面向21世紀(jì)《糧食工程》課程教學(xué)體系和教學(xué)模式的創(chuàng)新

王彤　劉天一　于殿宇

摘要：在21世紀(jì)，傳統(tǒng)的注入式教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足高速發(fā)展的知識經(jīng)濟(jì)的要求。鑒于此，闡述傳統(tǒng)式教學(xué)的弊端，并引入“新工科”背景，通過重構(gòu)教學(xué)體系，改變教學(xué)方式、教學(xué)環(huán)境、充分利用現(xiàn)代化教學(xué)資源，優(yōu)化改革實(shí)踐教學(xué)、完善考核制度等方式，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、觀察能力、分析及解決問題的能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)高等院?，F(xiàn)代糧食工程學(xué)科建設(shè)。

關(guān)鍵詞：“新工科”;本科院校;糧食工程;教學(xué)改革;教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1001-7836（2019）05-0052-03

在21世紀(jì)知識經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的新形勢下，我國傳統(tǒng)的高等工程教育在很大程度上已不能適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，迫切需要采用新技術(shù)建設(shè)和發(fā)展一批新興工科，或改造和升級一批傳統(tǒng)工科[1]。結(jié)合國際高等工程教育改革的新動(dòng)向和國內(nèi)高等工程教育改革的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)，“新工科”建設(shè)使高校可以自主辦學(xué)，發(fā)展特色，抓住機(jī)遇，從而大幅提升學(xué)生個(gè)體的綜合素質(zhì)和跨界整合能力。

糧食是人類的主要食物來源，同時(shí)我國也是糧食加工生產(chǎn)大國?！凹Z食工程”課程的建設(shè)情況直接影響到我國下一代對糧食方向?qū)I(yè)知識的掌握。2013年1月，李克強(qiáng)總理在考察國家糧食科學(xué)研究院時(shí)提出，要做好“廣積糧、積好糧、好積糧”三篇文章，這對我國糧食行業(yè)發(fā)展提出了產(chǎn)業(yè)、技術(shù)、政策、人才的一體化創(chuàng)新的要求[2]。2018年9月25日，習(xí)近平總書記到黑龍江農(nóng)墾建三江管理局考察糧食生產(chǎn)和收獲情況。他強(qiáng)調(diào)，中國人的飯碗任何時(shí)候都要牢牢端在自己的手上，即“中國糧食，中國飯碗”。在此期間，總書記還提出：“農(nóng)業(yè)要振興，就要插上科技的翅膀?！币虼?，糧食行業(yè)急需技術(shù)創(chuàng)新，“糧食工程”教學(xué)體系和教學(xué)模式的創(chuàng)新同樣刻不容緩[3]。

糧食工程是為培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要的，德智體等全面發(fā)展的，具備糧食安全生產(chǎn)、產(chǎn)品分析檢驗(yàn)、糧食質(zhì)量管理、糧食貯藏加工設(shè)計(jì)和參與糧油國際貿(mào)易等方面能力，具有較強(qiáng)理論能力和實(shí)踐能力的高級工程技術(shù)人才和管理人才而設(shè)置的[4]。在“新工科”背景下，糧食工程的開展有利于推動(dòng)現(xiàn)有工科專業(yè)的改革創(chuàng)新，構(gòu)建新興工科和傳統(tǒng)工科相結(jié)合的學(xué)科專業(yè)“新結(jié)構(gòu)”，探索實(shí)施工程教育人才培養(yǎng)的“新模式”，打造具有國際競爭力的工程教育“新質(zhì)量”，建立完善中國特色工程教育的“新體系”，對我國實(shí)現(xiàn)從工程教育大國走向工程教育強(qiáng)國有重大意義。

一、“糧食工程”專業(yè)課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）課程內(nèi)容及教學(xué)方法單一

