食品工程原理课程思政教学的改革实践

张铁涛，武天明

(海南热带海洋学院 食品科学与工程学院，海南 三亚 572022)

0 引言

食品工程原理课程是食品科学与工程专业重要的必修课程之一，是在高等数学、物理学、物理化学等课程基础上开设的一门专业基础课程。课程涉及学科门类广泛，系统性、交叉性和综合性突出，内容庞大，理论知识点繁琐枯燥。课程思政是一种新的教学方法和思维，它将价值观融入专业，充分发挥学校所担负的立德树人的根本任务[1]。而传统课程体系设计的主要模式常常忽略以学生学习产出为导向的教学原则。

基于社会对食品专业人才综合素质与道德品质的要求，食品专业需要持续深化课程思政教育，深入挖掘专业课程中的思政教育资源，将社会主义核心价值观、中华民族优秀文化融入课程教学中，课程组从食品专业知识点、食品工程原理案例及历史人物等方面，挖掘其所蕴含的思政元素，进行课程思政教学设计。同时，对课程内容进行优化，完善其考核方式，增加教学互动实践环节，改进教学方法，优化考评模式，将“不断创新、精益求精、工匠精神”以“润物细无声”的方式传递给学生[2]，落实以学生“学习产出”为导向的工程教育认证理念，回归教学办学和教书育人的本质。一方面，让专业课教师“守好一段渠、种好责任田”，使思政教育、素质教育、专业教育三个方面有机融合，与思政课程同向同行，形成协同效应，增强学生的社会责任感，培养学生的创新精神和提高其实践能力；另一方面，让学生充分利用在校时间获得更多高质量的职业技能等级证书，从而提高其就业能力。课程改革在注重培养学生工程意识，培养其自主学习和终身学习能力的同时还注重培养不仅专业技能高，而且能够处理复杂问题、具有创新理念的高素质应用型人才。

1 食品工程原理课程思政元素融入方式

在教学过程中，以立德树人为核心，以产出为导向，以学生为中心，将思想政治教育融入培养方案、教学大纲、课程教学和课程改革的各个方面，同时将职业技能证书培养模块融入食品工程原理课程教学内容，涉及单元操作的基本原理、单元操作工艺计算、设备选型、工程案例等。通过形象深刻、内涵丰富的课堂实践，促进职业技能等级证书与学历证书相互融通(表1)，帮助学生树立正确的人生观、世界观和价值观，培养遵守职业道德、道德法治，培养学生责任担当和贡献社会的意识，实现思政教育与专业教育的有机融合。

表1 食品工程原理课程主要内容

1.1 运用马克思主义哲学原理，培养学生树立正确世界观，增强法律和规范意识

1.1.1 量变引起质变哲学原理在雷诺实验课程教学中的运用

在雷诺实验的课程教学中，当玻璃管中水流速度较低时，其流动形态为层流；随着水流速度增大，流动形态发展为湍流，就体现了“量变的积累引起质变”这一哲学原理。讲解离心泵的工作原理时，如果泵吸入口的压力低于被输送流体的饱和蒸汽压，就会产生汽蚀现象，泵体振动会发出噪声，导致泵性能显著下降，通过这一现象引导学生做人要把握分寸和做事要掌控尺度。

1.1.2 矛盾哲学原理在流体力学、过滤课程教学中的运用

通过对比转筒真空过滤机/板框过滤机/叶滤机三者的优缺点，引导学生注意事物的利和弊的区分不是绝对的，利和弊可相互转化这一哲学原理。针对流体形态、流体性质、流体流动状况、传热壁面的形状等因数会影响对流传热的效果，引导学生遇到复杂问题时，要学会抓其主要矛盾，让复杂问题简单化。

1.1.3 辩证思维的哲学原理在蒸发、传质教学中的运用

在教学过程中，讲述蒸发过程产生废热的利用时，引导学生用辩证的眼光看待问题，树立正确的价值观，实现自己的人生价值。讲述菲克定律时，将其与牛顿粘性定律和傅里叶定律进行三传相似的对比，引导学生思考科学规律的相似性，以及科学知识的学习方法。通过食品工程原理实验课程中离心泵开停泵操作及注意事项、蒸馏操作流程等安全实例，重点讲解设备应急处理办法，明确安全相关法律法规，掌握安全操作规范。提高学生的食品安全生产意识，引导学生树立正确世界观、增强法律和规范意识。

