新工科背景下基于CDIO-OBE-FC 的“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”教學(xué)改革與實(shí)踐

周 睿，李玉奇，吳進(jìn)菊，羅 凱，羅 靜，包鴻慧

（湖北文理學(xué)院食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院化學(xué)工程學(xué)院，湖北襄陽(yáng) 441053）

新工科建設(shè)是在“卓越計(jì)劃”基礎(chǔ)上，為服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、構(gòu)筑國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)新優(yōu)勢(shì)、落實(shí)立德樹人新要求而提出的一項(xiàng)持續(xù)深化工程教育改革的重大戰(zhàn)略行動(dòng)[1]。在此背景下，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展迫切需要地方本科高校通過(guò)工程教育改革培養(yǎng)未來(lái)多元化、創(chuàng)新型、應(yīng)用型的卓越工程人才[2]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系內(nèi)涵式發(fā)展是高等院校主動(dòng)應(yīng)對(duì)新工科發(fā)展新要求和實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新工程人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要途徑[3]。食品類專業(yè)是實(shí)踐性較強(qiáng)的應(yīng)用型工科專業(yè)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的有效方式和重要手段，也是學(xué)生校內(nèi)專業(yè)學(xué)習(xí)至校外食品行業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的“最后一公里”[4]。因此，深化食品專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，重新構(gòu)建與新工科建設(shè)要求相吻合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)新模式，日益成為食品類專業(yè)高校具有重要意義的研究方向。

湖北文理學(xué)院“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”自2009 年食品專業(yè)建立伊始便已設(shè)立，是食品科學(xué)與工程專業(yè)的主干必修課程之一，面向已掌握“食品微生物學(xué)”“食品生物化學(xué)”“食品化學(xué)與分析”“食品工藝學(xué)”“現(xiàn)代食品檢測(cè)技術(shù)”“食品機(jī)械與設(shè)備”“食品工廠設(shè)計(jì)”等專業(yè)課程知識(shí)的本科生所設(shè)置的一個(gè)核心實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。該課程具有工程技術(shù)性與實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，旨在培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、精技術(shù)、高素質(zhì)、懂管理、能創(chuàng)新”的高水平食品科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)用型食品工程人才。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式固有的局限性已難以與當(dāng)前食品類專業(yè)工程教育認(rèn)證相匹配，探索新的教學(xué)模式來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量并適應(yīng)現(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展新需求勢(shì)在必行。美國(guó)麻省理工大學(xué)等4 所院校聯(lián)合創(chuàng)立的CDIO（Conceive，Design，Implement，Operate）工程教育模式是以項(xiàng)目實(shí)施為載體，以企業(yè)對(duì)人才需求為導(dǎo)向，是近年來(lái)國(guó)際工程教育領(lǐng)域改革最具影響力的重大成果之一，但對(duì)畢業(yè)生“素質(zhì)”要求不足，并未真正融入課程實(shí)施過(guò)程考核，缺乏必要的實(shí)施效果評(píng)價(jià)體系[5-6]。美國(guó)學(xué)者William Spady 率先提出OBE（Outcomesbased education）教育理念核心是“學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”，是以目標(biāo)為導(dǎo)向、面向產(chǎn)出的教學(xué)系統(tǒng)，重在培養(yǎng)學(xué)生從事工程實(shí)踐領(lǐng)域應(yīng)具備的能力和素質(zhì)，已成為美國(guó)及歐盟等國(guó)家工程教育改革的主流理念[7]。此外，翻轉(zhuǎn)課堂（FC）是學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)，然后在線上和線下師生共同解決問(wèn)題并深度拓展學(xué)習(xí)的一種教學(xué)模式，但存在本土化研究不夠、理論基礎(chǔ)研究不扎實(shí)、教師創(chuàng)新能力不足、忽略學(xué)生個(gè)性化認(rèn)知與思維體系突破、缺乏系統(tǒng)性教學(xué)評(píng)價(jià)等問(wèn)題[8]。為此，以新工科改革與工程教育專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外工程教育改革與發(fā)展新動(dòng)向，積極探索CDIO-OBE-FC 有機(jī)融合的教學(xué)模式在“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”中的教學(xué)改革與實(shí)踐，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終生學(xué)習(xí)能力，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新與批判性思維、理論知識(shí)水平、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和工程應(yīng)用實(shí)踐，以及學(xué)科交叉與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)等能力，為食品類高等教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程改革和創(chuàng)新提供參考。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀與局限性

