食品科學(xué)與工程專業(yè)機(jī)械類課程體系一體化教學(xué)改革探索

王海鷗

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，在蓬勃發(fā)展食品工業(yè)的需求驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)食品專業(yè)高等教育也進(jìn)入了快速發(fā)展軌道，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)開(kāi)設(shè)食品科學(xué)與工程專業(yè)各類院校已達(dá)600多所，為我國(guó)食品專業(yè)人才的培養(yǎng)和食品工業(yè)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)［1，2］。我國(guó)食品科學(xué)與工程本科專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要、能在食品領(lǐng)域內(nèi)從事食品生產(chǎn)技術(shù)管理、品質(zhì)控制、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、科學(xué)研究等方面工作的高級(jí)專業(yè)技術(shù)人才。食品科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)內(nèi)容包括食品科學(xué)、食品工程兩個(gè)方面，但由于種種原因，現(xiàn)有的食品科學(xué)與工程專業(yè)在人才培養(yǎng)過(guò)程中“重科學(xué)、輕工程”的現(xiàn)象非常普遍，工程能力未得到嚴(yán)格和系統(tǒng)的訓(xùn)練，培養(yǎng)的學(xué)生難適應(yīng)食品行業(yè)發(fā)展要求［3］。

食品機(jī)械是食品工業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)保障，對(duì)食品加工過(guò)程中產(chǎn)品的質(zhì)量保證、生產(chǎn)效率的提高、能量消耗的降低等起著舉足輕重的作用。因此，機(jī)械類課程是與食品專業(yè)學(xué)生工程素質(zhì)培養(yǎng)密切相關(guān)的核心課程，合理建設(shè)機(jī)械類課程體系、提高教學(xué)效果，對(duì)提升食品專業(yè)學(xué)生工程應(yīng)用能力、培養(yǎng)適合現(xiàn)代食品企業(yè)的高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)人才具有重要意義。

1 食品科學(xué)與工程專業(yè)現(xiàn)有機(jī)械類課程體系與教學(xué)質(zhì)量存在問(wèn)題簡(jiǎn)析

食品工藝知識(shí)與機(jī)械設(shè)備知識(shí)的有機(jī)結(jié)合是對(duì)食品科學(xué)與工程本科專業(yè)人才的基本能力要求。使學(xué)生學(xué)習(xí)掌握食品機(jī)械設(shè)備原理、結(jié)構(gòu)、選型、設(shè)計(jì)研發(fā)等基本技能，是食品專業(yè)機(jī)械類課程的主要教學(xué)任務(wù)。

在課程設(shè)置方面，在食品科學(xué)與工程本科專業(yè)現(xiàn)有課程體系中，與機(jī)械設(shè)備密切相關(guān)的課程通常主要包括三個(gè)模塊，專業(yè)基礎(chǔ)課程：機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)、電工學(xué)、食品工程原理；專業(yè)主干課程：食品機(jī)械與設(shè)備、食品工廠設(shè)計(jì)；實(shí)踐實(shí)訓(xùn)課程：金工實(shí)訓(xùn)、專業(yè)主干課課程設(shè)計(jì)等。在師資配置上，由于受專業(yè)背景限制，機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)、電工學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課通常由機(jī)電專業(yè)教師進(jìn)行授課，而食品機(jī)械與設(shè)備、食品工廠設(shè)計(jì)專業(yè)主干課由食品專業(yè)教師進(jìn)行授課，師資條件不足院校甚至仍然由機(jī)電專業(yè)教師授課［4－6］。

在上述傳統(tǒng)課程體系和教學(xué)模式中，過(guò)重強(qiáng)調(diào)獨(dú)立課程的作用，每門課程分別劃分功能，設(shè)置相應(yīng)的理論課時(shí)和實(shí)驗(yàn)課時(shí)，再加上專業(yè)基礎(chǔ)課程和專業(yè)主干課程授課教師來(lái)自不同學(xué)院或?qū)I(yè)背景不同，容易造成不同課程教師之間缺乏交流溝通，模塊與模塊之間、課程與課程之間也缺乏有效銜接，教學(xué)活動(dòng)不能很好地把握教育教學(xué)的全局觀。機(jī)械專業(yè)背景的教師在教授工程制圖、機(jī)械基礎(chǔ)等基礎(chǔ)課程內(nèi)容非常抽象、枯燥，未能銜接食品加工機(jī)械專業(yè)知識(shí)，學(xué)生缺乏綜合應(yīng)用相關(guān)學(xué)科知識(shí)的訓(xùn)練，對(duì)于為什么學(xué)習(xí)機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)、如何應(yīng)用到食品專業(yè)，學(xué)生更是茫然，一定程度上影響了學(xué)習(xí)的熱情和主動(dòng)性，使學(xué)生食品機(jī)械相關(guān)技能培養(yǎng)教育教學(xué)效果大大折扣，導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生在食品設(shè)備改造創(chuàng)新、食品工藝與成套設(shè)備集成等方面實(shí)踐能力明顯不足。