1.2 通过发明思想探究，培养学生家国情怀，增强文化自信

在连续性方程和流体流动阻力课程中引入大禹治水的典故，培养学生的家国情怀。在教学过程中，讲述禹采取拓宽峡口的方法，让流速变小，减小洪水的破坏性从而达到治理洪水的目的，这是流体连续性方程的典型应用。另外，通过我国在南薰礁、赤瓜礁、永暑岛、渚碧岛、美济岛、华阳礁、东门礁和永兴岛等8个岛礁上填海造陆，运用泥沙流体流动与输送机构原理，履行中方南海人工岛在海上搜寻与救助、防灾减灾、海洋科研、气象观察、环境保护、航行安全、渔业生产服务等方面的责任和义务，更好地引入维护国家领土主权和海洋权益的案例，增强了学生的爱国主义情怀[3]。

在课程教学中，将食品工程原理课程知识点与科学家故事联系起来。例如，在传热的教学中，通过讲述北京航空航天大学陶智教授在航空发动机传热领域取得重大成果，使中国航空发动机实现了从“跟跑、并跑”到“领跑”的飞越。每当被问及归国的初心，陶智教授说归国是一种家国情怀，通过该案例教育引导学生学习陶智教授的家国情怀；在进行解蒸馏单元操作教学时，在课堂上引入白酒生产案例，不仅从工艺上讲解白酒的制作，还通过追溯中国白酒的悠久历史，如《史记·殷本纪》关于纣王“以酒为池，悬肉为林” “为长夜之饮”的记载，以及《诗经》中“十月获稻”和“为此春酒，以介眉寿”诗句等方面的介绍，使学生增强文化自信。

1.3 科学典型实例展示，培养学生创新、奉献及工匠精神

食品工程原理课程单元操作中许多定律和方程，如伯努利方程、范宁公式、牛顿冷却定律、傅里叶定律、费克定律、亨利定律及拉乌尔定律等，采用科学家的名字命名，说明这些定律的发现与科学家的突出贡献是分不开的。教学中通过展示科学家科学探索与发现的典型实例，让学生充分认识到科学探索需要锲而不舍的勇气与毅力。这与2020年抗击新冠肺炎期间的医护工作者不忘初心、不怕牺牲、舍生忘死的精神进行类比，激发学生的集体荣誉感和奉献精神。

食品工程原理课程主要单元操作计算时刻体现工匠精神，如管路计算、沉降速度的计算中要用试差法重复试差计算，直到得到的参数数值与已知条件符合。单元操作中沉降速度u0采用复验法的计算，先假定一个流型区域，求得u0，核算雷诺数Rep，检验是否在原假设的流型区域内；否则再换一个流型区域，直到复验Rep符合该流型区。通过科学计算的过程，将培养学生精益求精态度、团队协作、探索创新的精神等有机地融合到食品工程原理实验课程训练过程中，为其日后步入工作岗位，能够从容面对困难和挫折，具备良好的工匠精神打下基础。

2 食品工程原理课程思政教学实践

课程组成员充分剖析食品工程原理课程的特点，挖掘课程中蕴含的思政教育资源，构建融入思政元素的课程体系(表2)，制定开展“课程思政”相关教学设计，寻找课程知识体系与德育体系可以交融的“触点”，将思想政治教育与知识传授完美融合。

表2 食品工程原理课程思政元素的主要体现

2.1 食品工程原理课程思政主要元素

2.1.1 大禹治水典故融入流体输送教学

在连续性方程和流体流动阻力教学中，引入大禹治水典故“高处凿通，低处疏导”等治水理念，这与课程教学内容中流体流动阻力的原理相似。以增强学生的民族自豪感，培养学生聚焦家国情怀。