湖北文理學(xué)院“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”開設(shè)在第7 學(xué)期，實(shí)驗(yàn)教學(xué)36 學(xué)時(shí)，綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及發(fā)酵制品、果蔬制品、焙烤制品及肉制品等方面，具有知識(shí)面廣、操作性與應(yīng)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。近年來(lái)，課程組經(jīng)過(guò)一系列的教學(xué)改革和實(shí)踐，取得了一定的成效，但仍然存在其他同類高校“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”普遍面臨的3 個(gè)共性問(wèn)題和挑戰(zhàn)[2，4，9]。

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不科學(xué)

受限于課程實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)、場(chǎng)地、學(xué)時(shí)、已有教學(xué)儀器設(shè)備條件等因素，部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡(jiǎn)單重復(fù)和陳舊滯后，同時(shí)課程思政教育融入性差，學(xué)生深度參與性與積極主動(dòng)性不高，部分教師工程實(shí)踐背景不強(qiáng)或?qū)夹g(shù)革新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)不敏感，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏綜合設(shè)計(jì)性與創(chuàng)新性，難以做到與時(shí)俱進(jìn)，產(chǎn)出導(dǎo)向不鮮明。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段單一，教學(xué)組織形式不豐富

“以教師為中心”的傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)模式主要以教師實(shí)驗(yàn)理論講授結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作演示為主，學(xué)生被動(dòng)機(jī)械化和程序化完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新性思維得不到有效施展。食品加工實(shí)操過(guò)程中，由于課時(shí)有限、內(nèi)容固定、大型儀器不足、同組成員較多等緣故，部分學(xué)生“囫圇吞棗”和“照葫蘆畫瓢”完成實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與工藝流程設(shè)計(jì)等不求甚解，加之沒(méi)有明確的參與度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等過(guò)程性考核評(píng)價(jià)，導(dǎo)致部分學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)僅僅“照本宣科”應(yīng)付式操作或“現(xiàn)場(chǎng)觀摩”并抄襲別組學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，綜合實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)得不到有效提升。

1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式單調(diào)

現(xiàn)有課程考核評(píng)價(jià)體系缺乏完整性，成績(jī)?cè)u(píng)定主要以出勤率和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，缺乏激勵(lì)性和過(guò)程性考核機(jī)制，不能對(duì)“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)效果動(dòng)態(tài)跟蹤、及時(shí)反饋、有效合理評(píng)定，偏離“以學(xué)生為中心”核心理念，難以達(dá)到對(duì)實(shí)踐教學(xué)高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的教學(xué)要求，不利于實(shí)驗(yàn)課程持續(xù)閉環(huán)改進(jìn)。

2 教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)施

為切實(shí)解決“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，教學(xué)內(nèi)容方面遵循“兩性一度”金課標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)重綜合設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，教學(xué)方式方面有機(jī)融合實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)操作技能和專業(yè)素養(yǎng)；考核方面強(qiáng)調(diào)過(guò)程性考核與結(jié)果考核等多元化評(píng)價(jià)方式相結(jié)合，著力培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)踐問(wèn)題的能力，打通從專業(yè)到職業(yè)能力培養(yǎng)的“最后一公里”。

2.1 課程教學(xué)新模式構(gòu)建

以O(shè)BE 為目標(biāo)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容，以CDIO 為手段設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，共同指導(dǎo)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。通過(guò)CDIO 工程教育理念的案例式、小組研討式與學(xué)科競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法與FC（翻轉(zhuǎn)課堂）相結(jié)合，輔以現(xiàn)代教學(xué)信息化技術(shù)開展線上自主“靈活”學(xué)習(xí)、線下“真刀真槍”實(shí)驗(yàn)操作、課前課中課后“立體融合式”的綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，構(gòu)建新工科背景下基于CDIO-OBE-FC 的“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”教學(xué)新模式。