2 整合構(gòu)建機(jī)械類課程體系，優(yōu)化一體化教學(xué)模式和教學(xué)內(nèi)容

為提高學(xué)生食品機(jī)械設(shè)備工程技術(shù)應(yīng)用能力、強(qiáng)化課程內(nèi)容之間的密切聯(lián)系，需要組建機(jī)械類課程教師組群，統(tǒng)一制定教學(xué)大綱，梳理課程教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化配置涉及食品機(jī)械設(shè)備的相關(guān)課程體系及教學(xué)內(nèi)容。結(jié)合食品專業(yè)教學(xué)的需要，對(duì)機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)、電工學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課開(kāi)課學(xué)院和授課教師提出教學(xué)大綱制定要求，在教學(xué)內(nèi)容中盡可能多涉及食品加工機(jī)械設(shè)備，甚至將專業(yè)課部分教學(xué)內(nèi)容前移至基礎(chǔ)課中融合教學(xué)，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)專業(yè)主干課程之間、專業(yè)課與基礎(chǔ)課之間融匯貫通，進(jìn)行一體化教學(xué)，在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的、最大限度提高教學(xué)效果。舉例如下。

在機(jī)械制圖課中，講授剖視圖、零件圖、裝配圖等制圖專業(yè)知識(shí)時(shí)，可以選用食品加工單元中某類典型設(shè)備裝置結(jié)構(gòu)圖（如食品真空設(shè)備中機(jī)械傳動(dòng)的密封裝置，機(jī)械密封與填料密封），引導(dǎo)介紹食品加工要求的背景知識(shí)，將機(jī)械制圖技術(shù)與食品專業(yè)知識(shí)相結(jié)合，有助于學(xué)生明確基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)目的、掌握食品加工設(shè)備構(gòu)造和原理。

在機(jī)械基礎(chǔ)課中，講授機(jī)械工程材料時(shí)要求穿插介紹食品機(jī)械用材要求、性能及表面處理等內(nèi)容；選用某典型食品加工設(shè)備，解析工作過(guò)程、解剖基本結(jié)構(gòu)，分模塊介紹常用機(jī)構(gòu)、齒輪傳動(dòng)、減速器、帶傳動(dòng)、聯(lián)接與支承零部件、電器控制等機(jī)械專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。

3 構(gòu)建機(jī)械工程素質(zhì)培養(yǎng)平臺(tái)，構(gòu)建綜合應(yīng)用實(shí)踐教學(xué)模塊，強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)

目前，食品科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)重點(diǎn)是食品分析實(shí)驗(yàn)、食品工藝實(shí)驗(yàn)等課程，受平臺(tái)條件、師資力量等因素限制，在機(jī)械設(shè)備方面的實(shí)踐教學(xué)相對(duì)較弱，甚至不健全或缺失，造成學(xué)生食品機(jī)械設(shè)備實(shí)際應(yīng)用能力較弱，難以滿足食品相關(guān)用人單位實(shí)際要求。

因此，食品專業(yè)辦學(xué)單位應(yīng)根據(jù)自身師資和平臺(tái)基礎(chǔ)，挖掘利用學(xué)校其他辦學(xué)單位、附近其他院校以及周邊生產(chǎn)企業(yè)的機(jī)械設(shè)備實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件，構(gòu)建食品專業(yè)學(xué)生的機(jī)械工程素質(zhì)培養(yǎng)平臺(tái)，結(jié)合食品工藝學(xué)綜合實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，以食品機(jī)械單機(jī)操作與系統(tǒng)集成訓(xùn)練為核心，開(kāi)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用食品工程、食品機(jī)械、食品工廠設(shè)計(jì)、食品工藝、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科知識(shí)和技能。

例如，開(kāi)設(shè)果蔬汁濃縮實(shí)驗(yàn)，結(jié)合果汁加工工藝要求，訓(xùn)練學(xué)生操作使用氣泡清洗機(jī)、果蔬破碎打漿機(jī)、榨汁機(jī)、板式換熱器、夾層濃縮鍋、長(zhǎng)管式蒸發(fā)濃縮設(shè)備、膜分離設(shè)備等關(guān)鍵單機(jī)，實(shí)踐掌握單機(jī)設(shè)備安裝調(diào)試、作業(yè)性能、訓(xùn)練工藝設(shè)備系統(tǒng)集成應(yīng)用技能。開(kāi)設(shè)食品干燥綜合實(shí)驗(yàn)，集中訓(xùn)練學(xué)生掌握隧道式干燥機(jī)、離心式噴霧干燥機(jī)、洞道式干燥設(shè)備、真空冷凍干燥設(shè)備、微波干燥設(shè)備、流化床干燥機(jī)等多種干燥設(shè)備的操作使用和干燥特性，優(yōu)化工藝參數(shù)，制定工藝與設(shè)備改進(jìn)方案，訓(xùn)練學(xué)生創(chuàng)新能力。開(kāi)設(shè)食品工廠設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，組織學(xué)生組隊(duì)選題，針對(duì)幾類典型食品加工工廠建設(shè)需求，開(kāi)展設(shè)備選型與平衡計(jì)算、設(shè)備流程圖、車間空間布置設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)工作，訓(xùn)練學(xué)生食品生產(chǎn)線和車間設(shè)計(jì)能力。

4 結(jié)語(yǔ)

為適應(yīng)我國(guó)高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育要求，教育部啟動(dòng)實(shí)施了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”、“推進(jìn)地方本科高校應(yīng)用型轉(zhuǎn)型”等措施，力求培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類工程技術(shù)人才，服務(wù)國(guó)家工業(yè)化建設(shè)事業(yè)。在全民眾創(chuàng)的新時(shí)代背景下，積極創(chuàng)新實(shí)踐食品科學(xué)與工程專業(yè)機(jī)械工程素質(zhì)培養(yǎng)體系，探索構(gòu)建一體化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，是加強(qiáng)食品科學(xué)與工程專業(yè)人才工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的有效途徑，有助于提高學(xué)生專業(yè)理論水平、實(shí)際工作能力及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

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