新工科与工程认证背景下“食品添加剂”教学改革探索

李海芹，杜 娟，刘利强，谢婵媛，常世敏

（河北工程大学生命科学与食品工程学院，河北邯郸 056000）

近年来，国内越来越多的高校以新工科与工程认证为背景，结合OBE 理念，以推动工程认证为目标[1]，相继对“新工科”的教学模式、实验实践和课程改革进行了探索和研究[2]，通过对专业核心课程不断的探索和实践，推动了工程教育改革，推进了“新工科”的建设和发展，也满足新工科和工程教育认证的适应度[3]。

作为食品科学与工程专业的核心专业课程，“食品添加剂”课程涉及多学科、偏应用型，内容包括原料贮运保鲜、加工与质量控制、副产物天然产物提取、新产品研发、食品安全等在内的食品全产业链环节。并与“食品工艺学”“食品化学”“食品分析”“食品微生物”等多门主干课程在食品科学与工程专业课程体系中紧密联系[4]，对食品专业学生工程能力的培养具有重要作用，具有知识点繁杂、综合性强、应用性强等特点[5]。

“食品添加剂”实施教学改革与实践，旨在以OBE 模式推进食品科学与工程专业工程教育实践活动，培养大学生适应新工科和工程教育的学习能力、创新能力、工程设计能力和研发能力，提高大学生工程能力[6]。

我国大多数高校传统的“食品添加剂”课程教学内容以纯理论课教授为主，课程教学多是典型的知识灌输型模式，最大的缺陷是缺乏综合性、创新性和工程能力培养。这种传统的教育模式，培养出的大学生不具备新工科和工程背景所要要求的能力，使学生只能掌握书本中的知识，到实际工作中一旦出现变数很难快速反应，不能及时处理实际生产中所遇到的问题，导致学不能致用。因此，传统的教学模式已不能满足新工科形势下对食品专业学生培养目标的支撑，亟需对“食品添加剂”教学模式进行改革和探索。

1 课程目标改革

工程教育认证通用标准明确了12 个毕业要求指标观测点，毕业要求指标观测点的达成需要有课程目标作支撑[7-8]。课程目标是指导编写“食品添加剂”的核心指导原则。确定“食品添加剂”课程目标，先要明确“食品添加剂”课程与毕业要求的对应关系[9]，才能保证课程教学中能体现这些要求。结合毕业要求，设置4 个课程目标。

1.1 课程目标

（1） 掌握食品添加剂的种类、基本概念、作用机理、特性、安全性、使用范围及使用方法，能够熟练识别食品标签上食品添加剂的种类和用途。

（2） 掌握一定的工艺设计及相关食品添加剂的正确使用，能够针对食品加工中出现的问题进行分析并提出解决的方案。

（3） 了解国内外食品添加剂的定义、作用、安全及国内外食品添加剂标准体系、评价体系和行政许可等管理体系特点，强化法制观念，明确食品添加剂的正确使用必须遵从食品添加剂相关标准和法规。

（4） 培养学生具有较强的社会责任感，能为食品行业把好食品质量关、食品安全关。

1.2 课程目标与毕业要求对应关系

课程目标与毕业要求对应关系见表1。

表1 课程目标与毕业要求对应关系

表2 课程总成绩考核

2 教学内容改革

2.1 增加课程思政内容

以案例的方式选取近年来的食品安全热点问题引入课堂教学，通过分析食品安全相关案例，找出问题的原因、社会危害的程度，解决的方案和措施等，从而引出食品安全法。让学生直观地认识到食品添加剂引发的食品安全问题，不仅是食品从业人员的道德问题，更涉及到法律层面，从而加强正面思想的灌输，通过案例的方式，使学生理解食品添加剂安全使用的重要性，帮助学生树立诚实守信的道德品质，树立食品安全的法制意识[4]。

2.2 增加应用篇，结合食品标签讲解食品添加剂

与OBE 的教学理念不符的是，“食品添加剂”课程理论知识非常枯燥，学生听课效率不高，学习主动性不强。食品添加剂与人们日常生活紧密相关，选取学生平常喜欢的食品，以其食品标签为案例，讲解食品添加剂在该类食品中的作用、意义、用量范围及使用安全性，教会学生读懂食品标签上的食品添加剂，发现美味背后的秘密，科学地选购食品。例如，教师列举橙汁饮料中的胡萝卜素、葡萄水果饮料中的葡萄皮红，酱油、可乐、酸梅汤中的焦糖色素等，引出天然色素的内容，讲完这一章后，拿出相应的标签让学生指出该标签配料表中的食品添加剂，其在该食品中作用，如果不添加，会出现什么问题，同时增加课下作业，调研添加该类食品添加剂的食品并了解该类食品的加工工艺，通过应用篇内容的增加，不仅增加学生学习课程的兴趣，还有助于学生食品配方创新和研发。

