郭志明，陳全勝，鄒小波，馬海樂

（江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮(zhèn)江　212013）

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“食品加工機械與設(shè)備”精品課程建設(shè)探析

郭志明，陳全勝，鄒小波，馬海樂

（江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮(zhèn)江212013）

摘要：“食品加工機械與設(shè)備”是食品科學與工程專業(yè)的核心課程，是該專業(yè)實現(xiàn)工程型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要陣地。以食品加工設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理、主要構(gòu)件及應用為主線，結(jié)合江蘇大學“食品加工機械與設(shè)備”2008國家級精品課程和2012國家級精品資源共享課建設(shè)情況，進行課程內(nèi)容體系建設(shè)與改革，優(yōu)化教學內(nèi)容，改進教學方法，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，以工程素質(zhì)能力為核心構(gòu)建教學體系，以期培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)扎實、工程素質(zhì)能力強的應用復合型人才，滿足我國食品產(chǎn)業(yè)在工業(yè)化、自動化、智能化水平不斷提高的新形勢下日益發(fā)展的人才需求。

關(guān)鍵詞：食品加工機械與設(shè)備；課程建設(shè)，教學改革

江蘇大學的食品科學與工程專業(yè)辦學目標是培養(yǎng)基礎(chǔ)寬厚，知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的高級專業(yè)技術(shù)人才，造就一批具有國際視野、求真務(wù)實、開拓創(chuàng)新的工程精英和社會中堅?！笆称芳庸C械與設(shè)備”是食品科學與工程專業(yè)學生進行工程知識學習與訓練的核心課程之一，也是江蘇大學食品本科專業(yè)最具特色和重點建設(shè)的課程。本課程的目的和任務(wù)是講授各類食品加工機械與設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)和性能、參數(shù)的確定與選擇、自動控制的應用及設(shè)備選型和使用等內(nèi)容，并有重點地介紹典型食品廠生產(chǎn)線的配套和生產(chǎn)設(shè)備的安裝、維護、檢修技術(shù)，增強學生的動手能力與創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生的工程素質(zhì)[1-2]。江蘇大學“食品加工機械與設(shè)備”課程教學組不斷探索、改革和創(chuàng)新，在該領(lǐng)域具有很高的科研和教學水平?！笆称芳庸C械與設(shè)備”于2008年獲批“國家級精品課程”，于2012年獲批教育部首批“國家級精品資源共享課”[3]。

食品科學與工程專業(yè)是生命科學和工程科學的重要組成部分，也是銜接生命科學和工程科學之間的重要橋梁。世界各國特別是經(jīng)濟發(fā)達國家，都把食品工業(yè)擺在優(yōu)先發(fā)展的位置。食品工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要組成部分，多年來食品工業(yè)總產(chǎn)值一直位居國民經(jīng)濟總量的第一位，食品工業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展對我國國民經(jīng)濟快速發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義[4]。隨著科學技術(shù)的進步和食品工業(yè)的快速發(fā)展，對食品類專業(yè)高級人才的需求也在不斷發(fā)生變化[5]。目前，我國已有269所高校開設(shè)有食品科學與工程專業(yè)，為食品工業(yè)的健康發(fā)展提供了重要的人才保障。但食品科學與工程專業(yè)在人才培養(yǎng)過程中“重科學、輕工程”的現(xiàn)象較為普遍，人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)需求嚴重脫節(jié)[6]。高等教育的目標和重點，正向培養(yǎng)具有扎實工程技術(shù)能力和良好科學素質(zhì)的創(chuàng)新型人才方向調(diào)整?！笆称芳庸C械與設(shè)備”是一門理論與實踐緊密聯(lián)系的課程，是培養(yǎng)食品類專業(yè)學生工程能力最為相關(guān)的課程[7]?！笆称芳庸C械與裝備”課程教學團隊在國家精品課程和國家精品資源共享課的建設(shè)過程中，以科學發(fā)展觀為指導，面向產(chǎn)業(yè)需求，以改革創(chuàng)新推動課程建設(shè)，加大素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的力度，充分發(fā)揮實踐教學在學生工程能力培養(yǎng)與訓練過程中的作用。

