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“金师”背景下的“食品添加剂”教学模式改革与实践

2024-03-21周雯雯周志娥汤雨露

农产品加工 2024年3期
关键词:添加剂食品课程

周雯雯,周志娥,汤雨露,秦 兰,孙 超,李 骏

(1. 江西农业大学食品科学与工程学院,江西南昌 330045;2. 南昌市新建经开区第一中心学校,江西南昌 330032)

2022 年7 月31 日,时任教育部高等教育司司长吴岩在“锻造中国金师”的主旨报告中提出并深入阐述了“金师”的四大条件:政治素质强、教育站位高、国际视野宽、五术要求精。一是政治素质强,就是要学深悟透习近平总书记对教育的重要论述,深刻把握对高等教育的期许、对高校发展的要求,以及对教师的期望和要求。二是教育站位高,就是要把握高等教育发展新阶段(普及化)、锚定高等教育发展新目标(高质量)、落实立德树人新要求(课程思政)、把握高等教育培养新范式(四新)、聚焦高等教育教学新基建(专业、课程、教材、技术方法)。三是国际视野宽,广大教师要深切关注和研究世界高等教育发展趋势,在国际视野下精准把握中国高等教育发展。四是五术要求精,道术要精,要做到有大胸怀、大格局、大境界;学术要精,要做到学科深厚、专业精湛;技术要精,要做到育人水平高超、方法技术娴熟;艺术要精,要做到有滋有味、有情有义;仁术要精,要做到坚守仁心仁术、以爱育爱。

从2017 年提出“金专”,到2018 年提出“金课”,再到“金师”;从“金课”两性一度到“金师”4 个条件,高教司层层递进、环环相扣、久久为功,推进了一场新时代高等教育教学改革的深远变革和质量革命[1]。

食品添加剂被视为食品工业的灵魂,在改善食品加工条件、延长食品保存期、调整食品营养结构、提高食品品质和档次等方面发挥着极其重要的作用,可以说没有食品添加剂就没有现代食品工业。为适应行业发展和岗位需要,食品专业人才理应掌握食品添加剂的相关知识。高校开设“食品添加剂”课程,并将其作为食品质量与安全专业的专业必修课,主要介绍各类食品添加剂的特点、作用及其应用,具有融理论与实践于一体的优势,对于食品专业人才培养具有重要意义[2]。

1 课程教学中存在的问题

“食品添加剂”是食品相关专业的一门理论性与实践性都很强的专业主干课程,理论性强、内容复杂、应用繁多,且需要运用工艺理念去解决实际问题,导致许多学生认为学习难度很大。因此,对教师的要求很高,如何在“金师”背景下提升教学质量还急需解决以下“痛点”。

1.1 智慧教学推广率低

智慧教学是创造一种典型的智慧学习环境,是当今信息时代智慧学习的必然选择。以讲授听课为主的教学形式,不能在短时间内与所有学生互动并全面覆盖其反馈信息,导致部分学生很难长时间集中注意力,因而较难保证很好的教学效果。为了改善传统教学师生互动不畅、教学相对低效等问题,课程组创建智慧教学可依托的网络在线平台,用于整个课程中的师生互动反馈,依托在线平台对课前、课上、课下设计详细具体的多元互动反馈教学模式。同时,通过学校对该课程评教活动中得到的结果显示,学生对于教师的教学方法和教学内容给出最多的建议是增加实际案例分析和多元化互动操作。因此,需求得不到满足容易对课程缺乏兴趣。

1.2 实践创新能力不足

以往教学模式偏重艰涩难懂的理论知识教学,而实验教学模式通常以理论课程验证性实验为主,内容较为固定,且与理论教学存在时间和空间上的距离,不易衔接。与企业生产实际脱节,缺乏前沿性和时代性。因此,限制了学生的工程素养和实践创新能力的培养。

1.3 学生学习缺乏主观能动性

以往教学模式以教师进行单向灌输知识为主,而作为认知主体的学生在教学过程中被动接受知识,学生的主动性往往被忽视;同时,对该专业学生的问卷调查显示,96.7%的学生有计划通过研究生学习来提升自我价值,而大三正值考研复习关键时间段,该课程不是考研课程,学生自然投入较少。再者,教学手段与信息化技术发展不协调,教师“一言堂”教学模式很难激发学生的主观能动性。

