工程素質(zhì)教育背景下的食品工程原理課程教學(xué)改革與實(shí)踐

卓越工程人才是推進(jìn)新型工業(yè)化、加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力的重要戰(zhàn)略資源，加快建設(shè)發(fā)展新工科能夠促進(jìn)我國(guó)從工程教育大國(guó)走向工程教育強(qiáng)國(guó)。教育部等三部門聯(lián)合出臺(tái)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)》強(qiáng)調(diào)，要以新工科建設(shè)為重要抓手，持續(xù)深化工程教育改革，加快培養(yǎng)適應(yīng)和引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的卓越工程科技人才。本文基于新工科背景，運(yùn)用“問(wèn)題導(dǎo)向”和“產(chǎn)出導(dǎo)向”教育理念，按照工程認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)對(duì)食品工程原理課程內(nèi)容進(jìn)行解構(gòu)和重構(gòu)，采用“三位一體”的線上線下混合式教學(xué)模式，通過(guò)“賽教結(jié)合”、校企合作協(xié)同育人和工匠精神培育等舉措，合力培養(yǎng)具有工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的新時(shí)代卓越工程師，以期為應(yīng)用型本科院校的食品類教學(xué)改革提供借鑒。

一、食品工程原理課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

（一）課程的理論性、工程性強(qiáng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性不足

傳統(tǒng)的食品工程原理課程教學(xué)以教師為主導(dǎo)，注重知識(shí)的系統(tǒng)性和完整性，確保學(xué)生能夠全面、深入地掌握學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)，但該課程的理論內(nèi)容抽象且復(fù)雜，需要學(xué)生具備較高的邏輯推理能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，因此要重視從傳統(tǒng)的“以教師為中心”向“以學(xué)生為中心”進(jìn)行轉(zhuǎn)變，把學(xué)生放在主體地位，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，使學(xué)法與教法在教學(xué)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)結(jié)合。

另外，當(dāng)前的教學(xué)評(píng)價(jià)形式過(guò)于單一，主要依賴于學(xué)生的卷面成績(jī)，無(wú)法全方位反映學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的真實(shí)狀況，如參與程度、創(chuàng)新精神、解決實(shí)際問(wèn)題的能力等。因此，教學(xué)評(píng)價(jià)形式需從傳統(tǒng)的重成績(jī)轉(zhuǎn)向重過(guò)程，重視學(xué)生的主體地位，充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)作用，鼓勵(lì)學(xué)生之間充分合作與交流，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，這既是工程教育認(rèn)證和新工科建設(shè)的要求，也是應(yīng)用型高校教學(xué)改革的重點(diǎn)。

（二）學(xué)生的工程實(shí)踐能力較弱，以賽促學(xué)達(dá)成度不高

隨著“中國(guó)制造2025”戰(zhàn)略的穩(wěn)步推進(jìn)，中國(guó)食品行業(yè)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，智能裝備、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等面向未來(lái)的通用技術(shù)正在深刻改變食品行業(yè)的發(fā)展格局和方向。傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往側(cè)重于基礎(chǔ)工程知識(shí)和計(jì)算技能的傳授，忽視了學(xué)生工程能力中的全局觀、創(chuàng)新性思維、協(xié)作精神等實(shí)際應(yīng)用能力的培養(yǎng)。而工程實(shí)踐是食品類人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的主要方法和手段，如果缺少工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，學(xué)生就很難具備工程倫理、責(zé)任心、溝通能力等職業(yè)素養(yǎng)，會(huì)嚴(yán)重影響學(xué)生綜合能力的發(fā)展。

食品工程原理課程有較強(qiáng)的工程實(shí)踐特點(diǎn)，但從傳統(tǒng)教學(xué)模式與作業(yè)設(shè)計(jì)形式來(lái)看，學(xué)生缺乏工程實(shí)踐場(chǎng)景。在應(yīng)用型本科院校，實(shí)踐教學(xué)場(chǎng)地和設(shè)備較少，學(xué)生雖然通過(guò)認(rèn)知實(shí)習(xí)、社會(huì)實(shí)踐等進(jìn)行了企業(yè)參觀和短期的實(shí)習(xí)，了解了食品工業(yè)流程和技術(shù)細(xì)節(jié)，工程實(shí)踐能力有所提升，但未深入進(jìn)行不同場(chǎng)景下的實(shí)際操作，團(tuán)隊(duì)協(xié)作和創(chuàng)新思維方面的能力比較欠缺，這也是目前各高校人才培養(yǎng)過(guò)程中普遍存在的薄弱環(huán)節(jié)。

