嚴志明，李長城，林震山，吳春華，龐 杰

（福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，福建福州 350002）

2019 年10 月，教育部印發(fā)《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》，要求全面開展一流本科課程建設(shè)，樹立課程建設(shè)新理念，推進課程改革創(chuàng)新，并就一流課程建設(shè)的總體要求的建設(shè)內(nèi)容提出了具體的實施意見[1]。“食品工程原理實驗”是高校食品科學(xué)與工程類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，也是專業(yè)培養(yǎng)方案中極為重要的實踐環(huán)節(jié)。以福建農(nóng)林大學(xué)“食品工程原理實驗”課程為例，淺談“食品工程原理實驗”線下一流本科課程建設(shè)的探索與實踐。

1 課程定位與課程目標(biāo)

福建農(nóng)林大學(xué)由農(nóng)村農(nóng)業(yè)部、國家林草局與福建省政府共建高校，屬于福建省一流大學(xué)建設(shè)高校[2]?！笆称饭こ淘韺嶒灐闭n程所屬的福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)是國家一流本科專業(yè)。該課程源于2002 年開設(shè)的“化工原理實驗”，為了更好地契合食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的需求，課程的學(xué)分、學(xué)時數(shù)和實驗項目數(shù)分別由1 學(xué)分、20 學(xué)時和7 個實驗項目提高至1.5 學(xué)分、30 學(xué)時和10 個實驗項目，并于2013 年更名為“食品工程原理實驗”。在學(xué)生已掌握“高等數(shù)學(xué)”“物理”“物理化學(xué)”及“食品工程原理”等課程的基礎(chǔ)上，食品科學(xué)與工程專業(yè)于大二下學(xué)期開設(shè)“食品工程原理實驗”課程。同時，該課程也是“食品工藝學(xué)”“食品機械與設(shè)備”“食品工廠設(shè)計”等課程的先修課程。結(jié)合學(xué)校建設(shè)區(qū)域一流大學(xué)的辦學(xué)定位，該課程致力于為培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)高的復(fù)合型、應(yīng)用型食品工程人才打下堅實的工程基礎(chǔ)。

依據(jù)以產(chǎn)出為導(dǎo)向的理念，學(xué)生在學(xué)習(xí)“食品工程原理實驗”課程后應(yīng)達到以下幾個目標(biāo)：

（1） 鞏固和加深對動量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞的理論知識、概念和公示的認識[3]。

（2） 掌握典型單元操作裝置的構(gòu)造與操作。

（3） 具備工程實驗的設(shè)計、實施、數(shù)據(jù)處理和撰寫報告的能力。

（4） 具備分析和解決復(fù)雜工程問題的能力。

2 課程團隊建設(shè)

高素質(zhì)的課程團隊是課程建設(shè)的重要保障。多年來，福建農(nóng)林大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院極為重視“食品工程原理實驗”課程團隊的建設(shè)，并出臺多項政策和措施鼓勵課程團隊建設(shè)：

（1） 鼓勵學(xué)院有一線食品工程經(jīng)驗的教師加入“食品工程原理實驗”課程團隊。目前，課程團隊成員由創(chuàng)建伊始的2 人擴充至5 人，其中教授1 人，講師4 人，博士研究生導(dǎo)師1 人，碩士研究生導(dǎo)師3 人。

（2） 鼓勵課程團隊成員讀博深造。目前，課程團隊有4 位教師具有博士學(xué)位，1 人正在攻讀博士學(xué)位。

（3） 支持課程團隊成員參加國內(nèi)教學(xué)會議。近年來，課程團隊成員積極參加教育部工程教育專業(yè)認證培訓(xùn)會、國家虛擬仿真實驗教學(xué)項目研討會、食品科學(xué)與工程類專業(yè)指導(dǎo)委員會會議等，增進與國內(nèi)同行的交流與學(xué)習(xí)，明確課程的建設(shè)方向與內(nèi)容。

