王標(biāo)詩，楊勝遠(yuǎn)，胡小軍，彭元懷，張世奇，劉淑敏，江 敏

（嶺南師范學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 湛江524048）

工程教育認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，目的在于確保工程教育質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，為相關(guān)工程技術(shù)人員提供進(jìn)入社會市場前的教育質(zhì)量提供一定保證[1]。工程教育專業(yè)認(rèn)證也是實現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)[2]。2016年6月，中國工程教育認(rèn)證機(jī)構(gòu)正式加入《華盛頓協(xié)議》，成為第18位正式成員。自從我國開展工程教育認(rèn)證以來，教學(xué)模式從傳統(tǒng)的以教師為中心逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，以學(xué)生的知識、能力和綜合素養(yǎng)等方面綜合提升作為產(chǎn)出指標(biāo)，為我國培養(yǎng)了眾多的高素質(zhì)應(yīng)用型復(fù)合人才[3]。中國工程教育認(rèn)證的主要目標(biāo)是通過專業(yè)認(rèn)證來確保工程教育的質(zhì)量、促進(jìn)工程教育改革使其高質(zhì)量發(fā)展，其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力、提高學(xué)生工程設(shè)計能力[4]。

為主動應(yīng)對新一輪產(chǎn)業(yè)變革與科技革命，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和“中國制造2025”等系列國家重大戰(zhàn)略部署。2017年2月以來，教育部聯(lián)合各部門積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)，形成了“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”等系列文件，全力探索工程教育的中國模式、中國經(jīng)驗和中國智慧，助推我國高等教育強(qiáng)國建設(shè)[5-6]。“新工科”的提出主要是針對傳統(tǒng)的工科建設(shè)存在的弊端進(jìn)行改革使其適應(yīng)新時代經(jīng)濟(jì)發(fā)展對人才的需求，同時也推動了中國新時代高等教育人才培養(yǎng)模式的變革。開展新工科建設(shè)是構(gòu)建國際競爭的新優(yōu)勢，是服務(wù)國家戰(zhàn)略發(fā)展的新需求，同時也是落實高校立德樹人的新要求[7]。

“食品機(jī)械與設(shè)備”是食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門核心課程，該課程主要介紹食品加工中常用機(jī)械設(shè)備的基本原理、結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點、操作基本要點和注意事項等，其課程目標(biāo)體現(xiàn)了食品科學(xué)與工程專業(yè)在工程能力培養(yǎng)方面的要求，是一門理論與實踐并重的專業(yè)課程。該課程不僅有助于學(xué)生掌握食品工程基礎(chǔ)理論和知識，而且在學(xué)生進(jìn)行綜合技能訓(xùn)練（如畢業(yè)設(shè)計等）和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面都發(fā)揮著舉足輕重的作用。在新工科建設(shè)和工程教育認(rèn)證的大背景下，對“食品機(jī)械與設(shè)備”課程理論教學(xué)與實踐教學(xué)進(jìn)行改革勢在必行。筆者從事“食品機(jī)械與設(shè)備”課程教學(xué)工作10年有余，對該課程教學(xué)進(jìn)行了一些探索性的改革和嘗試，并在教學(xué)實踐中取得了良好的效果，對提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題能力有很大促進(jìn)作用。

1 “食品機(jī)械與設(shè)備”實驗課程現(xiàn)狀及弊端

學(xué)校自建立食品科學(xué)與工程專業(yè)以來，重視專業(yè)課程特別是核心課程的建設(shè)工作，但是由于受到主客觀因素的限制，在“食品機(jī)械與設(shè)備”教學(xué)過程中，理論課教學(xué)做了很多嘗試和改進(jìn)，取得不錯的效果，但在實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，還存在實踐環(huán)節(jié)重視不夠、學(xué)生工程能力培養(yǎng)弱和實驗考核要求不高等一系列問題。

1.1 實踐教學(xué)環(huán)節(jié)重視不夠

學(xué)校食品科學(xué)與工程專業(yè)建設(shè)初期，由于受到實驗場地和儀器設(shè)備等條件的限制，“食品機(jī)械與設(shè)備”教學(xué)主要是以理論教學(xué)為主，整個課程學(xué)時為48學(xué)時，實驗學(xué)時僅為8學(xué)時，嚴(yán)重影響學(xué)生對食品機(jī)械與設(shè)備的深入認(rèn)識和全面理解，由于很難接觸到具體機(jī)械設(shè)備導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和熱情不高，學(xué)習(xí)效果也明顯不好。對有志于從事食品機(jī)械與設(shè)備相關(guān)工作的學(xué)生來說，如果并不能很好地把學(xué)到的理論知識和實際的食品機(jī)械操作結(jié)合起來，面對企業(yè)大型的食品機(jī)械與設(shè)備不知所措，難以操控。

1.2 學(xué)生的工程應(yīng)用能力培養(yǎng)較弱

傳統(tǒng)的“食品機(jī)械與設(shè)備”課程中注重食品機(jī)械理論知識的學(xué)習(xí)，忽視了具有較強(qiáng)工程應(yīng)用性的實驗課程教學(xué)，實驗學(xué)時較少。學(xué)生在僅有實驗課中接觸到食品機(jī)械與設(shè)備特別是系列配套設(shè)備的機(jī)會非常少，對相關(guān)設(shè)備的運行和操作知之甚少，難以達(dá)到其工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的目的。

