基于CDIO教育理念的“食品機(jī)械與設(shè)備”課程教學(xué)改革探索

王畢妮，朱彩平，張富新，邵玉宇

（陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安 710119）

基于CDIO教育理念的“食品機(jī)械與設(shè)備”課程教學(xué)改革探索

王畢妮，朱彩平，張富新，邵玉宇

（陜西師范大學(xué)食品工程與營(yíng)養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安 710119）

CDIO是“構(gòu)思（Conceive）”“設(shè)計(jì)（Design）”“實(shí)現(xiàn)（Implement）”和“運(yùn)作（Operate）”的英文縮寫，是集系統(tǒng)性與先進(jìn)性為一體的教育理念和人才培養(yǎng)模式。將CDIO工程教育理念引入到“食品機(jī)械與設(shè)備”課程教學(xué)改革中，通過(guò)分析教學(xué)現(xiàn)狀，提出在教學(xué)理念、教學(xué)方法和考核方式等方面進(jìn)行積極的教學(xué)改革探索，從而達(dá)到在教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、溝通交流能力及整個(gè)CDIO全過(guò)程能力的教學(xué)效果。

食品機(jī)械與設(shè)備；CDIO教育理念；教學(xué)改革

Abstract：CDIO is the English abbreviation of Conceive，Design，Implement and Operate，which is a systematic and advanced educational concept and training mode.Based on the CDIO theory，CDIO engineering education mode is introduced into the teaching reform of Food Machinery and Equipment.The teaching concept，teaching methods and evaluation modes are proposed and are actively reformed based on the analysis on the teaching facts.By the reform，the independent learning ability，practice and innovation ability，team-work ability，communication ability，and the whole CDIO process capability of students are cultivated or exercised.

Key words：Food Machinery and Equipment；CDIO；teaching reform

CDIO是由美國(guó)麻省理工學(xué)院聯(lián)合其他幾所高校共同提出的一種經(jīng)典工程教育模式，是將構(gòu)思（Conceive）-設(shè)計(jì)（Design）-實(shí)現(xiàn)（Implement）-運(yùn)作（Operate） 四維理念串聯(lián)成的工程教育體系，是集系統(tǒng)性與先進(jìn)性為一體的教育理念和人才培養(yǎng)模式[1]。CDIO強(qiáng)調(diào)工程教育應(yīng)當(dāng)關(guān)注實(shí)踐，以工程基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)，將教育過(guò)程放到工程領(lǐng)域的具體情境中，把理論、實(shí)踐及創(chuàng)新合為一體。以CDIO四維教育理念為載體，將教育過(guò)程放到工程領(lǐng)域的具體情境中，通過(guò)貫穿整個(gè)人才培養(yǎng)過(guò)程的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練，培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、職業(yè)道德高尚的新一代高水平工程師[2]。CDIO工程教育模式是近年來(lái)國(guó)際工程教育改革的新成果，在世界各地的多所大學(xué)進(jìn)行了實(shí)施并取得良好的成效。自2005年汕頭大學(xué)率先實(shí)施CDIO工程教育改革以來(lái)，在教育部高教司理工處的指導(dǎo)和支持下，全國(guó)幾十所試點(diǎn)高校和許多非試點(diǎn)院校實(shí)施CDIO改革，形成了多個(gè)成功案例。這些改革探索不僅強(qiáng)調(diào)提升學(xué)生的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力，更兼具人文的關(guān)懷[3]。

食品機(jī)械與設(shè)備是把食品原料加工成食品（或半成品）的主要工具，涉及食品工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面，是食品現(xiàn)代化生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的組成部分。食品工業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，離不開先進(jìn)的現(xiàn)代化工藝技術(shù)和機(jī)械設(shè)備。近年來(lái)，傳統(tǒng)食品工業(yè)化已被提至議事日程，傳統(tǒng)食品經(jīng)機(jī)械加工不僅能夠增加其附加值，也使其能較久遠(yuǎn)地保留其生產(chǎn)工藝，因此將“食品機(jī)械與設(shè)備”課程作為專業(yè)必修課程在食品科學(xué)與工程專業(yè)開設(shè)。該課程主要系統(tǒng)地向?qū)W生介紹在食品加工過(guò)程中進(jìn)行各種單元操作機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、工作原理或工作過(guò)程、設(shè)備性能參數(shù)、使用方法及使用時(shí)的注意事項(xiàng)，其目的是使學(xué)生獲得必要的有關(guān)食品機(jī)械與設(shè)備的基礎(chǔ)理論知識(shí)和實(shí)踐技能，培養(yǎng)學(xué)生具有一定的食品機(jī)械設(shè)備選型、工藝設(shè)備設(shè)計(jì)和性能改進(jìn)的能力，為今后從事食品生產(chǎn)過(guò)程中選用和科學(xué)使用各種先進(jìn)的食品機(jī)械設(shè)備，并進(jìn)行性能改進(jìn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4-5]。