（三）校企合作不夠深入，聯(lián)合培養(yǎng)效果不佳

傳統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容的時(shí)效性、實(shí)用性和適應(yīng)性存在一定的滯后性，未將先進(jìn)的管理理念、技術(shù)、設(shè)備等融入課堂教學(xué)過(guò)程中，無(wú)法實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型本科院校的辦學(xué)宗旨。隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)需求的變化，食品加工技術(shù)面臨著新的趨勢(shì)、新的挑戰(zhàn)、新的機(jī)遇，人工智能機(jī)器人、物流智能控制系統(tǒng)等現(xiàn)代食品行業(yè)的智能裝備發(fā)展迅速，但應(yīng)用型地方院校辦學(xué)條件有限，缺乏資金和教學(xué)資源，也沒(méi)有符合院校實(shí)際的校企合作伙伴等。因此，這些院校迫切需要政府和教育部門的政策支持，亟需優(yōu)化教學(xué)資源配置，并與相關(guān)企業(yè)合作打造滿足智慧食品加工技術(shù)人才培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)習(xí)基地。

如今，先進(jìn)的食品加工技術(shù)、智能化的加工設(shè)備等不斷涌現(xiàn)，卓越工程師的培養(yǎng)必須注重實(shí)踐技能的訓(xùn)練，具備將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作技術(shù)的能力，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力，這些都離不開(kāi)校企聯(lián)合培養(yǎng)。因此，應(yīng)用型高校教學(xué)改革的重中之重在于將企業(yè)為學(xué)生提供實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)、學(xué)校為企業(yè)提供講座等簡(jiǎn)單的校企合作，提升到企業(yè)有效參與人才培養(yǎng)目標(biāo)制定、課程建設(shè)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目孵化的更高層面。

（四）工匠精神的滲透不夠深入，培育路徑較窄

工匠精神作為一種精神驅(qū)動(dòng)力，能夠時(shí)刻激勵(lì)學(xué)生敬業(yè)、精益、專注，強(qiáng)化學(xué)生的認(rèn)同感，促使其不斷提升自我、追求卓越，樹(shù)立良好的價(jià)值觀、人生觀、職業(yè)觀。在新時(shí)代大力弘揚(yáng)工匠精神，對(duì)于推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展、實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)具有重要意義。我國(guó)制造業(yè)大而不強(qiáng)，轉(zhuǎn)型升級(jí)迫在眉睫，關(guān)鍵在于提高創(chuàng)新能力，而工匠精神是助推創(chuàng)新的重要?jiǎng)恿Α?/p>

當(dāng)前高校學(xué)生物質(zhì)生活豐富，但缺乏吃苦耐勞、勇于創(chuàng)新的精神；渴望學(xué)習(xí)一技之長(zhǎng)，但缺乏職業(yè)認(rèn)同感；在網(wǎng)絡(luò)、社交媒體的影響下，人生觀、價(jià)值觀尚未成熟，可塑性強(qiáng)，亟需正向引導(dǎo)。通過(guò)高校教學(xué)改革，對(duì)學(xué)生進(jìn)行工匠精神的教育，是培育學(xué)生技術(shù)成才、技術(shù)報(bào)國(guó)的有效途徑，是培養(yǎng)卓越工程師的必經(jīng)之路，對(duì)于實(shí)現(xiàn)個(gè)人和社會(huì)的進(jìn)步都具有重要意義。

二、食品工程原理課程教學(xué)改革與實(shí)踐

（一）制定混合式教學(xué)方案，構(gòu)建“三位一體”的教學(xué)模式

針對(duì)專業(yè)特點(diǎn)與學(xué)生的基礎(chǔ)情況，收集符合學(xué)生后續(xù)發(fā)展的食品工程原理課程網(wǎng)上授課資源，制作和優(yōu)化教學(xué)資料，制定食品工程原理課程混合式教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)教學(xué)方案。利用“超星學(xué)習(xí)通”等現(xiàn)代教育教學(xué)技術(shù)平臺(tái)，把傳統(tǒng)單一的教學(xué)模式優(yōu)化為課前預(yù)習(xí)、課中授課、課后復(fù)習(xí)“三位一體”的新模式，如圖1所示。

課前預(yù)習(xí)，采用課本教材和現(xiàn)代教育教學(xué)技術(shù)平臺(tái)相結(jié)合的方式，利用視頻資料更直觀地展示知識(shí)點(diǎn)，使學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容有初步的感性認(rèn)知。課中面授，教師為學(xué)生學(xué)習(xí)食品工程原理課程提供直觀的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，根據(jù)學(xué)生的面部表情和肢體語(yǔ)言等非語(yǔ)言線索，判斷學(xué)生的理解程度，并提供個(gè)性化的指導(dǎo)。學(xué)生可以在課堂上與同伴交流、協(xié)作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作和社交技能，并通過(guò)彼此對(duì)基本原理、實(shí)驗(yàn)技能和工藝設(shè)計(jì)計(jì)算知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用與交流探討，實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際，建立工程觀點(diǎn)，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。課后復(fù)習(xí)，采用問(wèn)題討論和拓展知識(shí)相結(jié)合的方式，解決師生答疑必須面對(duì)面交流、受時(shí)間和空間限制的弊端，能夠更加便捷地幫助學(xué)生查漏補(bǔ)缺。這種“三位一體”的新模式充分發(fā)揮了利用信息化資源授課和傳統(tǒng)面授教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程由易到難、循序漸進(jìn)，構(gòu)成了一個(gè)相互依存、相互補(bǔ)充、相互滲透、相互促進(jìn)的有機(jī)整體。