2.3 合理增加教学实践内容

“食品添加剂”是一门应用性较强的课程，在配方设计中尤其重要[10]，每届学生的毕业论文的配方设计占到50%以上，但是大四的学生对配方设计依然很陌生，开题报告中毕业论文设计非常困难，因此，在该课程中增加实践内容，可根据配方设计选择适宜的食品添加剂，并能正确使用，在设计过程中考虑创新点，以解决相关食品工程问题[11]。

每学期初针对食品添加剂相关的食品研发项目进行不同模块的设计。例如，功能食品的研制开发、冷冻饮品的研制、焙烤食品中的应用研究、肉制品的加工品质控制等项目，把这些项目进行公布，4～5名学生为一组，对所选模块进行设计，利用食品添加剂解决食品研发中的主要问题，提高食品的品质，也可以申请自选食品工程问题，在课程结束前完成并在最后1 周以小组为单位提交项目报告并进行汇报。此外，还可以鼓励选课学生参与食品添加剂方向的研究课题，如大学生创新实验计划项目、研发新型食品添加剂，研制复配食品添加剂等，在实践中激发学生的创新思维，培养学生创造能力。

3 考核方式改革

3.1 考核方式

考核环节包括课程学习过程考核和期末考试，过程性考核将有所增加，其中课程过程性考核将占到整个考试分值的40%，分别由课堂表现、观看视频、线上测试、课后作业和实验情况进行评定；期末考试成绩占总成绩的60%。

课程总成绩考核见表1。

3.2 考核内容多元化

在内容的选择上，为了考核学生综合运用所学课程知识分析问题和解决问题的能力。在平时考试中，除传统课程知识点外，增加了试题的难度和挑战性[12]。

4 教学方法与组织形式的改革与创新

4.1 问题驱动法

问题驱动教学法是以学生为主体，以食品专业领域内问题为核心，让学生围绕问题寻求解决方法[13]，如抗氧化剂这一章，提出5 个问题，什么食品的氧化、食物氧化有什么危害、有什么方法防止氧化、抗氧化剂有什么优势、抗氧化剂的种类有哪些，引出所讲的内容，并且从生活现象入手，介绍油脂氧化带给消费者带来的不愉快体会，引出抗氧化剂的在食品加中的必要性。

4.2 启发式和引导式教学方法

对重点内容进行有选择性地讲授，同时对学生进行启发和引导，使学生在听课过程中不断地思考，拓宽思维，把食品添加剂和其他所学课程紧密联系，从而使学生集中注意力认真听课，提高听课效率，采取有效的方法，培养学生自主学习细节化内容的能力。授课过程中思维导图的使用，能够有效帮助学生梳理课程内容框架，串联起零散的知识点，对课程内容的重点或难点做到心中有数。例如，如何评价一种食品引出食品的品质，食品的品质评价包括什么：色、香、味、形、养用什么食品添加剂来改善：食品色素、食品发色剂和食品漂白剂等内容。

4.3 互动式教学方法

在人工智能与互联网时代，通过小组讨论、教师点评、学生互评、学生自评等方式，打破学习互动的空间限制，通过线上线下互补，借助雨课堂、学习通、QQ 语音等多元化的网络教学方法平台，完成课堂教学，同时利用以上平台进行更多课堂互动，如随机点名、抢答、主题讨论、课堂提问、问题讲座等，从而活跃课堂气氛，提高教学效果。

