稻谷加工工艺与设备课程是粮食工程专业本科阶段三大必修的主干课程之一,合理规划并提高本课程的教学水平是提高粮食工程专业教学质量的重要保证。近年来,河南工业大学课程组遵循“学生中心、产出导向、持续改进”的理念,积极对本课程进行教学改革,取得了显著的成效。
一、稻谷加工工艺与设备课程介绍
(一)课程特色
1.“三维”重构教学内容。基于课程内容底线、问题主线、思政红线,从三个维度重构课程教学内容。开展分层级、多维度的线上线下资源整合,跨越学科界线,为学生认识、分析和设计实用、灵活、先进的稻谷加工工艺提供优质的智慧资源保障,体现本课程的创新性。
2.“三维”训练学生思维能力。依托课程教学内容重构、教学方法改革、课程思政融入,从三个维度训练学生解决稻谷加工复杂工程问题的系统思维、设计思维和未来思维。通过课程中经历的真实工程实践,能够准确识别、表达和分析稻谷加工行业的痛点问题、瓶颈问题和前沿科技问题,建立专业自信,体现本课程的高阶性。
3.“三阶”融入课程思政。构建行业当代先锋校友思政案例、碾米人传承故事、院士科学家引领的三阶课程思政模块,对应卓越工程师成长的三个阶段及主动、承担、奉献的生命状态,内化学生持续开展工程创新的动力,体现本课程的挑战度。
(二)课程目标
通过本课程的学习,使学生了解目前国内外稻谷加工的发展趋势,掌握稻谷加工的基本理论和工艺过程,熟悉加工设备的基本构造和工作原理,了解影响加工工艺效果的主要因素,能够应用所学知识对稻谷加工环节进行合理的生产技术管理,并具有解决生产技术问题和开展科学研究的能力。结合河南工业大学围绕国家粮食安全战略、推动粮食行业和河南经济高质量发展的办学定位,基于国家一流本科专业建设点——粮食工程专业,培养适应信息时代发展需求,具有较高粮食加工专业素养、综合素质和创新精神的复合型人才。
知识目标:能够解读稻谷加工工艺流程,阐明工艺特点,计算设备技术参数,列举影响工艺效果的因素,绘制工艺流程图,撰写设计说明书。
能力目标:能够根据原粮特性和成品要求,提出、比较、归类、推荐满足特定需求的、围绕稻谷加工工艺展开的新产品、新技术和新设备设计方案,根据评价指标对方案进行评估和改良。
素质目标:以我国粮食安全战略为引领,以专业的技术方案为基础的价值塑造,具有创新精神和工匠精神。
二、线上线下混合式课程构建路径
(一)线上教学资源建设
本课程以超星学习通平台为主,微信和QQ等沟通媒介为辅,融合主题视频、PPT课件、稻谷加工发展前沿文献、稻谷及其加工产品相关标准等资料,实施线上线下混合式教学。
课程内容主要包括绪论、稻谷及稻谷的性质、稻谷的清理除杂、砻谷及砻下物处理、碾米及产品整理、稻谷加工工艺流程设计、特种米生产技术、副产品综合利用等章节,教师根据章节内容及重难点知识,录制10-15分钟的主题视频,视频个数分别为:绪论2个、稻谷及其性质6个、稻谷的清理除杂6个、砻谷及砻下物处理12个、碾米及产品整理12个、稻谷加工工艺流程设计6个、特种米生产技术4个、副产品综合利用2个,共计50个。另外,还有与课程相关的拓展视频35个,其他视频8个,非视频资源138个(包括课程的课件及稻谷相关的国家标准、国际标准、行业标准、科技前沿文献、流程设计案例、思政案例等),习题349道(包括课前预习题、课中作业、课后作业、章节测试等),讨论话题33个。
(二)线上线下混合式教学的实施
