基于虚实结合的食品专业毕业实习课程教学设计与实践

温馨，刘毅，周忻，高慧慧，郭慧媛

中国农业大学食品科学与营养工程学院（北京 100083）

毕业实习课程是食品科学与工程专业本科生人才培养的重要组成部分，更是实践性环节的重要内容。该课程为本科生毕业设计的前置关联课程，通过课程学习，紧密结合毕业设计内容，使学生从原料、加工、设备、流通、销售等环节了解实际食品生产情况，密切联系在本科前3年所学课程，理论联系实际，深化所学知识，培养和提高学生综合运用专业知识发现、分析和解决实际工程问题的能力，是加强学生实践能力、应用能力和创新能力的有力途径，能为学生从事食品生产和研发工作奠定坚实基础。在互联网+、新媒体大数据时代，虚拟仿真实习是学生开展线上毕业实习的新模式，不仅满足在线下实习条件不充分情况下（如新冠感染疫情特殊时期）学生毕业实习的要求，在服务学生层面，也是互联网+实践教学模式的创新探索[1]。

2018年，教育部、财政部、国家发展改革委联合印发的《关于高等学校加快“双一流”建设的指导意见》中指出：学科建设要以人才培养为中心，支撑引领专业建设，推进实践育人，积极构建面向实践、突出应用的实践实习教学体系，拓展实践实习基地的数量、类型和层次，完善实践实习的质量监控与评价机制[2]。同年，教育部发布的《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》提出：进一步提高实践教学的比重，大力推动与行业部门、企业共同建设实践教育基地，切实加强实习过程管理，健全合作共赢、开放共享的实践育人机制[3]。因此，充分利用校内外资源，以虚实结合为原则，探索毕业实习课程的教学设计与实践新模式，提升食品科学与工程专业本科生分析和解决实际工程问题的能力，促进食品科学与工程专业本科生创业就业，具有重要意义。

1 存在问题

毕业实习是食品科学与工程专业学生毕业学期的重要必修课，但往往由于学生在该学期同时面临毕业设计实验开展和就业等各方面压力，导致学生普遍存在实习时间紧张、对课程重要性认识不充分、积极性不高等问题。此外，在遇到特殊情况时，如在疫情期间，毕业实习课程缺乏灵活的多样化教学模式储备，往往会措手不及。这些问题都影响了课程教学效果的发挥和学生实践能力的提高。

1.1 实习时间紧张

毕业实习一般安排在寒假结束后的毕业学期，多数学生由于在上一学期主要在准备考研、就业等，此时面临毕业设计实验进度较慢等问题，需要大量时间和精力完成实验内容和毕业设计、撰写毕业论文等，导致无法保证充分的时间和精力放在毕业实习课程上。尤其是在新冠感染疫情期间，在学生无法返校、工厂无法安排参观和实践等各种条件的限制下，毕业实习甚至无法顺利线下开展，只得采用线上教学。

1.2 对课程重要性认识不足

受传统教育思想的影响，教学往往注重理论教学，而忽视实践教学。食品科学与工程专业学生在大一至大三的3年学习中也以理论教学课程为主，仅有少量的实验教学课程，而纯实践教学课程仅接触了工程实训和食品工厂生产实习，从而导致学生缺乏对于实践教学的深刻认识和充分体会。而毕业实习作为理论联系实际的重要教学环节，学生却无法认识到其对于培养食品科学与工程应用型专业人才的重要性。

1.3 实习积极性不高

在实习时间紧张和实习重要性认识不足的基础上，学生普遍存在实习积极性不足的问题。更多的学生把毕业实习作为完成毕业前最后的任务，拿到学分就行，不认为毕业实习是提高实践能力的关键环节，从而对于毕业实习课程较为敷衍，因此毕业实习的效果也差强人意。

1.4 教学模式不够多样化

从2020年起，受疫情影响，毕业实习无法顺利线下开展。传统的毕业实习多依赖于线下的中试车间操作和工厂实习这些单一的教学模式，而疫情等特殊情况的发生导致课程无法线下开展，而不得不临时调整为线上理论教学、照片和视频观看等，从而导致实习效果大打折扣。

2 虚实结合构建毕业实习教学新模式

教育部于2019年启动一流本科专业“双万计划”建设和一流本科课程“双万计划”建设，明确指出虚拟仿真教学是解决实验实训教学老大难问题的重要途径[4]。自2020年新冠感染疫情暴发后，虚拟仿真教学成为各教学单位在疫情期间实验实践类课程“停课不停学”的重要支撑。但是，2020年8月高等教育出版社对虚拟仿真教学现状与趋势的问卷调查结果显示，超过90%的受访者认为，虚拟仿真教学方式只有线上和线下相结合才能更有效[5]。因此，在2022年春季学期食品科学与工程专业毕业实习课程上，基于中国农业大学食品科学与营养工程学院食品科学与工程国家级虚拟仿真实验教学中心的虚拟仿真实验教学资源，同时联合企业开发案例教学资源，探索虚拟仿真教学与实践教学相结合的虚实结合新教学模式，并取得一定成效。

2.1 “虚-实-虚”教学模式的设计

传统的毕业实习课程以工厂参观和实习为主，由于学生缺乏对食品生产线的宏观认识以及对于相关单元操作的理论知识和案例实践储备，往往是走马观花，导致学生实践能力无法得到真正提高。在基于学习产出的成果导向教育（Outcome-based education，OBE）的工程教育核心理念下，充分利用学院虚拟仿真实验平台资源和校外合作企业资源，以兴趣为引导，以虚实结合为原则，设计“虚-实-虚”的毕业实习课程教学模式。