正所谓不“教”则难以“学”,不“学”则“教”无益,这些问题制约了课程教学效果,与面向未来的、高素质食品工程专业人才培养要求不同步,阻碍了人才培养质量的提升,亟待解决。

2 课程解决教学“痛点”方法

2.1 以学生为中心的“食品添加剂”课堂学习体系的构建

2.1.1 “金师”应熟悉学情、五术齐备

针对当前“食品添加剂”学习体系过于专业化、教学模式单一、教学内容落后、学生工程创新能力不足等问题,赵秋艳等人[3]提出以布鲁姆教育目标分类理论为指导,采用线上线下混合式教学,并将其应用于“食品添加剂”课程,以达到提高教学质量目的。贾振华、王宏伟等人[4-5]探讨了远程教育和虚拟现实技术在“食品添加剂”教学方面的应用,并提出以理论(慕课、直播) +实验(虚拟仿真技术) +互动+评价反馈机制为模式的在线课程建设体系。线上教学模式与传统教学模式相比,教学手段更新颖、教学设备更丰富、交流方式更多元。道术:教学有技巧性、授课互动方法适宜;学术:课程内容有先进性,学生学习深造的引路人;技术:实践环节有可及性,熟悉试验设备和工艺流程;艺术:课程思政有共鸣性,“溶盐于汤”有滋有味;仁术:教案设计有针对性,做好学情归纳总结。

可能存在一些问题,如教师是否能够适应没有学生的课堂,对于相关软件的使用是否熟练; 学生没有课堂的监督是否能够专心学习等。对于可能出现的问题,应该直面挑战,积极地寻找解决问题的方法,同时完善相关制度,努力取得更好的教学效果[4]。不论是哪种模式的课堂学习,都必须以学生为中心。

2.1.2 “金师”要技巧娴熟、重在启发

课程组充分利用农业院校资源优势,“食品添加剂”教学采用启发式教学模式。

“食品添加剂”教学设计见图1。

图1 “食品添加剂”教学设计

在整个教学过程中,分别于课前、课中和课后对学生展开“食品添加剂”课程的教学工作。从食品添加剂的概念、管理、应用、安全4 个方面出发,利用问题导入式引发学习者思考,激发学习兴趣(如在“面粉处理剂”这一节的视频里,循序渐进地提出4 个问题:为什么要使用面粉处理剂?什么是面粉处理剂?常用的面粉处理剂有哪些?面粉处理剂的安全性如何?)。课程图文并茂,采用通俗易懂的语言,生动形象的比方(如将着色剂比喻成化妆师、增稠剂比喻成魔术师、乳化剂比喻成外交官、防腐剂比喻成安全卫士等),真实案例结合的方法,使学习者对食品添加剂有系统、全面、科学、客观的认知,消除恐慌心理。

在应用篇,教师将带着学生“逛超市”,以十六大类食品的标签为例,引导学生读懂各种食品标签上的配料表,解惑释疑,发现美味背后的秘密。不断完善教学资源:包括课间提问、课件、教案、参考资料、随堂测验、讨论、单元测验、作业互评、演示文稿、试题库、相关学术论文、拓展阅读、专家讲座、国家标准等,为学生提供了多元化的学习资源。每一期在学习材料、讨论题、测试题上会实时更新,主要聚焦在一些社会热点上,旨在及时解答大众疑惑,不断为食品添加剂行业培养人才。

2.1.3 “金师”要紧跟时事、主动变革

课程组一直坚持思政六要“政治要强、情怀要深、思维要新、视野要广、自律要严、人格要正”准则[6]。努力提升教书育人水平,既要传授思政内容的真经,又要铸魂育人,做到“经师”和“人师”的统一。以食品添加剂为切入点和分析对象,“加强学习者的辩证思维、科学观念、法制意识和人文素养”是该课程思政融入的核心教学目标。课程组通过不同的切入点将课程思政、案例教学的内容嵌入其中,以强化师生树立“道路自信、理论自信、制度自信、文化自信”的意识。

课程组精心设计,紧跟时势,如在讲评2022 年“3·15”晚会曝光的“土坑”酸菜不仅卫生条件差,而且随意添加防腐剂问题时融入育人元素。让学生了解这些企业的行为表现在缺失了社会责任感、职业道德和诚信意识。那如何监管?如何测定这些防腐剂时,引入课题组教师通过10 多年不断改善残留物检测方法,利用气相色谱质谱仪和高效液相色谱质谱仪分析残留化合物可低至1×10-3mg/L 数量级(国标标准),让残留量无处遁形的课题案例[7],培养学生为国家需求进行科研攻关的意识。