但是多年來(lái)，該課程開設(shè)了理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分，盡管在提高學(xué)生實(shí)踐技能方面有明顯改善，但在當(dāng)前人才培養(yǎng)過(guò)程中重科學(xué)、輕工程的現(xiàn)象非常普遍，學(xué)生的食品工程應(yīng)用能力和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較薄弱甚至欠缺，特別是在食品機(jī)械方面的工程實(shí)踐創(chuàng)新能力情況更加嚴(yán)重[6]。因此，針對(duì)“食品機(jī)械與設(shè)備”課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合本科食品科學(xué)與工程專業(yè)教育中出現(xiàn)的重理論教學(xué)輕實(shí)踐培養(yǎng)、重學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí)而輕工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)等問(wèn)題，將CDIO工程教育理念應(yīng)用于“食品機(jī)械與設(shè)備”課程的教學(xué)改革中。主要從教學(xué)理念、課程理論教學(xué)體系、實(shí)踐教學(xué)及考核方式等方面進(jìn)行改革與探索，旨在獲得良好的教學(xué)效果。

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，學(xué)院將“食品機(jī)械與設(shè)備”課程作為食品科學(xué)與工程專業(yè)本科生的一門必修課，開設(shè)在三年級(jí)第1學(xué)期，共60個(gè)學(xué)時(shí)，其中課堂講授50個(gè)學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)10個(gè)學(xué)時(shí)。前期課程有“工程制圖”“機(jī)械基礎(chǔ)”和“食品工程原理”等，同時(shí)與各種“食品加工工藝學(xué)”課程穿插學(xué)習(xí)，為后續(xù)“食品工廠設(shè)計(jì)”課程學(xué)習(xí)奠定了必要的基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生理論知識(shí)體系的架構(gòu)非常重要。然而，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)仍存在以下問(wèn)題導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。

1.1 現(xiàn)有課程知識(shí)體系不利于學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際

現(xiàn)行“食品機(jī)械與設(shè)備”教材一般都是按照加工單位操作進(jìn)行章節(jié)的劃分，包括食品輸送機(jī)械與設(shè)備、食品清理和分選機(jī)械與設(shè)備、食品粉碎機(jī)械與設(shè)備、食品分離機(jī)械與設(shè)備、食品混合機(jī)械與設(shè)備、食品成型機(jī)械與設(shè)備、食品濃縮機(jī)械與設(shè)備、食品干燥機(jī)械與設(shè)備、食品殺菌機(jī)械與設(shè)備、食品發(fā)酵機(jī)械與設(shè)備、食品速凍機(jī)械與設(shè)備、食品包裝機(jī)械與設(shè)備和典型食品生產(chǎn)線等，雖然條理清楚，利于學(xué)生掌握各類設(shè)備的整體特性，但對(duì)其應(yīng)用舉例不具體，綜合應(yīng)用性不強(qiáng)。學(xué)生按照此知識(shí)體系學(xué)習(xí)后，很難結(jié)合食品加工工藝方案進(jìn)行設(shè)備選型和生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)與改造。另外，新技術(shù)不斷地應(yīng)用于食品機(jī)械的生產(chǎn)中，食品機(jī)械行業(yè)迅速發(fā)展，新型食品機(jī)械設(shè)備也不可能及時(shí)編入教材中。課堂教學(xué)內(nèi)容如果不能及時(shí)更新，會(huì)導(dǎo)致課堂教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展脫節(jié)，學(xué)生不能準(zhǔn)確地將所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合，思路跟不上，也會(huì)極大地影響教學(xué)效果。