新工科背景下基于CDIO-OBE-FC 的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革方案見圖1。

圖1 新工科背景下基于CDIO-OBE-FC 的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革方案

2.2 課程教學(xué)總體目標(biāo)建立

“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”是食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的核心實(shí)踐環(huán)節(jié)。為此，基于新工科建設(shè)人才培養(yǎng)核心素養(yǎng)，采用成果為導(dǎo)向的OBE教育理念，將從知識(shí)、能力、素質(zhì)3 個(gè)維度，優(yōu)化設(shè)置學(xué)生達(dá)到畢業(yè)要求的問(wèn)題分析、研究能力、個(gè)人和團(tuán)隊(duì)及終身學(xué)習(xí)等4 個(gè)能力指標(biāo)點(diǎn)，并逆向設(shè)計(jì)課程相應(yīng)教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生勇于挑戰(zhàn)的創(chuàng)新思維和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，強(qiáng)化并提高學(xué)生產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)、儀器操作、原成品質(zhì)量分析與控制、數(shù)據(jù)處理與分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫等能力，并使學(xué)生初步體驗(yàn)食品工廠生產(chǎn)過(guò)程，以及生產(chǎn)管理和衛(wèi)生管理在食品生產(chǎn)中的重要性。

2.3 課程教學(xué)內(nèi)容總體設(shè)計(jì)與實(shí)施

2.3.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

以學(xué)生為中心，從知識(shí)建構(gòu)的角度，以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向，依據(jù)社會(huì)和市場(chǎng)工程技術(shù)人才需求，并結(jié)合學(xué)校食品科技學(xué)院教學(xué)現(xiàn)狀、生源分析、地方特色及最新科研成果，進(jìn)一步改革和完善食品類綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容，切實(shí)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì)性和綜合實(shí)踐應(yīng)用性，形成以學(xué)習(xí)者為中心的“一思政+三平臺(tái)+六模塊”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容體系。

“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容改革方案見圖2。

圖2 “食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容改革方案

“三平臺(tái)”即為“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”線上課程建設(shè)平臺(tái)、國(guó)家精品在線開放課程平臺(tái)（線上“金課”）及虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)?！傲K”即為發(fā)酵制品（如酸奶、啤酒、黃酒、果酒等）加工綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K、果蔬制品（如孔明菜、罐頭、果汁、果凍等）加工綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K、肉制品加工（如風(fēng)干腸、香腸、肉脯等）綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K、焙烤制品（如面包、蛋糕、餅干、月餅等）加工綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K、食用菌與茶制品（如多糖片或沖劑、蟹味醬、速溶茶等）加工綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K、淀粉制品（如變性淀粉、淀粉糖、牛肉面、方便粉絲等）加工綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)K等六大實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

2.3.2 教學(xué)內(nèi)容實(shí)施

（1）思政教育深度融合。近年來(lái)，食品安全事件頻出，因此食品從業(yè)人員不僅要具備較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能，還應(yīng)具有較高的職業(yè)素養(yǎng)。為此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中恰當(dāng)融入思政教育，以培養(yǎng)食品從業(yè)者具有良好的職業(yè)道德和社會(huì)責(zé)任感。例如，淀粉制品加工綜合實(shí)驗(yàn)中，引入“龍口粉絲事件”（違規(guī)添加碳酸氫銨和氨水等用于增白）及酸奶加工綜合實(shí)驗(yàn)中，引入“皮革奶事件”（皮革廢料或動(dòng)物毛發(fā)水解蛋白粉含有重鉻酸鉀和重鉻酸鈉等有毒物質(zhì)）等案例，加深學(xué)生專業(yè)知識(shí)，加強(qiáng)學(xué)生社會(huì)責(zé)任意識(shí)與職業(yè)道德素養(yǎng)。

