基于 CDIO 理念的 食品分析綜合實(shí)習教學(xué)改革

2018-08-28 15:42:22 來(lái)源： 食品安全導刊

　　摘要食品分析綜合實(shí)習實(shí)驗課程是食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐環(huán)節課程，將CDIO的教育理念與食品分析綜合實(shí)習的教學(xué)目標相結合，提出了基于CDIO理念的食品分析綜合實(shí)習的改革舉措。將構思、設計、實(shí)現、運作的一體化教學(xué)理念運用于食品分析綜合實(shí)習實(shí)驗課程教學(xué)中，在教學(xué)理念、教學(xué)模式上進(jìn)行轉變，從而提高學(xué)生的自主學(xué)習能力、實(shí)踐創(chuàng )新能力、交流能力和團隊精神。
 
　　關(guān)鍵詞CDIO；食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)；食品質(zhì)量與安全專(zhuān)業(yè)；食品分析綜合實(shí)習；教學(xué)改革
 
　　Abstract:Food analysis comprehensive practice experimental course is a practical course for food majors.Educational philosophy of CDIO is combined with the teaching objectives of food analysis comprehensive practice,and reform initiatives for food analysis comprehensive practice are proposed based on CDIO concept.The integrated teaching concept of conceive,design,implement and operate is applied to the teaching of food analysis comprehensive practice,and the teaching concept and teaching mode are changed to improve students'independent learning ability,practice innovation ability,communication ability and team spirit.
 
　　Keywords:CDIO;food science and engineering specialty;food quality and safety specialty;food analysis comprehensive practice;teaching reform
 
　　CDIO是基于工程項目全過(guò)程的學(xué)習，是對以課堂講課為主的教學(xué)模式的革命，是“做中學(xué)”戰略下的一種模式。MIT以美國工程院院士Ed.Crawley教授為首的團隊和瑞典皇家工學(xué)院等3所大學(xué)從2000年起組成跨國研究組合，創(chuàng )立CDIO工程教育理念并成立CDIO國際合作組織[1]。
 
　　CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實(shí)現（Implement）和運作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學(xué)習工程[2]。CDIO培養大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎知識、個(gè)人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達到預定目標[3-5]。
 
　　食品分析綜合實(shí)習是食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)的實(shí)踐環(huán)節課程，CDIO教育理念正好與此課程性質(zhì)比較契合，讓學(xué)生在“做中學(xué)”，從構思、設計、實(shí)現和運作一體化的教學(xué)過(guò)程學(xué)習專(zhuān)業(yè)知識和實(shí)踐技能，為學(xué)生進(jìn)入社會(huì )打下堅實(shí)的基礎[6]。“做中學(xué)”原則有利于建立現代教學(xué)中的新型師生關(guān)系，從根本上改變了傳統的師生關(guān)系[7]。食品分析綜合實(shí)習是在學(xué)生學(xué)習過(guò)食品分析、食品安全檢測等專(zhuān)業(yè)理論課的前提下開(kāi)設的一門(mén)綜合性實(shí)驗課程，運用多方面知識、多種實(shí)驗方法，按照要求(或自擬實(shí)驗方案)進(jìn)行實(shí)驗，主要培養學(xué)生綜合運用所學(xué)知識、實(shí)驗方法和實(shí)驗技能，測定食品中的營(yíng)養成分，分析和解決實(shí)驗中遇到的問(wèn)題。這門(mén)課本身的實(shí)踐性較強，學(xué)生的參與度較高，但是仍然存在一些問(wèn)題，現總結如下。
 
　　高校“食品分析綜合實(shí)習”教學(xué)存在的不足
 
　　一、實(shí)驗設計過(guò)于簡(jiǎn)單
 
　　實(shí)驗內容僅僅是針對某一食品的營(yíng)養成分進(jìn)行測定，實(shí)驗目的性不強，缺少系統性和整體構思，內容上過(guò)于簡(jiǎn)單，學(xué)生僅僅是參照實(shí)驗指導書(shū)上的測定方法或者是國標方法按部就班地操作，整個(gè)實(shí)驗過(guò)程沒(méi)有設計的部分，因此學(xué)生學(xué)到的東西很少。
 
　　二、實(shí)驗安全教育缺乏
 
　　學(xué)生在實(shí)驗操作過(guò)程中，會(huì )用到一些易燃易爆的有機溶劑和強腐蝕性的試劑，還有一些可能造成人身傷害的儀器，而這門(mén)課是學(xué)生自己獨立進(jìn)行實(shí)驗，因此如果不進(jìn)行實(shí)驗安全教育，學(xué)生的危險意識缺乏，就會(huì )存在很大的安全隱患。
 
　　三、考核方式單一
 
　　CDIO培養大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎知識、個(gè)人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達到預定目標。目前食品分析綜合實(shí)習課程的考核方式是從平時(shí)考勤（10%）、平時(shí)操作（30%）、平時(shí)匯報（30%）、實(shí)習報告（30%）幾個(gè)方面進(jìn)行考核的，考核方式基本上貫穿了整個(gè)實(shí)習過(guò)程。但是缺乏對學(xué)生人際團隊能力、創(chuàng )新能力的評估。
 
