陳守江，汪振炯，王海鷗，王蓉蓉，張 偉

（南京曉莊學(xué)院食品科學(xué)學(xué)院，江蘇南京 211171）

“食品工廠設(shè)計(jì)”任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式探索

陳守江，汪振炯，王海鷗，王蓉蓉，張 偉

（南京曉莊學(xué)院食品科學(xué)學(xué)院，江蘇南京 211171）

“食品工廠設(shè)計(jì)”是食品科學(xué)與工程專業(yè)一門實(shí)踐性、工程性都很強(qiáng)的專業(yè)課程，學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)是該課程教學(xué)的重要目標(biāo)之一?；谛〗M協(xié)作的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式適合“食品工廠設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)特點(diǎn)，倡導(dǎo)學(xué)生自主式、探究式學(xué)習(xí)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。研究表明，基于小組協(xié)作的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式在“食品工廠設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中獲得初步成功，也達(dá)到了培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的預(yù)期效果。

食品工廠設(shè)計(jì)；小組協(xié)作；任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式

（School of Food Science， Nanjing Xiaozhuang University， Nanjing， Jiangsu 211171， China）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會(huì)迫切需要既懂理論，又精通實(shí)踐的復(fù)合型人才。這就要求當(dāng)今的大學(xué)生不僅要掌握較強(qiáng)的理論知識(shí)，還應(yīng)具備較強(qiáng)的實(shí)踐應(yīng)用能力[1]?？茖W(xué)的教學(xué)方法不僅要求學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得“知識(shí)”，而且要求學(xué)生在實(shí)踐中獲得“技能”，因此必須重視知識(shí)的學(xué)以致用，任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生[2]。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)是指由教師根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容提出任務(wù)，學(xué)生帶著具體任務(wù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并在課程結(jié)束時(shí)完成此項(xiàng)任務(wù)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法是一種新型的教學(xué)方法，教師是學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)設(shè)者、學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計(jì)者、學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者和指導(dǎo)者；學(xué)生通過自主探索，以及與學(xué)生之間的相互討論和協(xié)作，不僅可以加深對(duì)理論知識(shí)的掌握，而且可以增強(qiáng)實(shí)踐操作技能，并逐步培養(yǎng)起分析問題和解決問題的能力。

“食品工廠設(shè)計(jì)”是集知識(shí)和技能于一體、且綜合性和實(shí)踐性均很強(qiáng)的一門課程，通過該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生初步掌握食品工廠設(shè)計(jì)的基本程序和方法，掌握查閱各種設(shè)計(jì)相關(guān)資料及國(guó)家相關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的步驟和方法，結(jié)合課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)完成工程師綜合素質(zhì)的基本訓(xùn)練，并最終能夠獨(dú)立對(duì)某一工廠或車間設(shè)計(jì)任務(wù)開展設(shè)計(jì)工作。因此，學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)是“食品工廠設(shè)計(jì)”課程教學(xué)的重要目標(biāo)之一[3]，為達(dá)到這一目標(biāo)，就必須結(jié)合食品專業(yè)特點(diǎn)和行業(yè)實(shí)際，改革現(xiàn)行教學(xué)模式與方法，細(xì)化課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際工廠設(shè)計(jì)或車間設(shè)計(jì)的能力。

鑒于傳統(tǒng)教學(xué)中存在的不足，教師在“食品工廠設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中，以設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以課程設(shè)計(jì)為任務(wù)，引入了任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法，經(jīng)過幾屆學(xué)生的教學(xué)嘗試，獲得了較好的教學(xué)效果。

1 “食品工廠設(shè)計(jì)”教學(xué)中存在的問題

根據(jù)食品科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案及工程認(rèn)證的要求，食品專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該具有食品新產(chǎn)品研究與開發(fā)、食品工程設(shè)計(jì)與質(zhì)量控制及企業(yè)技術(shù)管理能力[4]。食品科學(xué)與工程專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證要求食品科學(xué)與工程專業(yè)的課程內(nèi)容應(yīng)該向工程方面傾斜，要求學(xué)生不僅要具有扎實(shí)的食品方面基礎(chǔ)和專業(yè)理論知識(shí)，而且要有食品工程方面的知識(shí)和技能[4]。目前，大多數(shù)高校開設(shè)的食品科學(xué)與工程專業(yè)，由于相關(guān)工程類課程設(shè)置比較薄弱，學(xué)生主要以畢業(yè)論文為主，畢業(yè)設(shè)計(jì)的比例嚴(yán)重不足或質(zhì)量不高，這與工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求存在一定的差距[5]。

