实现教育国际化的重要途径之一[1]。随着中国教育对外开放程度不断扩大,来华留学教育公共财政支出逐年增加,“十三五”期间来华留学生数量稳步增加,来华留学生结构不断得到优化。2019年,攻读学位留学生占来华留学生总人数的54.6%,“留学中国”品牌的质量效益持续提升[2]。

教育部出台的《留学中国计划》强调,“推进来华留学事业全面协调可持续发展,打造中国教育的国际品牌。”从现阶段形势来看,我国高等教育在国际化进程中仍面临一些严峻的考验,如留学生生源地广泛,教育背景和知识结构差异较大;授课教师英语水平和跨文化交际能力参差不齐;兼具国际视野和中国特色的专业英文教材严重缺乏;“中国特色”与“国际化”融合的教学内容与评价体系不够完善等[1-3]。高等教育国际化是一项复杂而又艰巨的工程,应充分发挥我国高等教育的规模和资源优势,加大专业结构调整、师资队伍建设、课程体系建设、教学内容优化调整和管理体系建设,努力提升国际化办学水平。

1 面向来华留学生的“高级食品化学”课程介绍

“高级食品化学”是食品科学相关专业研究生的专业必修基础课[4-5],是在学生具备了一定的“生物化学”“无机化学”“有机化学”“物理化学”及“分析化学”等理论知识基础上开设的一门课程。该课程采用全英文教学,旨在深化大学本科食品化学基础知识,培养学生把握学术前沿动态和创新能力,全面提高学生科研素养[6]。有别于国内食品科学类专业研究生的“高级食品化学”课程,面向来华留学生的课程选用由美国威斯康星-麦迪逊大学食品科学系Owen R.Fennema教授等人编著的《Food Chemistry》及加拿大圭尔夫大学食品科学系John M.De-Man教授等人编著的《Principles of Food Chemistry》为参考教材[7-8],按照学校制定的“具备一定的批判性思维和创新性思维,能从事科学研究工作或独立承担专业技术或管理工作,具备进一步深造的学术基础和科研技能”研究生培养目标,不断完善并修订教学方案与教学内容,重点关注主要食品组分,如水分、碳水化合物、蛋白质、油脂、矿物质元素、维生素和酶等的物理化学性质、生理功能活性、安全性及其在食品加工贮藏过程中的变化与组分间相互作用等内容。

2 面向来华留学生的“高级食品化学”课程教学实践

2.1 创新教学模式,实施LBL-PBL-CBL-RBL四轨融合教学

面向来华留学研究生的“高级食品化学”课程可采用不同形式的教学手段和方法,按照教学过程中主体与客体不同大致可分为以下几种类型:传统授课模式(Lecture-Based Learning,LBL)是以教师授课,学生听课为主的传统教学模式[9];基于问题的学习(Problem-Based Learning,PBL)是一种典型的以学生为中心的教学方法,该教学法将学习置于复杂、有意义的问题情境中,让学生以小组合作的形式共同解决学习过程中发现问题,进而学习隐含于问题背后的科学知识,以促进他们自主学习和终身学习能力的发展[10];案例教学法(Case-Based Learning,CBL)是由基于问题的学习教学法发展而来,是以实际生产案例为基础,设计与之相关的问题,引导并启发学生围绕问题展开讨论的一种小组讨论式教学法[11];研究型教学模式(Research-Based Learning,RBL)注重课堂教学与科学研究的紧密结合,培养学生发现问题、思考问题和解决问题的能力,不断强化学生的科研思维和自主创新意识[12]。

单一类型教学模式通常存在课堂效率不高、理论实践脱节、学生能力培养不足等问题[13]。为弥补以上不足,面向来华留学研究生的“高级食品化学”课程教学采用LBL-PBL-CBL-RBL四轨融合教学模式,即以传统授课模式为基础,以基于问题式的教学模式为策略,以案例教学模式为核心,以研究型教学模式为导向的“四位一体”教学方法。例如,第五章脂质部分在讲授油脂的物理性质知识点时,并不是按部就班的按照参考教材介绍油脂的气味、色泽、熔点、沸点等知识点,而是首先引导学生结合前期已掌握的化学基础理论知识,从脂质的定义(生物体内一大类不溶于水,而溶于大部分有机溶剂的疏水性物质)开始思考脂质区别于其它食品成分的最根本特征是什么?在明确这一根本特征后,进一步引导学生思考如何分离食品中的脂质成分,并提出自己认为可行的实验方案。针对学生提出的研究设想,以脂质经典提取方法(Bligh,E.G.& Dyer,W.J.1959.A rapid method for total lipid extraction and purification.Canadian Journal of Physiology and Pharmacology,37,911-917.)为主线,首先让学生明确油脂类化合物的结构特性及由此而导致的油脂物理特性,然后按照相似相溶基本原理引入油脂提取的方法和步骤。为进一步加深巩固该知识点的学习成效,提升学生理论结合实践和自主开展科研工作的能力,以山东日照某水产品精深加工企业为案例,要求学生结合课上所学基础理论知识和查找的文献资料(Literature Review),提出“鳕鱼加工副产物中鱼油的提取”研究方案(Blue Sky Research Plan),经讨论修改完善后(Experimental Plan),学生到油脂化学团队(Lipid Chemistry Group)开展实验(Final Report),并分组汇报实验结果(Group Presentation)。LBL-PBL-CBL-RBL四轨融合教学模式有效弥补了传统和单一教学模式的不足,增强了课堂教学的逻辑性和实操性,充分调动了学生的积极性和主观能动性,得到了留学生的普遍认可。