（二）教學(xué)方式與時(shí)俱進(jìn)，以賽促學(xué)、以賽促教

應(yīng)用型高校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育具有綜合性、實(shí)踐性、創(chuàng)造性等顯著特征，賽教結(jié)合是提升創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育質(zhì)量的重要路徑，也是構(gòu)建長(zhǎng)效激勵(lì)機(jī)制的有效手段。桂林旅游學(xué)院組織學(xué)生積極參與“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”中國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計(jì)劃競(jìng)賽、全國(guó)食品專業(yè)工程實(shí)踐訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽等。這些競(jìng)賽可以促使學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為工程實(shí)踐技能，培養(yǎng)他們運(yùn)用創(chuàng)新思維解決實(shí)際問(wèn)題的能力，還能夠激發(fā)他們的創(chuàng)造力和想象力。學(xué)生和其他院校的競(jìng)賽者進(jìn)行知識(shí)和能力水平的比拼，既開(kāi)拓了視野，增長(zhǎng)了見(jiàn)識(shí)，又達(dá)到了以賽促學(xué)、以賽促教的效果。為解決工程實(shí)踐場(chǎng)地不足的問(wèn)題，食品科學(xué)與工程專業(yè)正在進(jìn)行虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)的試用和采購(gòu)，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行食品工廠的沉浸式體驗(yàn)，深入了解和掌握食品工業(yè)流程和技術(shù)細(xì)節(jié)，并進(jìn)行各種工序的實(shí)驗(yàn)和操作。

（三）強(qiáng)化校企合作，共同培養(yǎng)卓越工程師

校企合作是一種有效的教育模式，能夠?yàn)閷W(xué)生提供更加真實(shí)、生動(dòng)的實(shí)踐環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的提升。本課程通過(guò)整合學(xué)校和企業(yè)的資源，建立有效的溝通合作機(jī)制，明確培養(yǎng)目標(biāo)和設(shè)計(jì)方案，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和完善評(píng)價(jià)體系等，能夠更大程度地培養(yǎng)出兼具創(chuàng)新思維和實(shí)操技能的卓越工程師。在實(shí)踐驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新方面，學(xué)院和正大集團(tuán)、益海嘉里有限公司共同討論制定詳細(xì)的培養(yǎng)方案，明確培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、實(shí)踐環(huán)節(jié)等關(guān)鍵板塊，確保培養(yǎng)出的學(xué)生符合企業(yè)實(shí)際需求；和食品相關(guān)企業(yè)共建不同地區(qū)的實(shí)踐基地，為學(xué)生提供更為方便的實(shí)踐機(jī)會(huì)；和企業(yè)共享師資力量，邀請(qǐng)正大集團(tuán)和益海嘉里有限公司的專家和技術(shù)人員到學(xué)校授課或開(kāi)設(shè)講座，學(xué)校的教師也可以參與企業(yè)的培訓(xùn)和研發(fā)，為企業(yè)提供可靠的技術(shù)支持，實(shí)現(xiàn)互利共贏。

（四）深化立德樹(shù)人根本任務(wù)，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的工匠精神

立德樹(shù)人是高校教育教學(xué)的根本任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神、激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國(guó)的擔(dān)當(dāng)是高校的責(zé)任與使命。應(yīng)用型本科高校作為培育卓越工程師的教學(xué)基地，教學(xué)改革的重點(diǎn)任務(wù)是培養(yǎng)食品類從業(yè)者在食品制作過(guò)程中追求卓越、注重細(xì)節(jié)、精益求精、不斷創(chuàng)新，并以高度的責(zé)任感和專業(yè)精神為社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)安全的食品。一方面，教師可在知識(shí)講解中穿插行業(yè)相關(guān)背景文化知識(shí)。例如，講解食品工業(yè)保鮮知識(shí)點(diǎn)時(shí)，結(jié)合學(xué)生的飲食喜好，講述以“十一年來(lái)只為做出一根健康辣條”為職業(yè)目標(biāo)的王盛莉的故事，王盛莉先后榮獲“平江縣首屆享受政府特殊津貼專家” “岳陽(yáng)市政府特殊津貼專家”“巴陵工匠”等稱號(hào)，讓學(xué)生通過(guò)鮮活的工匠人物獲得職業(yè)認(rèn)同感，培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神和追求卓越的創(chuàng)新精神。另一方面，教師在教學(xué)和實(shí)踐過(guò)程中要用科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、精益求精的態(tài)度去備課和授課，以身作則，樹(shù)立良好的師德師風(fēng)，以師風(fēng)促學(xué)風(fēng)，落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù)。