傳統(tǒng)工科專業(yè)課的單純課堂授課模式，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適合當(dāng)今工科專業(yè)的發(fā)展。這種教學(xué)模式不僅枯燥無味，而且會(huì)導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力缺乏[6]。目前，許多高校的“食品工廠設(shè)計(jì)”課程教學(xué)內(nèi)容幾乎全部為課堂講授。課程的考核方式仍然以閉卷考試為主，而實(shí)踐教學(xué)即課程設(shè)計(jì)部分則往往放在課程結(jié)束之后或畢業(yè)實(shí)習(xí)階段完成。這種教學(xué)模式最主要的不足是將理論與實(shí)踐割裂開來，忽視了課程的綜合功能，使“食品工廠設(shè)計(jì)”課程的意義完全沒有得到體現(xiàn)[7]。

鑒于以上傳統(tǒng)教學(xué)方法所存在的問題，需要對(duì)“食品工廠設(shè)計(jì)”現(xiàn)行教學(xué)模式進(jìn)行改革，在教學(xué)中重視學(xué)生的工程意識(shí)培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增加設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。

2 “食品工廠設(shè)計(jì)”呼喚行之有效的教學(xué)方法

以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為核心的教學(xué)改革，促使了多種新的教學(xué)模式形成，任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)就是基于這種教學(xué)理念下一種新的教學(xué)模式[8]?！笆称饭S設(shè)計(jì)”課程引入任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式，為學(xué)生創(chuàng)造模擬現(xiàn)實(shí)食品工廠設(shè)計(jì)的情境，引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生積極運(yùn)用基本理論知識(shí)，通過集中參與教師精心設(shè)計(jì)的模擬現(xiàn)實(shí)情境設(shè)計(jì)任務(wù)，使“食品工廠設(shè)計(jì)”成為綜合技能課，設(shè)計(jì)過程中的設(shè)計(jì)方案由學(xué)生獨(dú)立思考，充分發(fā)揮了學(xué)生的想象力[9]，從而培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力、創(chuàng)新能力、工程意識(shí)，以及分析問題和解決問題的綜合能力。

在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，大多按照教材的章節(jié)順序組織教學(xué)內(nèi)容，而任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)則是以任務(wù)為主線來重新組織教學(xué)內(nèi)容。因此，在教學(xué)中，必須緊扣任務(wù)內(nèi)容，細(xì)化課程設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)。通過課堂講授，教師主要向?qū)W生介紹食品工廠設(shè)計(jì)工作所要達(dá)到的目標(biāo)及主要考核指標(biāo)。圍繞食品工廠設(shè)計(jì)要素介紹相關(guān)理論知識(shí)，通過案例教學(xué)創(chuàng)造與真實(shí)環(huán)境相近的場(chǎng)景，給學(xué)生提供親歷情境的機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)的興趣，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成完成任務(wù)所必備的技能。

3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式在“食品工廠設(shè)計(jì)”教學(xué)中的應(yīng)用

任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式是一種以學(xué)生為中心的先進(jìn)教學(xué)模式，指將一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的任務(wù)項(xiàng)目交給學(xué)生，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)的能力。“食品工廠設(shè)計(jì)”是與生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)的一門課程，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性，這使得結(jié)合實(shí)際模擬情境下的設(shè)計(jì)任務(wù)成為了可能。首先，教師通過對(duì)市場(chǎng)需求情況的調(diào)研，結(jié)合食品專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，擬定與實(shí)際生產(chǎn)相關(guān)的工廠設(shè)計(jì)題目，然后將學(xué)生分成若干小組，項(xiàng)目小組根據(jù)自己的興趣愛好選取對(duì)應(yīng)的工廠設(shè)計(jì)題目，根據(jù)指導(dǎo)教師下達(dá)的設(shè)計(jì)任務(wù)（主要產(chǎn)品和規(guī)模等）確定各組員工作內(nèi)容和目標(biāo)，之后各組員通過閱讀教材和查閱資料，獲取工廠設(shè)計(jì)過程中所需的知識(shí)，利用這些所學(xué)的知識(shí)自主完成設(shè)計(jì)任務(wù)，指導(dǎo)教師在學(xué)生設(shè)計(jì)過程中，定期為學(xué)生做咨詢、指導(dǎo)與解答疑難等工作。任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法的基本工作流程為明晰目標(biāo)→設(shè)計(jì)任務(wù)→任務(wù)實(shí)施→效果評(píng)價(jià)。

“食品工廠設(shè)計(jì)”課程主要是讓學(xué)生以設(shè)計(jì)小組形式模擬完成一家食品工廠的設(shè)計(jì)。由于設(shè)計(jì)任務(wù)的工作量較大，學(xué)生多以小組協(xié)作形式來完成任務(wù)，通常將班級(jí)學(xué)生劃分若干小組，每組3～4人，分工協(xié)作，共同完成一個(gè)設(shè)計(jì)題目。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生將課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合起來，如果是畢業(yè)設(shè)計(jì)，則必須是一人一題。