1　課程建設(shè)原則

1.1面向產(chǎn)業(yè)，突出需求

我國政府實施制造強國戰(zhàn)略，第1個十年的行動綱領(lǐng)《中國制造2025》中提出，堅持“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針。明確加快食品、機械等行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的智能化改造，提高精準制造、敏捷制造能力；加快食品、農(nóng)藥等重點行業(yè)智能檢測監(jiān)管體系建設(shè)，提高智能化水平。堅持把人才作為建設(shè)制造強國的根本，加快培養(yǎng)制造業(yè)發(fā)展急需的專業(yè)技術(shù)人才。隨著我國經(jīng)濟常態(tài)化、“一帶一路”的戰(zhàn)略發(fā)展，在智能化、信息化、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、智慧工廠、工業(yè)4.0等技術(shù)方向的引領(lǐng)下，食品工業(yè)升級，智能制造將成為企業(yè)核心競爭力，我國食品工業(yè)迫切需要創(chuàng)新型食品工程專業(yè)人才[8]。“食品加工機械與設(shè)備”課程在課程建設(shè)和教學實踐中緊密圍繞制造強國戰(zhàn)略，面向食品產(chǎn)業(yè)需求，在創(chuàng)新專業(yè)人才培養(yǎng)上從點滴做起，為新常態(tài)下我國食品經(jīng)濟和社會持續(xù)發(fā)展提供人才支撐和源頭引領(lǐng)。

1.2面向工程，強化特色

“食品加工機械與設(shè)備”是食品專業(yè)的核心課程，其課程建設(shè)與改革應根據(jù)食品專業(yè)的人才培養(yǎng)目標，面向工程，加強學生的動手能力、工程實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與教育，做到教學、科研和實踐的有機結(jié)合，不斷豐富實踐教學的內(nèi)容、方式和途徑，以有效提高學生的工程素質(zhì)。江蘇大學的前身是鎮(zhèn)江農(nóng)業(yè)機械學院，先后更名為江蘇工學院、江蘇理工大學，是一個有著濃厚的機械和工程背景的高校。發(fā)揮工科優(yōu)勢，秉承為農(nóng)服務(wù)的辦學傳統(tǒng)，堅持“工中有農(nóng)，以工支農(nóng)”的辦學特色，是該校的辦學定位；堅持“大工程教育”，努力培養(yǎng)學生工程創(chuàng)新能力，是全校長期辦學實踐過程中積淀形成的辦學理念。從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”，從制造業(yè)大國到制造業(yè)強國，我國需要大批工程技術(shù)領(lǐng)域的拔尖創(chuàng)新人才。食品裝備制造業(yè)是為食品工業(yè)提供技術(shù)裝備的重要產(chǎn)業(yè)，也是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)高端裝備制造業(yè)的重要組成部分。食品裝備是食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和基本保障，承載著提高食品加工效率、保障食品品質(zhì)、有效利用的責任，是食品產(chǎn)業(yè)體系不可分割的重要組成部分，亟需加強食品學科建設(shè)和人才培養(yǎng)，對此，食品加工機械與設(shè)備課程肩負著重要使命。

1.3面向?qū)W生，提升素質(zhì)

學生是學習的主體，教師是學習活動的組織者和引導者。尊重學生的主體地位，信任、理解學生，創(chuàng)造寬松和諧的學習氛圍，使學生積極主動地參與到學習活動中，充分發(fā)揮學生的主體作用?！笆称芳庸C械與設(shè)備”是一門本科教學與科學研究密切相關(guān)、實踐性很強的專業(yè)課程，該課程是本專業(yè)實現(xiàn)工程型創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要陣地。針對食品專業(yè)學生機械基礎(chǔ)相對弱的現(xiàn)狀，重點講授難點和疑點問題，充分發(fā)揮實例教學法、啟發(fā)式、互動式等多種教學法的長處，培養(yǎng)學生工程實踐能力。人才培養(yǎng)質(zhì)量是高等教育質(zhì)量的首要體現(xiàn)，是高校生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。培養(yǎng)的人才符合企業(yè)多樣化和發(fā)展性需求，需要大批基礎(chǔ)理論扎實、實踐能力強、可直接參與一線生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新，解決企業(yè)實際工程技術(shù)問題的高素質(zhì)應用型人才。在“食品加工機械與設(shè)備”課程建設(shè)過程，在食品科學與工程卓越工程師培養(yǎng)上，充分發(fā)揮本校的人才培養(yǎng)與優(yōu)勢，量身定做，注重工程人才的理論素質(zhì)和科研能力培養(yǎng)，注重工程人才的實際應用能力的培養(yǎng)。

