新工科背景下糧食工程專業(yè)課程教學(xué)模式探索

李珍妮　賈俊強(qiáng)

［摘 要］糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程是糧食工程專業(yè)課程體系中的核心課程之一，旨在培養(yǎng)學(xué)生掌握糧油原料高值化利用方面的專業(yè)知識(shí)及工程實(shí)踐能力。課程組以新工科人才培養(yǎng)理念為基礎(chǔ)，在糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，改革和創(chuàng)新課程教學(xué)模式，從教材建設(shè)、教學(xué)方式和方法等方面進(jìn)行了探討與分析，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力和素質(zhì)全面提高。

［關(guān)鍵詞］新工科；糧食工程；糧食人才；教學(xué)模式改革

［中圖分類號(hào)］ G642.3 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］ A ［文章編號(hào)］ 2095-3437（2023）05-0050-03

世界經(jīng)濟(jì)格局與全球化分工形勢(shì)正在發(fā)生改變，為了適應(yīng)新一輪的科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，2017年2月，教育部提出“新工科”的概念[1]。新工科教育并沒(méi)有改變高校育人的本質(zhì)，而是對(duì)高校工程教育改革提出了新的要求。2018年9月，教育部等部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于加快建設(shè)發(fā)展新工科實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0的意見(jiàn)》，明確指出了工程教育改革的方向[2]。2019年9月，教育部印發(fā)的《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)》指出，在教學(xué)中應(yīng)合理增加學(xué)生投入學(xué)習(xí)的時(shí)間、提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)間的比例、積極發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”、探索智能教育新形態(tài)、推動(dòng)課堂教學(xué)革命[3]。2019年2月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》強(qiáng)調(diào)了全國(guó)高校深化本科教育教學(xué)改革的重要性[4]。

糧食行業(yè)的發(fā)展迫切需要新工科創(chuàng)新型人才支撐，培養(yǎng)“業(yè)務(wù)精湛，技術(shù)過(guò)硬”“糧工巧匠，能守住管好天下糧倉(cāng)”的糧食人才是糧食相關(guān)企業(yè)的立業(yè)之本，也是我國(guó)糧食安全的穩(wěn)定之基。2018年5月，發(fā)展改革委、糧食和儲(chǔ)備局、教育部、人力資源社會(huì)保障部聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于“人才興糧”的實(shí)施意見(jiàn)》，指出實(shí)施“人才興糧”，完善體制機(jī)制，優(yōu)化隊(duì)伍結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)綜合素質(zhì)，對(duì)于深化糧食流通改革、建設(shè)糧食產(chǎn)業(yè)強(qiáng)國(guó)、保障國(guó)家糧食安全具有重要意義 [5]。

糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程是糧食工程專業(yè)課程體系中的核心課程之一，它不僅是一門探索糧食加工循環(huán)經(jīng)濟(jì)的課程，還與我國(guó)節(jié)能減排、綠色加工、環(huán)境友好等民生問(wèn)題密切相關(guān)，符合創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的發(fā)展理念[6]。在新工科教育教學(xué)改革中，如何結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)特色和工程教育理念以及學(xué)校專業(yè)的人才培養(yǎng)方案、課程體系規(guī)劃等內(nèi)容，對(duì)糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程進(jìn)行合理的教學(xué)改革，使其能夠更好地滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)高校工程教育培養(yǎng)卓越工程師的基本素質(zhì)要求，是非常值得深思的。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程是糧食工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案中的必修課程和核心課程。這門課程的教學(xué)目標(biāo)是學(xué)生在掌握食品生物化學(xué)、糧油加工工藝與設(shè)備等理論知識(shí)和操作技能的基礎(chǔ)上，能進(jìn)一步學(xué)習(xí)主要糧油加工副產(chǎn)物的綜合開(kāi)發(fā)利用途徑及相關(guān)的新技術(shù)、新方法、新理論，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用已有的專業(yè)知識(shí)并不斷加以拓展的能力，提高學(xué)生綜合分析并解決復(fù)雜問(wèn)題的能力。為培養(yǎng)專業(yè)理論知識(shí)過(guò)硬、創(chuàng)新實(shí)踐能力較強(qiáng)的新工科人才提供有力支撐。糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程具有知識(shí)面廣、多學(xué)科交叉、綜合分析實(shí)踐性強(qiáng)、與市場(chǎng)行業(yè)結(jié)合緊密、知識(shí)更新迭代較快等特點(diǎn)。目前，糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程主要存在以下兩個(gè)方面的教學(xué)問(wèn)題。