1.3 實驗課的考核要求不高

“食品機(jī)械與設(shè)備”課程考核最初是全部理論考核，之后隨著實驗條件的改善，增加了部分實驗課內(nèi)容，但增加的實驗學(xué)時較少，而且實驗課實驗項目一般由實驗課指導(dǎo)教師根據(jù)實驗室現(xiàn)有的儀器設(shè)備情況具體指定某個實驗內(nèi)容。上課時實驗指導(dǎo)教師先講解實驗?zāi)康?、原理、步驟等相關(guān)問題，之后由學(xué)生按實驗步驟操作完成實驗內(nèi)容，最后撰寫實驗報告。學(xué)生只是被動接受，主動性不夠?？己顺煽冇善綍r成績、實驗成績和理論考試3個部分組成，實驗成績占比較小。而實驗成績主要以實驗報告成績?yōu)橹?，這種單一的實驗考核方式存在著很多缺陷。一是忽視了過程評價，導(dǎo)致學(xué)生只重視寫實驗報告，忽視了實驗過程的學(xué)習(xí)；二是忽視了實驗操作訓(xùn)練，這種重結(jié)果、輕過程，重知識、輕能力的實驗考核方式達(dá)不到應(yīng)有的效果，不利于充分調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性。

2 “食品機(jī)械與設(shè)備”實驗課程的改革與實踐

在新工科和工程教育認(rèn)證的大背景下，食品科學(xué)與工程專業(yè)課程改革迫在眉睫，需要對相關(guān)課程進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，作為核心課程的“食品機(jī)械與設(shè)備”也不能例外，尤其是對學(xué)生工程能力影響較大的實驗環(huán)節(jié)，通過優(yōu)化實驗內(nèi)容、改進(jìn)實驗教學(xué)方法、強(qiáng)化實驗教學(xué)考核等途徑進(jìn)行改革。實踐表明，可以明顯提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和工程實踐能力。

2.1 優(yōu)化實驗內(nèi)容

食品科學(xué)與工程專業(yè)新的人才培養(yǎng)方案中將“食品機(jī)械與設(shè)備”實驗學(xué)時由原來的8學(xué)時增加到18學(xué)時，這為實驗內(nèi)容的整體優(yōu)化帶來操作空間。新的實驗內(nèi)容包括三大模塊，即單元操作設(shè)備、中試加工生產(chǎn)線和校外食品企業(yè)生產(chǎn)參觀學(xué)習(xí)。具體單元操作內(nèi)容有食品分離設(shè)備、食品粉碎和混合設(shè)備、食品殺菌設(shè)備，共6學(xué)時，其中食品分離設(shè)備主要學(xué)習(xí)板框壓濾機(jī)、離心機(jī)的操作要點及注意事項，食品粉碎和混合設(shè)備主要習(xí)膠體磨、均質(zhì)機(jī)的操作要點及注意事項，食品殺菌設(shè)備主要學(xué)習(xí)板式殺菌機(jī)、釜式殺菌鍋的操作要點及注意事項；中試生產(chǎn)線包括果酒加工生產(chǎn)線和豆奶加工生產(chǎn)線，共6學(xué)時，主要學(xué)習(xí)果酒和豆奶生產(chǎn)線上用到的設(shè)備及設(shè)備組裝生產(chǎn)線情況，包括葡萄破碎機(jī)、榨汁機(jī)、過濾機(jī)及發(fā)酵罐、包裝機(jī)、磨漿機(jī)、水處理機(jī)等；校外企業(yè)參觀學(xué)習(xí)主要是去珠江啤酒有限公司湛江分公司或可口可樂湛江有限公司參觀學(xué)習(xí)，了解生產(chǎn)線設(shè)備及運行情況。同原來的實驗課內(nèi)容相比，構(gòu)建了單元操作到中試生產(chǎn)線再到實際生產(chǎn)線的階梯式教學(xué)內(nèi)容，對學(xué)生工程實踐能力具有很大的促進(jìn)作用。

2.2 改進(jìn)實驗教學(xué)方法

在實驗課教學(xué)方法上，采取“線上+線下”的混合式模式，教學(xué)方式有翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學(xué)法等[5]。首先，將實驗設(shè)備提前做成動畫或視頻的形式，借助于雨課堂智慧教學(xué)手段進(jìn)行授課，課前將實驗課學(xué)習(xí)資料推送給學(xué)生，并輔以測試題，要求學(xué)生進(jìn)行提前預(yù)習(xí)和完成相關(guān)測試，測試不達(dá)標(biāo)則不能上實驗課；授課時，采取現(xiàn)場教學(xué)和雨課堂互動教學(xué)相結(jié)合的模式，教師打開單元設(shè)備外殼為學(xué)生講解設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造，使學(xué)生直觀地了解設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理，如在講解板框壓濾機(jī)時，打開濾板、濾框和濾布等，講解其構(gòu)造和工作原理，學(xué)生有疑問則可以采用“彈幕+投稿”方式進(jìn)行提問，教師再進(jìn)行答疑，最后由學(xué)生自己動手操作設(shè)備，了解設(shè)備的運行過程。為強(qiáng)化學(xué)生的實際解決問題能力，在具體設(shè)備中設(shè)置小故障雷區(qū)，讓學(xué)生通過排雷的方式找到故障，使設(shè)備得以正常運行；課后教師就實驗課內(nèi)容推送相關(guān)作業(yè)，讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固實驗課相關(guān)知識。這些操作都可以用手機(jī)完成。最后，學(xué)生再完成相關(guān)實驗報告。

