摘 ?要：文章從培養(yǎng)高質(zhì)量工程型技術(shù)人才的教學(xué)目標(biāo)出發(fā)，分析食品科學(xué)與工程專業(yè)在當(dāng)前‘食品工程原理課程教學(xué)中存在的問題?；诠こ探逃J(rèn)證思想，結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)需求，分別從“學(xué)生中心”“產(chǎn)出導(dǎo)向”和“持續(xù)改進(jìn)”三方面提出了食品工程原理課程教學(xué)改革措施。

關(guān)鍵詞：工程教育；食品工程原理；教學(xué)模式

中圖分類號(hào)：G641 ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1673-7164（2024）02-0109-04

“工程教育專業(yè)認(rèn)證”始于20世紀(jì)30年代的美國，近年已成為工程教育質(zhì)量保障的國際標(biāo)準(zhǔn)。2013年，國際工程聯(lián)盟大會(huì)接納我國成為該協(xié)議臨時(shí)簽約組織，這標(biāo)志著我國的工程教育質(zhì)量獲得了國際工程教育界的認(rèn)可［1］。我國工程教育專業(yè)認(rèn)證貫徹“學(xué)生中心”“產(chǎn)出導(dǎo)向”和“持續(xù)改進(jìn)”三大理念，重在對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)。食品科學(xué)與工程專業(yè)是以工程類課程為主要支撐的強(qiáng)應(yīng)用型學(xué)科，著重培養(yǎng)從事食品生產(chǎn)的高素質(zhì)技術(shù)型人才，保障我國食品產(chǎn)業(yè)的健康與可持續(xù)發(fā)展［1］?！笆称饭こ淘怼笔鞘称房茖W(xué)與工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，在學(xué)生專業(yè)技能的塑造上具有不可替代的關(guān)鍵作用［2］。食品工程原理的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容是“動(dòng)量傳遞”“熱量傳遞”和“質(zhì)量傳遞”組成的“三傳理論”，和以“流體輸送”“過濾”“蒸餾”和“膜分離”等為主要內(nèi)容的“單元操作”。然而，食品工程原理一直以來都是食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)難度最大的課程之一［2］。因此，需要通過改革該課程的教學(xué)方法，以提高學(xué)生對(duì)該門課程知識(shí)與能力的掌握水平。

一、食品工程原理傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題

在傳統(tǒng)的食品工程原理課程教學(xué)中，大多是基于板書和多媒體軟件的講授教學(xué)模式。然而，食品工程原理是一門涉及大量公式推導(dǎo)和理論計(jì)算的課程，要求學(xué)生具有較強(qiáng)的數(shù)學(xué)和物理學(xué)基礎(chǔ)，只有如此才能很好地適應(yīng)以單純講授為主的教學(xué)模式［1］。近年來，高考改革讓學(xué)生具有更大的學(xué)科選擇空間，但部分同學(xué)在高中階段并未選修物理學(xué)等與食品工程原理緊密相關(guān)的課程，導(dǎo)致部分同學(xué)難以跟上講授模式下的教學(xué)節(jié)奏。當(dāng)然，這也給任課教師提出了更高的要求，需要教師在進(jìn)入“工程知識(shí)”教學(xué)板塊前，補(bǔ)充介紹一些基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)和物理學(xué)知識(shí)。食品工程原理課程的最終目的是讓學(xué)生在掌握工程知識(shí)的基礎(chǔ)上，具備分析問題和解決問題的能力。因此，在保留傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，應(yīng)該對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行改革。

二、基于工程教育認(rèn)證理念的食品工程原理教學(xué)