（4） 組織課程團隊申報各級教學(xué)項目和教學(xué)成果獎。

（5） 組織團隊青年教師參與專業(yè)實踐鍛煉。目前，課程團隊成員均有1 年以上食品工程實踐經(jīng)驗，有助于提高教師的專業(yè)水平及實驗教學(xué)質(zhì)量。

3 課程資源建設(shè)

3.1 實驗條件建設(shè)

良好的實驗條件是開展“食品工程原理實驗”教學(xué)的有力保障。學(xué)校食品工程原理實驗室面積近500 m2，近年來實驗室投入300 余萬元用于更新原有的老舊實驗設(shè)備。目前，學(xué)校食品工程原理實驗室的空間和實驗設(shè)備的臺（套） 數(shù)可以保證實驗教學(xué)的順利開展。此外，學(xué)校已建含固體酸奶生產(chǎn)線、果蔬汁生產(chǎn)線和啤酒生產(chǎn)線的食品中試車間，給學(xué)生提供了真實的食品工程實踐場所，有利于培養(yǎng)學(xué)生的多學(xué)科綜合實踐能力。

3.2 信息化教育資源建設(shè)

在信息化時代，通過建設(shè)信息化教學(xué)資源進而推動教育教學(xué)改革和提高教學(xué)質(zhì)量已是教育界的共識。近年來，學(xué)?！笆称饭こ淘韺嶒灐闭n程在信息化資源建設(shè)方面也取得了一些成效，具體內(nèi)容如下：

（1） 建設(shè)了一個食品工程原理實驗常用設(shè)備的三維素材庫，包括螺旋繞管式換熱器、旋風(fēng)分離器、單級離心泵、往復(fù)泵、孔板流量計、轉(zhuǎn)子流量計、壓濾機、蝶閥、截止閥和球閥等。通過視頻的形式對設(shè)備進行三維展示，利用動畫、特效等形式展示設(shè)備的內(nèi)外部各個結(jié)構(gòu)和工作原理，有助于學(xué)生更清晰地學(xué)習(xí)食品工程原理實驗設(shè)備。

（2） 依托福建農(nóng)林大學(xué)的食品工程虛擬仿真實驗中心（福建省虛擬仿真實驗教學(xué)中心），學(xué)校“食品工程原理實驗”課程建設(shè)了15 項食品工程原理虛擬仿真實驗項目，內(nèi)容涵蓋線下開設(shè)的食品工程原理實驗項目及一些線下無法開展的實驗項目。虛擬仿真實驗項目在充實實驗教學(xué)內(nèi)容的同時也不會大幅增加實驗室建設(shè)的投入，是一種極為有效的教學(xué)資源[4]。此外，學(xué)生在虛擬操作環(huán)境中可以多次、自主完成虛擬仿真實驗，有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性并提高學(xué)生的實踐能力。

（3） 錄制了10 個實驗教學(xué)項目的實驗操作視頻，便于學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。實驗操作視頻有助于學(xué)生有效掌握食品工程原理實驗中的關(guān)鍵操作步驟，如流體流動阻力實驗中的管路排氣、恒壓過濾實驗中板框的安裝和阿貝折光儀的使用等。

3.3 實驗知識庫的建設(shè)

“食品工程原理實驗”課程建有1 個涉及動量傳遞實驗?zāi)K、熱量傳遞實驗?zāi)K和質(zhì)量傳遞實驗?zāi)K的實驗知識庫。實驗知識庫內(nèi)容涵蓋實驗?zāi)康?、實驗原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作步驟、注意事項和數(shù)據(jù)處理等部分。實驗知識庫的建立可以有效強化學(xué)生的理論知識，有助于學(xué)生的課前預(yù)習(xí)、實驗操作及實驗報告的撰寫。

4 課程組織實施

課程采取實施項目式、團隊合作、問題式等教學(xué)方式，注重發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性及培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、歸納知識、分析問題、表達思想的能力，課程的具體實施如下：