“食品添加剂”改进后课程部分教学内容及教学方式见表1。

表1 “食品添加剂”改进后课程部分教学内容及教学方式

2.2 以“食品添加剂”为例的产教研深度融合

2.2.1 “金师”应具备产教研结合和工程实训能力

“食品添加剂”课程具有明显的工程化特色和实践性[8-9]。课程组高度重视实践教学,依托食品科学与工程江西省“十四五”特色专业[10]和通过中国工程教育专业认证协会的工程认证专业[11],借力“江西省农产品加工与安全控制工程实验室”博士后科研工作站,“农产品贮藏加工工程”等省级实验教学示范中心和重点实验室和江西煌上煌集团食品股份有限公司、江西阳光乳业集团、江西青梅果酒业有限公司、江西高山青草奶业公司、吉安三健乳业公司、广西灵山水牛奶业有限公司等校外头部企业,构建课程校内外结合的工程实践平台[12]。

产教深度融合需要校企双方在“多赢”的前提下,创新合作方式,相互协调、不断磨合、长期坚持才能实现。农业院校要牵头谋划,引导校企双方在现有合作方式下,进一步共享资源,或深化、或扩宽、或延展,确定对双方均有利的合作模式,加速产教融合的平稳和推进[13]。该课题组调整实践教学环节和教学内容设计,探索模块化、交叉融合的实践教学内容,建立标准化实践教学大纲和遵守标准化实践教学操作流程,培养学生的独立能力、协调能力、应变能力、团队能力、创新能力和综合工程实践能力;加强校内实训基地(如粮油食品加工、畜产品加工和水产品加工)、校外实习基地(如江西煌上煌集团食品股份有限公司、江西阳光乳业集团和广电计量检测南昌分公司等) 和科技小院(如江西铅山红芽芋科技小院) 为支撑的理论与实践平台建设,构建稳定的校内外实训基地;同时,每学期课程组都会邀请2 名食品生产企业的专家作为座客教师,通过对产品实际加工生产过程的讲解,引发学生的思考,提升学生的眼界和创新意识。

2.2.2 “金师”理念下以智慧教学、自主学习、实践创新、课程评价、质量保障为内外部支撑的构建

(1) 双线结合立体化教学。结合“食品添加剂”线上课程、线下课程和资源共享课程,围绕理论知识、创新能力与高阶素养共同发展的期望,以促进学习者发展和提升学习者认知为理念,在物联网、云计算和大数据等智能技术所打造的物联化、智能化、泛在化的教育信息生态系统的支持下,开展贴近学习者真实世界、符合学习进行的自然过程、具有开放性和按需供给等特性的教育方式。同时,利用信息化给智慧教室赋能,以纸质版教材- 资源共享课程- 数字课程- 虚拟仿真- 智慧教室等为依托,提升传统课堂,课程选用线上线下双线结合,课内外联动,根据融媒体时代学生的学习兴趣,利用互联网和个性化改造传统课堂,营造在主动投入的学习环境、构建物理空间(如智慧教室、校内外实践教学平台)、资源空间(如融媒体信息、最新科研成果和资源共享课等网络资源) 和交流空间(如超星班级空间、线上讨论区) (见图2) “立体多方位空间”结合的新型智慧学习环境,以调动融媒体时代学生的学习兴趣,提高教学质量。

图2 师生智慧教室学习(a)、学生校内实践平台学习(b)、阳光乳业工程师讲解(c) 和学生校外实践平台操作(d)

