基于 CDIO 理念的食品分析综合实习教学改革

2018-08-28 15:42:22 来源：食品安全导刊

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　　摘要食品分析综合实习实验课程是食品类专业的实践环节课程，将CDIO的教育理念与食品分析综合实习的教学目标相结合，提出了基于CDIO理念的食品分析综合实习的改革举措。将构思、设计、实现、运作的一体化教学理念运用于食品分析综合实习实验课程教学中，在教学理念、教学模式上进行转变，从而提高学生的自主学习能力、实践创新能力、交流能力和团队精神。

　　关键词CDIO；食品科学与工程专业；食品质量与安全专业；食品分析综合实习；教学改革

　　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是基于工程项目全过程的学习，是对以课堂讲课为主的教学模式的革命，是“做中学”战略下的一种模式。MIT以美国工程院院士Ed.Crawley教授为首的团队和瑞典皇家工学院等3所大学从2000年起组成跨国研究组合，创立CDIO工程教育理念并成立CDIO国际合作组织[1]。

　　CDIO代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程[2]。CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标[3-5]。

　　食品分析综合实习是食品类专业的实践环节课程，CDIO教育理念正好与此课程性质比较契合，让学生在“做中学”，从构思、设计、实现和运作一体化的教学过程学习专业知识和实践技能，为学生进入社会打下坚实的基础[6]。“做中学”原则有利于建立现代教学中的新型师生关系，从根本上改变了传统的师生关系[7]。食品分析综合实习是在学生学习过食品分析、食品安全检测等专业理论课的前提下开设的一门综合性实验课程，运用多方面知识、多种实验方法，按照要求(或自拟实验方案)进行实验，主要培养学生综合运用所学知识、实验方法和实验技能，测定食品中的营养成分，分析和解决实验中遇到的问题。这门课本身的实践性较强，学生的参与度较高，但是仍然存在一些问题，现总结如下。

　　高校“食品分析综合实习”教学存在的不足

　　一、实验设计过于简单

　　实验内容仅仅是针对某一食品的营养成分进行测定，实验目的性不强，缺少系统性和整体构思，内容上过于简单，学生仅仅是参照实验指导书上的测定方法或者是国标方法按部就班地操作，整个实验过程没有设计的部分，因此学生学到的东西很少。

　　二、实验安全教育缺乏

　　学生在实验操作过程中，会用到一些易燃易爆的有机溶剂和强腐蚀性的试剂，还有一些可能造成人身伤害的仪器，而这门课是学生自己独立进行实验，因此如果不进行实验安全教育，学生的危险意识缺乏，就会存在很大的安全隐患。

　　三、考核方式单一

　　CDIO培养大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力四个层面，大纲要求以综合的培养方式使学生在这四个层面达到预定目标。目前食品分析综合实习课程的考核方式是从平时考勤（10%）、平时操作（30%）、平时汇报（30%）、实习报告（30%）几个方面进行考核的，考核方式基本上贯穿了整个实习过程。但是缺乏对学生人际团队能力、创新能力的评估。

　　食品分析综合实习实验课程教学改革策略

　　一、教师角色的转变

　　食品分析综合实习属于实践环节类课程，本身的实践性就非常强，不同于理论课和一般的实验课，因此教师的角色也要随之转变，从主导变引导，以学生为主导。在教和学的方法中最大程度地基于学生自己的思考和解决问题的活动，让学生更多地参与实验的构思、设计、实施和运行过程中。教师的引导不仅仅是在实验方法的指导上，更要在实验整体设计性和实验安全方面进行引导，通过这门课程的学习，学生不仅仅是提高了独立进行实验操作的能力，更可以学到实验方案的设计以及增强学生的实验安全意识。

　　二、实验设计及创新性

　　目前的食品分析综合实习实验内容过于单一，主要是针对某一食品进行营养成分分析。实验内容过于简单，目的性不强，不利于学生综合素质的提高。可以从以下几个措施来提高实验的设计性。

　　（1）不同样品营养成分比较分析。比如学生选择青枣为原料时，可以引导学生测定几种不同品种或不同产地的青枣的营养成分，并进行比较分析。

　　（2）不同实验方法对测定结果的影响。学生在测定食品中的水分含量时，国家标准中列举了直接干燥法、减压干燥法、蒸馏法、卡尔费休法等四种检测方法，学生可以针对同一实验样品采用不同方法进行检测，并就检测结果进行比较，分析其可能的原因，通过“实验方法综合”，让学生们了解检测中实验方法选择的重要性。

　　（3）实验方法的改进。建立食品中某一成分的测定方法，可以选择前面实验课程中学到的某一种方法（分光光度法、纸色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法以及荧光光度计法）进行探索性实验，研究实验条件对测定结果的影响，并与经典方法的测定结果进行比较，说明本方法的可靠性。

　　三、加强实验安全教育

　　高校实验室安全事故时有发生，我们一定要引以为戒，警钟长鸣，对实验安全问题不可忽视，针对每个实验项目的特殊性对学生进行实验安全教育，比如强腐蚀性试剂（硫酸、盐酸、硝酸等）、易燃易爆试剂（乙醇、丙酮、乙醚、石油醚等）、仪器设备（电炉、水浴锅、离心机、粉碎机等）使用安全问题，并在课程考核中设置一定的分值。

　　四、考核方式改进

　　考核方式上增加对学生实验设计构思、人际团队能力和创新能力的评估。目前食品分析综合实习课程的考核方式是从平时考勤（10%）、平时操作（30%）、平时汇报（30%）、实习报告（30%）几个方面进行考核的，可以改为实验设计（20%）、平时考勤（10%）、平时表现（实验操作15%、团队合作15%、汇报10%）、实习报告（30%）等几个方面，这样对学生的实验设计构思、人际团队能力和创新能力也有所评估。

　　结论

　　文章探讨了在CDIO工程教育理念下的食品分析综合实习课程教学改革，从改变教师角色、实验设计、实验安全教育和考核方式等方面入手，通过在教学过程中为学生提供课程学习的CDIO背景环境，强调学生主动学习的教学模式、让学生进行构思-设计-实现-运行(CDIO)的实践场所和强调学生综合素质能力的评估方式等学习环境条件，为食品分析综合实习的课程教育改革提供了方法。从而达到在整个的食品分析综合实习教学过程中培养学生自主学习专业知识和锻炼个人能力、人际沟通交流能力以及整个CDIO全过程能力的教学效果。

　　参考文献：

　　[1]周爱梅，刘欣，赵力超，等．基于CDIO理念的食品化学课程教学改革[J]．食品与机

　　械，2015，31(2):277-280.

　　[2]查建中．论“做中学”战略下的CDIO模式[J]．高等工程教育研究，2008(3):1-4.

　　[3]孙元琳，李楠，王艳萍，等．基于创新和实践能力培养“食品化学”教学改革与探索[J]．

　　农产品加工，2016(6):81-84.

　　[4]孙军涛．应用型本科食品化学教学改革研究[J]．广州化工，2014，42(5):182-185.

　　[5]杨欣，蔡伟政．基于CDIO理念的大学物理教学改革探索[J]．软件导刊·教育技术，2018，

　　17(1):58-60.

　　[6]胡志刚，任胜兵，吴斌．构建基于CDIO理念的一体化课程教学模式[J]．中国高等教

　　育，2010(22):44-46.

　　[7]王丽娜，杨裕亮，金波．基于CDIO理念的生产实习教学改革[J]．中国现代教育装备，