新工科背景下“食品工藝學(xué)實訓(xùn)”的實踐教學(xué)改革探索

葛珍珍，張麗華，王小媛，劉夢培，李 可，許 旭，栗俊廣

（鄭州輕工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州 450001）

2021 年9 月27 日至28 日，中央人才工作會議在北京召開，習(xí)近平總書記出席并發(fā)表重要講話，強調(diào)“深入實施新時代人才強國戰(zhàn)略 加快建設(shè)世界重要人才中心和創(chuàng)新高地”。習(xí)近平總書記特別提到了戰(zhàn)略科學(xué)家和卓越工程師，“堅持長遠眼光，有意識地發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)更多具有戰(zhàn)略科學(xué)家潛質(zhì)的高層次復(fù)合型人才，形成戰(zhàn)略科學(xué)家成長梯隊；培養(yǎng)大批卓越工程師，努力建設(shè)一支愛黨報國、敬業(yè)奉獻、具有突出技術(shù)創(chuàng)新能力、善于解決復(fù)雜工程問題的工程師隊伍。”

為應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革挑戰(zhàn)，加快發(fā)展建設(shè)新工科，食品行業(yè)對具有良好專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)、組織管理等能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人才提出更高的要求。“食品工藝學(xué)實訓(xùn)”是“食品工藝學(xué)”實踐課程體系的重要組成部分，強調(diào)對食品類學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng)，加深學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解。該課程的教學(xué)目標(biāo)為訓(xùn)練學(xué)生熟悉常見食品的加工工藝，掌握規(guī)范的操作方法；培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理方法和實訓(xùn)報告的撰寫能力，并加深對課堂講授的食品加工相關(guān)理論知識的理解；培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、分析問題和解決問題的能力，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及良好的操作習(xí)慣。但是，由于實驗條件及場地等因素的限制，傳統(tǒng)食品加工工藝實訓(xùn)課程往往難以實現(xiàn)對學(xué)生專業(yè)技術(shù)、實踐能力等進行提升的目的，通過校企合作、虛實仿真、創(chuàng)新評價體系等方面探討“食品工藝學(xué)實訓(xùn)”課程的教學(xué)模式改革，為提高實踐教學(xué)質(zhì)量提高借鑒。

1 目前教學(xué)中存在的問題

1.1 實訓(xùn)教學(xué)授課方式落后，實訓(xùn)項目創(chuàng)新性不足

目前，“食品工藝學(xué)實訓(xùn)”的授課方式以教師講解為主，實訓(xùn)項目方案制定及流程等均由教師完成，學(xué)生被動進行實訓(xùn)操作，教學(xué)方式單調(diào)、枯燥，不能有效激發(fā)學(xué)生興趣。另外，缺乏對學(xué)生主動調(diào)研、設(shè)計、分析、思考等過程的引導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生“知其然而不知其所以然”，使得學(xué)生的解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力未能得到顯著的提升。另外，現(xiàn)代化食品生產(chǎn)采用計算機控制，進行自動化連續(xù)生產(chǎn)，已不再是單元設(shè)備的簡單連接，且設(shè)備自動化、智能化更迭速度快，對實踐教學(xué)提出更高要求。學(xué)生無法對整體加工工藝流程建立起系統(tǒng)、全面認識，與實際生產(chǎn)嚴(yán)重脫節(jié)[1]。

1.2 實訓(xùn)項目與企業(yè)實際生產(chǎn)需求相脫節(jié)

目前，該課程的實訓(xùn)項目多圍繞理論課程而設(shè)計，未能結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)、行業(yè)發(fā)展過程中產(chǎn)生的實際需求而開展。與地方產(chǎn)業(yè)、企業(yè)之間的信息交流不夠充分，缺乏對企業(yè)動向的了解，未能以企業(yè)及行業(yè)發(fā)展的人才需求為導(dǎo)向，造成教學(xué)內(nèi)容滯后，與實際生產(chǎn)應(yīng)用的新技術(shù)、新設(shè)備脫節(jié)，導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生缺乏對實際生產(chǎn)的認識，不能有效服務(wù)于實際生產(chǎn)[2]。

