基于工程教育认证的“食品工厂设计与环境保护”课程教学改革探索

李海燕，于 慧

（鲁东大学 食品工程学院，山东 烟台 264025）

在工程教育专业认证背景下，全国越来越多的高等院校正在积极申请认证。鲁东大学食品科学与工程专业也顺势而为，积极进行教学改革，期望早日通过工程教育专业认证。工程教育认证理念要求课程内容进一步“回归工程”，要求培养出的学生是“理论+实践”的双面手。然而，在目前的专业培养过程中，普遍存在重科学轻工程、工程能力不足的问题[1]。如何加强学生工程能力的培养，是学校食品专业本科培养模式正在面临的新挑战。

在食品专业课程体系中，“食品工厂设计与环境保护”是一门专业必修课，是食品专业毕业生进行毕业设计的理论基础，是对食品专业知识的综合型应用，实践性很强，对提高食品专业学生的工程实践能力至关重要[2]。然而，在以往的教学过程中主要是以教师讲授为中心，关注的是教师授课过程，对学生的掌握和接受程度关心较少。存在重理论、轻实践，理论与工厂实际生产相脱节等问题。在学习过程中，因为课程理论性强、抽象难懂、教学手段单一、枯燥无味等问题，学生缺乏积极性，学习效果很不理想[3]。从而导致培养的学生无法高举“实践”的那只手，这与鲁东大学应用型人才培养目标相背离，无法满足复杂食品生产系统的人才需求。因此，该课程的教学改革势在必行。基于以上问题，应从以下几个方面出发，进行课程教学模式的探索和革新。

1 以提高学生工程能力为目标 优化整合课程知识模块

“食品工厂设计与环境保护”课程涉及建筑布局、食品加工工艺、食品机械设备、法律法规、经济成本核算及环境保护等知识，知识面体现出综合性和复杂性的特点。在教学过程中，学生经常反馈课程涉及知识较多，抓不住课程重点，无法系统学习，学习效果欠佳。因此，想要提高学生工程能力，首要任务就是梳理课程知识体系，对课程知识进行优化整理。按照食品工厂建设程序可将课程内容整合成以下4个模块：法规标准、工艺流程、工厂建设、经济分析[4]。

（1）法律法规模块。食品工厂设计过程中涉及较多的法律、法规、生产标准、行业伦理等方面的知识，这些知识变化更新较快，应与时俱进，实时更新。在授课过程中，可以结合相关案例进行学习，融入课程思政内容，加深印象。

（2）工艺流程模块。包含食品工厂生产中产品方案的优选、工艺流程设计与可行性论证、机械设备的计算与选型、生产物料衡算和能耗等方面。

（3）工厂建设模块。在工艺流程模块的基础上，进行工厂规划建设。该模块包含工厂选址、车间布置、辅助部门建设、生活和公共系统建设等方面。

（4）经济分析模块。在满足工厂建设和生产的基础上，介绍经济分析方法，对工厂设计过程进行经济分析。包含工厂工程造价、物料和能源成本、劳动力成本、税收与税金等方面。

在优化整合教材知识模块的基础上，可以借鉴丰富的网课资源，博采众长，不断丰富课程内容。

2 以激发学生学习兴趣为导向创新教学方法

课程理论性强，内容繁杂，课本缺乏吸引力。传统的教学方式中，教师偏重于理论知识的讲解，缺少学情分析，往往忽略了学生的知识基础和接受能力[5]。而学生面对抽象枯燥的理论知识，学习兴趣逐渐减退。即使主观努力，也无法形成较好的学习效果，极易形成“鱼牛”现象。因此，应该寻求新的教学方法，千方百计地吸引学生，搭建教师和学生思想沟通的桥梁。

（1）改良和丰富多媒体课件。目前，在教学过程中，已经可以实现多媒体PPT课件授课，但是课件内容多数是课本内容的罗列，与传统的“满堂灌”教学模式没有太大差别。如何利用现有的多媒体教学条件，丰富课堂内容，激发学生学习兴趣，仍是教师应该解决的首要问题。可以在PPT制作的过程中引入动画、视频、案例等生动的教学资源，减少理论知识的罗列，做到简洁、生动。从内容和视觉上，给学生比较轻松的学习体验。

（2）利用工厂实习和虚拟仿真软件，进行“实”与“虚”相结合的授课。课程的教学内容实践性较强，如果能将理论知识有机地融入工厂实践中，让学生“感同身受”，会取得良好的学习效果。