4.4 以学生为中心的教学模式

传统的教学方式一般以教师为中心，师生间很少交流，学生被动地接受知识，课堂教学枯燥乏味，往往缺乏学生的参与性和互动性[13]，学生缺乏发现问题的能力和分析问题的能力，难以培养学生的创新思维。以学生为中心的教学模式，采用启发、参与、翻转课程等多种形式，由教师在课程学习中对基础知识点进行讲解，在教师的指导下，学生逐渐占据主体地位，学生会独立思考，发现问题、提出问题，进而对解决方案进行分析和设计，学生学习积极性显著提高。无论是具体的教学设计还是实施，都是为了促使学生达到学习效果而展开。例如，提出问题：苹果汁在加工后出现了褐变，请解释褐变的原因并写出解决措施，这满足了课程目标2 中的内容，掌握一定的工艺设计及相关食品添加剂的正确使用，能够针对食品加工中出现的问题进行分析并提出解决的方案，学生为了找到正确答案，进行大量的文献查阅和对课本的深入学习，在这个过程中获得成就感，激发对“食品添加剂”课程的学习兴趣。

5 教学特色

5.1 教育理念创新

积极推广“以科研促教学，以教辅科研”，以新工科和工程认证为背景，结合OBE 理念[13]，将食品添加剂的最新研究成果和未来发展趋势介绍给学生，增强团队意识，鼓励学生积极参与教师科研项目，同时注重对学生创新思维的启发和创造能力的培养，通过科研实践进行科技创新。培养具有新视野、新思路，为新工科服务的创新型人才，鼓励学生以“互联网+”大学生创新创业大赛形式参与食品添加剂方向研究课题[14]。

5.2 教学内容创新

基于工程认证和新工科的要求，教学内容改革创新必须辅以教学实施过程的创新，同时优化教学内容，以保障教学效果实现和培养目标的达成。

教学内容增加了从食品标签识别食品添加剂、食品配方设计与创新及根据加工产品进行感官评价，找出问题并提出改进措施，强化综合性和工程性。内容涉及加工和质量控制，副产物天然产物提取，研发新产品以及原料贮运与保鲜等方面的内容。最终提高了学生的创新能力、应用能力。

5.3 教学过程创新

教学过程分为课前、课堂和课后3 个部分进行。课前内容主要包括：以教师为主体，精心选择和设计教学内容，优化课程知识点制定课前预习指导，学生根据教师指导，在学习通平台自行学习课程内容，观看食品添加剂慕课视频并完成线上知识点测试。课堂上以学生为主体，分重难点讲解，融入课程思政，并通过课堂讨论、课堂测试等环节巩固知识。课后在学习通进行讨论，及时安排作业并进行课后测试，进一步巩固所学内容。

教学过程中基于新工科与工程认证的背景，结合OBE 理念，以目标为导向，课程目标与毕业要求相契合，课程目标与毕业要求指标点的对应关系如何落实到教学过程中，通过案例和配方设计，对设计的配方进行制作，并对制作产品进行感官评价，找出问题并提出改进问题的措施，注意强调食品添加剂在加工中的安全问题，满足培养目标4：培养学生具有较强的社会责任感，能为食品行业把好食品质量关、食品安全关。

5.4 教学手段创新

利用学习通的活动功能，打破空间上的学习互动限制，课堂随机选、随堂测、课下考、讨论和答疑、线上线下互补。采取互动式、案例式、食品标签和小组合作等方式改进教学模式和教学手段。对重点内容进行有选择性的讲授，同时对学生进行启发和引导，采取有效的方法，从而调动学生学习的积极性，培养学生自主学习细节化内容的能力。

5.5 考核方式创新

在课程的考核上，改传统的卷面考核方式为2 个部分：期末考核评价和过程性评价，增加了过程性评价比例。增加分析和解决问题、标签识别和食品添加剂应用内容在期末考试中的比例，提高学生应用食品添加剂能力的训练力度。过程性评价主要包括课堂表现、动手操作、课后作业、调研报告和创新能力等，提高学生主动学习和深入思考的能力，在学生学习实践活动中，注重学生的创新应用能力。

6 结语

食品专业学生的持续学习能力、创新能力、设计能力和实践能力的培养，是新时期食品专业院校在新工科和工程认证背景下，结合OBE 理念进行人才培养的重任。通过课程目标、教学过程、考核方式、教学方法等内容的改革，转变传统教学理念，使教学内容、教学手段多样化，真正把创新创业和课程思政等内容融入到“食品添加剂”的课程培养体系中，以达到培养目标的要求。对“食品添加剂”课程进行改革实践，探索食品专业新型工科建设模式，满足新型工科的教育需求，为食品领域新型工科人才需求寻求有效途径。通过改革实践，激发学生的学习主动性，提高教学质量，提升学生工程实践能力，为社会培养更多食品科学与工程专业的优秀人才。