师生智慧教室学习(a)、学生校内实践平台学习(b)、阳光乳业工程师讲解(c) 和学生校外实践平台操作(d) 见图2。

(2) 问题导向引导同学自主学习。未来教育的“新形态”将体现出弹性教学与主动学习互利共生的特征(见图1)[14]。自主学习能力是一种问题解决能力及终身学习的能力,是学生应对复杂不确定的未来教育的必备条件,也是其迈向未来教育的基本动力[15]。课程组采用了“课前(问题导学、自主学习)— 课中(课堂讲解、互动交流) — 课后(课外实践、小组讨论)”教学模式,开展小班化教学,引导学生自主、探究、合作学习。即课前布置生活小思考,学生需要主动寻找答案,利用资源共享课程和数字课程进行线上学习,检索相关文献资料,拍摄小视频并讲解对相关知识的理解;课堂上教师进行点评,互动交流;课后学生通过到校内外实践教学平台和科研平台掌握并进行食品中添加剂含量的测定分析。并通过“原子吸收分光光度计仿真实验”“红薯干和蜜枣漂白工艺制备实验”等多个虚拟仿真项目模拟实践操作;最后,再通过校内外实践教学基地进一步了解中试和实际操作情况,步步递进,全面落实学生的自主学习。

(3) 学赛研融合提高学生实践创新能力。随着我国提出了“中国制造2025”的宏大计划,是中国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。意味着市场经济的转型需要大量创新创业型人才和创新型工程技术人才的支持,学生实践创新能力日益受到重视[16]。现代食品产业发展竞争力依赖于基础科技创新成果[17]。近年来,我国食品领域获奖、科技论文发表及专利申请与专利奖等食品产业科技创新成果现状、特征及趋势分析可看出,我国食品科技进步奖励数逐年增多,食品安全检测及控制关键技术不断取得突破,食品加工转化能力和附加值提升,且重点科技创新领域与产业发展紧密相关;食品科技学科科技论文发表量与专利申请量在全球双获第一,企业推动专利转化实施方面贡献较大,科技支撑产业发展能力明显增强[18]。

课外实践活动和竞赛项目是锻炼学生实践创新能力的重要平台。学院已搭建了包括全国大学生生命科学竞赛、“欧贝尔杯”全国食品专业工程实践训练综合能力竞赛、“挑战杯”大学生创业大赛、“互联网+ ”大学生创新创业大赛等组成的学科竞赛体系和江西铅山红芽芋科技小院(江西省唯一以红芽芋产业为主题的科技小院) 平台,学生参加各种创新竞赛项目和科技活动,通过课程考核中的创新创业活动板块,帮助学生在不同竞赛中参与技术研发和成果转化,使学生学以实用并激发创新意识。此外,学生参与不同类型的竞赛不仅能够促进自身多方面的综合能力,还能获得竞赛推免资格,增加综合素质得分,充实个人简历。目前,学院每年都有3 名左右的学生因科技竞赛或科研论文获得而得到保研名额(1 名保研至江南大学)。课程考核中创新创业活动也有一定的分值,见2.2.2(4) 中的“平时参与”。能充分调动学生的参与度,提升他们的成就感。

(4) 优化课程评价方式激发学生积极性。设计多维度的考评指标(课程考核和学生评价),课程考核建立在学习过程性综合评价机制上,全方面提升学生学习自主性和实践创新能力。课程考核的评核方式由平时参与(课堂小测、线上讨论、创新创业竞赛活动等)、平时作业(课后作业、主题调研等)、期中考评和期末考试等多种形式组成。所有的考核方式都以百分制计分。总评成绩为期末卷面成绩(60%) + 平时参与(10%) + 平时作业(10%) + 期中考评(20%)。

学生评价通过问卷调查形式完成。以100 分制评价,学生根据自己对课程目标的达成情况分1~100 分进行打分,1 分为最低,达成度最差;100 为最高,达成度最好,并根据公式计算平均值,课程分目标≥70 分即为达成。

“食品添加剂”课程目标达成度评价标准见表2。

表2 “食品添加剂”课程目标达成度评价标准

(5) 完善教学质量保障体系。以“金师”理念为导向,根据教学质量保障体系制定纲要、基本框架、运行流程和具体实施条件,从多个角度不断完善课程保障体系的内容和持续改进运行机制,继续以老中青教师传帮带形式加大力度培养提升青年教师,打造“金师”“金课”,增强教师团队实力。持续完善教学内容和优化教学实施过程,持续丰富教学案例库、试题库,持续探索互联网技术与课程教学的深度融合。课程组实行教师每次课程日志打卡(手机备忘录)、每月课程交流会(微信群)、每学期1~2 次教学示范课(智慧教室),课程组做到随时有好想法及时微信沟通交流的良性循环。课程考试后大家认真分析学生的达成度,并针对每个班进行课程达成度评价报告提出反思与建议,针对每个专业进行课程质量分析报告,尤其注重学生对教师评教活动(教学态度、教学内容、教学方法和教学效果)和学生对达成度评价提出建议和改进措施。由此,形成完善的课程教学质量保障体系的组织管理、监控和评价系统,并对构建后的体系进行实施和完善,保障提升课程组教学质量和教学效果。