1.2 教學(xué)方法和手段落后，對(duì)實(shí)踐性教學(xué)的重視不夠

食品機(jī)械種類繁多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅以理論講解的單一方式使多數(shù)學(xué)生只達(dá)到感性認(rèn)識(shí)水平，很難使學(xué)生深入了解和掌握食品機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)與工作原理，再加上實(shí)踐教學(xué)少，可供學(xué)生拆卸的設(shè)備材料太少，大多時(shí)候只是看看外形，學(xué)生只能通過(guò)空間想象力將實(shí)物與理論結(jié)合來(lái)學(xué)習(xí)，信息接受起來(lái)非常困難，逐漸降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也使得學(xué)生在食品機(jī)械與設(shè)備操作、保養(yǎng)和維護(hù)方面的能力和工程素養(yǎng)相對(duì)薄弱和不足，很難滿足食品工業(yè)發(fā)展的需要。因此，任課教師必須努力改革原有的教學(xué)方法和手段，增加教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，將現(xiàn)代化的教學(xué)方法和手段與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，使學(xué)生更好地掌握教學(xué)內(nèi)容。

1.3 課程難度大，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃

食品機(jī)械與設(shè)備是食品工藝和機(jī)械設(shè)計(jì)相結(jié)合的產(chǎn)物。食品加工機(jī)械的種類太多，在有限的課堂理論教學(xué)中很難一一介紹各類機(jī)械設(shè)備及其應(yīng)用情況，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)混亂，無(wú)法準(zhǔn)確與已學(xué)食品工藝相結(jié)合，再加上與實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備接觸少，學(xué)生漸漸失去學(xué)習(xí)的興趣。而且，在師范院校，女生占比特別高（大約80%），由于大部分女生對(duì)機(jī)械的學(xué)習(xí)興趣不足，也影響了該課程的教學(xué)效果。

2 基于CDIO工程教育理念的教學(xué)改革探討

為進(jìn)一步提高“食品機(jī)械與設(shè)備”課程的教學(xué)效果，提升學(xué)生的工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力，以適應(yīng)現(xiàn)代食品工業(yè)發(fā)展對(duì)專業(yè)人才的需求，應(yīng)立足食品生產(chǎn)的實(shí)際需求，采用CDIO工程教育理念對(duì)“食品機(jī)械與設(shè)備”課程進(jìn)行教學(xué)改革與創(chuàng)新，加強(qiáng)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，為我國(guó)食品生產(chǎn)企業(yè)輸送具有較強(qiáng)工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的新一代高水平工程師。

2.1 教師教學(xué)理念的改革

我國(guó)高等工程教育專業(yè)的教師在授課中普遍存在重理論輕實(shí)踐、授課模式呆板、缺乏與學(xué)生溝通交流等問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生的工程能力和團(tuán)隊(duì)合作能力都難以得到有效的提升[7]。而CDIO工程教育模式，則要求教師應(yīng)具有較好的工程實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、建造產(chǎn)品和系統(tǒng)的能力；還要求教師要提高在一體化學(xué)習(xí)、主動(dòng)經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)方法，以及綜合評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果等方面的能力。“食品機(jī)械與設(shè)備”課程偏重工程技術(shù)方面，因此按照CDIO工程教育理念對(duì)教師的教學(xué)理念進(jìn)行改革，著重按照CDIO理念轉(zhuǎn)變教師的職能和心態(tài)，要求教師在提升自身能力的基礎(chǔ)上，更要遵循這一理念來(lái)進(jìn)行實(shí)際教學(xué)，從而將傳統(tǒng)灌輸式的教學(xué)方法改為引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)良好的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力、溝通交流能力及團(tuán)隊(duì)合作精神等。具體表現(xiàn)如下。

（1）努力提高教師自身的工程能力?！笆称窓C(jī)械與設(shè)備”課程要求教師必須與時(shí)俱進(jìn)、提升自身的工程知識(shí)和工程能力，應(yīng)具備良好的工程背景和豐富的食品生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，具備較強(qiáng)的機(jī)械設(shè)備應(yīng)用能力。該課程主講教師在承擔(dān)課程教學(xué)任務(wù)之前，應(yīng)多次進(jìn)入企業(yè)進(jìn)行實(shí)地考察，學(xué)習(xí)食品機(jī)械設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用情況，參與相關(guān)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，及時(shí)更新已有食品生產(chǎn)知識(shí)。努力提高教師自身的工程能力，既能使學(xué)生及時(shí)獲取一些具有針對(duì)性、代表性、與時(shí)俱進(jìn)的食品機(jī)械設(shè)備選型和應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也能使課程講解更深入，使學(xué)生更容易接受，從而提高學(xué)習(xí)興趣。