1.3 實訓(xùn)設(shè)備有限，無法實現(xiàn)學(xué)生全員參與

在食品工藝學(xué)實訓(xùn)活動中，由于教學(xué)使用的食品加工設(shè)備臺套數(shù)、場地及費用的限制，學(xué)生不能全員參與到對加工設(shè)備上手操作的過程中，導(dǎo)致學(xué)生對加工工藝認知不夠。部分學(xué)生對食品加工設(shè)備的了解只停留在外觀辨識和了解階段，對抽象的機械內(nèi)部構(gòu)造和工作原理無法形成具體認識，對生產(chǎn)工藝的了解片面化，獨立思考、解決問題的能力得不到提升[1]。

1.4 實訓(xùn)環(huán)節(jié)考核方式單一

“食品工藝學(xué)實訓(xùn)”教學(xué)大綱中對學(xué)生的考核衡量標(biāo)準(zhǔn)僅僅依據(jù)學(xué)生實訓(xùn)報告內(nèi)容的撰寫情況，不能反映學(xué)生實際完成過程中的表現(xiàn)情況，如實驗方案設(shè)計、實驗操作、對產(chǎn)品研發(fā)或加工的貢獻和團隊協(xié)作等能力。依據(jù)實訓(xùn)報告的評價方式無法對學(xué)生在實訓(xùn)過程中對復(fù)雜工程問題的識別及解決能力進行可量化的評價，導(dǎo)致教學(xué)效果不盡人意，未能有效發(fā)揮該課程對學(xué)生工程素養(yǎng)、團隊素養(yǎng)、創(chuàng)新意識等能力的培養(yǎng)。

2 “食品工藝學(xué)實訓(xùn)”教學(xué)改革方法

2.1 依托特色資源，創(chuàng)新實訓(xùn)內(nèi)容

食品工藝學(xué)實訓(xùn)作為食品類應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，使學(xué)生在鞏固食品加工工藝?yán)碚撝R的同時，掌握食品加工的生產(chǎn)工藝、工藝條件及設(shè)備操作要點等，主要涉及果蔬加工、發(fā)酵食品加工、肉制品加工、面制品加工、食品加工設(shè)備構(gòu)造及操作使用等內(nèi)容，內(nèi)容陳舊，毫無創(chuàng)新，缺乏特色，造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果不盡人意。通過借助學(xué)校優(yōu)勢平臺及區(qū)域特色資源，如河南省冷鏈?zhǔn)称焚|(zhì)量安全控制重點實驗室、河南省食品安全國際聯(lián)合實驗室等，開展速凍食品、肉與肉制品及果蔬的加工等方面的應(yīng)用研究，不僅可以及時更新教學(xué)實施過程中的項目，而且可以教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識。冷鏈?zhǔn)称樊a(chǎn)業(yè)也是河南省優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)，以市場需求和地區(qū)特色為導(dǎo)向，培養(yǎng)出更貼近區(qū)域人才需求的工程技術(shù)人才，既促進教學(xué)創(chuàng)新，又反哺區(qū)域經(jīng)濟。另外，通過搭建特色產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)與教學(xué)平臺，豐富教學(xué)內(nèi)容，不僅利于一流專業(yè)建設(shè)，而且可以帶動地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展[3-4]。

2.2 深化校企合作，助推高素質(zhì)工程技術(shù)人員培養(yǎng)

作為應(yīng)用型大學(xué)，為服務(wù)區(qū)域及地方經(jīng)濟和行業(yè)發(fā)展，需打破學(xué)校與企業(yè)間的界域，及時了解企業(yè)動向，以企業(yè)發(fā)展和社會進步的人才需求為導(dǎo)向，邀請企業(yè)技術(shù)人員加入教師隊伍，使雙師型教學(xué)團隊融入到實踐教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。積極邀請企業(yè)專業(yè)人士參與實踐教學(xué)活動，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際，解決生產(chǎn)一線實際問題[5-6]。充分利用學(xué)校與河南省輕工行業(yè)的大型企業(yè)，如大用、三全、雙匯、好想你等知名食品企業(yè)的良好產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，結(jié)合本地特色食品資源，使教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)發(fā)展實際需求相匹配，完美地將企業(yè)元素融入到專業(yè)知識當(dāng)中，采編行業(yè)新技術(shù)、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn)，以增加實踐教材的適用性[5]。目前，食品企業(yè)的招聘更加注重學(xué)生的專業(yè)技能、團隊合作與溝通、組織協(xié)調(diào)等能力[5]。因此，以行業(yè)需求為導(dǎo)向，加強校企合作，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且可以提高學(xué)生的工程實踐能力，培養(yǎng)適應(yīng)力強、創(chuàng)新意識高的工程技術(shù)人員。