目前，我國大部分高?！凹Z食工程”專業(yè)課程存在課程理論多、抽象性強(qiáng)等特點(diǎn)，導(dǎo)致大部分學(xué)生感到枯燥難學(xué)，缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性[5]。課程內(nèi)容較多，涵蓋面較大，現(xiàn)階段的教學(xué)內(nèi)容無法完全涵蓋糧食專業(yè)課程的全部內(nèi)容;教師的教學(xué)方法過于單一，課堂“填鴨式”的教學(xué)方法使課堂缺少互動(dòng)、枯燥無趣，學(xué)生的聽課效率較低，因此導(dǎo)致在課程結(jié)束后許多學(xué)生仍然對理論知識的一些基本概念和內(nèi)容十分模糊，知識的學(xué)習(xí)和掌握不理想。

（二）教學(xué)環(huán)境落后

近年來，工科類技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用極大地推動(dòng)了我國工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。大量應(yīng)用高新技術(shù)漸漸地成為工業(yè)加工的主體趨勢，因而現(xiàn)代工業(yè)社會迫切需求大批在專業(yè)知識和工業(yè)技能方面都兼?zhèn)涞男滦图夹g(shù)人才。然而當(dāng)今仍有很多高校局限于書本知識，利用黑板板書與學(xué)生面對面地傳授知識，教學(xué)器材、教學(xué)環(huán)境過于落后，在很大程度上限制了學(xué)生的想象力與發(fā)揮的空間，使得學(xué)生很難迅速理解和掌握所學(xué)的課程，從而缺乏對這門學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，不利于學(xué)生解決實(shí)際問題和動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)。

（三）實(shí)踐培養(yǎng)不足

“糧食工程”專業(yè)課程內(nèi)容涵蓋較廣，原理復(fù)雜，由于目前我國高校對實(shí)踐教學(xué)的重要性認(rèn)識不夠，加上實(shí)踐教學(xué)投資較大、不利于管理等原因，我國高校教育還滯留在培養(yǎng)理論性人才的層面上。前期主要以其他基礎(chǔ)課程為主，而糧食工程等專業(yè)課程則安排在后兩年，使得時(shí)間不充足導(dǎo)致學(xué)生的知識面僅限于書本，理論與實(shí)踐的結(jié)合不充分。并且即使很多院校開始重視實(shí)踐基地的建設(shè)，也很難做到與實(shí)際社會生產(chǎn)相接軌，使得學(xué)生難以將所學(xué)的知識應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。此外，高校開設(shè)的實(shí)習(xí)課程絕大多數(shù)都停留在觀摩的層面，并不能參與實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐，即使在實(shí)驗(yàn)課上，也只是以小組的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，并且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也只是簡單地進(jìn)行一些驗(yàn)證性試驗(yàn)，實(shí)際動(dòng)手操作的機(jī)會較少，使得學(xué)生在畢業(yè)后缺少實(shí)際操作能力，不善于解決當(dāng)代工廠所遇到的實(shí)際問題，不能很好地融入社會中。

（四）成績考核制度不健全

考核制度的健全與否會在很大程度上影響學(xué)生對課程的重視程度[6]。目前大部分高校的考核制度都存在著以下幾個(gè)問題：首先，隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，很多高校都存在著學(xué)生人數(shù)多、教師較少的情況，這導(dǎo)致教師沒有足夠的時(shí)間和精力，只能將考核制度簡化，使得學(xué)生不會將過多的精力放在該門學(xué)科上，最終只能學(xué)到有限的知識。其次，考核制度單一，考核標(biāo)準(zhǔn)不完善。很多考核結(jié)果選用優(yōu)秀、良好、合格、不合格的等級考核制度，沒有具體分?jǐn)?shù)，無法很好地體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。最后，相關(guān)專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)課程都是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的形式來進(jìn)行考核的，而單一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告無法檢驗(yàn)一個(gè)學(xué)生是否真正掌握了該門課程的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作。

