新工科背景下依托食品工程虚拟教研室提升课程教学质量——以河南农业大学食品科学与工程专业为例

安艳霞，赵 阳，李梦琴，张 剑

（河南农业大学食品科学技术学院，河南郑州 450002）

0 引言

提高教书育人的能力和加大基层教学组织建设的改革力度是高等教育发展的趋势。信息技术时代，组建虚拟教研室是探索新型基层教学组织的重要路径。在高等院校教学改革中，遇到了一些问题，如师资力量如何在跨学科中有效配置、如何组建知识结构合理的科研团队、教学资源如何高效地利用、课堂理论与实践怎样有机的结合等，于是一些高校通过组建虚拟教研室的模式尝试解决这些问题。即在不打破原有教研室的格局、原本教研室成员的基础上，重新组建一支虚拟教研室团队，由若干个教研室中在某学科领域擅长或有意愿沟通交流的一些成员与企业中的技术骨干组成，就相关科研、教学及实践问题共同商讨和组织一定的研讨及交流互助活动，如同在一个教研室，通过网络资源例如钉钉、腾讯会议、Zoom 等线上方式讨论，形成以科研促教学、以教学助科研的教研模式[1-3]。

河南农业大学（以下简称“河南农大”） 食品科学与工程（以下简称“食工”） 专业在发展历程中遇到多门学科的交叉融合、若干专业课程体系的优化整合、团队中知识结构和教学资源的配置、高校与食品企业的协同育人等问题，现有教研室的教研活动已无法满足或跟不上新时代发展的步伐，因此亟需基于网络技术构建动态虚拟教研室，探索“互联网+ ”时代新型基层教学组织的建设及发展趋势，从而促进教师回归教学和热爱教学，学以致用，把课本中所讲授的理论与社会的实际需要有机结合起来，培养符合社会需要的专业人才。2019年河南农大启动“食品工程”虚拟教研室的组建，着手构建一系列食品工程虚拟教研室，由河南农大食工教学团队的骨干教师，相关合作企业好想你健康食品股份有份公司、思念食品股份有份公司、洛阳正大食品有限公司等企业技术骨干联合共建，建立高效的“产教融合、协同育人，共同发展”的运行机制。

从建设思路、虚拟实验室的构建、师资队伍的组建、教学内容及方法的改进、运用虚拟仿真等现代技术手段开展实践方面的课程等方面阐述在新工科背景下食工专业虚拟教研室组建的特色和现实意义，目的是立德树人不断提升教书育人能力，以培养和向社会输出具有实践创新能力的新工科食品类复合型人才。

1 建设思路

充分利用河南农大食工教学团队积累的国家精品资源共享课“食品工艺学”，河南省精品在线开放课程与河南省一流本科课程“食品机械与设备”，同时承担“食品工厂设计”“食品工程原理”“生产实习”等7 门课程与实践环节的教学研究与改革成果，以“食品工艺学”“食品机械与设备”“食品工程原理”等慕课建设和教材建设为载体，以食工虚拟教研室为依托，联合知名食品企业，根据河南省食品加工行业的区域优势和特色，确定科学合理、有特色、有亮点的教学体系。选择的企业拥有良好的产品研发、生产、物流条件和工程能力强的工程技术人才，在高等人才培养方面具有很强的社会责任感，有多年“产教融合”办学经验。按照“学生中心，产出导向，持续改进”的基本理念，确定符合OBE 理念的案例式教学、讨论式教学等基本理念与方法，建立课程网站与微信公众号进行辅助教学。双方的合作优势资源进行互补，有利于工科办学理念的更新与人才培养质量的提高，共同商谈组织虚拟教研室的教学教研及实践教学活动，共同探索校企交流与互访机制、共享实践资源和教学成果，不断提高食工专业核心课程的理论教学与实践教学质量，以培养企业及社会需要的食品专业复合型人才。