（1） 實驗課前，學(xué)生結(jié)合實驗指導(dǎo)書、實驗設(shè)備三維素材庫、虛擬仿真實驗和實驗操作視頻等教學(xué)資源自主完成實驗課預(yù)習(xí)并完成實驗預(yù)習(xí)報告。

（2） 實驗課中，教師通過問題式教學(xué)方式考核學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并且強化學(xué)生的理論知識水平。同組實驗學(xué)生通過團隊合作方式制定實驗方案、實驗分工，共同討論和解決實驗過程中遇到的問題。

（3） 實驗課后，同組實驗學(xué)生共同完成實驗數(shù)據(jù)整理及實驗報告的撰寫。

5 課程特色

5.1 以專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，重塑形成“源于生產(chǎn)、融入科研、貼近產(chǎn)業(yè)”的教學(xué)內(nèi)容

課程以食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向，基于成果為導(dǎo)向的認證標(biāo)準，改革教學(xué)內(nèi)容，注重專業(yè)契合、科研融入、對接食品產(chǎn)業(yè)需求，使來源于化工原理實驗的食品工程原理實驗真正貼近食品科學(xué)與工程專業(yè)。教學(xué)內(nèi)容重塑體現(xiàn)在：

（1） 豐富實驗內(nèi)容，實驗原料取材于食品工業(yè)實際生產(chǎn)資料，契合學(xué)生專業(yè)實踐內(nèi)容，提高學(xué)生的參與度，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

（2） 引入科研課題內(nèi)容，提高“食品工程原理實驗”課程內(nèi)容的高階性、創(chuàng)新性及挑戰(zhàn)度。通過降低教學(xué)內(nèi)容中驗證性實驗的占比，提高綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗的占比，從而更有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程思維、分析和解決工程問題的能力。

（3） 增設(shè)食品中試車間生產(chǎn)實踐內(nèi)容，讓學(xué)生更直接地理解單元操作、熟悉生產(chǎn)線上每個設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理及用途，讓學(xué)生理解不同加工環(huán)節(jié)涉及的單元操作和同一單元操作應(yīng)用于不同設(shè)備中的相互聯(lián)系。

5.2 以學(xué)生為中心，創(chuàng)新“虛實結(jié)合、分組合作”的實驗教學(xué)模式

（1） 虛實結(jié)合實驗教學(xué)模式。學(xué)生借助食品工程虛擬仿真中心在實驗課前完成虛擬仿真實驗，從而熟悉實驗?zāi)康?、掌握實驗基本原理知識、具備基本實驗操作能力。教師在教學(xué)中采用線上線下相結(jié)合的方式，在線統(tǒng)計學(xué)生在虛擬仿真實驗中出現(xiàn)的問題，在課堂或?qū)嶒灛F(xiàn)場中進行深入講解，實現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)與現(xiàn)實實驗教學(xué)之間的良性互動和互相促進。

（2） 分組合作實驗教學(xué)模式。課程注重以學(xué)生為中心的教學(xué)方式，采用小班教學(xué)，分組開展項目式教學(xué)、團隊合作實驗教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的工程思維、工程實踐能力、團隊合作精神、創(chuàng)新思維及解決復(fù)雜工程問題的能力[5]。

5.3 以賽促學(xué)，強化學(xué)科競賽的教學(xué)引領(lǐng)作用

依托每年開展的全國大學(xué)生食品工程虛擬仿真大賽，根據(jù)競賽的規(guī)則和需求，在日常實驗教學(xué)中，彈性地引入競賽相關(guān)內(nèi)容，打造“賽事常規(guī)化”的實驗教學(xué)環(huán)境，形成一套以學(xué)科競賽與實驗教學(xué)相結(jié)合的教改實施方案，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的拼搏精神、團隊合作精神和集體榮譽感。