二、“糧食工程”專業(yè)課程教學(xué)改革方法

（一）重構(gòu)課程的內(nèi)容體系，豐富教學(xué)內(nèi)容

在“新工科”背景下，課程內(nèi)容體系的改革是十分必要的。重構(gòu)課程的內(nèi)容體系，可以增加學(xué)生的專業(yè)知識儲備，強(qiáng)化學(xué)生的專業(yè)能力。根據(jù)目前學(xué)科最新研究成果，制定相應(yīng)的課程內(nèi)容[7]。例如，在谷物加工課程中，以往教師制定教學(xué)內(nèi)容都是以米制品、面制品以及糧油加工副產(chǎn)品為主要內(nèi)容，無法全面地體現(xiàn)出谷物加工課程所涵蓋的全部內(nèi)容。因此，建議將課程內(nèi)容調(diào)整為以稻谷制米及米制品加工，小麥制粉及面制品加工，玉米加工以及其他雜糧加工的四大體系為主要的教學(xué)方向，使糧食工程教學(xué)體系更加完善。

（二）改變教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生積極性

現(xiàn)階段大部分課堂教學(xué)方式都是以教師講述為主，這種教學(xué)方式過于死板，很少去考慮不同學(xué)生的接受能力，在很大程度上限制了學(xué)生的思考，長此以往，則會導(dǎo)致很多學(xué)生懶于思考。因此，在“新工科”背景下的教學(xué)方法，應(yīng)該讓學(xué)生成為課程的主導(dǎo)者，自主學(xué)習(xí)、自主思考，而教師則是輔助者，為學(xué)生引導(dǎo)方向，對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式提問，不斷提出開放性問題，讓學(xué)生參與到課堂活動(dòng)中來，從而引發(fā)學(xué)生對這門課程的興趣[8]。由于每個(gè)學(xué)生的接受能力不同，教師需要讓每一個(gè)學(xué)生都能按照自己的學(xué)習(xí)認(rèn)知程度進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)，還要善于和樂于發(fā)現(xiàn)每個(gè)學(xué)生的特長，科學(xué)地分析學(xué)生在學(xué)習(xí)中的優(yōu)勢與劣勢，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，相比于“填鴨式”的教學(xué)方式，這樣的課堂會更加受學(xué)生歡迎，課堂氛圍較好，學(xué)生們的積極性也會有很大的提升。

（三）利用現(xiàn)代化資源，改善教學(xué)環(huán)境

近幾年，很多現(xiàn)代化資源被引入到課堂中，如多媒體教學(xué)，通過電腦、投影儀等設(shè)備，將教師的教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)給學(xué)生，代替了傳統(tǒng)的板書，不再需要教師利用上課時(shí)間書寫板書，省時(shí)省力，同時(shí)，多媒體教學(xué)可以將教學(xué)內(nèi)容中涉及的事物、情景、過程生動(dòng)形象地再現(xiàn)于課堂，使課堂氛圍更加生動(dòng)活潑，學(xué)生們的積極性也大大提高。此外，仿真模擬技術(shù)作為一種新興的教學(xué)手段，正逐步應(yīng)用到高校的教學(xué)中[9]。