3 探索成效及推广应用

经过探索和实践,课程组有效解决了课程教学中存在的智慧教学推广率低、实践创新能力不足、学生学习缺乏主观能动性等教学痛点,取得了良好的效果。

3.1 学生工程实践创新能力和科研能力提升

近年来,本专业毕业生升学率保持在50%以上,其中食安1801 班高达60.5%[19]。毕业生工程创新能力受到产业界充分肯定,全面的智慧教学及创新能力培养使学生能快速融入产业环境,成为研发、生产和管理骨干。学生积极参加课外科研项目和科技赛事,在实践创新能力得到提升的同时也获得不俗的成绩,如第五届全国大学生生命科学竞赛创新创业类团队一等奖,“欧倍尔杯”第四届全国食品专业工程实践训练综合能力竞赛总决赛中获得团队二等奖,第二届全国大学生食品工程虚拟仿真大赛总决赛中获得二等奖,第五届“互联网+”大学生创新创业大赛获主赛道银奖1 项、主赛道铜奖2 项、主赛道优胜奖2 项,2022 年“挑战杯”大学生创业大赛,荣获一等奖1 项、二等奖1 项、三等奖3 项、优秀奖1 项,其中2 个项目入围江西省大赛。自科技小院挂牌以来,已创新出红芽芋全粉、红芽芋粉丝、芋酥饼、芋酸奶等产品近10 个,新建红芽芋加工生产线2 条,增加红芽芋附加值超过5 亿元。近3 年来,该专业学生申请专利3 项并发表科研论文15 篇,其中2 篇为第一作者分别发表于生物学通报和生物工程学报。每年约有3 名学生获得保研资格(1 名保研到江南大学)。

3.2 课程建设和教学团队建设成果丰硕

课程于2019 年入选江西农业大学线上课程建设项目,并于2021 年获得线下示范课程建设。课程组教师进行了5 年的课程完善和教学革新,承担和参与国家一点专业建设点和江西省特色专业等各级教学建设和改革项目等10 余项,分别参编“十三五”和“十四五”规划教材:《食品添加剂》第3 版[20]和第4 版[21]。第4 版在第3 版的基础上,课程组教师依据将食品添加剂思政教学融入生活的原则,在中国农业大学出版社教学服务平台“中农De 学堂”中补充了相关法规、标准、课后思考题答案及课程思政、案例教学等内容,全面落实习近平总书记在全国高效思想政治工作会议上强调“要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程”的精神。课程组团队发表教学论文10 余篇,团队获江西省自然科学奖三等奖1 项、获得校级教学成果二等奖1 项、获得江西省线上线下混合式一流本科课程《食品分析与检测》证书1 项、获得江西省虚拟仿真实验教学项目“江西特色优质稻米质量控制”证书1 项、获得学院“文心杯”思政教学竞赛优秀展示奖1 项。

4 结语

在“金师”的大量需求和食品工程产业背景下,学生实践创新能力的培养和科研能力的提升已成为食品工程专业重要的教学目标。“食品添加剂”在食品工业产业实践创新型人才培养中具有重要意义。课程组在不断探索中逐步形成以学生为中心的丰富教学资源,包括视频资源、演示文稿、试题库、相关SCI 文章、拓展阅读、专家讲座、实验指导、国家标准九大类资源,为学生提供从线上预习到课堂讲授、实验操作到课后拓展全方位的学习支持。针对人才培养缺少企业与行业参与的现状,利用各种资源与省内食品大型企业建立产学研合作关系,促进校企协同育人,构建产教深度融合的人才培养模式。为保证教学质量效果,建立基于学生学习成果为导向的课程内外部支撑体系,以智慧教学、自主学习、实践创新、课程评价、质量保障为内外部支撑,开展产教研深度融合,充分发挥农业院校优势与特点,“一中心、一融合、五支撑”的高等学校教育新模式。在“金师”背景下,“食品添加剂”课程也应顺应时代发展趋势,不断更新教学模式,创新教学方法,提高教学质量,激发学生学习的积极性、主动性和创造性,为食品行业源源不断地输送市场所需的人才。

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