2　教學內(nèi)容體系改革與實踐

2.1課堂教學模式及多媒體設(shè)計

寬口徑的教育思想，雖然擴大了學生的知識面、增加了學生的就業(yè)機會，但是許多基礎(chǔ)課學時削減，造成學生對專業(yè)課的理解難度加大。就本專業(yè)而言，將機械制圖、機械設(shè)計（機械原理和機械零件）學時的縮減，造成學生空間想象力變差，對食品機械的內(nèi)部構(gòu)造、工作原理和機械性能等難以理解。對此，充分利用課堂45 min，利用多媒體的展示優(yōu)勢，開展教學模式和媒體設(shè)計研究，具體措施包括：①對結(jié)構(gòu)或原理比較復雜的食品機械和設(shè)備，利用多媒體Flash技術(shù)編制動畫，真實形象地展示食品機械的工作過程；②在盡可能的情況下，采用“實物圖、原理圖、結(jié)構(gòu)圖”3張圖同時講解，部分細節(jié)進行放大，使學生對比了解機器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)；③采取“加工系統(tǒng)→機組→單機→部件”逐級深入的案例方式，增加學生對單一機械的理解。

2.2課程講授方式與講授內(nèi)容的改革

目前，課堂教學中我國傳統(tǒng)的關(guān)注知識點的教學模式，只是強調(diào)知識傳授，忽視了知識應用、研究方法、技術(shù)創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)，這正是中西方教育存在的最大的差異，最終學生的應試能力很強，創(chuàng)新能力、運用知識的能力嚴重不足。對此，教學組突破傳統(tǒng)的教學模式，50%～70%的內(nèi)容由教師結(jié)合自己的科研工作講授，最大限度地將自己的科研方法、體會、創(chuàng)新技能，通過科研案例的方式傳授給學生；30%～50%的內(nèi)容介紹教材的其他教學內(nèi)容。為了滿足上述要求，聘請有豐富科學研究、產(chǎn)品開發(fā)、技術(shù)推廣經(jīng)驗的師資進入教學團隊，取其所長，作為主講教師或者作為講座教師，特邀安排與其研究課題密切相關(guān)的章節(jié)組織教學活動。在課堂教學中，講授形式多樣非常重要，除了“原理→傳動→結(jié)構(gòu)→功能”的基本講授路線外，通過前沿講座、動畫視頻、參與式教學等形式，改善教學效果。引導學生利用食品機械企業(yè)商業(yè)網(wǎng)站展現(xiàn)其產(chǎn)品的資源，增加學生對產(chǎn)品構(gòu)造的理解。

2.3基于創(chuàng)新引導考核方式的改革實踐

傳統(tǒng)的考試方式，只能提高學生的應試能力，實際創(chuàng)新和運用知識的能力不足。為了激發(fā)學生主動學習、創(chuàng)造性學習、帶著問題學習的積極性，教師在上課的第一節(jié)，給學生布置了如下的創(chuàng)新考題：①指出現(xiàn)有的食品機械在結(jié)構(gòu)和功能上存在的不足，并提出改進方案；②想象一種新功能的食品機械，并設(shè)計出其結(jié)構(gòu)；③對最感興趣的傳統(tǒng)食品提出工業(yè)化的技術(shù)方案。學生任選一個，在平時的學習中完成，所得分數(shù)計入課程成績。該題目的分數(shù)為25分，如果做得特別優(yōu)秀，還可以增加分數(shù)。通過創(chuàng)新能力考核，學術(shù)可發(fā)散思維，培養(yǎng)工程創(chuàng)新能力。已經(jīng)在6屆學生中開展了該考試方式的實踐，其中12%的學生成績達到25分及以上，取得了顯著的效果，學生主動思考、積極創(chuàng)新的能力顯著提高。

3　教學資源與團隊建設(shè)

3.1教材選用與建設(shè)

