应用型本科食品工程原理课程设计质量提高的方案研究

张艳杰 林顺顺 艾志录 祝超智 李真

食品工程原理课程以不同食品生产加工过程中的物理加工过程为主要内容，这些物理加工过程按照操作原理，可以归结成数个基本操作过程，比如沉降、制冷、蒸发、流体输送、搅拌、萃取、干燥、过滤、结晶、蒸馏、粉碎等，又被称之为单元操作。该课程还对有关单元操作的基本概念、原理以及经典设备的结构、性能、相关注意事项等进行着重介绍。作为一门专业基础课程，食品工程原理在食品科学与工程专业的课程学习中是十分重要且不可或缺的，学生要充分掌握食品工程原理课程的理论知识，并能够将其熟练运用到实际中。

隨着科技的进步和时代的发展，各类食品加工企业或相关领域的公司对技能人才的需求量越来越大，对人才的素质要求也日趋提高。在培养应用型人才的背景下，食品工程原理课程设计是培养学生实践操作、学以致用的重要环节，通过课程设计的参与和学习，能够使学生更加深刻地认识单元操作的流程和原理，深入强化所学知识的掌握程度，提升学生的综合素质。因此，食品工程原理课程设计的研究与优化，对于学生专业技能的提升和工程思维的培养有着积极的作用。本文分析了食品工程原理课程设计过程中存在的问题，并有针对性地提出了提高该课程质量的方案，以期提高学生的学习效果，达到为国家输送高质量人才的目的。

一、存在问题

1.学习时长不足。作为食品科学与工程专业的基础性技术课程之一，食品工程原理课程将力学、热力学、动力学、传质学、传热学等多个课程的理论基础内容结合并糅合在一起，学生还需要熟练掌握数理化、机械、制图等基础课程，这就为后期学习食品工艺学、机械、工厂设计等多门食品专业课程奠定了基础。此外，食品工程原理课程需要在掌握基础知识的基础上，针对实际问题进行分析考虑，这就极大增加了食品工程原理课程的难度。特别是对于一些数理化基础薄弱的学生来说，只有花费更多的时间和精力，才能真正理解和实践，但现有的课程时长不能使学生全面掌握这些知识。

2.实践教学缺乏，创新意识不足。实践教学是培养应用型人才的基本环节，为了提高食品工程原理课程在培养应用型人才方面的价值和作用，必须将理论和实践这两种教学方式有机地结合在一起。传统的食品工程原理课程教学未将理论和实践紧密结合，暴露了传统教学的弊端，即太过重视理论模块的教学，对实践教学方面的重视程度远远不够，导致高校培养的人才无法满足新时代的企业需求。

除了不断加强和提高对食品科学与工程专业的知识教育以及食品实际加工生产过程中对生产设备设施的直观认识，还要将培养学生的实践、操作、动手能力以及创新意识，提升学生的食品专业综合素质，作为重要且不可或缺的教学部分。加强食品工程原理课程中的实践教学部分，可以有效改善和优化该课程的结构体系，并将课堂上讲解的理论知识和实际中的实践部分有机地结合到一起。在此基础上可以适当增加实践教学的学时，在保证学生掌握和熟知课程基础理论知识的前提下，利用实践课程进行动手操作并不断验证。同时，运用理论知识对实践和实验中的过程进行分析，进一步对理论知识进行理解和巩固。

为了提高学生分析和解决实际问题的能力，使学生的知识结构跟上新时代的发展要求，教师在教学过程中要及时将学科相关的前沿加工技术和食品工程原理课程结合在一起，将符合该课程的前沿知识提取出来，再以简单通俗的方式教授给学生，以此培养学生的动手创新能力。为了更好地满足应用型人才培养的需求，还要注重更新教学内容和设备，保持先进性、多样性和综合性，以此提升学生的实践和动手能力，使学生真正地将理论知识和实践有机结合在一起。

3.教学内容不新颖，考核标准单一。食品工程原理课程将自然科学和工业生产结合在一起，成为一门交叉学科和两者之间联系的桥梁学科。但目前在授课内容上还存在内容老旧、无法和时代的新产物结合等现象，很难提起学生对于这门课程的学习兴趣，甚至使学生产生恐难情绪，陷入恶性循环。食品工程原理课程设计的知识面较为广泛，需要贯通和融合理论分析、计算、设计、实验和工程等多个方面的能力，对创新能力的要求也比较高。因此，要对现有的“满堂灌”以及“填鸭式”的教学方式进行改善，这样才能在提高教学质量的同时，培养出符合新时代要求的应用型本科人才。

此外，食品工程原理课程的考核标准以图纸和说明书等简单理论为主，考核手段单一，难以充分调动学生的主动性和积极性，部分学生还会投机取巧，在课程讲解过程中不认真地学习各种理论知识，在实践操作中也不积极锻炼自己的操作和动手能力等，仅仅为了完成图纸和说明书就模仿别人已经设计好的图纸，从而导致一些不利于学生能力建设、能力培养和综合素质的不良现象的发生。因此，设置的食品工程原理课程考核评价体系是不完善、不科学的，也难以对学生的知识掌握情况进行精确把握。

