王 亮
(新疆大学生命科学与技术学院,新疆乌鲁木齐 830046)
“食品工厂设计”课程是现代食品工程人员必须具备的知识和技能之一,是建设、改建、扩建食品工厂的必备知识,又是实现食品工厂现代化管理的重要基础,所以“食品工厂设计”课程是食品科学与工程专业学生必修的专业核心课程之一[1-4]。“食品工厂设计”课程是以工艺设计为主要内容的多学科的综合性课程。在教学过程中应注意该课程的系统性和应用性,要理论联系实际,加强学生思考分析能力,将其在高校所学过的专业知识,通过课程设计进行综合运用,同时注意培养学生间相互配合、密切合作的精神,发挥其集体的智慧和力量,共同完成课程设计的任务[5-8]。经过多年的教学,在“食品工厂设计”的教学与实践中也积累了很多经验,同时也发现了很多问题,针对出现的问题深入探讨,对课程改革提出了良好的建议。
“食品工厂设计”课程教学目的是使学生了解食品工厂的基本建设程序,掌握其设计的原则、内容,理解掌握其基本建设概算与技术经济分析的基本方法,实现对食品工厂设计的全面认识,使学生具备一定的工厂建设与设计、改造的能力,为今后从事食品工厂的建设及其工厂的设计工作奠定良好基础。
“食品工厂设计”课程的任务是通过学习该课程,根据所学的“食品技术原理”“食品工艺学”“化工原理”“食品加工机械与设备”等课程的一些基本理论和知识,结合该课程的内容,掌握食品工厂设计的基本程序、原则和方法,最终保证学生在毕业设计和将来所从事的本专业工作中,能够正确运用所学知识。
“食品工厂设计”课程本身难度较大,主要体现在该课程涵盖的内容广泛,除了食品学科的“食品工艺学”“食品机械与设备”“食品化学”“食品分析”“食品技术原理”等专业课程外,还包含有建筑学、材料学、环境保护、技术经济分析以及相关法律法规等多学科的知识。对于本科生来说,很多知识点都是大学前3年未接触过的,这些内容突然出现,接受起来还是有一定难度的。
“食品工厂设计”课程是一门综合实践性非常强的课程,将要求掌握的所有内容整体体现在设计任务书和图纸上,学生第一次进行这种设计学习,方方面面都很陌生,尤其是如何规范绘图,更是教学中的重点。
现在教学所用的教材还是张国农主编的《食品工厂设计与环境保护》第一版是2007年,距今已有十几年,期间印刷的每一版中并未添加任何新的内容,第一版教材沿用至今,内容过于老化。《食品工厂设计与环境保护》教材中,理论教学内容非常全面,章节多、内容多,挑选教学重点非常困难,尤其是涉及了很多的法律法规等限制性内容,这部分内容没有经过实践,只能依靠学生的死记硬背,效果不好。
随着我国经济的快速发展,对食品工厂设计与建设的要求也在不断地改变和提高,如果还是按照十几年前的标准来要求学生,那么学生所掌握的设计内容将偏离目前经济发展的方向,实用性将会逐年降低。
在课堂教学中,学生缺乏对于食品工厂建构的直观认识,对于工厂的部门组成,各组成部分相互之间的关联还是很模糊。食品工厂是一个整体运转的生产机构,缺少任何一个部门都无法正常运行,每个部门都有自己特有的工作任务和指标,这些内容在课本上体现很少,学生无法全面掌握,课堂教学与实际情况产生了巨大的差别,造成学生的综合能力得不到明显的提高。课本中对于食品工厂设计的实例,仅限于罐头厂和饮料厂,但是食品工厂的种类繁多,除了上述2种工厂,学生很难接触到其他类型的工厂,课堂教学的覆盖面过窄,学生缺乏大量的实践观摩。
目前“食品工厂设计”教学还是沿用老式的教学方式,教师根据教材和大纲内容制作PPT,上课时照本宣科的进行教学,这种教学效果与教学目标相距甚远。对于绘图方法的讲授,教师也是以教材上的例图为对象进行讲解,但目前食品工厂的设计图纸要更加的繁琐,线条和符号更多,计算量更大,学生无法全面掌握绘图技巧。再比如产品方案的制定,目前的教学也只是按照教材实例进行讲解,其实产品方案与技术经济分析关联非常大,产品方案的制定关系到工厂今后的正常营收,学生在学习过程中缺乏对工厂后期运营的综合评判。
“食品工厂设计”课程一般是开在第7学期,这个学期对于学生来说非常忙碌,有的学生要考研,有的学生要找工作,学生很难将心思全部放在课堂教学上,沿用其他课程的考核标准和制度将很难适合学生的学习要求。而且,目前的考核内容中并不能反映出学生真实的绘图技巧,考核内容不全面,甚至有些学校忽略了管路计算和管路图的绘制。“食品工厂设计”课程包含有设计计划任务书的撰写和图纸的绘制2个部分,目前的考核标准和制度基本上都是针对设计计划任务书的,对于图纸绘制的考核很欠缺。图纸的绘制是学生将设计思路反映在图纸上直观的表现出来,这才是课程真正的重点,在课程考核中,文字性内容和图纸同样重要。
