摘 要:該文從培養卓越食品工程師角度出發,分析和闡述了國內高校食品類專業《食品工程設計》課程目前存在不夠重視、相關師資和設備缺乏和建設難度大等問題;并從根據社會需求設置課程、合理配置教學資源、改進教學方法內容和采取多種考核方式手段上來解決目前存在問題,為食品工程類專業培養創新型專業技術人才提供參考。
關鍵詞:工程設計;卓越工程師;課程教學改革;探討
中圖分類號 G642 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2013)23-100-02
教育部為了鼓勵培養創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類工程技術人才,于2010年6月啟動了“卓越工程師教育培養計劃”,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務[1]。作為食品工程專業教學人員,筆者深深感到國內高校食品類專業在培養卓越食品工程師方面的欠缺和不足。
目前,食品科學與工程專業作為一門工科類學科,比較注重《食品工程原理》、《食品工藝學》、《食品化學》、《食品儲藏學》等基礎課程的教學。整體偏向理論的學習,而《食品工程設計》是作為一門綜合運用各種基礎知識的實踐課程,既是對前期學習的總結與提升,也是為后續畢業設計和真正進入食品工業界搭建理論與實踐的橋梁。因此《食品工程設計》是為食品類高校培養社會需要的卓越工程師所不可缺少的一門重要課程[2-3]。
然而,目前國內食品類高校普遍缺乏對本課程的足夠的重視。對于學生來說,《食品工程設計》是一門難度較高、對動手動腦要求較高的專業課程;對于教師和院系來說,需要花費較多的時間和配備較多的試驗資源。因此擬結合實際情況,在《食品工程設計》課程建設和開設過程中存在的問題進行陳述,并給出相應的建議。希望能與國內各位同行進行探討和交流學習來共同提高本課程的水平,為培養卓越食品工程師計劃提供參考。
1 《食品工程設計》課程存在問題
1.1 對《食品工程設計》課程缺乏重視 食品作為改革開放以來迅猛發展的產業之一,對食品專業人才需求旺盛?!妒称饭こ淘O計》課程作為一門聯系理論與實踐的課程,起到承前啟后的巨大作用,然而很多高校對該課程缺乏應有的重視。比如僅僅將這門課程安排在專業主干課程《食品工程原理》的補充課程上、或者作為非主干課程《食品工廠設計》的一部分,有些高校則直接與本科畢業設計放在一起。課程設置存在不合理的現象,部分由于歷史原因造成。因為國內大部分高校食品學科是20世紀80年代以來才成立,組建時間不長。比如農業院校的食品專業大多由機械工程、生物、畜禽飼料、水產和園藝的部分院系綜合而成,雖然經過幾十年的發展,較設立之初有大改進。但由于社會需求變化太快,仍不能滿足社會的需要,特別是在培養具有較強工程背景和動手能力的食品工程師方面。因此,需要教學改革以改變目前這種局面,對于這種綜合性知識運用和培養工程師人才基礎課程給予足夠重視。
1.2 課程相關師資和設備儀器的缺乏,開設難度大 食品學科本身就是一門跨學科的綜合性學科,是以現代科學、技術與工程為基礎,以食品生產、加工、包裝、貯藏、流通、消費、環保等為其主要研究內容,以食品衛生、營養、感官品質等食品質量及其變化、維護、檢驗、評價等為研究中心,并與現代管理科學、人文科學、市場營銷等學科有密切的聯系?!妒称饭こ淘O計》課程的開設除了一些專業必修課程的學習外,比如說《食品工程原理》、《食品工藝學》、《食品化學》、《食品微生物》、《食品儲藏學》等等;還需要涉及到很多相關領域的前期課程學習(通常是專業選修課),比如說常見的一些相關課程有《電子電工學》、《食品工程CAD》、《食品酶學》、《工程制圖》、《食品機械與設備》、《食品工廠設計》、《食品試驗數據處理與優化設計》、《食品物流學》、《中國食品文化》、《食品包裝學》、《市場營銷學》等等課程。這些課程的開設除了需要本專業教師授課外,還需要其他學科背景的教師來進行授課,如機械工程、自動控制、電子學、物流營銷學、統計學等等。
由于學科涉及面較廣,對于一些綜合性院校來說,基本上都具備相應的開課條件,但是要將其他專業課程融合到食品工程學科中,也是需要長時間的磨合。對于一些非綜合性院校,難免缺乏相應的師資力量支持,這是難以開設這門課程的客觀原因。另外有一些需要動手實踐的課程,還需要場地、儀器設備的硬件支持以及教學輔助人員的幫助。因此本課程的開設具有一定的難度。