（2）線上實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)。借助湖北文理學(xué)院校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)及超星學(xué)習(xí)通、雨課堂等網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)課程的線上建設(shè)。線上網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、教學(xué)課件區(qū)、教學(xué)視頻區(qū)、案例/項(xiàng)目區(qū)、課程資料區(qū)、儀器使用說(shuō)明區(qū)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)區(qū)、測(cè)試區(qū)和作業(yè)區(qū)、實(shí)驗(yàn)成果與產(chǎn)品展示區(qū)、課程研討區(qū)、教學(xué)問(wèn)卷區(qū)等。學(xué)生在課程平臺(tái)上可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、自我評(píng)價(jià)、成果展示及互動(dòng)交流等。

（3）一流在線開放課程資源共享。依托國(guó)家級(jí)、省級(jí)在線一流開放課程，如“食品加工技術(shù)”“焙烤食品加工技術(shù)”“肉制品加工技術(shù)”“食品發(fā)酵技術(shù)”等網(wǎng)絡(luò)在線“金課”，借助中國(guó)大學(xué)MOOC、騰訊課堂、微助教、雨課堂等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，開展自主學(xué)習(xí)課程教學(xué)活動(dòng)。

（4）虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。虛擬仿真是一種新的教育生產(chǎn)力，通過(guò)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)仿真的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，將抽象復(fù)雜且耗時(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程形象逼真地演示出來(lái)，具有構(gòu)想性、交互性和沉浸性等三大特性[10]。以“風(fēng)味羊羹加工”實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為例，做虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖見圖3。

由圖3 可知，風(fēng)味羊羹加工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)共分為“工廠設(shè)計(jì)與管理”“衛(wèi)生與生產(chǎn)規(guī)范”“生產(chǎn)實(shí)踐”3 個(gè)模塊?！肮S設(shè)計(jì)與管理”模塊中，主要涉及到整體的生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)、工廠整體布局、生產(chǎn)設(shè)備選型與連接及標(biāo)準(zhǔn)化工廠管理等?！靶l(wèi)生與生產(chǎn)規(guī)范”模塊中，主要涉及到虛擬場(chǎng)景下的員工服裝、設(shè)備清潔消毒及標(biāo)準(zhǔn)化的衛(wèi)生管理規(guī)范等。“生產(chǎn)實(shí)踐”模塊下設(shè)“理論學(xué)習(xí)”“加工生產(chǎn)線”“創(chuàng)新設(shè)計(jì)”3 個(gè)環(huán)節(jié)。“理論學(xué)習(xí)”環(huán)節(jié)主要包括羊羹的發(fā)展歷程、基本工藝配方、營(yíng)養(yǎng)與健康知識(shí)、生產(chǎn)工藝流程與工藝參數(shù)、生產(chǎn)設(shè)備與儀器等，采用文字、圖片、語(yǔ)音、視頻動(dòng)畫、3D 虛擬模塊拆分等方式對(duì)初步認(rèn)知學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)與儀器設(shè)備進(jìn)行全方位的展示。學(xué)生通過(guò)操作虛擬場(chǎng)景下的虛擬人物對(duì)關(guān)鍵加工工藝參數(shù)、關(guān)鍵加工設(shè)備及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行虛擬化的反復(fù)實(shí)踐學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性?！凹庸どa(chǎn)線”部分采用闖關(guān)模式，嚴(yán)格按照羊羹產(chǎn)品生產(chǎn)加工流程一一闖關(guān)。完成一關(guān)挑戰(zhàn)，并達(dá)到一定的準(zhǔn)確度和熟練度后，可獲得解鎖下一關(guān)的權(quán)限，相繼完成4 個(gè)關(guān)卡后即可通關(guān)成功。通過(guò)趣味式和挑戰(zhàn)性的闖關(guān)模式，重點(diǎn)考查學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，并調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)熱情與情趣?！皠?chuàng)新設(shè)計(jì)”環(huán)節(jié)考查學(xué)生的創(chuàng)新產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)與生產(chǎn)設(shè)備選型和重組的綜合能力。學(xué)生可著重從羊羹的形狀、顏色、質(zhì)地、滋味、營(yíng)養(yǎng)與功能、節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效益等方面對(duì)產(chǎn)品配方與工藝進(jìn)行綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)，并完成加工生產(chǎn)線的可行性評(píng)估、物料衡算、成本核算、回收期估算、設(shè)備選型與重組等。教師可通過(guò)后臺(tái)，對(duì)學(xué)生的整體實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型與連接、經(jīng)濟(jì)技術(shù)核算、工廠整體布局等方面進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，為學(xué)生下一階段的工廠實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)做好充分的準(zhǔn)備工作。