我国的经济在快速发展,食品工业的发展更快,各种类型的食品工厂分布在全国各个地区,有设备和工艺先进的大型工厂,也有作坊式的小型加工厂,食品工厂的种类和数量同样繁多。为了适应时代的变化,要时刻更新教学内容,以满足社会对于食品工厂设计专业人才的需求。如根据2017年国务院和工信部发布的“中国制造2025”文件精神,在现在的食品工厂设计中应突出“绿色”的概念,包括绿色工厂、绿色工艺、绿色产品、绿色建筑。在教学内容上,也要更改过去以教材中例图为讲授对象的方式,教材上的例图基本都是二维图形,学生对于空间的转换掌握较慢,这就要求教师通过三维软件的学习,将教材上的平面例图转变成三维图形,学生看图时更为直观,空间和方向判断更为准确,为后期绘图打下坚实的基础。最后,教学内容需要结合地方特色,多以当地有代表性的农副产品资源和相应的加工工厂为实例进行讲授,既能使学生更快地融入,又能带动起学生的学习兴趣,同时也为地区就业提供专业支撑。
在制定教学计划时要注意向应用方面倾斜。食品工厂设计培养的是工厂设计师,应用性非常强,涵盖的知识面也很多,怎样有效地将各学科的知识结合在一起做整体的设计,取决于应用教学,即根据实际情况进行设计。目前,学生绘图时基本都采用CAD绘图软件,CAD功能强大,需要经常动手操作才能熟练,所以需要增加绘图实践课程,增加学生动手绘图的机会。同时,在制定教学计划时,也要注意强化学科之间的联系,注重融会贯通。“食品工厂设计”所涵盖的内容不仅仅是食品学科的内容,还包括建筑学、材料学、环境保护、技术经济学等学科的知识,必须将这些学科有效地结合在一起,才能做出完善的设计内容。在教学计划里,注意每个学科知识点的讲授,对于学生较为陌生的学科,需要多举实例,以生活中常见的建筑构造为例进行讲解;对于产品方案的制定,需要多从技术经济学的角度去分析,让学生真正懂得什么是效益流和净现值等技术经济学中的专业术语;在管路设计中,让学生多联想学校和家里的管路设计,学会计算管路,合理进行管路的铺排等。
“食品工厂设计”是一门综合应用性非常强的课程,高校教师如果不注重知识更新,也会落伍。提倡开放型教学,可以从校外专门请来有着丰富设计经验或者拿过设计大奖的设计师来给学生授课,主要讲授的内容围绕国际国内最新的设计理念,以及从自身的经验出发,如何学好课程,如何使用好所学的知识进行设计。也可以与合作企业进行协商,将企业新建或改扩建厂房的图纸拿来学校与学生一起进行分析论证,最后再去企业的施工现场进行观摩,检查自己对图纸的阅读能力和设计水平等。
在教学过程中,应该更注重实例分析,跳出教材中仅有的少数几个例子,扩大授课面,善于搜索身边的建筑设计范例,找出合理与不合理的地方,并说明如何改进。比如,可以带学生在校园里看看大学是怎样设计的,包括教学区、生活区,进入每一栋建筑物,观察建筑物内部结构,发现哪些部分是不合理的,应该如何改进等。
无论任何课程,学生总是学习的主体,学生才是教师教学的目标,在“食品工厂设计”课程的教学中,不但要对教学内容、教学方式进行改革,更为重要的是要注意观察学生主体的需求。首先,需要引起学生对“食品工厂设计”课程的学习兴趣,这样学生就可以自发进行学习和巩固。在教学时,要分析食品工厂设计的发展历程,以及今后的发展方向和趋势,能否实现学生的自身价值等。以后的就业问题、毕业论文的难易程度、毕业实习的利用性等都是学生关心的问题,所以需要先解决学生的后顾之忧,学生才能产生兴趣。
在教学中要由浅入深,带领学生逐步深入,发现设计的奥秘和设计的美,可以将国际国内设计大奖的获奖作品拿来与学生分享,在享受美的同时,进行设计规范的学习,这样可以提高学生的参与度,增强学生的自主学习意识。
目前,“食品工厂设计”课程的考核主要以考试为主,这种考核方式的弊端是考试重点以学生的记忆知识为主,而无法兼顾学生的设计思维,而“食品工厂设计”课程的首要任务是传授学生完善的设计理念和设计思维,所以必须要对这种考核方式进行改革。可以将学生分成几个小组,每个小组独立完成一项完整的设计项目,学期末进行交流汇报,保证每位学生都能参与其中。这种考核方式衡量的是学生的综合设计能力、各学科的融合能力、组员彼此的分工合作能力等。也可以让每位学生独立设计一座建筑物,包括承重部位、上下水、水电气管路、楼梯等方面,这也是在考查学生的综合能力,独立完成势必会使学生掌握建筑物设计时需要重点考虑的问题。
食品科学与工程是一个应用性很强的学科,是国家培养食品专业技术人才的重要学科。目前,国内食品生产加工领域发展的很快,产品外销逐年增多,食品专业技术人才十分短缺的,尤其是与实践相结合的专业人才更为短缺。
“食品工厂设计”课程秉承了食品学科的工科发展方向,更贴近于食品工业的发展,随着国民经济的继续高速发展,以及人民生活水平的日益增高,会有更多新型食品工厂投产,这就是更需要食品工厂设计的专业设计工程师不断提升自己的能力与水平,以应对各类型新型工厂的需要。高校在教学过程中一定要注意迎合企业发展的需要,切实做到为社会培养实用型人才,提高学生的综合能力和实践能力,这就需要任课教师不断改进自己的教学内容和方式。相信在各个方面共同努力下,我国的食品工业会上升到一个新的高度。
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