該課程選用的教材由其課程教學團隊的主講教師主編，2本均為行業(yè)內(nèi)公認的優(yōu)秀教材，都被列入“十一五”和“十二五”普通高等教育國家級規(guī)劃教材。陳斌教授主編的《食品加工機械與設(shè)備》 （機械工業(yè)出版社出版）在內(nèi)容上做了精選和提煉，刪除了繁瑣和次要的內(nèi)容，著重闡明每種機械的工作原理和使用、選型中的注意事項，內(nèi)容緊密結(jié)合工程應用，使學生能學以致用。馬海樂教授主編的《食品機械與設(shè)備》 （中國農(nóng)業(yè)出版社出版），在經(jīng)典內(nèi)容與高新技術(shù)進展的結(jié)合方面進行了大膽的嘗試，除了突出介紹食品工業(yè)生產(chǎn)中常用食品機械與設(shè)備外，盡可能反映近年來食品加工裝備行業(yè)涌現(xiàn)出的新成果、新產(chǎn)品。本課程團隊對2本教材反復多次修訂，目前均為第2版，成為國內(nèi)高校食品機械類課程的首選教材，也是國家精品課程的重要支撐內(nèi)容。

3.2輔助教學資源建設(shè)

為豐富教學手段，對學生進行多視角、大容量的信息傳輸?shù)慕虒W探索，開展充分利用多媒體、課程網(wǎng)絡(luò)化的多元立體化教學模式，將多種教學資源、教學方法和教學手段融入教學全過程，以教學資源為平臺，動用所有教學要素，立體化、全方位地將學與教融為一體。在輔助教學資源過程中，充分發(fā)揮教學特色，在多媒體課件的創(chuàng)作上，剖視食品加工機械設(shè)備，并讓設(shè)備動起來，使學生對比了解機器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，逐級深入方式。教學過程將主講教師科研中實際應用的案例展示給學生，增加學生對單一機械的理解。在課程網(wǎng)絡(luò)化教學方面，教學組自行建設(shè)了課程網(wǎng)站（http://jpkc.ujs.edu.cn/spxy），在改版中增加了在線學習、互動平臺、教學交流、教學資源等欄目，更有利于學生課外學習。作為國家精品資源共享課（http://www.icourses.cn/coursestatic/ course_3418.html），共享資源包括演示文稿、教學課件、教學錄像、習題作業(yè)、試卷等109項，課程面向食品類師生，在建設(shè)初期，該課程訪問量達3 690人次。在教學資源建設(shè)過程，不斷完善課程的多媒體課件制作、試題庫建設(shè)、實驗實習設(shè)置等關(guān)鍵性工作，優(yōu)化共享資源，服務(wù)于食品類專業(yè)學生。

3.3教學團隊建設(shè)

為了更好地完成“食品加工機械與裝備”精品課程的教學目標和建設(shè)任務(wù)，通過優(yōu)化措施組建由教學水平高、學術(shù)造詣深的學科帶頭人領(lǐng)銜與負責，知識結(jié)構(gòu)與年齡結(jié)構(gòu)合理，能經(jīng)常性開展教學研究的教學團隊。課程教學團隊以中青年骨干教師為主體，由教授、副教授、講師、實驗師組成金字塔式的教學隊伍，成員的學歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)、知識結(jié)構(gòu)等相對優(yōu)化，成員中既有擁有多年教學經(jīng)驗的教師，又有從事過多年工程實踐工作的教師，還有朝氣蓬勃的新生力量。食品物理加工技術(shù)及裝備專業(yè)的帶頭人馬海樂院長為課程負責人，教學組由9人組成，其中8人具有博士學位，7人具有機械工程類專業(yè)背景，屬于“食品+機械”復合型人才。通過教學觀摩、教學研討、教學沙龍等多種形式幫助團隊成員提升教學水平，提高教學質(zhì)量。