2.3 借助虛擬仿真，開展線上線下混合教學(xué)

將虛擬仿真技術(shù)引入到“食品工藝學(xué)實訓(xùn)”的教學(xué)當(dāng)中，可推動現(xiàn)代信息技術(shù)與實驗教學(xué)深度融合、拓展實驗教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度、提升實驗教學(xué)質(zhì)量和水平。通過虛擬仿真系統(tǒng)可降低教學(xué)成本并提高效率，且虛擬仿真系統(tǒng)的建立可不受時空限制，特別是在疫情防控期間，可有效保障實踐教學(xué)的進行，并緩解因場地限制或?qū)嶒炏亩鴮?dǎo)致的實驗教學(xué)資源不足等問題[7-8]。虛擬仿真教學(xué)具有直觀性、互動性和探索性等特點，學(xué)生可以更加直觀地了解加工工藝流程、工藝參數(shù)、實訓(xùn)場所等，利用虛擬仿真教學(xué)軟件的演示及操作，實現(xiàn)工廠實習(xí)場景再現(xiàn)，將學(xué)生實踐能力與理論學(xué)習(xí)有機融合，有效提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力[8-9]。

2.4 完善考評機制，優(yōu)化評價體系

以新工科人才培養(yǎng)要求為目標(biāo)，同時體現(xiàn)工程教育中的“產(chǎn)出導(dǎo)向”，借助過程性考核方法，重心放在學(xué)生實訓(xùn)過程的提高和改進，強調(diào)考核的過程性和動態(tài)性，而不是單純地以實訓(xùn)項目成果對學(xué)生進行考核[10]?？己朔绞礁幼⒅貙嵱?xùn)過程表現(xiàn)，根據(jù)實訓(xùn)準(zhǔn)備、實訓(xùn)技能和表現(xiàn)、實訓(xùn)報告等進行評價，主要依據(jù)為實訓(xùn)匯報、實訓(xùn)日志及實訓(xùn)報告等。實訓(xùn)匯報成績通過小組分工的合理性、團隊協(xié)作、答辯提問等方面綜合給出，評價學(xué)生是否具有個人和團隊成員協(xié)作及團隊負責(zé)人素質(zhì)能力、實訓(xùn)準(zhǔn)備情況及工作積極性等；實訓(xùn)日志成績通過實訓(xùn)時間安排合理性、記錄的準(zhǔn)確性、記錄的規(guī)范性等方面綜合給出；實訓(xùn)報告成績通過報告格式、分析問題、解決問題及結(jié)論總結(jié)等方面綜合給出，評價學(xué)生針對復(fù)雜問題，是否可以使用恰當(dāng)?shù)氖侄畏治鰡栴}、解決問題，并能對實驗結(jié)果進行綜合分析，判斷其合理性和有效性，最終獲得有效結(jié)論。

除此之外，通過線上線下相結(jié)合的雙重評價體系綜合考核學(xué)生對實驗實踐的掌握能力。通過虛擬仿真系統(tǒng)記錄學(xué)生對關(guān)鍵設(shè)備的熟悉程度，評估學(xué)生對工藝流程參數(shù)的掌握程度，利用作答模式量化考核學(xué)生對理論知識掌握程度。線下輔助評估學(xué)生的主動性、課堂紀(jì)律及實驗報告的完成情況等，并根據(jù)反饋及時調(diào)整教學(xué)方法，從而逐步建立完整的評價體系[11]。

3 結(jié)語

在新工科背景下，以區(qū)域發(fā)展和企業(yè)人才需求為導(dǎo)向，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際，整合、創(chuàng)新“食品工藝學(xué)實訓(xùn)”課程內(nèi)容。另外，借助虛擬仿真平臺，打破空間、時間限制，在特殊時期為學(xué)生創(chuàng)造食品加工情景再現(xiàn)的可能，實現(xiàn)虛擬仿真與實際生產(chǎn)結(jié)合。通過線上線下的雙重評價體系，注重學(xué)生實訓(xùn)中的過程表現(xiàn)，增強學(xué)生的專業(yè)技能、創(chuàng)新意識，提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。通過教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容、評價體系等多層次的改革，為區(qū)域產(chǎn)業(yè)的培養(yǎng)更多高素質(zhì)工程技術(shù)人才。