2 新工科背景下食品工程虚拟教研室的构建

2.1 师资队伍的组建

该虚拟教研室的目的在于密切联系学校及合作企业，开展工程类课程及实践环节的教学工作，使专业的教学效果达到工程教育认证的要求。该虚拟教研室与合作企业充分沟通，按照工程教育认证与新工科建设要求，遴选水平高、责任心强、具备“技术与教学”双师型的技术骨干担当校外导师，充实师资队伍，增强师资力量，搞好工程类课程与实践环节的教学水平，高质量地开展校外实践教学，提高学生的工程实践能力。通过微信群、腾讯会议、钉钉群等定期研讨教学问题，共同制定修订专业培养方案与教学大纲，制定企业培养过程及标准，形成长期规范的企业培养环节，提高教学质量。引企入校，邀请企业骨干定期到校给学生开展讲座，讲授课程与设计指导，明确企业所需，实现校企优势互补。做到学期初有计划，期末有总结，发现不足及时修正，实现持续改进。

2.2 教学体系的完善

根据工程教育专业认证要求及河南省食品工业特点，通过产教融合，进行虚拟教研室的不断研讨，构建校企合作的课程体系与企业培养方案及标准，制定企业实习或实践过程的管理制度，通过运行不断完善相关制度，逐步形成一套完善科学的运行机制，目的是提高大学生的工程能力、实践能力及创新能力，培养出符合社会需要的高素质毕业生。通过产教融合，建立校企合作的课程体系与企业培养方案及标准的修订及不断完善，有利于提高学生工程实践能力与创新能力，更加适合企业行业对人才素质的基本要求。不断完善食品行业发展所需的课程体系，理论与实践紧密结合，邀请企业骨干或技术人员深度参与课程体系的设置，引入产业相关的课程资源例如生产流程、行业标准，把企业中遇到的实际问题与需要解决的技术难题等作为课程设计、毕业设计的选题项目来源[4-5]。

2.3 教学内容的持续改进

在教学内容上把握教学改革的重心，与时俱进提前做好教学规划，把最新的教学及科研成果巧妙地引入到教学课堂中，激发学生学习的动力和积极性；深挖食工系列课程中的思政元素，建设有高度、有深度的思政课堂；在业余时间通过“慕课”“微课”和“翻转课堂”的学习，摸索出线上线下相结合的“金课”课程体系内容；建设有热度、有温度的创新创业系列课程；通过虚拟仿真相关实验解决“实训实验”等实践课程，不断提高教学质量。根据企业用人的素质需求，对工程类课程与实践环节的教学内容进一步调整与更新，既保持专业课程中的理论知识特点，又达到理论联系实际，学以致用，促使教学内容贴近实际生产，加强应用性和实用性；在理论与实践能力得到提高的同时，锻炼学生的团队合作能力和交流沟通能力，有助于学生形成正确的价值观与人生观。

2.4 教学方法的更新改进

推进OBE 理念的教学改革，教学逐步实现“学生为中心”，由“教”向“学”转变。在教学方法上不断更新和完善，理论教学坚持采用多种教学手段相结合，如讨论形式、辩论形式、演讲形式等，实验实训教学利用视频讲解与工厂参观实习相结合，提高学生对食品加工设备原理与应用的理解。深化教学改革，改革考核方式，将课程讨论、回答问题、平时课程论文及最后考试相结合对学生成绩进行综合评定，使考核方式进一步完善。进一步研究“基于项目教学”方法，让学生能真正实现“做中学”、“学中做”，逐步使之更加完善。建立校企共同指导学生的师资队伍，培养更多高素质的双师型教师队伍。按照OBE 理念与现代信息技术进行实践教学改革，进一步改善生产实习与毕业实习等环节的教学效果。

2.5 信息化教学的推进

结合MOOC、微课、“爱课程”等现代教育技术平台提高学生学习兴趣与效果。进一步完善多媒体教学课件，充分开发与利用网络资源，更新现有的课程网站内容，扩大教学信息量，利用网络教学手段提高课程的授课效果。利用好合作企业的生产设备优势与市场信息渠道，建好“食品工厂装备与设计课程平台”“食品工程原理”等微信公众号，将更多更有用的课程知识与行业发展信息进行分享，提高学生的学习积极性及参与度。以“食品工程原理”课程为突破点，努力探索与实践虚拟仿真实验在实践教学中的应用。