校內(nèi)中試生產(chǎn)線的教學(xué)與單元操作類似，如豆奶生產(chǎn)線，包括從原料清洗破碎到混合均質(zhì)再到高溫瞬時殺菌和無菌灌裝等與實際生產(chǎn)基本一致的全流程設(shè)備，滿足培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的需要，提高了學(xué)生的工程素養(yǎng)。校外企業(yè)參觀主要借助于案例教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)等手段，參觀前通過雨課堂推送相關(guān)企業(yè)資料和企業(yè)生產(chǎn)線相關(guān)內(nèi)容，選取合適的案例引入，并提出跟生產(chǎn)實際相關(guān)的問題，如參觀可口可樂有限公司，可提出玻璃瓶罐裝和塑料瓶罐裝有何差異等問題，讓學(xué)生帶著問題去企業(yè)找答案，學(xué)生在參觀過程中也可以向工廠技術(shù)人員直接詢問設(shè)備和生產(chǎn)線相關(guān)問題。

由于實驗課教學(xué)學(xué)時有限，完全依賴于實驗課難以達(dá)到較為理想的效果，還可以利用課后等時間輔助教學(xué)，考慮將教學(xué)時長貫穿在整個課程學(xué)習(xí)期間。筆者通過建立微信群和QQ群為學(xué)生與教師線下實時溝通提供了的渠道，教師將課件、動畫、視頻、作業(yè)等及時發(fā)布到微信群和QQ群里，學(xué)生在課程學(xué)習(xí)期間遇到的問題可隨時到微信群和QQ群里進(jìn)行咨詢和討論，教師和其他學(xué)生都可以對問題進(jìn)行討論和解答，這大大提高了學(xué)生主動學(xué)習(xí)、分析問題和解決問題的能力。

改進(jìn)實驗課教學(xué)方法，使學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大大提高。教學(xué)改革后效果明顯，學(xué)生主動性很高，學(xué)生會主動分享學(xué)習(xí)心得體會，參與其他學(xué)生問題的討論。這大大提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動力，學(xué)生對相關(guān)知識點的把握也更為牢固，并且能及時將所學(xué)知識運用到解決實際工程問題上，減少了學(xué)生的理論知識與具體實際應(yīng)用脫節(jié)的現(xiàn)象。

2.3 強(qiáng)化實驗教學(xué)的考核

實驗課程的全過程考核，是對學(xué)生實驗態(tài)度、操作水平及綜合運用所學(xué)知識解決實際問題能力較為全面的評定，其考核結(jié)果能真實地反映出學(xué)生對實驗課的學(xué)習(xí)和掌握情況。為了全面科學(xué)地評價學(xué)生對實驗課的掌握情況，應(yīng)建立多元化的考核機(jī)制，注重學(xué)生學(xué)習(xí)全過程考核?！笆称窓C(jī)械與設(shè)備”實驗課程學(xué)時為18學(xué)時，實驗課程考核占比為30%。在實驗課程考核過程中，除了平時出勤率、課堂參與、實驗預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗報告外，還增加了課程設(shè)備選型小環(huán)節(jié)，就某一食品加工生產(chǎn)線，學(xué)生通過實際調(diào)查、物料核算等對單元操作的設(shè)備進(jìn)行選型和論證等，這個過程強(qiáng)化了“食品機(jī)械與設(shè)備”課程的理論，并從設(shè)備選型中得到了工程實踐能力的提升。經(jīng)過改革后，“食品機(jī)械與設(shè)備”實驗課程總成績包括如下幾個部分：實驗報告占20%，實驗操作占20%，課程設(shè)備選型占20%，課前預(yù)習(xí)和測試占20%，平時上課出勤和參與課堂討論占20%，這很好體現(xiàn)了全過程的考核理念，取得了預(yù)期的效果。

3 結(jié)語

“食品機(jī)械與設(shè)備”實驗課程具有很強(qiáng)的實踐性和突出的工程應(yīng)用特征，為適應(yīng)新工科和工程教育認(rèn)證的要求，在實驗課程教學(xué)改革中，貫徹以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)的教學(xué)理念。結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗與實踐體會，對“食品機(jī)械與設(shè)備”實驗課教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和實驗考核等方面進(jìn)行大膽改革，探討新工科和工程教育認(rèn)證理念下“食品機(jī)械與設(shè)備”實驗課程教學(xué)新思路和新方法，強(qiáng)化食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，實踐表明，通過改革取得了良好的教學(xué)效果。