二、解决方案

1.调动学生学习的积极性。在设计课程之前，要对学生进行充分的学前教育。教师要尽可能将学生在课堂中的主动权发挥出来，并调动学生的积极性，不断激发学生的学习潜力，这样才能确保教学效果达到预期的目标，也能够有效帮助学生提升实验设计和学习技能。教师在课程之前的备课过程中应该对所要讲述和传授的内容进行全方面的剖析，再根据教学内容设计更加合理的教学环节，引导学生在课堂中讨论和学习一些工程问题，使学生在学习过程中养成自主思考的好习惯，鼓励学生根据所学内容大胆地提出自己独特的见解。同时，教师也可以进行一些分组分类的教学，让学生思维能够在课堂上碰撞，从而对实验课程设计的学习有一个更加立体化的认识。

学习兴趣是学生学习过程中的最大推动力，只要将学生对食品工程原理课程的兴趣培养起来，才会达到事半功倍的效果。在食品工程原理课程中可以增加一些实际生产中的典型案例以及周边的生活案例作为教学素材，引导学生主动思考和相互交流，丰富教学的目的性和导向性。还可以通过多媒体的方式，将难以理解和想象的单元操作通过动画和3D效果呈现出来，以便学生理解，为后续学习打好基础。这些方式将极大地提高学生对于食品工程原理课程的学习兴趣，也能加深学生对于对应单元操作的印象，加深记忆。

在食品工程原理课程的教学过程中，教师不仅要让学生充分学习和理解理论知识，更要帮助学生在实践过程中培养想象力以及实际操作能力。一系列科学合理的教学手段能够保障学生的课程设计超越理论层面，向着提升学生综合素养以及实际操作能力方面转型，从而最大化地体现出学前教育的实际意义。

2.合理规划课程，增加实践机会。食品工程原理课程是一门实践要求很高的工程类课程，需要制订合理的课程计划，增加实习活动。在有限的课程中尽量优化课时的配比，保证学生既有充分的时间掌握理论知识，又有足够的时间进行实际操作。在实际授课中，要摆正理论学习和实践操作之间的关系，将理论教学和实践操作融合在一起，使理论服务于实践操作的同时，又能通过实践操作更好地理解相应的理论知识。在理论知识和实践操作的不断提升和共同提高中，培养和提高学生的思维、动手操作以及分析解决问题的能力。

实践课的内容不能局限在对平时实验课教学的重复上，因为实习内容的单一会导致学生无法形成整体化的概念，也会使学生觉得课程实习太枯燥无味，甚至是浪费时间。因此，在实践课上要丰富实践内容，调动学生的积极性，可以将科研中的部分实验引进到课程实习中，并将课程内容和相关的研究课题结合在一起，进而利用研究课题对学生的思维进行启发，让学生系统化地进行资料收集、整理、课程设计等，引导学生形成系统的科研思路，增强学生的自信心等。这样增加的课程实习环节，才是科学的、有效的。

3.自主设计，培养创新。在实践课上开设自主实验设计，对于提高学生的创新能力具有一定的促进作用。在传统的实践课程中，常常是通过教材或是教师将详细的实验步骤、原理以及路线图等列出，然后学生按照列出的内容进行逐步操作。这种按部就班的实验限定了学生的实验思路，限制了学生主观能动性的发挥，而自主设计实验作为一种新型教学模式，以学生为主体，使学生在不断实践中提高自主学习和创新能力。通过翻閱资料，自主针对性地设计实验方案、实验操作步骤，并在一定的时间中完成实验，并对其进行整理，学生可以经历一次完整实践的全过程。学生在独立完成实验设计的过程中，可以不断开阔实验思路，活跃实验思维，从而提高创新和解决问题的能力。

4.优化考核制度。课程设计的考核制度需要优化和革新，除了要求学生上交说明书、设计图纸，教师还需要组织学生进行答辩，现场聆听学生的发挥和思路，深入了解学生，进一步深化考核。学生可以将设计成果整理汇总，通过多媒体形式进行汇报，减少设计的任务、思路、计算要点、设备尺寸以及对设计参数的验证说明等。如果是分组设计，最终要选举1名学生代表进行汇报，但同组的其他学生也要对自己设计的部分进行补充说明，以便教师了解每位学生的掌握情况。

5.将OBE教学理念融入实际教学。食品工程原理课程设计具有重要的实践性、综合性以及知识体系复杂性等特点，是学生对本门课程深入了解并将其运用到解决具体工程设计任务的综合性考核，是深化学生对书本理论知识的理解与掌握的必要手段。在整个教学体系和学习计划中，课程设计成为培养学生动手操作、自主学习、创新能力、团队协作能力和检验学生综合素质与实践素养的重要手段。

OBE（Outcome based education，OBE）教育理念，即成果导向教育理念。因此，食品工程原理课程的实践设计与教学环节要充分考虑学生之间的个体差异和学习速度的不同，从时间和资源上对每位学生达到的成果进行保障。学校和教师应该通过更加人性化和综合化的方式来满足每位学生在学习成长中的不同需求，制订个性化的方案，而不是以相同的模式对所有学生提供类似以及相同的学习方式和机会，让学生有机会证明自己的知识积累达到了一定的效果，并能够充分展示学生的学习成果和心得体会。

学习成果代表了学生学习的能力，而这种能力需要通过丰富多样的课程教学手段来完成。因此，食品工程原理课程体系的构建是达成学习成果的必要而不可或缺的条件。能力结构和课程体系结构应该有一种清晰的前后顺序的逻辑关系，每种能力结构的能力要素都要有明确且实际的课程设定。换言之，课程体系中设定的课程要对实现对应能力有明确的贡献。课程体系和能力结构关系也对学生有着一定的要求，即学生完成对应课程体系的学习后，就要有预期的学习成果。