工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探討

馬麗蘋，焦昆鵬，于慧春，陳俊亮，殷 勇

（河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南洛陽(yáng) 471023）

專業(yè)認(rèn)證是高等教育認(rèn)證的重要組成部分，實(shí)施專業(yè)教育認(rèn)證對(duì)促進(jìn)工程教育專業(yè)國(guó)際化、提高工程教育質(zhì)量有重要作用[1-2]。工程教育專業(yè)認(rèn)證核心內(nèi)涵是建構(gòu)“以學(xué)生為中心、產(chǎn)出為導(dǎo)向”的人才培養(yǎng)體系，并突出持續(xù)改進(jìn)[3]。食品科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐性、專業(yè)性強(qiáng)，“食品工藝學(xué)”作為食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程之一，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力、思維能力和分析歸納能力的重要手段[4-5]?！笆称饭に噷W(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)是該專業(yè)重要的教學(xué)內(nèi)容，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力、創(chuàng)新思維、對(duì)理論知識(shí)的理解及將來(lái)解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)[6-7]。結(jié)合學(xué)院專業(yè)認(rèn)證持續(xù)改進(jìn)需求，分析“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，并探討有效改革措施。

1 存在問(wèn)題

1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及類型設(shè)置不科學(xué)

由于以往實(shí)驗(yàn)設(shè)備條件及實(shí)驗(yàn)時(shí)間的限制，教研組編寫了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要涉及軟飲料制作、蛋糕及面包制作和酸乳制作等幾個(gè)方面，設(shè)置內(nèi)容陳舊、不全面?；诠I(yè)化生產(chǎn)線的食品工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較少，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)內(nèi)容與企業(yè)生產(chǎn)脫節(jié)，也就無(wú)法實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到車間的無(wú)縫有效對(duì)接。即便教師在教學(xué)過(guò)程中介紹了目前企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)工藝，學(xué)生也沒(méi)有切身感受，興趣依然大打折扣。

實(shí)驗(yàn)類型單一，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)多，而綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)偏少。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中，大多由教師提前將所需要的材料準(zhǔn)備好，設(shè)備調(diào)試好，然后學(xué)生按照既定的產(chǎn)品制作配方、工藝流程及操作要點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而不是試驗(yàn)，最終得到幾乎相同的結(jié)果，大大降低學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.2 教學(xué)手段單一，組織形式不靈活

學(xué)院“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用主帶和輔帶相結(jié)合的形式。實(shí)驗(yàn)課開課之前，輔帶教師負(fù)責(zé)采購(gòu)實(shí)驗(yàn)材料和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材。主帶教師多數(shù)是上課前寫好板書，上課時(shí)則采用灌輸式教學(xué)，給學(xué)生講解目的、原理、方法、實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)等，這種信息的單向流動(dòng)導(dǎo)致學(xué)生只是被動(dòng)接受教師講解，然后機(jī)械性完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。學(xué)生經(jīng)常性地學(xué)完就忘，對(duì)知識(shí)一知半解，更不會(huì)熟練操作儀器設(shè)備，學(xué)生期待值和滿意度大幅下降，因此參與實(shí)驗(yàn)課積極性不高，課前不預(yù)習(xí)，課上不認(rèn)真，課后不交流，嚴(yán)重影響高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

另外，“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)組織形式缺乏靈活性。實(shí)驗(yàn)一般是4～5人為一組，共同完成一個(gè)產(chǎn)品的制作，沒(méi)有包干到每個(gè)學(xué)生，這樣的大鍋飯操作勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)主觀能動(dòng)性強(qiáng)的少數(shù)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，大多數(shù)學(xué)生成為指揮員或者觀察員站在一旁，甚至還有部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)充耳不聞，自顧自地抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣的教學(xué)組織形式使學(xué)生參與度下降，從而阻礙其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ倪M(jìn)一步提高，調(diào)動(dòng)不起學(xué)生積極性。

1.3 考核方法不合理

實(shí)驗(yàn)課考核是評(píng)價(jià)教師教學(xué)效果優(yōu)劣的重要手段，也是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果好壞的重要依據(jù)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)是否客觀、公正和全面，直接影響教與學(xué)的效果評(píng)價(jià)[8]?！笆称饭に噷W(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)定主要包括2個(gè)方面，出勤和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這種考核方式過(guò)于簡(jiǎn)單，無(wú)具體的量化指標(biāo)，最終導(dǎo)致學(xué)生實(shí)驗(yàn)課上主動(dòng)參與程度低、實(shí)驗(yàn)態(tài)度差和實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲嚴(yán)重的結(jié)果，這些均不利于學(xué)生綜合應(yīng)用能力的提升。