　　食品分析綜合實(shí)習實(shí)驗課程教學(xué)改革策略
 
　　一、教師角色的轉變
 
　　食品分析綜合實(shí)習屬于實(shí)踐環(huán)節類(lèi)課程，本身的實(shí)踐性就非常強，不同于理論課和一般的實(shí)驗課，因此教師的角色也要隨之轉變，從主導變引導，以學(xué)生為主導。在教和學(xué)的方法中最大程度地基于學(xué)生自己的思考和解決問(wèn)題的活動(dòng)，讓學(xué)生更多地參與實(shí)驗的構思、設計、實(shí)施和運行過(guò)程中。教師的引導不僅僅是在實(shí)驗方法的指導上，更要在實(shí)驗整體設計性和實(shí)驗安全方面進(jìn)行引導，通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習，學(xué)生不僅僅是提高了獨立進(jìn)行實(shí)驗操作的能力，更可以學(xué)到實(shí)驗方案的設計以及增強學(xué)生的實(shí)驗安全意識。
 
　　二、實(shí)驗設計及創(chuàng )新性
 
　　目前的食品分析綜合實(shí)習實(shí)驗內容過(guò)于單一，主要是針對某一食品進(jìn)行營(yíng)養成分分析。實(shí)驗內容過(guò)于簡(jiǎn)單，目的性不強，不利于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高?？梢詮囊韵聨讉€(gè)措施來(lái)提高實(shí)驗的設計性。
 
　?。?）不同樣品營(yíng)養成分比較分析。比如學(xué)生選擇青棗為原料時(shí)，可以引導學(xué)生測定幾種不同品種或不同產(chǎn)地的青棗的營(yíng)養成分，并進(jìn)行比較分析。
 
　?。?）不同實(shí)驗方法對測定結果的影響。學(xué)生在測定食品中的水分含量時(shí)，國家標準中列舉了直接干燥法、減壓干燥法、蒸餾法、卡爾費休法等四種檢測方法，學(xué)生可以針對同一實(shí)驗樣品采用不同方法進(jìn)行檢測，并就檢測結果進(jìn)行比較，分析其可能的原因，通過(guò)“實(shí)驗方法綜合”，讓學(xué)生們了解檢測中實(shí)驗方法選擇的重要性。
 
　?。?）實(shí)驗方法的改進(jìn)。建立食品中某一成分的測定方法，可以選擇前面實(shí)驗課程中學(xué)到的某一種方法（分光光度法、紙色譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法以及熒光光度計法）進(jìn)行探索性實(shí)驗，研究實(shí)驗條件對測定結果的影響，并與經(jīng)典方法的測定結果進(jìn)行比較，說(shuō)明本方法的可靠性。
 
　　三、加強實(shí)驗安全教育
 
　　高校實(shí)驗室安全事故時(shí)有發(fā)生，我們一定要引以為戒，警鐘長(cháng)鳴，對實(shí)驗安全問(wèn)題不可忽視，針對每個(gè)實(shí)驗項目的特殊性對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗安全教育，比如強腐蝕性試劑（硫酸、鹽酸、硝酸等）、易燃易爆試劑（乙醇、丙酮、乙醚、石油醚等）、儀器設備（電爐、水浴鍋、離心機、粉碎機等）使用安全問(wèn)題，并在課程考核中設置一定的分值。
 
　　四、考核方式改進(jìn)
 
　　考核方式上增加對學(xué)生實(shí)驗設計構思、人際團隊能力和創(chuàng )新能力的評估。目前食品分析綜合實(shí)習課程的考核方式是從平時(shí)考勤（10%）、平時(shí)操作（30%）、平時(shí)匯報（30%）、實(shí)習報告（30%）幾個(gè)方面進(jìn)行考核的，可以改為實(shí)驗設計（20%）、平時(shí)考勤（10%）、平時(shí)表現（實(shí)驗操作15%、團隊合作15%、匯報10%）、實(shí)習報告（30%）等幾個(gè)方面，這樣對學(xué)生的實(shí)驗設計構思、人際團隊能力和創(chuàng )新能力也有所評估。
 
　　結論
 
　　文章探討了在CDIO工程教育理念下的食品分析綜合實(shí)習課程教學(xué)改革，從改變教師角色、實(shí)驗設計、實(shí)驗安全教育和考核方式等方面入手，通過(guò)在教學(xué)過(guò)程中為學(xué)生提供課程學(xué)習的CDIO背景環(huán)境，強調學(xué)生主動(dòng)學(xué)習的教學(xué)模式、讓學(xué)生進(jìn)行構思-設計-實(shí)現-運行(CDIO)的實(shí)踐場(chǎng)所和強調學(xué)生綜合素質(zhì)能力的評估方式等學(xué)習環(huán)境條件，為食品分析綜合實(shí)習的課程教育改革提供了方法。從而達到在整個(gè)的食品分析綜合實(shí)習教學(xué)過(guò)程中培養學(xué)生自主學(xué)習專(zhuān)業(yè)知識和鍛煉個(gè)人能力、人際溝通交流能力以及整個(gè)CDIO全過(guò)程能力的教學(xué)效果。
 
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　　喻弘武漢設計工程學(xué)院食品與生物科技學(xué)院
 
　　喻鵬湘潭大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院
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