“食品加工機械與設備”精品課程建設探析

郭志明，陳全勝，鄒小波，馬海樂

（江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮江　212013）

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“食品加工機械與設備”精品課程建設探析

郭志明，陳全勝，鄒小波，馬海樂

（江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮江212013）

摘要：“食品加工機械與設備”是食品科學與工程專業的核心課程，是該專業實現工程型創新人才培養的重要陣地。以食品加工設備的結構和工作原理、主要構件及應用為主線，結合江蘇大學“食品加工機械與設備”2008國家級精品課程和2012國家級精品資源共享課建設情況，進行課程內容體系建設與改革，優化教學內容，改進教學方法，培養創新思維，以工程素質能力為核心構建教學體系，以期培養專業基礎扎實、工程素質能力強的應用復合型人才，滿足我國食品產業在工業化、自動化、智能化水平不斷提高的新形勢下日益發展的人才需求。

關鍵詞：食品加工機械與設備；課程建設，教學改革

江蘇大學的食品科學與工程專業辦學目標是培養基礎寬厚，知識、能力、素質協調發展的高級專業技術人才，造就一批具有國際視野、求真務實、開拓創新的工程精英和社會中堅。“食品加工機械與設備”是食品科學與工程專業學生進行工程知識學習與訓練的核心課程之一，也是江蘇大學食品本科專業最具特色和重點建設的課程。本課程的目的和任務是講授各類食品加工機械與設備的原理、結構和性能、參數的確定與選擇、自動控制的應用及設備選型和使用等內容，并有重點地介紹典型食品廠生產線的配套和生產設備的安裝、維護、檢修技術，增強學生的動手能力與創新意識，培養學生的工程素質[1-2]。江蘇大學“食品加工機械與設備”課程教學組不斷探索、改革和創新，在該領域具有很高的科研和教學水平。“食品加工機械與設備”于2008年獲批“國家級精品課程”，于2012年獲批教育部首批“國家級精品資源共享課”[3]。

食品科學與工程專業是生命科學和工程科學的重要組成部分，也是銜接生命科學和工程科學之間的重要橋梁。世界各國特別是經濟發達國家，都把食品工業擺在優先發展的位置。食品工業是國民經濟的重要組成部分，多年來食品工業總產值一直位居國民經濟總量的第一位，食品工業的可持續健康發展對我國國民經濟快速發展具有重要的戰略意義[4]。隨著科學技術的進步和食品工業的快速發展，對食品類專業高級人才的需求也在不斷發生變化[5]。目前，我國已有269所高校開設有食品科學與工程專業，為食品工業的健康發展提供了重要的人才保障。但食品科學與工程專業在人才培養過程中“重科學、輕工程”的現象較為普遍，人才培養與產業需求嚴重脫節[6]。高等教育的目標和重點，正向培養具有扎實工程技術能力和良好科學素質的創新型人才方向調整。“食品加工機械與設備”是一門理論與實踐緊密聯系的課程，是培養食品類專業學生工程能力最為相關的課程[7]。“食品加工機械與裝備”課程教學團隊在國家精品課程和國家精品資源共享課的建設過程中，以科學發展觀為指導，面向產業需求，以改革創新推動課程建設，加大素質教育和創新教育的力度，充分發揮實踐教學在學生工程能力培養與訓練過程中的作用。

1　課程建設原則

1.1面向產業，突出需求

我國政府實施制造強國戰略，第1個十年的行動綱領《中國制造2025》中提出，堅持“創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本”的基本方針。明確加快食品、機械等行業生產設備的智能化改造，提高精準制造、敏捷制造能力；加快食品、農藥等重點行業智能檢測監管體系建設，提高智能化水平。堅持把人才作為建設制造強國的根本，加快培養制造業發展急需的專業技術人才。隨著我國經濟常態化、“一帶一路”的戰略發展，在智能化、信息化、大數據、物聯網、云計算、智慧工廠、工業4.0等技術方向的引領下，食品工業升級，智能制造將成為企業核心競爭力，我國食品工業迫切需要創新型食品工程專業人才[8]。“食品加工機械與設備”課程在課程建設和教學實踐中緊密圍繞制造強國戰略，面向食品產業需求，在創新專業人才培養上從點滴做起，為新常態下我國食品經濟和社會持續發展提供人才支撐和源頭引領。