2 改革措施

2.1 改革和完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)重要方面就是改革和完善實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[8]。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，為適應(yīng)國(guó)內(nèi)外食品工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)開設(shè)滿足社會(huì)需求的應(yīng)用性、設(shè)計(jì)性和綜合性強(qiáng)的，能體現(xiàn)現(xiàn)代先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的教學(xué)項(xiàng)目。針對(duì)目前學(xué)院“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，需要消減驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，適當(dāng)增加綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，從而能使學(xué)生更好地適應(yīng)食品加工工業(yè)發(fā)展需求。例如，在酸奶制作中改變以往單純酸乳制作工藝，讓學(xué)生嘗試制作一些功能性酸乳。由學(xué)生根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果提出想法，自行查閱資料，從購(gòu)買原材料、儀器耗材計(jì)算到實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作等均由學(xué)生自主完成。諸如此類的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有預(yù)判性，整個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)過(guò)程都由學(xué)生獨(dú)立完成，教師只進(jìn)行指導(dǎo)，大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到提高，有助于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決能力。

除了豐富實(shí)驗(yàn)類型，為提高學(xué)生工程意識(shí)和工程能力，還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改革。例如，在軟飲料實(shí)驗(yàn)中，以往學(xué)生只能進(jìn)行簡(jiǎn)單的小規(guī)模實(shí)驗(yàn)，不能進(jìn)行一體化、大規(guī)模的實(shí)踐。鑒于此，學(xué)院于2015年引入純凈水生產(chǎn)線和果汁生產(chǎn)線。由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行物料衡算后采購(gòu)原材料。先進(jìn)行小規(guī)模預(yù)實(shí)驗(yàn)，再在生產(chǎn)線上進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使學(xué)生從衣著、純凈水生產(chǎn)、水果清洗、破碎、打漿、酶解、均質(zhì)、殺菌、灌裝刀CIP清洗全方位體驗(yàn)生產(chǎn)過(guò)程。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，可以熟練掌握純水生產(chǎn)設(shè)備、夾層鍋、榨汁機(jī)、打漿機(jī)、板框過(guò)濾設(shè)備、均質(zhì)機(jī)、超高溫瞬時(shí)滅菌機(jī)及灌裝機(jī)等設(shè)備的操作原理及使用方法。而且，通過(guò)CIP清洗系統(tǒng)對(duì)管路、配料罐及暫存罐等操作單元的清洗，學(xué)生可以切身體驗(yàn)到工業(yè)化生產(chǎn)線的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程。學(xué)生通過(guò)大型生產(chǎn)線的訓(xùn)練，不僅可以加深對(duì)理論知識(shí)的理解，又能體會(huì)到小試產(chǎn)品制作與大規(guī)模產(chǎn)品加工的差距，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生工程意識(shí)、提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力和培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)思維方式有重要作用，為學(xué)生就業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。除此之外，學(xué)院已購(gòu)入CO2灌裝機(jī)，擬引進(jìn)大型酸奶生產(chǎn)線，將為進(jìn)一步擴(kuò)大“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革空間奠定基礎(chǔ)。

2.2 革新教學(xué)手段，改善教學(xué)組織方式

鑒于傳統(tǒng)“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式落后，不能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，革新教學(xué)手段勢(shì)在必行。對(duì)于綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，教師可以提前1周將實(shí)驗(yàn)題目告訴學(xué)生，讓其查閱資料，寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，包括原材料選購(gòu)、設(shè)備選擇、產(chǎn)品配方設(shè)計(jì)和工藝路線確定等。產(chǎn)品加工及成品評(píng)價(jià)等均由學(xué)生自己操作完成，對(duì)于失敗的產(chǎn)品，由學(xué)生自己分析其中原因，進(jìn)行工藝優(yōu)化改進(jìn)。這樣把學(xué)生放到實(shí)驗(yàn)主體位置的教學(xué)方式可以激發(fā)學(xué)生對(duì)食品專業(yè)的興趣，同時(shí)能夠培養(yǎng)應(yīng)用創(chuàng)新能力。

將多媒體教學(xué)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能克服傳統(tǒng)教學(xué)的缺陷，提高教學(xué)質(zhì)量[9]?！笆称饭に噷W(xué)”實(shí)驗(yàn)涉及多種食品原料、形式多樣的加工工藝及加工過(guò)程。采用多媒體手段可以將這些過(guò)程以文字、圖片和視頻等形式表現(xiàn)出來(lái)，尤其視頻可以更為直觀地描述食品加工的動(dòng)態(tài)過(guò)程，而且還可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中向?qū)W生介紹目前工業(yè)化生產(chǎn)現(xiàn)狀和最新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[10]。另外，涉及“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)中的儀器設(shè)備，采用口頭講授、掛圖等傳統(tǒng)教學(xué)方式，很難講清其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理，學(xué)生感覺(jué)枯燥、晦澀難懂，大大降低了學(xué)習(xí)興趣，更不利于工程能力的提升。利用多媒體手段可使學(xué)生無(wú)法觀看的儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和不易理解的工作原理，通過(guò)多媒體圖像（如三維動(dòng)畫和視頻等）展現(xiàn)出來(lái)，從而使復(fù)雜抽象的理論簡(jiǎn)單化、具體化和形象化，不僅可以活躍課堂氣氛，而且能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣[11-12]。