（一）現(xiàn)有教材適用性較差，存在一定局限性和不足

現(xiàn)有教材在內(nèi)容上對(duì)目前國(guó)內(nèi)外糧油加工副產(chǎn)物綜合利用的情況進(jìn)行了綜述，不僅包括相對(duì)成熟的糧油生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品，還包括處在研究開(kāi)發(fā)階段的糧油生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品，然而現(xiàn)有參考教材中涉及的知識(shí)點(diǎn)過(guò)多，忽略了對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的側(cè)重性描述，加工工藝的實(shí)用性內(nèi)容不足。實(shí)際上，在糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程教學(xué)內(nèi)容的選擇上，不能只利用所選擇的加工對(duì)象中包含的某種營(yíng)養(yǎng)成分來(lái)展開(kāi)描述其可能的加工工藝，而忽視了在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中除工藝可行性之外的其他重要因素，如得率、成本以及加工后其他成分的可利用度等。

由于現(xiàn)有參考教材所包含的知識(shí)點(diǎn)過(guò)多，導(dǎo)致在教材講述上缺乏一定的選擇性和側(cè)重性。當(dāng)不同類別的糧油加工副產(chǎn)物具有相似營(yíng)養(yǎng)成分時(shí)，對(duì)其加工工藝以及工藝論證的內(nèi)容描述存在大量重復(fù)的情況。這更讓學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)抓不住課程的重點(diǎn)，也體現(xiàn)不出現(xiàn)有參考教材的使用價(jià)值。

除此之外，在現(xiàn)代食品加工中，工藝創(chuàng)新與關(guān)鍵設(shè)備是密不可分的，任何實(shí)驗(yàn)要想創(chuàng)新工藝，如果沒(méi)有工業(yè)化設(shè)備相匹配，則只能稱其為可行性探索實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)有教材均只包含產(chǎn)品加工工藝內(nèi)容，不包含產(chǎn)品生產(chǎn)所需的關(guān)鍵設(shè)備內(nèi)容。同時(shí)，現(xiàn)有教材中缺少與原料、產(chǎn)品、加工助劑等原輔料相關(guān)的國(guó)家或行業(yè)方面的“法律紅線”要求說(shuō)明及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求等。這不利于培養(yǎng)新工科背景下復(fù)合型、實(shí)踐性人才。

（二）教學(xué)內(nèi)容和方式缺乏差異化和個(gè)性化，不能達(dá)到因材施教的目的

在糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程學(xué)習(xí)中，學(xué)生只有具備了一定的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備以及綜合分析和解決問(wèn)題的能力，才能在有限的課堂授課時(shí)間內(nèi)獲得較好的學(xué)習(xí)效果。實(shí)際上，學(xué)生在知識(shí)儲(chǔ)備、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)節(jié)奏上存在較大的個(gè)體差異，這就要求教師在課程教學(xué)內(nèi)容的選擇上要兼顧系統(tǒng)性、全面性、深入性以及前沿性等，通過(guò)多元化的教學(xué)方式，讓學(xué)生能獲得最大程度的提升，從而實(shí)現(xiàn)因材施教、促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的目標(biāo)。然而，通過(guò)當(dāng)前的教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，想要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)對(duì)課堂教學(xué)內(nèi)容做出合理的取舍是比較困難的。

目前，這門課程的課堂教學(xué)仍然以講授為主，教師作為授課主體，按照教學(xué)大綱和授課計(jì)劃講解主要的糧油加工副產(chǎn)物的綜合利用情況。同時(shí)，教學(xué)方式上采用翻轉(zhuǎn)課堂研討的形式作為輔助教學(xué)手段，學(xué)生可以通過(guò)查閱自己感興趣的糧油加工副產(chǎn)物及其綜合利用途徑，制作成PPT后在課堂上與同學(xué)交流。通過(guò)這種交流互動(dòng)研討的形式，不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，還提升了學(xué)生掌握知識(shí)的能力。然而，在教學(xué)實(shí)踐中，只有少數(shù)學(xué)生能通過(guò)這種教學(xué)模式獲得更多的知識(shí)和能力的提升，其他學(xué)生由于缺乏同學(xué)交流、同學(xué)講述的內(nèi)容與自身無(wú)關(guān)或者不在自身的知識(shí)領(lǐng)域內(nèi)等原因，沒(méi)能掌握相關(guān)知識(shí)。