（2）教師職能要轉(zhuǎn)變?yōu)閱l(fā)者、參與者和分析者。教師在教學(xué)中應(yīng)更加注重以學(xué)生為中心，強(qiáng)調(diào)并引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和主動(dòng)實(shí)踐，要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自主學(xué)習(xí)食品機(jī)械設(shè)備相關(guān)知識(shí)的環(huán)境，努力開發(fā)新的學(xué)習(xí)資源，并為學(xué)生提供學(xué)習(xí)方面的幫助和服務(wù)。在實(shí)踐中則應(yīng)結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣點(diǎn)，有針對(duì)性地開設(shè)實(shí)踐場(chǎng)所，便于學(xué)生自主選擇。在課程評(píng)估方面，要求教師采用靈活的形式進(jìn)行全程式考核評(píng)價(jià)，應(yīng)更注重考查學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中知識(shí)水平和綜合素質(zhì)能力的提升。

2.2 課程理論教學(xué)體系的改革與創(chuàng)新

為滿足培養(yǎng)較強(qiáng)工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的新一代高水平食品工程師的需要，在“食品機(jī)械與設(shè)備”課程教學(xué)上，結(jié)合課程教學(xué)實(shí)踐及課程特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況，通過(guò)改革現(xiàn)有食品機(jī)械與設(shè)備知識(shí)體系，采用多種教學(xué)方法進(jìn)行教學(xué)，如基于問(wèn)題的教學(xué)法（PBL）、案例教學(xué)、理論與實(shí)踐相結(jié)合方式等多種教學(xué)方法綜合應(yīng)用，以培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)精神、創(chuàng)新精神。

（1）根據(jù)CDIO大綱的第一層面能力要求“專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用”，對(duì)“食品機(jī)械與設(shè)備”課程教學(xué)內(nèi)容做出了適當(dāng)調(diào)整。以實(shí)用為導(dǎo)向，按照當(dāng)前食品加工行業(yè)最新使用的生產(chǎn)線對(duì)現(xiàn)行教材進(jìn)行了重排，將每類食品加工中主要生產(chǎn)工序?qū)?yīng)的生產(chǎn)設(shè)備集中起來(lái)，使授課內(nèi)容與行業(yè)發(fā)展實(shí)際接軌，便于學(xué)生結(jié)合食品加工工藝對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有更清楚的認(rèn)識(shí)，有重點(diǎn)地篩選授課知識(shí)，選擇性地刪減了過(guò)于深澀純理論知識(shí)，忽略其中不重要的、煩瑣的設(shè)備生產(chǎn)能力計(jì)算等公式，重點(diǎn)講述設(shè)備的工作原理、工作過(guò)程、特點(diǎn)和具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的設(shè)備選型方法，使得學(xué)生對(duì)食品機(jī)械與設(shè)備理論和現(xiàn)有食品生產(chǎn)設(shè)備流程有較為全面的認(rèn)知。此外，在講解設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理及物料流程時(shí)，可采用多媒體技術(shù)，將搜集到的單機(jī)設(shè)備的工作原理動(dòng)畫和實(shí)物圖片、成套生產(chǎn)線的工作過(guò)程視頻等素材，以Flash的方式展現(xiàn)給學(xué)生，使原本枯燥的教學(xué)內(nèi)容更直觀、具體化和形象化，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受程度。

（2）采用多種教學(xué)方法綜合應(yīng)用，以提高課堂教學(xué)效果。采用基于問(wèn)題的教學(xué)模式（PBL），該教育模式以學(xué)生為中心，其基礎(chǔ)是通過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在CDIO教學(xué)理念下，采用PBL教學(xué)法有利于培養(yǎng)學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)能力。例如，在食品混合機(jī)械與設(shè)備一章中均質(zhì)機(jī)的課堂教學(xué)過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)提出問(wèn)題“為什么超高溫瞬時(shí)殺菌奶需要均質(zhì)處理，而巴氏殺菌奶不需要”；然后引導(dǎo)學(xué)生去思考對(duì)牛奶進(jìn)行均質(zhì)的目的，需要達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)，并討論其他的解決方案；最后教師結(jié)合不同殺菌處理牛奶的特性，進(jìn)一步分析研討該問(wèn)題，讓學(xué)生提出自己的見解。此PBL教學(xué)法有利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，增強(qiáng)學(xué)生思考和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