2.4 課程教學(xué)方法改革

在新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中，引入新型教學(xué)方法如項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法、案例式教學(xué)法、小組探究研討式教學(xué)法等，教師的職責(zé)不僅在于“教”，更在于按照學(xué)科教學(xué)目標(biāo)及人才培養(yǎng)目標(biāo)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)“學(xué)”，以學(xué)生為中心完善考核評(píng)價(jià)體系。課前，依據(jù)CDIOOBE 教學(xué)理念，讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)綜合設(shè)計(jì)中來(lái)。由教師制定總體實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，明確通過(guò)該實(shí)驗(yàn)需要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)；學(xué)生根據(jù)教師要求，自主查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)工藝技術(shù)流程及操作要點(diǎn)，完成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)設(shè)置的課前測(cè)試評(píng)估，并將實(shí)驗(yàn)所需物品及耗材上報(bào)，教師審核通過(guò)后學(xué)生即可開展實(shí)驗(yàn)。教師需要明確實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與具體要求，指導(dǎo)幫助學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)方法，并對(duì)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行最后審核，確定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的可行性，并檢查所需耗材用量是否合理，實(shí)驗(yàn)流程是否正確；同時(shí)，與學(xué)生共同研究和探討具有創(chuàng)新性和探索性的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，為學(xué)生參加“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”“全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽”等學(xué)科競(jìng)賽及申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃等項(xiàng)目做準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)學(xué)生以賽促學(xué)與以研促學(xué)的教學(xué)目的。課中，主要使學(xué)生獲得“項(xiàng)目的規(guī)劃與實(shí)施能力”。以3～4 名學(xué)生為一個(gè)實(shí)驗(yàn)小組開展實(shí)驗(yàn)，要求各小組成員根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和工藝流程進(jìn)行合理分工與合作，注意工序的銜接與整合，爭(zhēng)取實(shí)驗(yàn)效率最大化，達(dá)到課程指標(biāo)點(diǎn)的“團(tuán)隊(duì)成員協(xié)作的能力”。課后，完成實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果的展示和評(píng)價(jià)，包括自評(píng)、他評(píng)和師評(píng)，并進(jìn)行全班集中討論，分享實(shí)驗(yàn)心得，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

抹茶味羊羹創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)作品見圖4。

圖4 抹茶味羊羹創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)作品

3 多元化教學(xué)效果評(píng)價(jià)

考核評(píng)估是對(duì)教學(xué)質(zhì)量的檢測(cè)與反饋，不僅是實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的持續(xù)改進(jìn)與延續(xù)[11]。因此，通過(guò)構(gòu)建多元化教學(xué)效果評(píng)價(jià)方式，注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)施及學(xué)生技能掌握、創(chuàng)新設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)踐能力的評(píng)價(jià)，以多維度和全方位展現(xiàn)學(xué)生能力（見表1）。教學(xué)改革后，結(jié)果性考核評(píng)價(jià)占比由70%降至40%，包括預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)嶒?yàn)綜合設(shè)計(jì)報(bào)告（10%）和實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告（30%）；過(guò)程性考核評(píng)價(jià)占比由30%提升至60%，包括出勤（5%）、衛(wèi)生與安全（5%）、實(shí)驗(yàn)技能（15%）、團(tuán)隊(duì)協(xié)作（10%）、問(wèn)題分析與解決（10%）和創(chuàng)新設(shè)計(jì)（15%）。