二、教學(xué)模式改革的指導(dǎo)思想

教學(xué)模式改革包含了教與學(xué)兩個(gè)方面，既要優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容和提高課程教學(xué)質(zhì)量，又要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和提升學(xué)生掌握知識(shí)的能力[7]。課程組在充分分析糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)踐和國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出以學(xué)生為中心的“互聯(lián)網(wǎng)+課堂+實(shí)踐”的立體—聯(lián)動(dòng)式創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式（見(jiàn)圖1）。在教學(xué)內(nèi)容上，以自編教材建設(shè)為先導(dǎo)，創(chuàng)建“線上+線下”協(xié)同互補(bǔ)式教學(xué)方式，增設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)踐探索中對(duì)專業(yè)理論知識(shí)有更深層次的學(xué)習(xí)與理解。采用“教師+學(xué)生+X”的多元化授課主體，分工承擔(dān)常規(guī)理論及加工原理、典型加工利用例子、學(xué)科及行業(yè)前沿三個(gè)方面的教學(xué)任務(wù)的教學(xué)模式，利用學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)得到全面提高。

三、教學(xué)模式改革的實(shí)施方法

（一）教材建設(shè)體現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)的側(cè)重性和實(shí)用性、知識(shí)體系的系統(tǒng)性和完整性

自編教材以糧油加工副產(chǎn)物資源綜合利用后產(chǎn)品所屬的營(yíng)養(yǎng)素類別為切入點(diǎn)來(lái)展開(kāi)介紹，有針對(duì)性地選取具有產(chǎn)業(yè)增值前景和加工技術(shù)相對(duì)成熟的副產(chǎn)物深加工產(chǎn)品。同時(shí)，針對(duì)每一類產(chǎn)品的加工技術(shù)特點(diǎn)，融合了關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備及其加工原理等內(nèi)容。任何一類產(chǎn)品加工都非常注重標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)等要求，尤其是食品這種特殊的產(chǎn)品。因而，自編教材加入了針對(duì)每一類產(chǎn)品的國(guó)家或行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及其技術(shù)指標(biāo)等內(nèi)容，使教材中的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系更具有系統(tǒng)性。

（二）構(gòu)建多元化的授課主體教學(xué)模式，采用協(xié)同互補(bǔ)式教學(xué)方式

課程教學(xué)以自編教材建設(shè)為先導(dǎo)，構(gòu)建“教師+學(xué)生+X”的多元化授課主體教學(xué)模式，在課堂中采用“線上+線下”協(xié)同互補(bǔ)式教學(xué)方式，增設(shè)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，使學(xué)生在實(shí)踐探索中對(duì)專業(yè)理論知識(shí)有更深層次的學(xué)習(xí)與理解，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感，調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性。

1. 課堂教學(xué)

課堂教學(xué)采用“教師+學(xué)生+X”的多元化授課主體模式，課堂教學(xué)內(nèi)容包含以下三個(gè)方面：一是教師作為授課主體，對(duì)常規(guī)單元操作原理、工藝及設(shè)備等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解；二是學(xué)生對(duì)在綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題或階段性成果進(jìn)行研討；三是邀請(qǐng)專業(yè)人員對(duì)課程中涉及的新產(chǎn)品、新設(shè)備研究及其應(yīng)用前沿做專題報(bào)告，給授課內(nèi)容注入新鮮“血液”。

2. 線上課程資源

線上課程資源是由若干個(gè)典型的綜合加工利用案例組成的學(xué)習(xí)單元，授課主體是教師和學(xué)生。線上課程的初始資源由教師創(chuàng)建，目的是為學(xué)生課堂理論知識(shí)的學(xué)習(xí)提供基本素材，學(xué)生可以根據(jù)自身的興趣進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)，可在課堂講授過(guò)程中對(duì)單元操作原理、工藝及設(shè)備等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的學(xué)習(xí)。對(duì)于線上課程的后續(xù)補(bǔ)充資源，由歷屆學(xué)生進(jìn)行錄播展示，通過(guò)這種成果展示的形式，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的成就感，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

3. 線下綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

傳統(tǒng)的糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程多以理論教學(xué)為主，然而其涉及多門專業(yè)基礎(chǔ)課程，具有綜合性較強(qiáng)、與生產(chǎn)實(shí)際聯(lián)系緊密、知識(shí)不斷更新等特點(diǎn)。在理論課程開(kāi)設(shè)的同時(shí)，輔以線下綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，能使學(xué)生在實(shí)踐探索中對(duì)理論知識(shí)有更深層次的學(xué)習(xí)與理解[8]。鑒于學(xué)生在專業(yè)理論知識(shí)和動(dòng)手能力方面存在差異，以及綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不確定性，課程實(shí)踐環(huán)節(jié)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可大致分成兩類：一類是通過(guò)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)獲得相對(duì)成熟的研究成果；另一類是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由于各種不確定因素導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果并不理想[9]。針對(duì)這兩類實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師要以不同的形式鼓勵(lì)學(xué)生與同學(xué)分享實(shí)踐的過(guò)程，讓學(xué)生在不同實(shí)踐環(huán)節(jié)獲得同樣的成就感，從而提高學(xué)生整體學(xué)習(xí)的積極性。