1.提高學(xué)生參與度與主動(dòng)性

仿真模擬技術(shù)是將仿真技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)手段，是一類綜合性較強(qiáng)的仿真技術(shù)，主要由計(jì)算機(jī)硬件、軟件以及各種傳感器構(gòu)成的三維信息的人工環(huán)境[10]。例如，在對糧食貯藏環(huán)境中的氣體的分析和測定這一內(nèi)容進(jìn)行講解時(shí)，按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式，教師對檢測裝置及原理進(jìn)行講解，時(shí)間較長，且課程比較乏味，導(dǎo)致學(xué)生在課堂上的注意力下降，不能很好地理解教學(xué)內(nèi)容。利用仿真模擬技術(shù)可以將工廠搬進(jìn)課堂，讓學(xué)生身臨其境地感受工廠中每個(gè)設(shè)備的具體單元操作，可以激發(fā)學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生真實(shí)地成為生產(chǎn)線的工作人員，主動(dòng)積極參與并討論分析在模擬過程中遇到的困難和問題，以此提高了學(xué)生主動(dòng)思考的能力，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性。除此之外，讓學(xué)生熟知每個(gè)工藝的流程，將仿真系統(tǒng)與課堂上所學(xué)的知識點(diǎn)相結(jié)合，再結(jié)合啟發(fā)式的教學(xué)模式，讓學(xué)生對實(shí)際的工廠運(yùn)作有所掌握。當(dāng)學(xué)生日后走進(jìn)工廠時(shí)，對設(shè)備操作有一定的了解和掌握，提高了實(shí)際操作能力與實(shí)際解決問題的能力，有效避免了傳統(tǒng)教學(xué)中所遇到的問題。

2.改善課堂教學(xué)效果

隨著多媒體等現(xiàn)代化教學(xué)資源的利用，課堂教學(xué)效果得到了一定的改善，但仍存在一些問題。如，在課程教學(xué)過程中，教師會要求學(xué)生通過記筆記的方式來對課程內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和記憶，方便學(xué)生對該門課程的復(fù)習(xí)和鞏固。但是這種方式花費(fèi)的時(shí)間較長，記錄量大，使得學(xué)生對課堂的熱情普遍降低，知識點(diǎn)掌握不扎實(shí)。而且大量的抄記過程會使學(xué)生只局限于機(jī)械的記錄，限制了學(xué)生的思考，使得學(xué)生很難將所學(xué)的知識形成一個(gè)完整的知識體系。而通過技術(shù)仿真系統(tǒng)形成的教學(xué)體系，有利于學(xué)生理解并記憶各個(gè)單元的原理、流程、操作要點(diǎn)及控制參數(shù)?？梢允箤W(xué)生深入地掌握理論知識，提高學(xué)生的分析和操作能力，而且教師和學(xué)生都能輕松地完成課程內(nèi)容，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

（四）理論與實(shí)踐相結(jié)合，增加學(xué)生競爭力

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！蹦壳皩W(xué)生大部分接受到的教育都是通過書本和教師傳授的知識，很少會有實(shí)際操作的機(jī)會，因此普遍實(shí)際應(yīng)用能力較差。所以“新工科”的教學(xué)模式應(yīng)該更加注重實(shí)踐操作，將理論與實(shí)踐相結(jié)合。首先，高校應(yīng)該充分利用校內(nèi)及企業(yè)的各項(xiàng)優(yōu)質(zhì)資源，為學(xué)生提供更多更好的實(shí)踐活動(dòng)，多組織學(xué)生到工廠企業(yè)等進(jìn)行實(shí)地參觀實(shí)習(xí)，了解糧油加工的現(xiàn)有水平及各種設(shè)備的操作方法，促進(jìn)學(xué)生對工藝設(shè)備的理解與掌握。這不僅會增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，也可以提高他們對實(shí)際生產(chǎn)過程中遇到問題時(shí)的反應(yīng)能力。第二，高校應(yīng)加快推進(jìn)實(shí)踐基地的建設(shè)，加大投資建設(shè)力度，建成集實(shí)踐、科研及技術(shù)應(yīng)用于一體的產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新實(shí)踐基地，著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力。第三，高校應(yīng)更多地組織開展科技創(chuàng)新等實(shí)踐活動(dòng)，例如科技發(fā)明競賽、開放性實(shí)驗(yàn)等，為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力提供一個(gè)平臺，并大力倡導(dǎo)學(xué)生參加各項(xiàng)科技創(chuàng)新活動(dòng)，對獲得獎(jiǎng)項(xiàng)的學(xué)生給予表彰及相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)，激發(fā)學(xué)生的興趣和積極性，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我探究及探索，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作及實(shí)踐創(chuàng)新能力。第四，在建設(shè)實(shí)踐基地的同時(shí)，高校應(yīng)加強(qiáng)對已有教學(xué)設(shè)備的有效使用。近幾年，大部分高校對實(shí)驗(yàn)課的開展不夠重視，由于大學(xué)生人數(shù)的不斷增加，現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)課主要采用分組實(shí)驗(yàn)的模式，幾個(gè)人組成一組，共同完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，這在很大程度上限制了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和獨(dú)立思考能力。因此，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備充足的條件下，應(yīng)加強(qiáng)對已有設(shè)備的使用，保證每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苡擅總€(gè)學(xué)生獨(dú)立完成。同時(shí)，也應(yīng)適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)量，并完善實(shí)驗(yàn)考核制度，通過強(qiáng)制的手段讓學(xué)生體會到實(shí)踐的重要性，從而更加注重自身實(shí)踐能力的培養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力，更好地將學(xué)到的知識進(jìn)行實(shí)際檢驗(yàn)，查缺補(bǔ)漏，使學(xué)生在未來工作中更具有競爭優(yōu)勢[11]。