“虚”：利用现有虚拟仿真实验教学资源，组合不同单元操作，为学生提供多条食品生产线的虚拟仿真参观，激发学生兴趣，使学生建立对食品生产各环节的初步认知，为提高案例教学效果奠定基础。

“实”：以乳制品加工为案例，收集食品工厂生产线视频资源，并联合企业开发案例教学资源，在案例教学过程中将理论知识与实践进行结合，同时通过工厂实际生产线参观，使学生建立对于不同食品生产环节和生产管理情况的直观认知。

“虚”：在案例教学结束之后再次安排虚拟仿真教学课程，为学生提供使用数据帽和操作手柄虚拟拆解主要生产设备的上机训练，强化和加深学生对于食品生产线和设备情况的认知，鼓励学生自由探索，并与授课教师进行互动与交流，切实提高学生分析和解决工程问题的能力。

2.2 虚实结合教学模式的实践

在设计的“虚-实-虚”教学模式下，开展虚实结合教学模式在毕业实习课程中的实践探索。

“虚”：毕业实习课程开始后，让学生进入虚拟仿真实验平台进行上机操作，并提供粮油食品、果蔬制品、乳制品、肉制品等多个虚拟仿真生产车间案例，鼓励学生自由探索，充分了解不同食品生产车间的设计原则，熟悉不同生产线的单元操作和设备配置，从而建立对于食品生产车间和生产线的宏观认识。同时，要求学生以乳制品生产车间为案例，提出虚拟仿真案例设计存在问题及改进建议。学生在建立宏观认识的基础上，引导和启发其充分利用在大三专业课（如食品工厂设计、食品工程原理等）中学习到的理论知识，进一步开展深入思考，串联不同的知识体系，从而充分调动学生对于毕业实习课程的兴趣、主动性和积极性，并提升学生自主思考能力和发现食品生产中实际工程问题的能力。

“实”：在虚拟仿真训练后学生建立对乳制品生产车间、生产线、单元操作和生产设备等的宏观认识后，进一步通过所收集的乳制品生产线视频资源，帮助学生进一步加深感性认识，从而真正了解和熟悉乳制品生产的具体情况。在此基础上，邀请国内乳制品知名企业和乳制品配料供应知名企业的专家开展讲座，为学生讲授乳制品和乳制品配料实际生产中遇到的问题和解决思路、乳制品新产品开发过程中需要考虑的实际问题等，从而激发学生极大的兴趣，并与专家进行积极的互动和交流。

在两部分课程内容的实践后，学生对于乳制品生产的前端原料供应、产品实际生产和新产品研发等整个链条建立起非常清晰的认识，这时安排工厂参观，虽然由于疫情原因，改为线上视频参观，但通过学生的反馈发现，线上视频参观即便不能有很好地参与体验，却由于每位学生都可以从较好地视角观看工厂生产线，能更清晰地听到企业工作人员的讲解，从而达到很好的教学效果，有效避免了线下参观时学生人数较多带来的观看和解说体验不佳等问题。通过“视频+讲座+参观”三方面结合下开展的乳制品生产案例实践教学，学生能全面了解食品实际生产情况，并通过密切联系前3年所学理论知识，真正实现理论与实践相结合的教学目标，提高学生分析食品生产中实际工程问题的能力。

“虚”：在虚拟仿真与案例教学的虚实结合教学后，继续进行虚拟仿真教学，与第一步的虚拟仿真教学不同，此时主要聚焦食品生产中的关键设备。学生通过使用数据帽和操作手柄虚拟拆解主要生产设备，进一步了解生产设备的设计原理和组件构成。通过鼓励学生自主设计和自由探索，与授课教师积极交流，进一步加深其对食品生产线和生产设备的认知，从而实现从虚拟到真实、从宏观到微观、从理论到实践的教学深入，为提高学生将来走向就业岗位后解决食品生产中实际工程问题奠定坚实基础。

2.3 新教学模式下的多元化考核方式

与传统的实习报告单一考核方式不同，在虚实结合的新教学模式下，以充分体现和反映学生实践能力的提高为目标，制定多元化的综合考核方式。在虚拟仿真教学部分，以学生发现生产车间、生产线和生产设备中存在问题的能力为考核要点，在案例教学部分，通过给出实际生产问题，以学生分析实际生产问题产生原因和解决问题的能力为考核要点，在全部教学内容完成后，通过学生撰写的实习报告，了解其掌握的理论知识与收获的个人思考，全面评价其发现、分析和解决食品生产中实际问题的能力。同时，基于学生的反馈，进一步优化课程设计，以期更好地提高毕业实习课程的教学效果，真正做到实践育人。

3 结语

毕业实习是食品科学与工程专业学生步入社会前将理论与实践相结合的重要课程，能够帮助学生系统地梳理大学前3年的理论知识框架，并将其融入食品生产实践，为毕业后从事食品行业相关工作快速适应角色奠定基础。新工科建设和工程认证对食品科学与工程专业学生的实践能力提出更高要求，充分利用虚拟仿真技术，有机结合多媒体资源、企业专家讲座与工厂参观，建立虚实结合的毕业实习教学新模式，是毕业实习课程教学改革的重要探索，可有效提升毕业实习课程教学效果，从而切实提高食品科学与工程专业学生发现、分析和解决实际食品工程问题的能力。