2.2 创新内容架构,建立理论-技术-食品组分三者融合知识网络

面向来华留学研究生的“高级食品化学”课程实施方案见图1。

图1 面向来华留学研究生的“高级食品化学”课程实施方案

以留学研究生综合素质提升为导向,基于“基础理论+共性技术+食品组分”三者之间的交叉融合,重构留学研究生“高级食品化学”课程知识网络(如图1所示)。“高级食品化学”课程教科书的章节主要是按照食品组分(水分、碳水化合物、蛋白质和酶、脂质、维生素和矿物质、色素、风味物质、有害成分等)的基本构成而设置。如果仅从食品组分单一维度切入开展课程教学,不利于学生形成完整的知识结构,导致学生缺乏对“高级食品化学”课程的整体认识和对知识融会贯通的能力。针对这种情况,在改革教学模式的基础上,持续优化和创新内容设计,创建了以基础理论为核心,以共性技术为主线,以食品组分为载体的“两点成线,三点成面”课程架构。

区别于传统教学内容设计,更加注重知识点的系统性,以基础理论为核心,依据各知识点之间的相互联系,对分散的知识点进行梳理整合,变为系统化、条理化的知识模块。例如,“高级食品化学”各章内容几乎均涉及食品组分在加工贮藏中的变化,以典型热加工技术为主线,以蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素、矿物质等食品组分为载体,系统讲授同一食品中的不同组分在热加工过程中的变化规律及分子机制。以酱牛肉加工过程为例,原料肉向酱牛肉产品转变的过程需要加热,该工艺流程涉及蛋白质变性、脂质氧化、维生素和矿物质损失、有毒有害成分的生成。借助实际生产案例,打破教科书中原有的理论知识架构,以基础理论、共性技术和食品组分三点为支撑,设置主题单元教学版块。这不仅能够加深学生对所学知识点的理解和掌握,同时提升了学生对知识的系统性建构和整体思维能力。

2.3 创新实践模式,实施多层次多类别协同式实践教学

面向来华留学研究生“高级食品化学”课程始终坚持课堂教学、校内实践、产业实践与国际交流融洽协同,高度注重人才培养的专业化、应用化和职业化。为践行“高级食品化学”课程培养目标,提高留学研究生的专业素养和实践技能,创建“实验室+实习车间+企业工厂”校内校企联合实践教学模式(如图1所示)。其中,实验室是来华留学研究生实践操作技能和科研创新思维培养的重要阵地,实践教学内容与理论课内容相互呼应、互为依托、相辅相成,有利于学生加深对课堂理论知识点的理解和掌握,并在理解和运用过程中培养科研创新思维。校内实习车间实践教学是理论知识与生产实际相结合的重要环节。新的时代背景下的食品科学人才培养正从学科发展导向转变为产业需求导向,培养创新型、应用型、技能型多维融合人才是推动国际食品产业高质量发展的必然要求。面向来华留学研究生的“高级食品化学”课程坚持知识传授、技能培养与价值塑造三者并重,借助学院食品科学与工程专业实习车间红酒酿造中试生产线、果蔬加工中试生产线、烘焙中试生产线、酸奶中试生产线,进行“课堂教学环境与专业实训环境整体融合”的实践探索,不断提升留学研究生的理论应用水平和专业实践技能。面向来华留学研究生“高级食品化学”课程的实践教学从实验室和校内实训基地继续向一线企业生产工厂转移。结合河北省内优势农产品资源,面向来华留学研究生高级食品化学课程的社会实践教学企业包括石家庄君乐宝乳业有限公司、金沙河面业集团、五得利面粉集团有限公司、晨光生物科技集团股份有限公司等国内外知名农产品加工企业。留学生在了解我国和河北省农产品发展现状的基础上,进一步强化了课堂理论知识的学习成效,提升了理论知识向实践能力转化水平。