5.4 著力構(gòu)建“課程思政”協(xié)同育人體系

“知識傳授與價值引領(lǐng)相結(jié)合”是“食品工程原理實驗”課程思政的根本目標(biāo)。在“食品工程原理實驗”課程教學(xué)中大膽改革創(chuàng)新，巧妙地進行思政教育，深挖課程中隱含的人文精神和科學(xué)精神，強化對學(xué)生創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，幫助學(xué)生強化創(chuàng)新能力、職業(yè)素養(yǎng)和工匠精神養(yǎng)成。著力構(gòu)建“課程思政”協(xié)同育人體系，搭建好教師黨支部、教師、課程思政雙循環(huán)育人平臺，打造出“食品工程原理實驗”的課程特色，力爭建設(shè)成為“思政金課”。

6 課程的建設(shè)成效

（1） 近3 年課程團隊成功申報了1 項國家虛擬仿真實驗項目和2 項教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目。該課程于2020 年被認定為校級線下一流本科課程。

（2） 課程在實驗條件建設(shè)、虛擬仿真實驗資源建設(shè)和教學(xué)方式改革等方面受到了國內(nèi)同行的認可與肯定。2018 年承接了由食品類教指委主辦的首屆全國大學(xué)生食品工程虛擬仿真大賽南部賽區(qū)比賽，2019 年承接了第二屆全國大學(xué)生食品工程虛擬仿真大賽全國總決賽。

（3） 課程的建設(shè)和改革也得到了大部分學(xué)生的認可，近5 年學(xué)生的平均評教結(jié)果居于食品科學(xué)學(xué)院前20%。此外，學(xué)生參加全國食品工程原理學(xué)科競賽也取得了較好的成績，2018 年和2019 年學(xué)生參加全國食品工程虛擬仿真大賽，共獲得全國總決賽特等獎1 項、二等獎1 項，南部賽區(qū)特等獎1 項、一等獎4 項、二等獎1 項。

7 課程的建設(shè)規(guī)劃

課程將根據(jù)新工科建設(shè)的需要，立足專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，挖掘優(yōu)質(zhì)課程資源，對內(nèi)推動學(xué)科交叉融合，對外推進產(chǎn)教融合，打造符合食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)需求的新工科課程。

（1） 加強與產(chǎn)業(yè)界的合作。學(xué)校與海欣食品股份有限公司等福建大中型食品企業(yè)建立產(chǎn)學(xué)合作關(guān)系，建立課程實踐基地，推動產(chǎn)教融合。

（2） 不斷完善教學(xué)內(nèi)容與資源的建設(shè)與開發(fā)。依托食品產(chǎn)業(yè)需求，持續(xù)改進教學(xué)內(nèi)容，注重綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)與開發(fā)；整合實驗教學(xué)項目，編寫實驗教材；建設(shè)“食品工程原理實驗”教學(xué)門戶網(wǎng)站，將主要教學(xué)資源上網(wǎng)免費開放，在同類課程中不斷擴大影響力。

（3） 進一步加強課程團隊建設(shè)。聘請校外食品工程領(lǐng)域?qū)＜沂谡n，剖析學(xué)校實驗與產(chǎn)業(yè)實際之間的差異及食品工程實踐的注意事項；鼓勵授課教師到食品企業(yè)實踐并提高自身的工程實踐能力，努力打造雙師型教師團隊。

（4） 課程思政建設(shè)。進一步挖掘課程思政元素，建設(shè)課程思政示范課，編寫實驗課程思政教學(xué)案例。

8 結(jié)語

建設(shè)一流本科課程是當(dāng)前我國高校重要的工作任務(wù)。結(jié)合學(xué)校建設(shè)區(qū)域一流大學(xué)的辦學(xué)定位及培養(yǎng)復(fù)合型、應(yīng)用型食品工程人才的目標(biāo)，“食品工程原理實驗”課程在線下一流本科課程建設(shè)中明確課程目標(biāo)，加強課程團隊建設(shè)和課程資源建設(shè)，對課程內(nèi)容和教學(xué)方式進行改革，注重學(xué)科競賽的教學(xué)引領(lǐng)作用及課程思政的協(xié)同育人效應(yīng)，課程建設(shè)獲得初步成效，得到學(xué)生和同行的認同。