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摘要:“食品工厂设计基础”是一门面向食品科学与工程专业学生开设的必修课程。在工程教育认证背景下,结合“食品工厂设计基础”课程的教学现状和存在问题,从增强教师工程实践能力、优化课程内容、创新教学模式、完善考核体系等方面进行改革与探索,以期提高学生的实践能力和工程素质。
关键词:食品工厂设计基础;工程教育认证;教学改革
工程教育认证是基于学生学习产出(Out-comes-basedEducation,OBE)的教育模式,具体来说,是以培养目标和毕业要求为导向,借助完善的课程体系和考核方式,全面提高学生的学习和实践能力[1]。2016年6月中国成为《华盛顿协议》正式成员,这标志着我国工程教育质量得到国际认可,工程教育国际化迈出重要步伐。新时期,在“人才强国”“乡村振兴”国家战略的大背景下,仲恺农业工程学院正在围绕食品科学与工程专业积极开展工程教育专业认证工作,以期提高学生的实践能力和工程素质。“食品工厂设计基础”作为一门面向食品科学与工程专业学生开设的必修课程,具有较强的开放性和系统性,注重培养学生的创新和实践能力,是体现工程教育认证理念的重要支撑课程[2]。通过该课程的学习,要求学生基本掌握食品工厂的设计原则和方法,具备一定的工程实践能力。然而,现阶段的课程对于培养学生工程能力还存在着不足,主要体现在4个方面:①“食品工厂设计基础”是一门涉及“食品工艺学”“工程制图”“技术经济分析”等多学科的综合性课程,大部分学生缺乏扎实的理论储备,难以理解课程所涉及的知识点,这不利于达到预期教学效果;②该课程虽采用多媒体教学,但教学速度快、课堂内容多,导致学生缺少独立思考问题的时间;③课程实践性强,仅采用单一的理论课程讲授,难以激发学生的学习热情;④课程考核方式以闭卷考试为主,无法真实全面评估学生的掌握情况。针对这些问题,学校积极组织教学团队围绕该课程开展教学改革和探索,引导学生运用“食品工厂设计基础”知识分析和解决实际问题,培养符合工程教育认证的专业人才。
1提升教师工程实践能力
为满足学生训练基本技能及培养工程实践能力,这要求“食品工厂设计基础”任课教师既要有扎实的理论功底,又要有丰富的实践经验。从目前师资队伍的知识结构、能力需求来看,教师的工程能力亟待提高,具体可考虑从以下3个方面入手:①积极组织中青年教师参加技能培训,开展模拟演练和技能比赛,并邀请资深教师、教学名师给予指导,提升教师队伍的整体授课水平;②邀请企业或设计院专家就课程中的重难点进行讲解和答疑,围绕食品工厂设计中的最新案例和前沿理念开展交流和讨论,从而帮助青年教师理解课程内容、丰富教学方法;③定期选派教师到设计院参与食品工厂设计,扎根食品工厂学习锻炼,实现理论与实践相结合,提高教师队伍的实践能力和工程素质[3]。
2优化教学内容
“食品工厂设计基础”课程的主要内容包括基本建设程序、厂址选择、总平面图设计、食品工厂工艺设计、辅助部门、工厂运输、工厂卫生和全厂生活设施、公用系统、污水处理、基本建设概算、技术经济分析等。由于课程的专业性强,且涉及到大量的工程运算,以往“填鸭式”教学的理论性太强,课程内容以讲授原则和方法为主,缺少实践和案例分析。针对这一现状,优化教学内容显得尤为重要,具体参考以下2种方法:①根据工程教育认证理念,优化教学内容,重点讲解食品工艺设计、环境保护等章节,略讲公用系统等章节;②对于该课程涉及到的交叉课程,如“食品机械与设备”“食品工程原理”“工程制图”“食品安全与质量控制”等,在授课前应与其他教师沟通协调,合理删减或略讲重复性内容,分清内容主次并突出重难点[4]。例如,食品生产线及其机械设备是“食品机械与设备”课程的重点内容,与该课程重复,因此在教学时应略讲该部分涉及的理论,要更加关注该知识点在食品工厂设计中的实际应用,并辅以典型的工厂案例进行讲解。
3创新教学模式
根据工程认证理念,毕业学生应具备工程知识、问题分析、现代工具使用、沟通等方面能力。目前,由于受到实训设施的限制,“食品工厂设计基础”一直采用传统方式教学,缺乏工厂设计的实践环节,这不利于培养学生的实践和创新能力。在教学过程中,教师大多采用多媒体教学,存在教学速度快、信息量大等弊端,这不利于培养学生独立思考的能力。基于以上问题,应优化多媒体与传统教学的比例,给予学生充足的交流和思考时间。另外,采用多元化教学手段,融入视频、动画等激发学习兴趣;通过布置课外作业、观看视频等形式延伸课堂内容,学习工厂设计的先进作品和理念,开阔学生视野[5]。工程教育专业认证注重“理论结合实践”,而实践教学有助于提高学生的创新思维和实践能力。“食品工厂设计基础”课程的实践教学可采取以下3种方法:①利用学校或兄弟单位的中试车间和生产线,实地讲解对应的工艺流程、车间设计、设备选型、管道布置等知识和经验;②选择代表性的食品企业,采用情况介绍、现场问答等方式实施现场教学;③聘请校外导师,分批选派学生去企业或设计院进行实操训练,使学生全面学习食品工厂设计的工作流程和验收评价。
4完善考核体系
“食品工厂设计基础”课程的综合性、应用性很强,因此在考核中教师应着重考查学生的实践能力。然而,传统考试仅以教材中的知识点为主体,学生凭死记硬背就能取得高分,这并不能真实全面地反映学生对该课程的掌握情况。在工程教育认证专业背景下,成绩考核要与教学过程相结合,应提高平时成绩在综合成绩中所占的比例。这里提到的平时成绩并不局限于出勤率、课堂回答问题及课后作业完成情况,还要广泛纳入学生主动参与的环节,如学生分组讨论和PPT汇报等。此外,应提高实践考核的比例,可考虑单独开设“食品工厂课程设计”课程,结合广东当地食品企业确定选题,如年产量若干吨的食品企业的工厂设计,将学生按每小组4~6人划分,每组上交一份设计稿,包括设计说明书、工艺流程图、工厂总平面布置图、车间平面布置图等。作品上交后组织答辩,邀请设计院工程师、教师和学生代表作为评委,按照小组的完成情况、答辩表现、组员参与度给予点评,答辩后小组按修改意见提交设计稿,指导教师按学生的综合表现进行打分。通过理论学习结合实践应用,引导和督促学生掌握食品工厂设计的基本方法和专业技能。
5结语
“食品工厂设计基础”是食品科学与工程专业的核心专业课程,针对目前该课程存在的一些问题,基于工程教育专业认证理念与要求,对该课程从师资水平、教学内容、教学模式及考核体系等4个方面进行教学改革,这将有助于提高学生的实践能力和工程素质,培养出满足国家食品产业体系建设的高素质技能型人才。
作者:彭进明 刘帆 段邓乐 谢曦 刘东杰 王琴 肖更生 单位:仲恺农业工程学院 轻工食品学院