采用案例教學(xué)，主要是引導(dǎo)學(xué)生講解案例，并積極參與到教學(xué)過(guò)程中。案例內(nèi)容主要為某種食品的生產(chǎn)設(shè)備工藝流程。教師將學(xué)生分為10個(gè)小組，每組5～6個(gè)學(xué)生。首先，學(xué)生在教師指定的食品類別中，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)查及小組討論，自主選擇感興趣的食品類別，每組確定1個(gè)案例內(nèi)容。再利用課余時(shí)間查閱相關(guān)文獻(xiàn)，經(jīng)討論后形成初步的案例構(gòu)思。然后，具體確定講解內(nèi)容，包括生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)工藝操作要點(diǎn)、生產(chǎn)設(shè)備選型等，討論完善后制作成PPT。最后，通過(guò)課堂講解、組間提問(wèn)、課堂討論、現(xiàn)場(chǎng)評(píng)分等方式完成系統(tǒng)知識(shí)的學(xué)習(xí)和鞏固。教師則從學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、交流溝通能力以及學(xué)生的表現(xiàn)等方面進(jìn)行全面評(píng)價(jià)。該教學(xué)環(huán)節(jié)有利于發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)作用，使學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、交流溝通能力和創(chuàng)造性思維能得以鍛練。

2.3 實(shí)踐教學(xué)的改革

構(gòu)建適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)需要的創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)體系，是高等教育質(zhì)量工程改革的重點(diǎn)和熱點(diǎn)[7]。基于CDIO理念的實(shí)踐教學(xué)，更應(yīng)該強(qiáng)調(diào)學(xué)生的構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)現(xiàn)—運(yùn)作整個(gè)系統(tǒng)的能力?！笆称窓C(jī)械與設(shè)備”是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，在實(shí)踐教學(xué)方面更強(qiáng)調(diào)學(xué)生要在“做中學(xué)”，通過(guò)構(gòu)建一體化、多層次、開放式的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生多在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的主動(dòng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。

（1）組織學(xué)生認(rèn)識(shí)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的小型食品機(jī)械設(shè)備，學(xué)生通過(guò)親自拆裝設(shè)備，對(duì)機(jī)械設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)組成及使用時(shí)注意事項(xiàng)等有更清楚的認(rèn)識(shí)，也能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解。之后增設(shè)一些相關(guān)食品加工的小實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生親自操作實(shí)踐生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合。例如，在進(jìn)行均質(zhì)機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)，為加深學(xué)生對(duì)均質(zhì)加工單元的理解，將均質(zhì)前后牛奶的黏度及其中脂肪球顆粒大小進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)證實(shí)理論知識(shí)，同時(shí)也提高了學(xué)生的科學(xué)思維能力。

（2） 校內(nèi)有食品加工中試實(shí)驗(yàn)室，開設(shè)有6條食品生產(chǎn)線，分別為果汁生產(chǎn)線（2條）、酸奶生產(chǎn)線、水處理生產(chǎn)線、饅頭生產(chǎn)線和天然資源有效成分提取生產(chǎn)線。改革后的教學(xué)內(nèi)容是按照不同類別食品生產(chǎn)線分別介紹線上各食品機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、特性及使用注意事項(xiàng)等。在相關(guān)食品生產(chǎn)線的理論教學(xué)結(jié)束后，帶領(lǐng)學(xué)生去中試車間實(shí)地見習(xí)。學(xué)生結(jié)合課程理論的學(xué)習(xí)，在見習(xí)過(guò)程中提出疑問(wèn)，由指導(dǎo)教師或車間工程師進(jìn)行詳細(xì)解答。學(xué)生還可以在教師的指導(dǎo)下自己動(dòng)手操作設(shè)備，在參與實(shí)際生產(chǎn)操作過(guò)程中加深對(duì)課堂理論知識(shí)的理解和掌握，也使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大增加。

2.4 考核方式的改革

教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)者，目前對(duì)學(xué)生“食品機(jī)械與設(shè)備”課程的考核主要以考試的方式評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握和理解情況，從出勤（10%）、平時(shí)作業(yè)與實(shí)驗(yàn)（20%） 和期末考試（70%）3個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，忽略對(duì)學(xué)生能力和綜合素質(zhì)的考核，不利于創(chuàng)新型應(yīng)用人才的培養(yǎng)。結(jié)合CDIO工程教育理念與人才培養(yǎng)模式，對(duì)“食品機(jī)械與設(shè)備”課程學(xué)習(xí)效果考核方式進(jìn)行了相應(yīng)改革。

（1）期末考試在總學(xué)習(xí)成績(jī)中所占比例有所弱化，為60%。因?yàn)槟壳皝?lái)說(shuō)，這依舊是對(duì)學(xué)生知識(shí)水平考核的最有效也是最主要的評(píng)估方式。但是，在期末閉卷考試中，主要是評(píng)估學(xué)生對(duì)食品機(jī)械設(shè)備知識(shí)的掌握情況，更重要的是評(píng)估學(xué)生是否具有綜合選用和使用食品機(jī)械設(shè)備的能力。