“學(xué)生中心”“產(chǎn)出導(dǎo)向”和“持續(xù)改進(jìn)”是我國工程教育認(rèn)證的核心理念。其中，以學(xué)生為中心的教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，最大的差異在于前者主要針對(duì)學(xué)生的工程實(shí)踐能力進(jìn)行培養(yǎng)，在教學(xué)過程中重點(diǎn)關(guān)注對(duì)課程學(xué)習(xí)目標(biāo)的系統(tǒng)評(píng)估［3］?；凇皩W(xué)生中心”的理念，本研究認(rèn)為學(xué)生通過學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)獲得能勝任其食品工作崗位的專業(yè)能力，特別是地方食品企業(yè)迫切需要的崗位人才。因此，在“食品工程原理”的教學(xué)過程中，應(yīng)該與地方產(chǎn)業(yè)需求緊密結(jié)合。在課程設(shè)計(jì)中納入地方食品企業(yè)特色產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)的教學(xué)元素，可以培養(yǎng)出更契合地方產(chǎn)業(yè)需求的專業(yè)技術(shù)人才。胡志超等人提出，可以通過教學(xué)基于對(duì)象差異化、線上線下融合化、教學(xué)內(nèi)容層次化、教學(xué)主體學(xué)生化和評(píng)價(jià)全程化為“以學(xué)生為中心”的五化原則［4］，系統(tǒng)梳理、設(shè)計(jì)食品工程原理的課程內(nèi)容、教學(xué)方法和課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)的實(shí)施方法和途徑。

成果導(dǎo)向的教育理念（Outcome Based Education，OBE）在工程教育認(rèn)證中具有極其重要的地位［5］。該理念非常關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐能力，采用逆向設(shè)計(jì)模式對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)?；谠摾砟?，可以在食品工程原理教學(xué)中借用虛擬仿真平臺(tái)，提前向?qū)W生介紹“食品工程原理”相關(guān)知識(shí)在食品工程中的潛在應(yīng)用［6］。此外，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)也將成為后續(xù)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的先驅(qū)教學(xué)步驟［7］，形成以能力塑造為教學(xué)目標(biāo)的“虛擬仿真-理論學(xué)習(xí)-實(shí)踐教學(xué)”為一體的教學(xué)鏈。

此外，工程教育認(rèn)證不是一旦通過就“終身有效”的認(rèn)證，而是基于“持續(xù)改進(jìn)”的質(zhì)量管理理念的長期教學(xué)質(zhì)量革命［8］。為了可持續(xù)化發(fā)展與改進(jìn)，僅僅為了教學(xué)而教學(xué)的食品工程原理教學(xué)模式并不可取。可以依托地方產(chǎn)業(yè)，形成“教學(xué)-人才培養(yǎng)-就業(yè)應(yīng)用-企業(yè)反饋-改進(jìn)教學(xué)”為質(zhì)量改進(jìn)螺旋循環(huán)的教學(xué)模式。通過調(diào)研學(xué)生所學(xué)的食品工程原理知識(shí)與技能，能否勝任其所在崗位的工作需求。相關(guān)信息可用于反向調(diào)節(jié)相關(guān)課程的教學(xué)設(shè)計(jì)，從而增強(qiáng)學(xué)生能力與企業(yè)需求的契合程度。

三、食品工程原理課堂教學(xué)與地方產(chǎn)業(yè)需求相融合

每個(gè)教學(xué)單位所在地都有著一批高質(zhì)量的食品企業(yè)。可以通過“產(chǎn)學(xué)研”合作項(xiàng)目、聯(lián)合建立科學(xué)實(shí)驗(yàn)室、在企業(yè)設(shè)立實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、企業(yè)教師進(jìn)課堂等形式構(gòu)建課堂與企業(yè)的橋梁。將企業(yè)對(duì)人才能力的需求帶入課堂，讓學(xué)生了解企業(yè)需求的第一手資料。這有利于學(xué)生明確食品科學(xué)與工程專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)一步明確“食品工程原理”課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，以及通過該課程的學(xué)習(xí)應(yīng)該獲得怎樣的工程實(shí)踐能力。此外，與地方產(chǎn)業(yè)需求融合有助于促進(jìn)學(xué)生針對(duì)地方企業(yè)的靶向就業(yè)，能幫助地方企業(yè)蓄積能力對(duì)位型人才庫。這與工程教育認(rèn)證中“學(xué)生中心”核心理念相契合［7］。基于產(chǎn)業(yè)需求的食品工程原理課堂教學(xué)改革措施包括以下措施：