2.6 实践课程的打造

该虚拟教研室合作的企业均为食品行业中的上市企业或准上市企业，生产环节标准规范，研究人员与硬件条件雄厚，对人才具有强烈的渴望，积极地开展合作，愿意为学生实践教学提供优厚的条件。因此将企业优势力量融入教研室，利用企业的生产环境与研发平台，不断地沟通交流，积极探索生产实习、认识实习与毕业实习等实践环节的科学运行方式，提高实践效果，提高学生的工程实践能力与综合素质，打造实践环节教学的一流本科课程。校外实习基地的认知实习、生产实习，校内综合性设计性实验、引企入教等灵活多样的实践教学极大激发了学生的积极性，提高教学效果。

在生产实习和毕业实习中，实施“浸润式”和“三实”的实践教学方式，在企业实际生产环境中开展浸润式的实际生产场景、实际操作和实地教学。由虚拟教研室成员共同指导实践教学，将实践教学安排的内容和实际生产相结合，在实际生产中完成生产实习和毕业实习等实践教学任务，以培养学生的综合实践动手能力、团队合作能力和创新创造能力，提高学生就业竞争力。

3 食品工程虚拟教研室的特色

3.1 组建思路新

食品工程虚拟教研室是对“实体教研室”的有效补充，以人为本，引导教师回归课堂教学、热爱教学；从社会和企业实际需求入手重新构建专业课程体系，借助现代技术手段组建虚拟教研室，打破固有教研的时间、空间及师资的局限性，为食品工程专业实体教研室注入新的能量；通过虚拟教研室探索新时代基层教学组织模式，提升教师与现代科技和教育教学不断融合的能力；共享共建学习资源，为食品企业和研究所的学术交流和科研提供学习平台。虚拟教研室的建立加强了教研室企业的联系，促进了教师和业内人士的交流和沟通，更新了教师的教育理念，有效地改进了教学方法[6]。同时，校企之间优势互补，传帮带相互促进效果显著，有利于固有教研室的发展。

3.2 教研模式新颖

新工科背景下依托现有教学研究基础和教学成果，以企业和社会的实际需要为导向充分发挥信息技术时代互联网优势，与企业、科学研究院所齐力开展教学改革，合理搭建课堂理论及实践教学虚拟教研室平台。采用线上与线下、教学与科研、高校与企业等优势互补的教学模式，充分调动教研室成员的集体智慧和教学活力，通过深度合作加强与企业合作的凝聚力。借助虚拟教研室的教学研讨和深度合作，探索实践性强的食工专业教育教学的规律，摸索专业建设、教学内容、教学方法、教学评价等方面的实施方案，不断提升教育教学的能力和水平。

3.3 共享教学成果

新工科背景下，虚拟教研室成员更新完善新模式下人才培养方案、教学大纲及教学案例、知识图库、授课视频、实验及实训项目、数据库等符合时代发展的教学资源，共享教育教学资源库。利用现代信息技术、智慧教学等开展线上线下、虚实结合的教学改革，建设一批实训实验基地，出版一批食工专业实践及教学新教材，提升食工专业教学质量和人才培养质量。虚拟教研室的组建提供了很多优秀的虚拟实践实训资源及课件资源，对目前学院现有的实验条件是强有力的补充，同时对高校而言，可有效缓解实验室建设的时间及资金等难题，助力实践教育教学工作的开展。

4 结语

虚拟教研室的建设不是一蹴而就的事，建设到一阶段后取得了一些改进，后续仍要不断持续改进。依托食工虚拟教研室，集中企业研发骨干和高校优秀的师资力量及当今的网络资源，使食工专业系列课程取得了一定的成效，在之后的建设中，还需融入实践实训项目，在共享资源远程教学等方面继续尝试改革探索。事实上，虚拟教研室是对原有教研室的有效补充，是提高教学质量的有效途径。虚拟教研室以人为本，突破了现有的教研时空，构建了生机勃勃的的教学团队，借助现代教育信息技术，采用灵活多变的教学形式，实行同行互帮互助，发挥优势特长，符合新进教师成长和个性发展的需求[7]。遵循“以学生为根本，以需求为导向”的教育理念，食工专业重点发展新型绿色加工和智能化加工，基于河南农大专业特色和办学优势，以科研促教学，以教学助科研，思政元素进课堂，以落实立德树人成效；开展新工科背景下食工专业虚拟教研室的建设，构建学校内部专业间、兄弟院校间及校企间协同育人新机制；共享共建优质教学资源，增强校企合作的凝聚力，提升教书育人的能力和提高对学生的培养质量，向社会输出具有创新实践能力的新工科复合型人才。