表1 “食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”課程考核體系

“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”課程考核體系見表1。

出勤考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)秩序的基本保障；衛(wèi)生與安全考核是對(duì)實(shí)驗(yàn)安全意識(shí)和實(shí)驗(yàn)室的清潔衛(wèi)生等情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)；實(shí)驗(yàn)技能考核重點(diǎn)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)原輔料的預(yù)處理、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備規(guī)范操作、理化指標(biāo)檢測(cè)等熟練掌握程度；團(tuán)隊(duì)協(xié)作是評(píng)價(jià)學(xué)生的項(xiàng)目分工與合作能力；實(shí)踐能力是評(píng)價(jià)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析討論及解決問(wèn)題的能力；創(chuàng)新設(shè)計(jì)是重點(diǎn)評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新工藝與配方的優(yōu)化設(shè)計(jì)能力；實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)價(jià)重點(diǎn)考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案和方法科學(xué)性、原始數(shù)據(jù)記錄詳實(shí)性和完整性、數(shù)據(jù)處理的正確性、圖表繪制的準(zhǔn)確性及結(jié)論分析的合理性等。

實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革前，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定相對(duì)單一（出勤和實(shí)驗(yàn)報(bào)告），班級(jí)（食科2018 級(jí)，43 人）實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)分布集中在70～80 分，班級(jí)平均成績(jī)僅為74 分，課程目標(biāo)平均達(dá)成度小于0.75。采用多元化考核評(píng)價(jià)方式后（食科2019 級(jí)，68 人），班級(jí)成績(jī)集中于80～90 分，平均成績(jī)提升至83 分，課程目標(biāo)平均達(dá)成度0.81 以上，表現(xiàn)優(yōu)秀（90 分以上）的學(xué)生占比接近20%，班級(jí)最低分為75 分，最高分為94 分，區(qū)分度較為顯著，更加全面合理地展現(xiàn)班級(jí)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。此外，參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)及各類學(xué)科競(jìng)賽的人數(shù)及獲獎(jiǎng)人數(shù)逐年增加。其中，大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目立項(xiàng)數(shù)量由2021 年的10 余項(xiàng)增至2022 年的20 余項(xiàng)，國(guó)家級(jí)大創(chuàng)項(xiàng)目由0 項(xiàng)增加至3 項(xiàng)；2021 年全國(guó)大學(xué)生生命科學(xué)競(jìng)賽（CULSC，科學(xué)探究類及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類）中獲得6 項(xiàng)國(guó)家級(jí)三等獎(jiǎng)，2022 年其獲獎(jiǎng)數(shù)量增加至13 項(xiàng)，其中國(guó)家級(jí)一等獎(jiǎng)1 項(xiàng)，二等獎(jiǎng)5 項(xiàng)，三等獎(jiǎng)7 項(xiàng)，獲獎(jiǎng)率由20%猛增至45%。通過(guò)CDIO-OBE-FC 相融合的教學(xué)模式及項(xiàng)目牽引和競(jìng)賽相結(jié)合驅(qū)動(dòng)模式，極大地強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)踐技能和學(xué)習(xí)熱情、提升了學(xué)生的專業(yè)和職業(yè)素養(yǎng)、激發(fā)了學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐工程能力，教學(xué)效果綜合評(píng)價(jià)較好，學(xué)生滿意度高。

4 結(jié)語(yǔ)

新工科建設(shè)背景下，“食品科學(xué)與工程綜合實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)過(guò)程中開展CDIO-OBE-FC 有機(jī)融合混合式教學(xué)模式的探索與實(shí)踐，結(jié)合實(shí)踐過(guò)程中的多元化考核評(píng)價(jià)體系，有利于突破時(shí)空限制并兼顧學(xué)生個(gè)體差異性，學(xué)生從被動(dòng)和低效的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極主動(dòng)與高效的學(xué)習(xí)習(xí)慣，大幅提升學(xué)生的實(shí)踐參與度與獲得感，逐步實(shí)現(xiàn)學(xué)生由專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)到綜合實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的平滑過(guò)渡，同時(shí)也促使教師專業(yè)素質(zhì)與教學(xué)能力的不斷提升，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量持續(xù)閉環(huán)改進(jìn)。該研究可為食品類專業(yè)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革及創(chuàng)新性實(shí)踐型食品專業(yè)工程人才培養(yǎng)提供有效手段。