（一）基于產(chǎn)業(yè)需求的食品工程原理翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

基于上述工程教育認(rèn)證理念和產(chǎn)業(yè)需求分析，傳統(tǒng)的食品工程原理課堂教學(xué)模式越來越不能適應(yīng)需求，容易導(dǎo)致課程與實(shí)際生產(chǎn)之間脫離開來，應(yīng)該被深刻改進(jìn)。鑒于食品工程原理涉及較多公式推導(dǎo)、物理學(xué)和機(jī)械設(shè)備等知識(shí)的特點(diǎn)，“翻轉(zhuǎn)課堂（Flipped classroom）”是較為適宜的教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂是在課堂教學(xué)前進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的初傳授與自學(xué)，在課堂上針對(duì)學(xué)生提出的問題進(jìn)行討論與解答，使得學(xué)生具有極高的課堂參與度與學(xué)習(xí)積極性，從而讓學(xué)生在課堂上形成知識(shí)內(nèi)化［9］。

應(yīng)建立與地方產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)的課程視頻資源，讓學(xué)生初步構(gòu)建知識(shí)應(yīng)用架構(gòu)，提出應(yīng)用背后的機(jī)制問題，引發(fā)學(xué)生的思考與學(xué)習(xí)興趣［10］。由于食品工程原理是基礎(chǔ)核心課，開課學(xué)期早于食品工藝學(xué)和食品機(jī)械與設(shè)備等課程，導(dǎo)致學(xué)生不了解食品加工。因此，可以結(jié)合地方特色食品產(chǎn)業(yè)，在授課前前往當(dāng)?shù)厥称饭S見習(xí)，或者前往學(xué)校自建的中式工廠見習(xí)，在工藝學(xué)實(shí)驗(yàn)室開展地方特色食品的制作，從而充分了解相關(guān)食品加工所涉及的單元操作和設(shè)備。如果線下硬件條件受限，也可以基于地方特色食品企業(yè)的真實(shí)生產(chǎn)線，構(gòu)建高水平的虛擬仿真平臺(tái)，通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解食品工程設(shè)備和單元操作［9］。

（二）基于產(chǎn)業(yè)需求的食品工程原理線上線下混合式教學(xué)

近年來，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展，已成為包括教育在內(nèi)的眾多領(lǐng)域的發(fā)展前沿，積極推進(jìn)現(xiàn)代化互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用已成為各高校教學(xué)改革的核心［11］。目前，線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)依然保留了傳統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的影子，主要聚焦于知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)，而不是以課程目標(biāo)為核心導(dǎo)向［12］?；诠こ探逃J(rèn)證核心理念，結(jié)合產(chǎn)業(yè)需求，建立基于地方企業(yè)特色產(chǎn)品生產(chǎn)相關(guān)的工藝、工程問題和設(shè)備等方面的線上學(xué)習(xí)資源［13］。此外，具有沉浸化體驗(yàn)、個(gè)性化表達(dá)和社交化傳播等屬性的短視頻在如今學(xué)生群體中具有非常高的關(guān)注度［14］。雖然，部分人認(rèn)為短視頻節(jié)目時(shí)長大多不到5分，不利于展開講解課程知識(shí)點(diǎn)，但作為現(xiàn)在教學(xué)資源，可以很好發(fā)現(xiàn)其先導(dǎo)教學(xué)或課程認(rèn)知的作用。因此，教師也可借鑒短視頻平臺(tái)，建立基于食品工程原理課程中重要教學(xué)內(nèi)容的短視頻資源，給學(xué)生帶來既熟悉又新穎的學(xué)習(xí)體驗(yàn)［14］。也可以邀請(qǐng)地方企業(yè)的管理和生產(chǎn)人員，以其特色產(chǎn)品為知識(shí)背景，制作介紹產(chǎn)品生產(chǎn)中所用單元操作的短視頻資源，既實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)人才的共同培養(yǎng)，也有助于提升企業(yè)知名度。