1.课前通过超星学习通平台发布学习资料。根据每学期的教学安排和授课计划(表1),教师于上课前一周在学习通平台发布相关章节的所有学习资源,包括主题视频、课件以及其他相关拓展资料等。学生可随时随地登录学习通平台进行自主学习,遇到问题可以在平台上的互动讨论区进行提问,也可以通过微信、QQ进行讨论,教师可根据学生们的讨论情况进行补充和解答。此外,教师还可以通过超星学习通的后台数据了解学生的学习进展,并不定时地在平台讨论区、微信、QQ发起提问,以激励学生积极主动学习。
2.采用灵活多样的教学模式。通过电脑或者移动端App,学生可以充分利用碎片化的时间反复观看学习超星学习通平台上的资料,能够在课堂上积极主动地参与学习活动,如翻转课堂、小组讨论、案例分析等。在线下课堂中,教师可以对学生自主学习过程中呈现出来的问题进行正确引导和归纳总结。对于在线课程中未涵盖的教学内容或重难点,可以采用启发式、提问式等教学方法进行线下教学。
3.增加翻转课堂。每3个学生组成1个小组,根据视频、课件等学习资料,对稻谷工艺流程中的清理、砻谷、碾米等工段的典型设计案例进行分析总结,并选出1名代表以翻转课堂的形式,在线下课程中汇报案例分析结果。翻转课堂不仅能够锻炼学生的自主学习和团队协作能力,还可以拓展学生的知识面和工程实践能力。
4.构建多元化的成绩评价体系。多元化的成绩评价体系由线上和线下两部分组成。线上部分主要包括课前预习作业、课中随堂作业、课后作业、章节任务完成度、章节测试等成绩,以及参与在线讨论情况;线下部分主要包括翻转课堂成绩和期末考试成绩。预习作业、课中随堂作业、课后作业和章节测试由教师根据课程内容和章节需要,通过超星学习通平台发布;任务完成度、参与在线讨论情况由超星学习通平台进行后台数据统计;期末考试采用闭卷的形式。以上各种评价方式占总评成绩的比例如下:预习作业、课中随堂作业、课后作业共占10%;在线讨论情况占5%;章节任务完成度占15%;翻转课堂占15%;章节测试占5%;期末考试占50%。
5.实施课程思政。充分挖掘课程蕴含的思政元素,构建粮食行业的当代先锋校友案例、粮食人传承故事、院士科学家的表率和引领三大课程思政模块,即内驱、承担、奉献精神。以史为鉴,面向未来,以敢于创新、善于创新的卓越工程师目标培养新工科人才的未来思维。培养学生的爱国主义情怀,提升民族自豪感,激发学生对课程和专业的学习兴趣,并在后续学习和未来工作岗位上不断探索和创新。结合对专业知识的学习,培养学生爱粮、惜粮、节约用粮的意识和国家粮食安全战略观念。
最近一学期,根据课程成绩分析以及问卷调查,课程教学目标中的学生个人达成度达90%以上,学生认为课程设立了高标准,极大地调动了学习积极性,提升了问题解决能力等,得分均高于院、校平均分。校内对课程评估的等级为特优,督导和同行评价均为优秀,学生获国家级和省部级大学生创新创业等奖项16项。校内外专家一致认为本课程特色鲜明,能够很好地服务于粮食加工行业,具有广泛的推广、应用价值。
基金项目:河南省A类专业创建建设专项课程建设“稻谷加工工艺与设备”(HN-HautFood-24);河南省A类专业创建建设专项教材建设“稻谷加工工艺与设备”(HN-HautFood-33);河南省A类专业创建建设专项“高等学校A类本科专业创建背景下谷物化学与品质分析实验课程考核方式改革研究”(HN-HautFood-69)。
作者简介:王新伟(1979-),女,汉族,山东巨野人,副教授,博士,研究方向为粮食资源转化与利用。
*通信作者:刘洁(1979-),女,汉族,河南郑州人,副教授,博士,研究方向为粮食工程。