1.3 課程建設難度大,需要長期的投入 本課程是為了培養學生掌握較強的動手能力、較快適應能力和滿足社會實際應用的需求。由于食品工業技術和設備隨科技發展日新月異,為了保證學生掌握的技能不過時,需要關注社會需求和與食品產業界的發展保持同步。許多剛剛博士或碩士畢業參加教學工作的新教師,盡管能接受前沿新興技術,但大都缺少工程設計經歷,工程觀念不強,教學經驗不足。老教師盡管具有各種工程設計經驗、教學經驗豐富,但是知識結構較為陳舊,難以勝任新開設課程,因此需要結合新老教師的特點進行課程安排,每隔幾年都需要對課程內容和教學大綱進行更新,持續的投入人力和物力,才能保證教學質量。
2 食品工程設計課程教學改革措施探討與建議
2.1 關注社會需求,重視《食品工程設計》的課程設置 各食品院系應單獨設置《食品工程設計》課程,并且作為一門專業必修重點課程進行建設。借鑒法國工程師學校的培養方式,以培養食品工程師為目的,在大一、大二階段開始提前進行課程介紹和教育,提前制定“工程設計計劃”,并將需要的專業技術課程作為選修課確定下來。這樣有助于避免學生盲目選擇選修課,不要為了學分而選修不適當的課程,浪費寶貴的課程時間。從課程開設的前期就開始打好基礎,為后續課程的順利實施提供保障。
另外,需要緊跟社會需求,與企業聯合起來培養學生,將食品工程專業的本科企業實習也納入本課程的一部分,結合企業需求,制定合理的工程設計內容。將該課程作為一門重要的核心課程,既要結合前期的專業課程選擇,培養學生具有多方面的動手能力;又要以社會實際需求為導向,引導學生運用所學知識來解決實際工程問題。
2.2 增設相關課程、共享師資及設備儀器資源和運用多種教學方式 各門專業選修課要結合《食品工程設計》來設置,相關師資可由《食品工程設計》教師和技術上有特長的教師擔任。對于本院不能開設的課程,可以申請其他學院甚至附近相關兄弟院校課程,以最小的成本做到師資共享。對于實踐性較強的課程,安排足量的實驗課程,增加設計技巧和動手操作能力的培養,為食品工程設計做準備。
加強校內本科教學實驗基地建設,打造功能豐富的“中試”試驗平臺。如建立啤酒發酵中試系統、谷物制品焙烤平臺、果蔬糧食儲運平臺等等。這些平臺既可以作為學生了解實際生產的窗口,又可以作為科學研究的實驗室,做到儀器設備資源平臺共享。
除了運用傳統的課堂教學和實驗室實驗教學方式外,還要運用計算機輔助教學手段(CAD)如通過圖片、動畫、視頻和工程模擬實驗來彌補教學資源的不足,從多方面啟迪學生。將抽象的知識以直觀逼真的形式展示給學生,增加學生的感性認識和學習興趣。另外與行業內的知名企業簽訂實習合作協議,讓學生到校外進行實習實踐,既可以彌補了資源不足,又可以讓學生接觸最前沿的新技術、設備和工程設計及管理知識。
2.3 選題內容開放,合理考核學生作為一門設計性的課程,在選題內容和考核方式上要采取開放的原則。在專業范圍內,合理擴展課程設計的內容,比如說熱點食品問題調查、工廠設計、工藝規劃、產品或設備開發設計、問題建模等等。實施的方式也可以多樣化,比如社會調查、仿真計算、產品試制、中試試驗等各種方式[4]。
由于課程的開放性,在考核上不能使用實驗報告的方式來評定成績。這種考核制度存在一定的缺陷,不能杜絕學生拼湊、改寫和抄襲數據的作假行為。這對學生造成考核不公平,不利于激發學生的動腦動手能力和自主學習興趣。合理的考核方式既有利于提高學生開放思維能力和動手技能,也有利于養成發現實際問題,解決問題的興趣和愛好。除了課程設計報告,還可采取演講、專家答辯、產品展示等多種考察方式??己耸鞘侄尾皇悄康?,重要的是培養學生發現實際問題和解決問題的能力,提高課程的設計質量,也可以激發學生的興趣和啟發想象力。
3 小結
由于《食品工程設計》課程教學改革具有一定難度,可以采取循序漸進的方式,慢慢擴展選題內容,一步一步提高難度,并且逐年進行反饋思考總結后,通過逐步改進,從而提高課程質量。為了保證課程的延續性,需要獲得國家、省或學校院系教學部門的支持,申請教學改革項目,作為試驗模式運行,長期持續關注改進。這樣才能建設好本課程,也能發揮出本課程的雙重作用,同時也為培養卓越性食品工程人才計劃打好基礎。
參考文獻
[1]陳麗春,毛建衛,楊瑞芹.依托特色學科培養卓越工程師的研究與實踐[J].中國大學教學,2012(9):35-37.
[2]李昌文,景建洲,縱偉,等.食品科學與工程專業學生工程設計能力培養研究與探索[J].中國輕工教育,2011(1):58-59.
[3]晏祖根,楊綺云,孫智慧,等.突出工程設計能力培養 增強學生社會適應性.實驗室科學,2009(5):179-181.
[4]鐘瑞敏,黃國清,肖仔君.食品工科專業核心實踐技能培養體系的構建[J].實驗室研究與探索,2010;29(10):118-121.
(責編:徐煥斗)