在經(jīng)過上述線上學(xué)習(xí)后，開展線上線下的異步教學(xué)或同步教學(xué)［15］。期間，任課教師需依據(jù)學(xué)生的線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，分析相關(guān)知識(shí)板塊的學(xué)習(xí)難點(diǎn)與重點(diǎn)，并據(jù)此設(shè)計(jì)線下教學(xué)環(huán)節(jié)［15］。例如，以線上學(xué)習(xí)中涉及的食品工程問題和生產(chǎn)實(shí)例為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思考，結(jié)合例題解答和演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講授。然后通過分組討論、課后作業(yè)和學(xué)習(xí)意見反饋進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的鞏固。通過上述措施，實(shí)現(xiàn)課前預(yù)習(xí)、課上鞏固和課后復(fù)習(xí)的完整教學(xué)循環(huán)。

（三）基于產(chǎn)業(yè)需求的“食品工程原理”的“三維課堂”教學(xué)

“食品工程原理”課程的學(xué)習(xí)中具有較多的計(jì)算類問題，是部分學(xué)生對(duì)該門課程學(xué)習(xí)積極性不高且大多處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)的關(guān)鍵因素。此外，以傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式培養(yǎng)的食品工程原理相關(guān)能力，更傾向于工程基礎(chǔ)知識(shí)，但是特別缺乏實(shí)踐技術(shù)［16］。“三部九階段”教學(xué)模式認(rèn)為，教師直接把知識(shí)結(jié)論告訴學(xué)生并不是最優(yōu)的教學(xué)方式，如果能引導(dǎo)學(xué)生自己得出知識(shí)結(jié)論是更好的方式［17］。這種教學(xué)模式要求課堂教學(xué)應(yīng)該依據(jù)特定的順序策略展開。例如：企業(yè)對(duì)人才的需求—基于需求的學(xué)生調(diào)研—基于需求進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)和講解—進(jìn)入企業(yè)崗位實(shí)踐［17］。在該順序中，企業(yè)需求和企業(yè)實(shí)踐扮演了非常關(guān)鍵的角色。此外，學(xué)生的實(shí)踐能力也是企業(yè)需求關(guān)注的重點(diǎn)，期待所招收的畢業(yè)生能快速熟悉其工作崗位并輸出生產(chǎn)力［18］。然而，目前食品工程原理課程相關(guān)實(shí)踐教學(xué)缺乏大型工程實(shí)驗(yàn)類設(shè)備或者學(xué)生實(shí)踐基礎(chǔ)能力差，以致相關(guān)實(shí)踐浮于表面［18］。雖然教學(xué)設(shè)計(jì)上是三維的，但實(shí)際教學(xué)過程卻依然保留在實(shí)踐不足的二維水平。因此，將企業(yè)需求切實(shí)引入課堂，并在企業(yè)實(shí)習(xí)或?qū)嵺`過程中深入內(nèi)化課程知識(shí)，是構(gòu)建食品工程原理“三維課堂”的潛在途徑。

四、基于實(shí)踐效果的食品工程原理持續(xù)改進(jìn)

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，一門課程的教學(xué)通常會(huì)經(jīng)歷“老師授課-學(xué)生作業(yè)-學(xué)生考試-老師總結(jié)”等一系列教學(xué)過程。然而，在當(dāng)前工程教育認(rèn)證思想指導(dǎo)下，“持續(xù)改進(jìn)”是每門課程教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1978年《光明日?qǐng)?bào)》刊發(fā)的特約評(píng)論員文章指出“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”。因此，評(píng)價(jià)一門課程的教學(xué)模式是否適合當(dāng)前的教學(xué)情況，應(yīng)當(dāng)由學(xué)生獲得的能力即實(shí)踐水平來評(píng)價(jià)。然而，“食品工程原理”一般在第四學(xué)期開課，而此學(xué)習(xí)階段的學(xué)生不太可能參與地方企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐。即便如此，在校大學(xué)生也能通過參與教師的科研項(xiàng)目等科技活動(dòng)實(shí)現(xiàn)實(shí)踐，對(duì)提升學(xué)生的認(rèn)知水平和社交能力都有非常顯著的提升作用，學(xué)生參與的科研活動(dòng)越多，越有利于其自身對(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知，以及對(duì)實(shí)踐能力的掌握［19］。在學(xué)生參與科研的過程中，老師可以通過觀察學(xué)生表現(xiàn)，推測(cè)學(xué)生對(duì)食品工程原理相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，也能通過溝通交流獲悉學(xué)生對(duì)食品工程原理教學(xué)情況的反饋意見。