1.2面向工程，強化特色

“食品加工機械與設備”是食品專業的核心課程，其課程建設與改革應根據食品專業的人才培養目標，面向工程，加強學生的動手能力、工程實踐能力、創新能力的培養與教育，做到教學、科研和實踐的有機結合，不斷豐富實踐教學的內容、方式和途徑，以有效提高學生的工程素質。江蘇大學的前身是鎮江農業機械學院，先后更名為江蘇工學院、江蘇理工大學，是一個有著濃厚的機械和工程背景的高校。發揮工科優勢，秉承為農服務的辦學傳統，堅持“工中有農，以工支農”的辦學特色，是該校的辦學定位；堅持“大工程教育”，努力培養學生工程創新能力，是全校長期辦學實踐過程中積淀形成的辦學理念。從“中國制造”到“中國創造”，從制造業大國到制造業強國，我國需要大批工程技術領域的拔尖創新人才。食品裝備制造業是為食品工業提供技術裝備的重要產業，也是國家戰略性新興產業高端裝備制造業的重要組成部分。食品裝備是食品產業發展的物質基礎和基本保障，承載著提高食品加工效率、保障食品品質、有效利用的責任，是食品產業體系不可分割的重要組成部分，亟需加強食品學科建設和人才培養，對此，食品加工機械與設備課程肩負著重要使命。

1.3面向學生，提升素質

學生是學習的主體，教師是學習活動的組織者和引導者。尊重學生的主體地位，信任、理解學生，創造寬松和諧的學習氛圍，使學生積極主動地參與到學習活動中，充分發揮學生的主體作用。“食品加工機械與設備”是一門本科教學與科學研究密切相關、實踐性很強的專業課程，該課程是本專業實現工程型創新人才培養的重要陣地。針對食品專業學生機械基礎相對弱的現狀，重點講授難點和疑點問題，充分發揮實例教學法、啟發式、互動式等多種教學法的長處，培養學生工程實踐能力。人才培養質量是高等教育質量的首要體現，是高校生存和發展的基礎。培養的人才符合企業多樣化和發展性需求，需要大批基礎理論扎實、實踐能力強、可直接參與一線生產技術創新，解決企業實際工程技術問題的高素質應用型人才。在“食品加工機械與設備”課程建設過程，在食品科學與工程卓越工程師培養上，充分發揮本校的人才培養與優勢，量身定做，注重工程人才的理論素質和科研能力培養，注重工程人才的實際應用能力的培養。

2　教學內容體系改革與實踐

2.1課堂教學模式及多媒體設計

寬口徑的教育思想，雖然擴大了學生的知識面、增加了學生的就業機會，但是許多基礎課學時削減，造成學生對專業課的理解難度加大。就本專業而言，將機械制圖、機械設計（機械原理和機械零件）學時的縮減，造成學生空間想象力變差，對食品機械的內部構造、工作原理和機械性能等難以理解。對此，充分利用課堂45 min，利用多媒體的展示優勢，開展教學模式和媒體設計研究，具體措施包括：①對結構或原理比較復雜的食品機械和設備，利用多媒體Flash技術編制動畫，真實形象地展示食品機械的工作過程；②在盡可能的情況下，采用“實物圖、原理圖、結構圖”3張圖同時講解，部分細節進行放大，使學生對比了解機器的內部結構；③采取“加工系統→機組→單機→部件”逐級深入的案例方式，增加學生對單一機械的理解。

2.2課程講授方式與講授內容的改革

目前，課堂教學中我國傳統的關注知識點的教學模式，只是強調知識傳授，忽視了知識應用、研究方法、技術創新等能力的培養，這正是中西方教育存在的最大的差異，最終學生的應試能力很強，創新能力、運用知識的能力嚴重不足。對此，教學組突破傳統的教學模式，50%～70%的內容由教師結合自己的科研工作講授，最大限度地將自己的科研方法、體會、創新技能，通過科研案例的方式傳授給學生；30%～50%的內容介紹教材的其他教學內容。為了滿足上述要求，聘請有豐富科學研究、產品開發、技術推廣經驗的師資進入教學團隊，取其所長，作為主講教師或者作為講座教師，特邀安排與其研究課題密切相關的章節組織教學活動。在課堂教學中，講授形式多樣非常重要，除了“原理→傳動→結構→功能”的基本講授路線外，通過前沿講座、動畫視頻、參與式教學等形式，改善教學效果。引導學生利用食品機械企業商業網站展現其產品的資源，增加學生對產品構造的理解。