（2）平時(shí)作業(yè)與實(shí)驗(yàn)考核部分所占比例增加至30%。其中，課程作業(yè)占10%，通過(guò)設(shè)計(jì)課后作業(yè)可以進(jìn)一步鞏固課堂所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，拓寬學(xué)生的知識(shí)。主要考查學(xué)生完成課程作業(yè)的情況和質(zhì)量；實(shí)驗(yàn)部分占10%，主要考查學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書面表達(dá)能力和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的自主分析能力；講解案例占10%，主要考查學(xué)生人際能力、團(tuán)隊(duì)合作能力及創(chuàng)新性思維等，通過(guò)學(xué)生在課堂講解案例中的表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。此外，學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)踐上取得成果，或參與創(chuàng)新性課題或發(fā)表論文等均可以申請(qǐng)向教師加分。

（3） 出勤占10%。主要評(píng)價(jià)學(xué)生平時(shí)在課堂上的表現(xiàn)，包括學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂回答問(wèn)題情況和出勤情況等，貫穿學(xué)生學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程來(lái)進(jìn)行考查。

3 課程教學(xué)改革效果

通過(guò)改變教師教學(xué)理念、精煉教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)素材、改進(jìn)教學(xué)方法，將“食品機(jī)械與設(shè)備”抽象的知識(shí)點(diǎn)形象化、具體化，結(jié)合學(xué)生講解案例，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性和自學(xué)能力均得到了極大的提高，同時(shí)學(xué)生更加注重自身能力、主動(dòng)實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)，課堂表現(xiàn)得到明顯改善。由此可見，基于CDIO理念的“食品機(jī)械與設(shè)備”教學(xué)改革收到了良好的教學(xué)效果，達(dá)到了改善教學(xué)效果的目的[8-9]。

4 結(jié)語(yǔ)

在分析“食品機(jī)械與設(shè)備”課程教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，將CDIO教育理念運(yùn)用于該課程的教學(xué)改革中，具體體現(xiàn)在教學(xué)理念的改變、教學(xué)內(nèi)容的精煉、教學(xué)方法的改進(jìn)、理論實(shí)踐的結(jié)合及考核方式的改革等方面，旨在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)理論知識(shí)和主動(dòng)實(shí)踐，并能運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，提升團(tuán)隊(duì)合作及與人交流溝通的能力，達(dá)到了該課程改革的教學(xué)效果。然而，CDIO教育不僅是這些教學(xué)方法和理念的改變，更要求教育教學(xué)和社會(huì)大環(huán)境共同協(xié)調(diào)發(fā)展才能取得預(yù)期的改革效果。已有實(shí)踐證明，有意識(shí)地將CDIO理念引入“食品機(jī)械與設(shè)備”課程教學(xué)改革的實(shí)踐中是可行的，有利于培養(yǎng)和提升學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、人際交流溝通能力乃至整個(gè)CDIO的全過(guò)程能力，從而培養(yǎng)出一批具有較強(qiáng)工程實(shí)踐創(chuàng)新能力的新一代高水平食品工程師。

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[2]吳偉，吳曉娟.基于CDIO理念的“現(xiàn)代食品加工新技術(shù)”實(shí)踐教學(xué)改革 [J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2016（9）：73-75.

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[8]田昊，唐鳳仙，單春會(huì)，等.關(guān)于如何提升“食品機(jī)械與設(shè)備”課程教學(xué)效果的探討 [J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2015（14）：85-86.

[9]胡勇，高永清，吳小勇，等.食品機(jī)械與設(shè)備課程設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)踐探討 [J].廣東化工，2013，40（15）：204，217.◇

Teaching Reform on Food Machinery and Equipment Based on the Concept of CDIO

WANG Bi'ni，ZHU Caiping，ZHANG Fuxin，SHAO Yuyu
（College of Food Engineering and Nutritional Science，Shaanxi Normal University，Xi'an，Shaanxi 710119，China）

G642

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.09.052

1671-9646（2017） 09b-0083-04

2017-07-17

陜西師范大學(xué)校級(jí)教學(xué)改革研究項(xiàng)目（17SC-JG03）。

王畢妮（1980— ），女，博士，副教授，研究方向?yàn)楣δ苁称芳庸ぜ鞍踩珯z測(cè)。