此外，當(dāng)前更缺乏長效持續(xù)改進(jìn)機(jī)制，很可能是因?yàn)榻處煂?duì)于所授課程沒有形成完善的質(zhì)量監(jiān)控體系［20］。因此，對(duì)食品工程原理教學(xué)效果的調(diào)查不僅局限于在校生，更應(yīng)擴(kuò)展跟蹤調(diào)查畢業(yè)生在工作中應(yīng)用食品工程原理相關(guān)知識(shí)和技能的情況?？梢酝ㄟ^線下調(diào)查問卷、線上調(diào)查問卷、直接到用人單位調(diào)研、利用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)調(diào)查、第三方專業(yè)機(jī)構(gòu)和校企交流會(huì)等方式，建立畢業(yè)生跟蹤調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)化方法［21］，準(zhǔn)確獲取近三年畢業(yè)生食品工程原理課程知識(shí)和技能的掌握情況。

依據(jù)實(shí)時(shí)的和長效的學(xué)習(xí)效果調(diào)查與意見反饋，制訂并實(shí)施教學(xué)改進(jìn)計(jì)劃。可從以下幾方面改進(jìn)：突出重點(diǎn)和難道教學(xué)內(nèi)容，及時(shí)更新前沿研究成果；革新教學(xué)模式以適應(yīng)當(dāng)前的學(xué)情，最大程度上提升教學(xué)效果；采用適宜的教學(xué)方法，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［22］。當(dāng)然，無論多么科學(xué)的改進(jìn)，都不可能適應(yīng)該門課程在今后所有的教學(xué)。當(dāng)教學(xué)模式和教學(xué)方法與學(xué)情不相適宜時(shí)，就會(huì)對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)和技能產(chǎn)生不良影響，就需要在教學(xué)工作中持續(xù)改進(jìn)。

五、結(jié)語

工程教育認(rèn)證思想指導(dǎo)下的課程教學(xué)改革，是當(dāng)前高校工科專業(yè)的改革重點(diǎn)?！笆称饭こ淘怼弊鳛槭称房茖W(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，扮演著由基礎(chǔ)學(xué)科向?qū)I(yè)技能課程過渡的關(guān)鍵角色。實(shí)踐以工程教育認(rèn)證思想為指導(dǎo)，以地方產(chǎn)業(yè)需求為目標(biāo)的“食品工程原理”教學(xué)模式改革，將有助于切實(shí)激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，不斷促進(jìn)學(xué)生相關(guān)實(shí)踐能力的提升。

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（責(zé)任編輯：羅欣）

基金項(xiàng)目：本文系2022年重慶市高等教育教學(xué)改革重點(diǎn)項(xiàng)目“新農(nóng)科生物工程與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)專業(yè)群服務(wù)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興模式研究與實(shí)踐”（項(xiàng)目編號(hào)：222144）；長江師范學(xué)院教學(xué)改革重大項(xiàng)目暨重大教學(xué)成果培育計(jì)劃“新農(nóng)科‘智慧+專業(yè)群校政企合作育人模式研究”（項(xiàng)目編號(hào)：2022（3）號(hào)）研究成果之一。

作者簡(jiǎn)介：李文峰（1987—），男，博士，長江師范學(xué)院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物工程學(xué)院副教授，研究方向?yàn)槭称犯稍锛夹g(shù)。