2.3基于創新引導考核方式的改革實踐

傳統的考試方式，只能提高學生的應試能力，實際創新和運用知識的能力不足。為了激發學生主動學習、創造性學習、帶著問題學習的積極性，教師在上課的第一節，給學生布置了如下的創新考題：①指出現有的食品機械在結構和功能上存在的不足，并提出改進方案；②想象一種新功能的食品機械，并設計出其結構；③對最感興趣的傳統食品提出工業化的技術方案。學生任選一個，在平時的學習中完成，所得分數計入課程成績。該題目的分數為25分，如果做得特別優秀，還可以增加分數。通過創新能力考核，學術可發散思維，培養工程創新能力。已經在6屆學生中開展了該考試方式的實踐，其中12%的學生成績達到25分及以上，取得了顯著的效果，學生主動思考、積極創新的能力顯著提高。

3　教學資源與團隊建設

3.1教材選用與建設

該課程選用的教材由其課程教學團隊的主講教師主編，2本均為行業內公認的優秀教材，都被列入“十一五”和“十二五”普通高等教育國家級規劃教材。陳斌教授主編的《食品加工機械與設備》 （機械工業出版社出版）在內容上做了精選和提煉，刪除了繁瑣和次要的內容，著重闡明每種機械的工作原理和使用、選型中的注意事項，內容緊密結合工程應用，使學生能學以致用。馬海樂教授主編的《食品機械與設備》 （中國農業出版社出版），在經典內容與高新技術進展的結合方面進行了大膽的嘗試，除了突出介紹食品工業生產中常用食品機械與設備外，盡可能反映近年來食品加工裝備行業涌現出的新成果、新產品。本課程團隊對2本教材反復多次修訂，目前均為第2版，成為國內高校食品機械類課程的首選教材，也是國家精品課程的重要支撐內容。

3.2輔助教學資源建設

為豐富教學手段，對學生進行多視角、大容量的信息傳輸的教學探索，開展充分利用多媒體、課程網絡化的多元立體化教學模式，將多種教學資源、教學方法和教學手段融入教學全過程，以教學資源為平臺，動用所有教學要素，立體化、全方位地將學與教融為一體。在輔助教學資源過程中，充分發揮教學特色，在多媒體課件的創作上，剖視食品加工機械設備，并讓設備動起來，使學生對比了解機器的內部結構，逐級深入方式。教學過程將主講教師科研中實際應用的案例展示給學生，增加學生對單一機械的理解。在課程網絡化教學方面，教學組自行建設了課程網站（http://jpkc.ujs.edu.cn/spxy），在改版中增加了在線學習、互動平臺、教學交流、教學資源等欄目，更有利于學生課外學習。作為國家精品資源共享課（http://www.icourses.cn/coursestatic/ course_3418.html），共享資源包括演示文稿、教學課件、教學錄像、習題作業、試卷等109項，課程面向食品類師生，在建設初期，該課程訪問量達3 690人次。在教學資源建設過程，不斷完善課程的多媒體課件制作、試題庫建設、實驗實習設置等關鍵性工作，優化共享資源，服務于食品類專業學生。

3.3教學團隊建設

為了更好地完成“食品加工機械與裝備”精品課程的教學目標和建設任務，通過優化措施組建由教學水平高、學術造詣深的學科帶頭人領銜與負責，知識結構與年齡結構合理，能經常性開展教學研究的教學團隊。課程教學團隊以中青年骨干教師為主體，由教授、副教授、講師、實驗師組成金字塔式的教學隊伍，成員的學歷結構、年齡結構、知識結構等相對優化，成員中既有擁有多年教學經驗的教師，又有從事過多年工程實踐工作的教師，還有朝氣蓬勃的新生力量。食品物理加工技術及裝備專業的帶頭人馬海樂院長為課程負責人，教學組由9人組成，其中8人具有博士學位，7人具有機械工程類專業背景，屬于“食品+機械”復合型人才。通過教學觀摩、教學研討、教學沙龍等多種形式幫助團隊成員提升教學水平，提高教學質量。