3.4科研資源反哺教學

在教學過程中，由于實際投入不足，教學用實驗設(shè)備更新緩慢，嚴重影響著實踐教學環(huán)節(jié)的質(zhì)量。為此，充分利用學院教師在科研中自主研制的設(shè)備，尤其是一些處于國際先進水平的食品加工設(shè)備，提高實踐教學的先進性。多年來，課程組不斷將科研與工程實踐中獲得的前沿技術(shù)應用于該課程教學和實踐中，以科研帶動理論和實踐教學。在科研技術(shù)攻關(guān)方面取得多項成果，還在企業(yè)得到較為廣泛的推廣和應用，以此為依托建立了穩(wěn)定的課程實踐教學基地，豐富的科技成果為學生在課程領(lǐng)域開展科研創(chuàng)新性實驗和課外科技活動提供了條件，豐富了教學內(nèi)容改革的內(nèi)涵。如江蘇大學在農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)快速無損檢測技術(shù)設(shè)備、超聲輔助提取/酶解技術(shù)設(shè)備、超臨界CO2萃取技術(shù)設(shè)備、食品生物發(fā)酵技術(shù)設(shè)備的研制與開發(fā)方面成績顯著，近年來研制的30余臺設(shè)備，在該課程的教學中發(fā)揮了重要的作用。

4　進一步建設(shè)思路

“食品加工機械與設(shè)備”課程的建設(shè)和改革與專業(yè)深化的建設(shè)和改革同步，強化工程實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，完善質(zhì)量跟蹤、信息反饋、技術(shù)更新?！笆称芳庸C械與設(shè)備”課程建設(shè)以應用復合型食品工程技術(shù)人才培養(yǎng)為目標，培養(yǎng)學生工程創(chuàng)新能力和工程實踐能力，精品課程的建設(shè)既是一項系統(tǒng)工程，又是一項必須與時俱進、不斷改革、不斷完善的具體工作。

（1）不斷完善多媒體課件，由于食品加工機械與設(shè)備內(nèi)容龐雜、信息量大，非常適合采用多媒體授課，因此必須注重課件內(nèi)容的不斷更新，緊跟學科前沿，及時引入食品加工裝備產(chǎn)業(yè)的新工藝、新技術(shù)、新方法與新裝備，不斷完善多媒體課件。

（2）進一步加強教學團隊建設(shè)，建立起“老中青”相結(jié)合、“傳幫帶”一體化的梯隊建設(shè)體系，同時緊跟高等教育國際化潮流，引進國外先進工程教育理念，培養(yǎng)教師國際化視野，大力支持教師出國進修，訪名校、拜名師，全面提升教學團隊的教學水平和科研水平。

（3）開展“食品加工機械與設(shè)備”慕課、微課建設(shè)工作，創(chuàng)新教學方法和教學模式，推進本科生課堂教學改革，強化學生自主學習能力。

（4）重點強化學生工程設(shè)計能力訓練，進一步規(guī)范課程設(shè)計、實習環(huán)節(jié)的要求，以產(chǎn)學研合作平臺為基礎(chǔ)，結(jié)合企業(yè)實際需求，加強學生的工程素質(zhì)能力訓練。

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中圖分類號：G642.0

文獻標志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.06.022

文章編號：1671-9646（2016）06a-0075-04

收稿日期：2016-05-03

基金項目：江蘇大學高級人才啟動基金項目（15JDG169）；國家自然科學基金“食品加工機械與設(shè)備國家精品課程建設(shè)項目”（31501216）。

作者簡介：郭志明（1982— ），男，博士，講師，研究方向為食品加工機械與設(shè)備的教學和研究。

Exploration on the Excellent Course Construction of Food Processing Machinery and Equipment

GUO Zhiming，CHEN Quansheng，ZOU Xiaobo，MA Haile
（School of Food and Biological Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang，Jiangsu 212013，China）

Abstract：The course of Food Processing Machinery and Equipment is a core curriculum for the major of food science and engineering.Jiangsu University has made outstanding achievements in professional courses construction，and Food Processing Machinery and Equipment is honored as the National Quality Courses in 2008 and National Resource Sharing Course in 2012，respectively.In the course，structure and working principle of food processing equipment，main components and function，and typical application construct the basic teaching contents.Combined with Jiangsu University's quality course construction and teaching practices of Food Processing Machinery and Equipment，the curriculum content system construction and reform has been performed.In order to improve the teaching effect，many exploratory measures were taken by optimizing the teaching content， improving teaching methods， cultivating innovative thinking ability.It aims to cultivate applicationand interdisciplinary talents who possess solid professional foundation，engineering quality and ability.It is necessary enhance and strengthen practical teaching in the course of teaching reform，which can satisfy the need for the development of industrialization，automation，intelligent under the new situation.

Key words：Food Processing Machinery and Equipment；course construction；teaching reform