“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為了讓每位學(xué)生都有充分動(dòng)手的機(jī)會(huì)，嘗試改變實(shí)驗(yàn)組織形式。將1個(gè)班分批次進(jìn)行，每批次再分小組，每個(gè)小組3～4人，且小組中采用輪流操作制度，即每個(gè)實(shí)驗(yàn)不同學(xué)生負(fù)責(zé)一道工序，分步操作。如在果汁飲料制作實(shí)驗(yàn)中，借助產(chǎn)品生產(chǎn)及CIP操作過(guò)程，將學(xué)生分為3～4人，每組學(xué)生負(fù)責(zé)生產(chǎn)線某一個(gè)具體操作單元，如第1組主控面板操作，第2組負(fù)責(zé)榨汁機(jī)，第3組負(fù)責(zé)酶解、調(diào)配操作，第4組負(fù)責(zé)均質(zhì)和殺菌，第5組負(fù)責(zé)灌裝等操作，然后在組間循環(huán)，使每一組都能有熟悉整個(gè)生產(chǎn)線的機(jī)會(huì)。只有學(xué)生親自操作設(shè)備并經(jīng)歷加工過(guò)程，才能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性，增強(qiáng)責(zé)任感和成就感，更有利于提高學(xué)生的工程技術(shù)水平及解決實(shí)際問(wèn)題能力。

2.3 完善實(shí)驗(yàn)課考核制度，提高教改效果

為保證“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革不流于形式，建立一套較為全面、客觀的考核機(jī)制至關(guān)重要。鑒于此，決定改變以往考核形式單一的狀況，全面客觀考核學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。對(duì)每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)室成績(jī)的考核將貫穿于預(yù)習(xí)（20%）、實(shí)驗(yàn)過(guò)程（40%）和實(shí)驗(yàn)報(bào)告（40%）3個(gè)方面。

每次實(shí)驗(yàn)課尤其是綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開課之前，讓學(xué)生自行查資料，具體到食品原料及價(jià)格、要用到的儀器設(shè)備及型號(hào)、詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)問(wèn)題的預(yù)測(cè)等方面，最終匯總成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，此部分將占總成績(jī)20%。實(shí)驗(yàn)過(guò)程占總成績(jī)40%，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的評(píng)價(jià)主要包括出勤（占20%），采用簽到記成績(jī)法；實(shí)驗(yàn)操作技能（占50%），由教師根據(jù)學(xué)生表現(xiàn)打分；產(chǎn)品品嘗結(jié)果（20%），由教師和學(xué)生共同打分；課后打掃衛(wèi)生情況（10%），由教師給各小組打分，然后計(jì)算到每位學(xué)生成績(jī)中，主要考核學(xué)生主人翁意識(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作及責(zé)任感。實(shí)驗(yàn)報(bào)告占總成績(jī)40%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求隨堂上交，評(píng)價(jià)涉及書寫（10%）、完整性（30%）、數(shù)據(jù)處理（30%）和問(wèn)題分析（30%）等方面。

總之，完善考核制度能真實(shí)反映一個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，有利于培養(yǎng)學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力，從而提高人才輸出質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

目前，我國(guó)的食品工業(yè)正處于向現(xiàn)代化食品工業(yè)轉(zhuǎn)變的階段，食品行業(yè)急需大量創(chuàng)新型和應(yīng)用型人才。對(duì)照工程專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，為提高人才輸出質(zhì)量，針對(duì)“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題，通過(guò)適時(shí)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)手段、完善考核方式，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高該課程的教學(xué)效果，最終提高學(xué)生開發(fā)新產(chǎn)品和解決生產(chǎn)中實(shí)際問(wèn)題的能力。這些措施能夠使學(xué)生順利完成從學(xué)習(xí)階段到工作階段的過(guò)渡，為畢業(yè)后從事食品行業(yè)的相關(guān)工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是，提高“食品工藝學(xué)”實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，比如分組輪作制度，勢(shì)必會(huì)占用大量人力和時(shí)間，這就需要實(shí)驗(yàn)室管理方面的改革，比如引入靈活的實(shí)驗(yàn)室開放制度。另外，雖然實(shí)驗(yàn)室具備飲料生產(chǎn)線，可以讓學(xué)生的工程能力得到一定程度提升，但覆蓋面太窄，為更深入改革，需要引入其他生產(chǎn)線或與相關(guān)企業(yè)建立牢固的合作關(guān)系。只有不斷地探索，才能使學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力及分析解決問(wèn)題的能力得以提高，對(duì)培養(yǎng)新世紀(jì)食品加工方面的實(shí)用人才具有深遠(yuǎn)的意義。