（五）完善考核制度，提高學(xué)生的重視程度

科學(xué)地設(shè)計(jì)和完善成績考核制度對學(xué)生完成課程的質(zhì)量有很好的促進(jìn)作用[12]，既可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，并且也有利于學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)于律己、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。課程考核應(yīng)包括平時(shí)成績和期末考試成績，其中平時(shí)成績應(yīng)包括考勤、課堂表現(xiàn)、回答問題等情況。教師還可以采用定期組織小組討論、進(jìn)行實(shí)際模擬等方法對學(xué)生進(jìn)行考核，增加學(xué)生對課程的參與度，培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力和解決問題的能力。期末考試成績以閉卷考試為主，且考試成績應(yīng)選用具體分?jǐn)?shù)來體現(xiàn)而不是簡單的等級考核制度，從而讓學(xué)生有效地對所學(xué)的知識點(diǎn)進(jìn)行記憶和鞏固。關(guān)于實(shí)驗(yàn)課考核方面，應(yīng)在提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基礎(chǔ)上，增加實(shí)驗(yàn)操作考核，讓學(xué)生更加重視自身實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。此外，還應(yīng)杜絕學(xué)生數(shù)據(jù)拼湊、造假、抄襲等現(xiàn)象的發(fā)生，端正學(xué)風(fēng)、考風(fēng)，從而提高高等院校的教學(xué)質(zhì)量。

三、結(jié)束語

在“新工科”背景下，《糧食工程》課程教學(xué)應(yīng)該更加注重改變教學(xué)方式、重構(gòu)課程的內(nèi)容體系、豐富教學(xué)內(nèi)容，利用現(xiàn)代化資源、仿真模擬技術(shù)將工廠搬進(jìn)課堂，完善成績考核制度，在理論知識的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)。著重培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念、創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、觀察能力、分析和解決實(shí)際問題的能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，做好高等院校教改工作，推動(dòng)現(xiàn)代糧食工程學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展。

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Innovation of Teaching System and Teaching Model for Food Engineering Course in the 21st Century

WANG Tong， LIU Tian-yi， YU Dian-yu

（College of Food Science， Northeast Agricultural University， Harbin 150030， China）

Abstract：In the 21st century， the traditional infusion teaching mode can no longer meet the rapid development of knowledge economy. Therefore， this paper expounds the drawbacks of traditional teaching and introduces the background of “new engineering”. By reconstructing teaching system， changing the teaching mode as well as teaching environment and fully utilize modern teaching resources， optimizing reform practice teaching， improving assessment system， etc.， we can stimulate students' interest in learning， and cultivate students' innovation ability， practical ability， observation ability， analysis ability and problem solving ability so as to improve the quality of teaching and promote the construction of modern food engineering disciplines in colleges and universities.

Key words：“new engineering”; undergraduate college; food engineering; teaching reform; teaching practice