3.4科研資源反哺教學

在教學過程中，由于實際投入不足，教學用實驗設備更新緩慢，嚴重影響著實踐教學環節的質量。為此，充分利用學院教師在科研中自主研制的設備，尤其是一些處于國際先進水平的食品加工設備，提高實踐教學的先進性。多年來，課程組不斷將科研與工程實踐中獲得的前沿技術應用于該課程教學和實踐中，以科研帶動理論和實踐教學。在科研技術攻關方面取得多項成果，還在企業得到較為廣泛的推廣和應用，以此為依托建立了穩定的課程實踐教學基地，豐富的科技成果為學生在課程領域開展科研創新性實驗和課外科技活動提供了條件，豐富了教學內容改革的內涵。如江蘇大學在農產品品質快速無損檢測技術設備、超聲輔助提取/酶解技術設備、超臨界CO2萃取技術設備、食品生物發酵技術設備的研制與開發方面成績顯著，近年來研制的30余臺設備，在該課程的教學中發揮了重要的作用。

4　進一步建設思路

“食品加工機械與設備”課程的建設和改革與專業深化的建設和改革同步，強化工程實踐和創新能力培養，完善質量跟蹤、信息反饋、技術更新。“食品加工機械與設備”課程建設以應用復合型食品工程技術人才培養為目標，培養學生工程創新能力和工程實踐能力，精品課程的建設既是一項系統工程，又是一項必須與時俱進、不斷改革、不斷完善的具體工作。

（1）不斷完善多媒體課件，由于食品加工機械與設備內容龐雜、信息量大，非常適合采用多媒體授課，因此必須注重課件內容的不斷更新，緊跟學科前沿，及時引入食品加工裝備產業的新工藝、新技術、新方法與新裝備，不斷完善多媒體課件。

（2）進一步加強教學團隊建設，建立起“老中青”相結合、“傳幫帶”一體化的梯隊建設體系，同時緊跟高等教育國際化潮流，引進國外先進工程教育理念，培養教師國際化視野，大力支持教師出國進修，訪名校、拜名師，全面提升教學團隊的教學水平和科研水平。

（3）開展“食品加工機械與設備”慕課、微課建設工作，創新教學方法和教學模式，推進本科生課堂教學改革，強化學生自主學習能力。

（4）重點強化學生工程設計能力訓練，進一步規范課程設計、實習環節的要求，以產學研合作平臺為基礎，結合企業實際需求，加強學生的工程素質能力訓練。

參考文獻：

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[2]陳野.“食品機械與設備課程”教學改革的探索與實踐 [J].中國輕工教育，2007（2）：58-60.

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中圖分類號：G642.0

文獻標志碼：A

doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.06.022

文章編號：1671-9646（2016）06a-0075-04

收稿日期：2016-05-03

基金項目：江蘇大學高級人才啟動基金項目（15JDG169）；國家自然科學基金“食品加工機械與設備國家精品課程建設項目”（31501216）。

作者簡介：郭志明（1982— ），男，博士，講師，研究方向為食品加工機械與設備的教學和研究。

Exploration on the Excellent Course Construction of Food Processing Machinery and Equipment

GUO Zhiming，CHEN Quansheng，ZOU Xiaobo，MA Haile
（School of Food and Biological Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang，Jiangsu 212013，China）

Abstract：The course of Food Processing Machinery and Equipment is a core curriculum for the major of food science and engineering.Jiangsu University has made outstanding achievements in professional courses construction，and Food Processing Machinery and Equipment is honored as the National Quality Courses in 2008 and National Resource Sharing Course in 2012，respectively.In the course，structure and working principle of food processing equipment，main components and function，and typical application construct the basic teaching contents.Combined with Jiangsu University's quality course construction and teaching practices of Food Processing Machinery and Equipment，the curriculum content system construction and reform has been performed.In order to improve the teaching effect，many exploratory measures were taken by optimizing the teaching content， improving teaching methods， cultivating innovative thinking ability.It aims to cultivate applicationand interdisciplinary talents who possess solid professional foundation，engineering quality and ability.It is necessary enhance and strengthen practical teaching in the course of teaching reform，which can satisfy the need for the development of industrialization，automation，intelligent under the new situation.

Key words：Food Processing Machinery and Equipment；course construction；teaching reform