企业现场教学是一种首选方式。在该专业培养方案中，在学习该课程之前学院已经安排学生进行假期工厂实习，教师在带领学生工厂实习的同时，可以结合工厂实习进行企业现场教学[6]。在学生进入工厂实习之前，可以提前准备学习任务，让学生带着问题去实习。例如，了解工厂平面布局、工艺流程、车间布局、环境保护等情况。通过提供实地考察、动手操作实践，亲身体会感觉，提前建立知识结构基础。目前，学生实习的企业有山东深海生物科技有限公司、山东鲁花集团有限公司、烟台喜旺食品有限公司、烟台中宠食品有限公司等，企业类型包含水产品加工、粮油加工、肉食加工、宠物食品等。

但是，企业现场教学也有一定的局限性。例如，学生只能按照已有的工艺流程进行实习操作，无法调节生产工艺参数，更不能试错，也无法进行更多类型食品的加工操作。

虚拟仿真软件具备高仿真性、专业性、高可靠性等特点。学习者进入仿真虚拟情景后，在构建的仿真环境中进行模拟操控，使抽象难懂、专业性强的操作过程变得直观、形象，更具可操作性，既解决了理论性强、抽象难懂、枯燥无味等问题，也能有效地解决学生实习动手难的问题。针对课程中的难点，可以结合虚拟仿真软件进行教学探索，如工厂平面布局、工艺参数、生产车间布局等。

（3）借助智慧教学工具，提高教学效果。近年来，线上教学方式不断兴起。在特别的2020年，智慧教学工具体现出前所未有的优势。更多的教师和学生开始接受和使用智慧教学工具[7]。以“雨课堂”和“钉钉”为例，不但可以实现直播授课，还可以保留授课视频，学生可以随时回放复习，不用再“苦苦回忆”。此外，学习管理（课堂出勤、问题讨论、作业提交、试题测验等）也是智慧教学工具的一大优势，通过数据分析可以实时了解学生的课堂学习情况，让教师做到“知己知彼”，及时调整教学方法。而这些都是传统教学方式不具备的优点。在今后的教学过程中，课堂教学与智慧教学相结合的方式将成为主流。

3 以提升教学效果为主旨 加强课程过程管理 完善课程考评体系

在以往的教学过程中，学生平时的学习积极性不高，主要精力放在期末考试前的“临时抱佛脚”，学习效果较差[8]。导致这种“轻过程、重期末”现象的主要原因有2个：一是教学内容理论性强、抽象难懂、教学方法呆板等，学生不感兴趣；二是缺乏公平科学的过程考核评价标准，上课表现的“好”与“坏”，不能在课程成绩中客观体现，主要体现在教师的主观“感情分”。

针对以上问题，在教学过程中，可以探索多种教学过程模式：课前预习、课堂学习和讨论，课后作业与线上测试等。课堂上充分利用现代科技手段，带动学生融入课堂，可以借助QQ、微信、对分易等网络软件进行课堂考勤、提问、头脑风暴等，提高学生的参与程度，避免出现“人在心不在”的现象。

考核方式及成绩占比见表1。

表1 考核方式及成绩占比

同时，针对不同的教学过程模式，建立科学公平的评分标准，完善课程考评体系，做到“有据可依”。

4 以促进课程持续改进为目标 不断提高教师工程素养

教师作为课程的“领路人”，教师自身的工程素养决定了课程的高度[9]。只有不断提升教师的工程素养，才能更好地完成课程教学任务，促进课程的持续改进。学院通过教师进企业挂职锻炼、加强地方校企合作等方式，提升教师的工程能力，真正成为“理论+实践”的双能型教师。目前，已经与烟台当地多家企业取得了长期合作关系。教师可以到企业进行学习、参与工厂设计，提高专业实践能力，提升教学效果，促进课程持续改进。

5 结语

在新时代背景下，食品工业得到了快速的发展，对食品专业人才的工程能力提出了新的要求。“食品工厂设计与环境保护”作为培养食品专业学生工程实践能力的重要课程，可为学生今后应对食品工业复杂问题提供良好的专业保障。教学改革应该是“进行时”，永远在路上。在教学过程中应顺应新时代发展要求，及时更新课程内容；充分利用现代智慧工具，探索新的教学方法和模式；完善课程过程管理和考评体系；加强与企业合作，提升教师的工程实践水平，切实践行鲁东大学培养应用型人才的理念。