教師可結(jié)合當(dāng)?shù)厥称沸袠I(yè)現(xiàn)狀出題，如果由學(xué)生結(jié)合自身創(chuàng)業(yè)意向選題則更具有現(xiàn)實(shí)意義。因?yàn)閷W(xué)生是首次模擬設(shè)計(jì)，所以一般選擇以中小型建設(shè)規(guī)模的食品工廠較為合適。例如，將36人的班級(jí)人員分為焙烤食品廠、飲料廠和掛面廠3個(gè)大組，每組12人，每個(gè)大組分為4個(gè)小組，每組3人。同時(shí)，要求4個(gè)小組的年生產(chǎn)量分別為100，200，500，1 000×104t。由于每個(gè)小組的生產(chǎn)量、設(shè)計(jì)參數(shù)、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)選取不同，物料衡算、水電汽用量均不同，所選的設(shè)備型號(hào)及數(shù)量也有所差別[10]。所以，這種分組方式防止了類似小組的抄襲，提高了每位學(xué)生的動(dòng)手能力[11]。

在任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)中，教師布置任務(wù)后，設(shè)計(jì)小組成員首先要熟悉設(shè)計(jì)內(nèi)容，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)所需的相關(guān)基本理論知識(shí)，進(jìn)行一定深度的調(diào)查研究，確定生產(chǎn)規(guī)模，進(jìn)行廠址選擇，然后開展產(chǎn)品方案編寫、工藝流程設(shè)計(jì)，查閱資料、收集有關(guān)定額指標(biāo)、對(duì)食品工廠物料、水、電、汽等進(jìn)行衡算、對(duì)食品工廠設(shè)備進(jìn)行選型和計(jì)算、對(duì)主要生產(chǎn)車間進(jìn)行布置設(shè)計(jì)，以及用CAD制圖軟件繪制工廠總平面布置圖、工藝流程圖、生產(chǎn)車間平面布置圖等。同時(shí)，還需要對(duì)工廠建設(shè)投資進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析，如盈虧平衡點(diǎn)分析、投資回收期計(jì)算等。

為了完成設(shè)計(jì)任務(wù)，各設(shè)計(jì)小組需要主動(dòng)去查閱相關(guān)資料，甚至需要去相關(guān)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，學(xué)習(xí)主動(dòng)性被充分調(diào)動(dòng)起來，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。小組成員之間需要經(jīng)常性地進(jìn)行相互討論，這不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生之間的交流溝通能力，而且能夠有效地培養(yǎng)起小組成員間的協(xié)作意識(shí)及團(tuán)隊(duì)合作精神。

現(xiàn)行的考核方式主要包括平時(shí)成績(jī)和理論考試，不能客觀反映學(xué)生對(duì)該課程的真正掌握情況[12]。科學(xué)設(shè)計(jì)成績(jī)考核評(píng)定方法，對(duì)提高課程教學(xué)質(zhì)量有良好的促進(jìn)作用。由于引入了任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式，“食品工廠設(shè)計(jì)”課程總成績(jī)由過程考核（30%）、課程設(shè)計(jì)答辯考核（40%） 和期末考試（30%） 3個(gè)部分構(gòu)成。

（1） 過程考核。每一教學(xué)單元，教師布置單元實(shí)訓(xùn)任務(wù)，每個(gè)學(xué)生均要完成。

（2） 課程設(shè)計(jì)答辯考核。各設(shè)計(jì)小組在設(shè)計(jì)工作結(jié)束后，完成了工廠設(shè)計(jì)文件的撰寫和主要圖紙的繪制工作，利用課程的最后2節(jié)課進(jìn)行各小組的匯報(bào)和答辯。由教研室教師組成的評(píng)分組進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)提問、評(píng)分，最后由指導(dǎo)教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并形成記錄[13]。

（3） 期末閉卷考試。主要考查學(xué)生對(duì)于課程基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

這種綜合性的考核方式不僅考查了個(gè)人對(duì)知識(shí)的掌握程度，而且也考查了團(tuán)隊(duì)合作的成果。通過學(xué)生對(duì)該課程設(shè)計(jì)的深度參與，有利于提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力和工程實(shí)踐能力，從而為今后工作學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)[11]。

4 結(jié)語

教學(xué)實(shí)踐證明，基于小組協(xié)作的任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式徹底打破原有傳統(tǒng)的、枯燥的、抽象的教學(xué)模式，充分尊重了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，適合“食品工廠設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)特點(diǎn)，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。但是，學(xué)生對(duì)這種新的教學(xué)模式需要有一個(gè)適應(yīng)過程，同時(shí)學(xué)生以小組形式完成一項(xiàng)較大型任務(wù)，設(shè)計(jì)會(huì)更多地體現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化，且無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)答案，這些都對(duì)教師時(shí)間和精力投入要求更大。但是，這種以學(xué)生為中心、理論聯(lián)系實(shí)際的教學(xué)模式能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于提高教學(xué)質(zhì)量、有利于工程應(yīng)用能力的加強(qiáng)、有利于高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

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10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.10.025

1671-9646（2017） 10a-0077-03

2017-07-18

陳守江（1969— ）男，博士，教授，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程。