对疫情常态化下“食品工程原理”课程教学方法的探索

刘 畅 盛建国 史巧巧 孔德昭 李雅琪

（江苏科技大学粮食学院，江苏镇江 212003）

21 世纪以来，我国进入了新的发展时期，教育改革在持续稳步推进。为了满足新时代发展的需求，以新理念、新模式培养具有竞争力新型工程人才的“新工科”理念被提出[1]，同时工程教育专业认证体系建设也受到越来越多高校的重视。高等教育课程的教学方法要符合“新工科”人才培养方略及课程思政建设的新教育理念。自2020 年1 月起，“新冠”疫情席卷全球，受疫情影响各高校纷纷在中国大学MOOC（慕课）等教学平台开展线上教学，互联网技术在现代课程教学中起到了重要的作用，各种线上教学模式也受到了人们越来越多的重视。可以说这次疫情的出现加快了教学改革的进程。目前我国疫情已平稳控制，疫情防控工作步入常态化，线上线下混合式教学会将成为高校课程建设的主体，而课程教学方法也正在进行优化和变革。

1 疫情常态化促使“食品工程原理”课程教学指导思想发生了变化

“食品工程原理”是一门将基础学科中的一些基本原理用于研究食品工业生产过程中内在本质规律的综合性工程基础课程。它在先导基础课和后续工程专业课之间起着承前启后的作用，是自然科学领域的基础课向工程科学专业课的过渡。

“食品工程原理”课程的理论源自“化工原理”课程，但核心是系统讲授食品生产加工过程中常用单元操作的基本理论、规律和常用设备等，是培养食品专业学生工程意识的启蒙课[2]。该课程教学的目的旨在使学生学会从工程实际出发，运用本课程的理论从多种角度初步掌握食品工业生产单元操作的有关方法，建立过程平衡和过程速率的基本观点，并树立清洁生产、绿色生产及经济决策的基本思想。在“新工科”高等教育背景下，该课程会更加注重培养食品及粮食专业学生的理论素养、实践能力及创新能力。面对疫情常态化的形势，学生实践实习的机会有所减少，所以通过完善教学内容来弥补实践的不足是非常必要的，这些对“食品工程原理”课程的教学方法提出了更高要求。

2 对疫情常态化下“食品工程原理”课程教学方法的探索

2.1 以工程实践能力培养为根本

在“新工科”培养方略和工程教育认证体系的规范下，“食品工程原理” 的教学应突出工程实践的目的性。教学大纲和教学内容既要明确学生应满足的工程教育认证的毕业要求[3]，也要以培养学生的工程专业素养作为根本目的。通过课程的学习培养学生的工程设计能力，提高其对工程创新、经济成本、环境保护等理念的理解[4]。基于此，在教学内容中应多列举工程实例，课堂上通过网络资料，设备gif 动图等形式让学生对食品加工生产的操作过程有更直观的认识，将所学的理论知识与实际结合起来，互为补充。此外，注重实践环节的开展，让学生通过亲自操作观摩设备，能够更深入地培养学生的工程实践能力。某粮食学院除开设基本的“认知实习”“生产实习”等相关实践课程外，还开设了“食品工程原理课程设计”课程。学生在完成理论知识的学习并对实际操作有所了解后，以团队的形式来对一个课题进行设计，包括明确任务书、设定参数和方案、设计工艺流程、设备选型、物料/ 能量衡算、经济衡算、环保评估等内容，从而完成全方位的工程能力训练。此外，针对疫情防控的要求，可联系企业专业人员，以线上培训的方式进入课堂，为学生讲解食品工业中的问题和发展前景，激发学生的学习兴趣。

2.2 以混合式教学模式为主体

在疫情常态化时期，“食品工程原理”的课程教学也应以线上线下混合式教学作为主要方式。但与其他课程相比，“食品工程原理”理论部分难度大，内容多，教学任务繁重，因此该课程的混合式教学需要结合实际情况，线上线下教学所占的比重应当恰当安排。为满足混合式教学的要求，教师可在课程大纲的规划下，将学生的目标完成度作为设计起点，根据学生的实际情况来开发课程资源。将慕课等网络教学资源与线下授课有机结合，并根据本学科的特色对网络教学资源进行筛选，开阔学生的视野。“食品工程原理”中讲授的单元操作具有很强的实用性，讲授过程中可结合现实生活，利用各大网站的视频资源将一些理论以“趣味实验”的方式在线呈现，提高学生的学习兴趣。此外，教学内容应贴合线上或线下教学方法的适用范围：对于理论要求不高的内容，如精馏设备、萃取等，可采用线上教学，充分发挥线上资源的趣味性；对于理论知识较为艰深的内容，如恒压过滤方程、柏努利方程等，采用线下教学能对相关理论更透彻地讲授。

2.3 以虚拟仿真平台为重要载体

食品工程原理基础实验是“食品工程原理”课程的重要组成部分和必修内容，是食品工程类人才培养过程中的重要实践环节。作为理论知识的巩固与扩充，基础实验的培养方案和目标应与理论课程相契合。传统的实验设备较为单调，为了顾及实验安全，部分实验操作都是由教师完成，学生参与感低。而且由于疫情影响，无法聚集学生统一实验，这也加重了教师和学生的负担。随着近几年虚拟仿真软件的兴起，食品工程原理虚拟仿真实验的发展较为迅速。传统的基础实验应紧跟时代的发展，将实际实验操作与虚拟软件操作结合起来，使学生能够更深刻地掌握食品生产过程中的基本实验技能和工程测试方法。通过充分开发相关虚拟仿真平台，结合近年来粮油食品生产过程的发展，将食品加工生产过程中所需要的重要操作进行线上练习，可以使学生对食品工程相关知识更加全面地理解和掌握，起到弥补实践教学资源不足的作用。

由于本课程内容繁多，理论知识较为枯燥，所以教学难度大。学生在学习过程中会不可避免地感觉乏味并产生抵触情绪，而虚拟仿真平台的出现可大大提高学生的实践兴趣，通过对各单元操作的在线模拟，也能加深他们对理论知识的认识。目前许多公司都开发了虚拟仿真平台，并已投入高校使用。但当前的虚拟仿真平台还存在实验种类少，系统不稳定容易卡顿等不足，希望后续能够进一步完善。

3 结束语

针对疫情防控，“食品工程原理”课程教学方法的改革或许还不完善，但一定要跟上时代发展的步伐，要在符合新工科人才培养的前提下，通过结合线上线下教育模式与新型虚拟仿真平台，不断探索本课程教学新方法，优化教学效果，以提高学生工程实践创新能力。