（三）融入課程思政元素，同向同行協(xié)同育人

糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程內(nèi)容與國(guó)家政策、行業(yè)發(fā)展等密切相關(guān)，包含諸多課程思政元素有待挖掘。例如，從大量農(nóng)林廢棄物堆積導(dǎo)致環(huán)境污染、企業(yè)加工負(fù)擔(dān)加重、資源浪費(fèi)等現(xiàn)象引入，對(duì)這些副產(chǎn)物資源在變廢為寶過(guò)程中的基本理論、加工技術(shù)、關(guān)鍵工藝設(shè)備、國(guó)家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)等內(nèi)容進(jìn)行講述，同時(shí)結(jié)合國(guó)家行業(yè)發(fā)展，介紹國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景，指出所學(xué)知識(shí)與國(guó)家富強(qiáng)，民族復(fù)興的契合點(diǎn)。將課程思政元素有效地融入授課過(guò)程中，猶似“如鹽入水、有味無(wú)痕”[10]，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)會(huì)所學(xué)知識(shí)的重要性，提升學(xué)生的專業(yè)認(rèn)同感、工程倫理素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感以及家國(guó)情懷，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)生驅(qū)動(dòng)力[11]，從而提高新工科背景下的人才培養(yǎng)質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

新工科建設(shè)對(duì)高校工程教育改革提出了更高的要求，專業(yè)課程教學(xué)必須探索新的人才培養(yǎng)模式才能滿足社會(huì)的發(fā)展需求。本文針對(duì)目前傳統(tǒng)糧油加工副產(chǎn)物綜合利用課程的教學(xué)現(xiàn)狀，結(jié)合學(xué)校的辦學(xué)特色和工程教育理念，以及本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案、課程體系規(guī)劃等內(nèi)容，提出在課程教學(xué)內(nèi)容上以自編教材建設(shè)為先導(dǎo)，采用“教師+學(xué)生+X”的多元化授課主體，構(gòu)建“互聯(lián)網(wǎng)+課堂+實(shí)踐”的立體—聯(lián)動(dòng)式創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式。通過(guò)多方式相結(jié)合的教學(xué)改革措施，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提升學(xué)生掌握知識(shí)的能力，助力新工科背景下糧食人才的培養(yǎng)。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1］ 張偉，陳仁山.“新工科”背景下應(yīng)用型本科土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的改革與創(chuàng)新[J].教育現(xiàn)代化，2020，7（36）：88-91.

[2] 中華人民共和國(guó)教育部.教育部 工業(yè)和信息化部 中國(guó)工程院關(guān)于加快建設(shè)發(fā)展新工科實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0的意見(jiàn)[EB/OL].（2018-10-17）[2022-10-12].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_742/s3860

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[3] 中華人民共和國(guó)教育部.教育部關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見(jiàn)[EB/OL].（2019-10-12）[2022-10-12].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191011_402759.html？from=groupmess?

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[4] 中華人民共和國(guó)中央人民政府.中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》[EB/OL].（2019-02-23）[2022-10-12].https：//www.gov.cn/xinwen/2019-02/23/content_5367987.htm.

[5] 中華人民共和國(guó)中央人民政府.發(fā)展改革委 糧食和儲(chǔ)備局 教育部 人力資源社會(huì)保障部關(guān)于“人才興糧”的實(shí)施意見(jiàn)[EB/OL].（2018-05-03）[2022-10-12].https：//www.gov.cn/gongbao/content/2018/content_532309

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[6］ 田雙起，王新偉，婁海偉，等.糧食工程專業(yè)課程思政路徑探索：以“糧食加工副產(chǎn)物綜合利用”課程為例[J].科教文匯（下旬刊），2021（18）：86-87.

[7］ 萬(wàn)然，李志謙，張郎郎，等.“新農(nóng)科”背景下“試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析”課程教學(xué)模式改革的思考[J].教育教學(xué)論壇，2021（32）：55-58.

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[10］ 黃敬如，呂衛(wèi)民，趙汝巖，等.“如鹽入水、有味無(wú)痕”式課程思政探索與實(shí)踐：以“系統(tǒng)工程”課程為視角[J].教育教學(xué)論壇，2021（32）：87-90.

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［責(zé)任編輯：蘇祎穎］