2.4 创新考核方式,构建全过程多指标综合评价体系

学生考核评价方式立足于人才培养目标,评价标准从单一期末考试成绩指标向全过程多维度体系转变,更加注重创新思维、探究精神、合作意识与实践能力的全方位综合评价。面向来华留学研究生的“高级食品化学”课程评价体系包括25%随堂测验(Quiz),10%课后作业(Assignments),10%翻转课堂(Summary Presentations),25%课程小论文(Essay)及30%期末考核(Final Exam)(如图1所示)。整个教学过程包含5次随堂测验,主要考查学生对阶段性基础理论知识的掌握情况;2次课后作业,如简述多酚与黄酮的关系(Please state the differences and relationships between polyphenols and flavonoids),通过教科书以外的知识点考核学生探究问题的能力;1次翻转课堂,通过教与学角色互换,充分发挥学生主体作用,考查学生自主学习能力、创造能力和团队协作能力;2个课程小论文,如简述食品组学的发展与应用(Review the development and application of foodomics),考核学生整理文献和总结归纳的能力以及跟踪研究前沿热点的能力;最后的期末考试内容除涉及基础理论知识点外,还包含实验室和实习车间的实践要点,综合考核学生的基础理论知识水平和实践技能水平。

3 面向来华留学生的“高级食品化学”课程改进措施

面向来华留学生的“高级食品化学”课程尽管经过了一段时间的建设,但目前总体仍处于起步、探索阶段,“中国特色”与“国际化”融合的教学内容、教师队伍与人才培养体系亟待构建。

3.1 构建教学研用产融合并重教学内容

面向来华留学研究生的“高级食品化学”课程内容设置需要充分考虑学生的个体因素,如文化背景、英语语言水平、教育工作经历、年龄层次等,制定的教学内容应该具有灵活性、针对性、选择性和完整性[14]。来华留学研究生往往存在较大的个体差异,为了适应留学生的个体多样性,提升跨文化学习质量和效率,“高级食品化学”课程的内容设置应当具有较大的灵活性。同时,课堂内容应该具有选择性和较强的针对性,不同于国内本科生课程的面面俱到,面向留学研究生的高级食品化学课程应当更加聚焦其研究领域,有针对性地对教学内容进行主题整合,实施模块化教学。在充分考虑教学内容的灵活性、针对性和选择性基础上,面向来华留学生的“高级食品化学”课程内容设置需要坚持教、学、研、用、产融合并重的基本原则,即通过课程教学,来华留学研究生能够掌握“高级食品化学”的基础理论知识,具备开展科学研究工作的基本素养和技能,熟悉从理论到实践的转化过程,充分服务于食品产业高质量发展。

3.2 建设高素质国际化创新型教师队伍

学生的培养质量很大程度上取决于教师队伍的整体水平[16]。面向来华留学研究生的“高级食品化学”课程需要高素质的教师队伍改进教学内容和方法,引导和启发学生积极思考,师生互动实现教和学的联动协同,培养符合时代需求的食品科学专业人才。面向来华留学研究生的“高级食品化学”课程需要具有国际化视野的教师队伍,不仅要熟悉我国食品产业发展历程和现状,还应对国际食品产业的发展和前沿热点有深入了解,熟练运用英语交流,带领学生遨游国际食品科学的知识海洋,开拓学生的文化视野。留学研究生必修专业课学习要求任何教师具有创新精神和科研底蕴,能够有效融合教学和科研,将科研成果作为素材穿插于课堂教学内容过程中,营造深入浅出、富有活力的课堂氛围,全面提升学生在课题研究、实践探索和团队合作等方面的能力。

3.3 形成高水平国际化的人才培养体系

高水平的人才培养体系是高质量食品科学人才培养的平台保障,也是持续深入面向来华留学研究生的高级食品化学课程改革的重要任务。面向来华留学研究生的高级食品化学课程体系建设应当充分尊重留学生的文化背景差异,强调全球化与中国特色的结合[3],强调知识、能力、素质与人格的结合,整合课内外、校内外和海内外的教育资源,全面拓展学生能力提升的自由度,培养具备扎实理论知识、科研实践技能、主动创新精神、解决综合问题能力和多元文化认同感的国际化食品科学卓越人才。

4 结语

留学生教育是加快推进我国高等教育国际化的重要组成部分,对于打造“留学中国”品牌,提高我国高等院校国际知名度及促进我国高等教育资源国际化具有重要意义。留学生是知识和文化传播的载体,在全球化大背景下,以提高留学生培养质量为出发点,不断优化课程体系和课程建设,不断完善留学生服务管理体系,为世界提供具有中国特色的先进教育理念、教育制度和方案,助力世界高等教育体系的优化与发展。面向来华留学研究生的“高级食品化学”课程建设取得了一些成绩和经验,但也仍然存在一些问题和薄弱环节。未来将通过持续探索实践,不断改革优化,打造顺应国际潮流和产业发展趋势的“高级食品化学”课程,培养具有国际视野的创新性和研究型人才,推动我国高等教育迈向世界舞台。

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