2.1.2 科学的学习方法融入沉降与过滤教学

在沉降速度计算教学中，引导学生讨论牛奶、果汁不分层的现象和原因，培养学生正确看待理论知识和实际应用关系，学以致用。

2.1.3 主要矛盾与次要矛盾问题融入传热教学

在对流传热阻力控制教学中，引入传热过程中的主要矛盾与次要矛盾，遇到问题时要“擒贼先擒王”，抓其主要矛盾，使复杂问题简单化，培养学生的哲学思维和方法。

2.1.4 辩证地分析问题融入蒸发教学

在单效蒸发和多效蒸发的经济性教学中，强调多效蒸发并没有提高蒸发生产能力，而只是节约了加热蒸汽，需要增加设备投资，以此培养学生的工程素养和辩证看待问题的思维。

2.1.5 规律的相似性融入吸收教学

在菲克定律教学中，引导学生回想牛顿粘性定律和傅里叶定律，将三传理论做对比。引导学生思考科学规律的相似性以及科学知识的学习方法。

2.2 食品工程原理课程思政教学实践

在食品工程原理课程教学中，采用“课前-课中-课后”的形式组织开展教学活动，思政元素自然流畅地贯穿在教学过程的相关环节，达到思政教育与理论知识的灌输同向同行，形成协同效应，课程教学活动实施如表3所示[4-5]。

表3 课堂教学活动实施

2.2.1 课前教学

课程组成员注意挖掘教学内容及教材中蕴含的思政元素，抓住学生中的热点问题，把握好思政教育时机，善于在细微处做表率，言传身教。并将思政教育穿插在课程之中，控制教学节奏，寓教于乐，寓教于知，寓教于情。同时，在教学过程中，注意把握课程思政时间不宜过长，不能影响正常的教学进度。学生班干部轮流担任课程出勤督导，明确角色定位与服务职责，严于律己，以身作则，尽心尽职，培养学生认真履职的精神。

2.2.2 课中教学

在授课过程中，利用“翻转课堂”让学生在教材中找到感兴趣的单元操作，分组查阅流体输送、沉降、传热、蒸发、吸收等单元操作；在食品加工应用领域，发掘所学内容在本专业方向中所占地位，学生会对专业有更深层次的理解；分组合作查阅图书馆资源和网络资讯资料，相互协助完成任务，培养团结协作，打造可贵的团队意识；利用学校现有鸿合信息化平台进行教学改革，探索思维型的翻转课堂教学模式及实验课CDIO教学模式等，为课程思政元素的主要体现。教学过程中将设计的思政内容融入到知识点的讲解中，在言传身教中达到教书育人的目的，取得成果可推广至食品工程原理开课的兄弟学校。

2.2.3 课后教学

课后作业具有一定量体现思政特色的学生作业与已有知识相互关联，形成新的知识构建，并贯穿德育教育。通过学习通、QQ、微信等平台反馈思政调查问卷，衡量思政教学效果，搜集教学评价意见，分析、归纳、总结、探索和优化思政教学模式[6]。授课结束后，教师注意提醒学生清理座位垃圾，保持环境卫生，离开教室时关闭电源等，培养学生养成良好的卫生习惯，节约用电等社会公德[7]。

3 结论

食品工程原理是一门专业主干课程，主要以培养学生“工程知识、分析问题、设计和开发、终身学习”等核心能力，多方位支撑工程认证标准要求，承担传授专业知识和技能的重要使命。在食品工程原理课程思政建设过程中，深度优化课程思政与思政课程协同育人，从马克思主义哲学原理的运用、发明思想探究、科学典型实例展示等方面融入课程思政，将国家政策、社会热点与专业知识相结合，让课程思政进课堂，并致力于将思想价值引领贯穿于高校人才培养全过程，将思政元素自然流畅地贯穿在教学的相关环节，达到思政教育与理论知识的灌输同向同行，形成协同效应。通过以上教学改革，不仅为枯燥的课程增加了亮点，提高了学生的学习兴致，使学生在情感、知识和行为上产生认同感，实现“三全”育人，在学习中逐渐培养学生的良好习惯和优良品质，同时对学生三观的塑造起到积极的作用。为培养学生成为有理想、有本领、有担当的新一代高素质应用型人才贡献力量。