“食品工廠設(shè)計”任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式探索

陳守江，汪振炯，王海鷗，王蓉蓉，張 偉

（南京曉莊學(xué)院食品科學(xué)學(xué)院，江蘇南京 211171）

“食品工廠設(shè)計”任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式探索

陳守江，汪振炯，王海鷗，王蓉蓉，張 偉

（南京曉莊學(xué)院食品科學(xué)學(xué)院，江蘇南京 211171）

“食品工廠設(shè)計”是食品科學(xué)與工程專業(yè)一門實踐性、工程性都很強的專業(yè)課程，學(xué)生工程設(shè)計能力的培養(yǎng)是該課程教學(xué)的重要目標之一。基于小組協(xié)作的任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式適合“食品工廠設(shè)計”課程的教學(xué)特點，倡導(dǎo)學(xué)生自主式、探究式學(xué)習(xí)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。研究表明，基于小組協(xié)作的任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式在“食品工廠設(shè)計”課程教學(xué)中獲得初步成功，也達到了培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的預(yù)期效果。

食品工廠設(shè)計；小組協(xié)作；任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式

（School of Food Science， Nanjing Xiaozhuang University， Nanjing， Jiangsu 211171， China）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會迫切需要既懂理論，又精通實踐的復(fù)合型人才。這就要求當(dāng)今的大學(xué)生不僅要掌握較強的理論知識，還應(yīng)具備較強的實踐應(yīng)用能力[1]?？茖W(xué)的教學(xué)方法不僅要求學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得“知識”，而且要求學(xué)生在實踐中獲得“技能”，因此必須重視知識的學(xué)以致用，任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式應(yīng)運而生[2]。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)是指由教師根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容提出任務(wù)，學(xué)生帶著具體任務(wù)進行學(xué)習(xí)，并在課程結(jié)束時完成此項任務(wù)。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)法是一種新型的教學(xué)方法，教師是學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)設(shè)者、學(xué)習(xí)任務(wù)的設(shè)計者、學(xué)習(xí)活動的組織者和指導(dǎo)者；學(xué)生通過自主探索，以及與學(xué)生之間的相互討論和協(xié)作，不僅可以加深對理論知識的掌握，而且可以增強實踐操作技能，并逐步培養(yǎng)起分析問題和解決問題的能力。

“食品工廠設(shè)計”是集知識和技能于一體、且綜合性和實踐性均很強的一門課程，通過該課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生初步掌握食品工廠設(shè)計的基本程序和方法，掌握查閱各種設(shè)計相關(guān)資料及國家相關(guān)設(shè)計技術(shù)標準的步驟和方法，結(jié)合課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計完成工程師綜合素質(zhì)的基本訓(xùn)練，并最終能夠獨立對某一工廠或車間設(shè)計任務(wù)開展設(shè)計工作。因此，學(xué)生工程設(shè)計能力的培養(yǎng)是“食品工廠設(shè)計”課程教學(xué)的重要目標之一[3]，為達到這一目標，就必須結(jié)合食品專業(yè)特點和行業(yè)實際，改革現(xiàn)行教學(xué)模式與方法，細化課程設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生進行實際工廠設(shè)計或車間設(shè)計的能力。

鑒于傳統(tǒng)教學(xué)中存在的不足，教師在“食品工廠設(shè)計”課程教學(xué)中，以設(shè)計能力培養(yǎng)為目標，以課程設(shè)計為任務(wù)，引入了任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法，經(jīng)過幾屆學(xué)生的教學(xué)嘗試，獲得了較好的教學(xué)效果。

1 “食品工廠設(shè)計”教學(xué)中存在的問題

根據(jù)食品科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案及工程認證的要求，食品專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)該具有食品新產(chǎn)品研究與開發(fā)、食品工程設(shè)計與質(zhì)量控制及企業(yè)技術(shù)管理能力[4]。食品科學(xué)與工程專業(yè)的工程教育專業(yè)認證要求食品科學(xué)與工程專業(yè)的課程內(nèi)容應(yīng)該向工程方面傾斜，要求學(xué)生不僅要具有扎實的食品方面基礎(chǔ)和專業(yè)理論知識，而且要有食品工程方面的知識和技能[4]。目前，大多數(shù)高校開設(shè)的食品科學(xué)與工程專業(yè)，由于相關(guān)工程類課程設(shè)置比較薄弱，學(xué)生主要以畢業(yè)論文為主，畢業(yè)設(shè)計的比例嚴重不足或質(zhì)量不高，這與工程教育專業(yè)認證的要求存在一定的差距[5]。

傳統(tǒng)工科專業(yè)課的單純課堂授課模式，已經(jīng)遠遠不能適合當(dāng)今工科專業(yè)的發(fā)展。這種教學(xué)模式不僅枯燥無味，而且會導(dǎo)致學(xué)生動手能力缺乏[6]。目前，許多高校的“食品工廠設(shè)計”課程教學(xué)內(nèi)容幾乎全部為課堂講授。課程的考核方式仍然以閉卷考試為主，而實踐教學(xué)即課程設(shè)計部分則往往放在課程結(jié)束之后或畢業(yè)實習(xí)階段完成。這種教學(xué)模式最主要的不足是將理論與實踐割裂開來，忽視了課程的綜合功能，使“食品工廠設(shè)計”課程的意義完全沒有得到體現(xiàn)[7]。

鑒于以上傳統(tǒng)教學(xué)方法所存在的問題，需要對“食品工廠設(shè)計”現(xiàn)行教學(xué)模式進行改革，在教學(xué)中重視學(xué)生的工程意識培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增加設(shè)計能力訓(xùn)練，提高學(xué)生的工程設(shè)計能力。

2 “食品工廠設(shè)計”呼喚行之有效的教學(xué)方法

以提高學(xué)生綜合素質(zhì)為核心的教學(xué)改革，促使了多種新的教學(xué)模式形成，任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)就是基于這種教學(xué)理念下一種新的教學(xué)模式[8]。“食品工廠設(shè)計”課程引入任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式，為學(xué)生創(chuàng)造模擬現(xiàn)實食品工廠設(shè)計的情境，引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生積極運用基本理論知識，通過集中參與教師精心設(shè)計的模擬現(xiàn)實情境設(shè)計任務(wù)，使“食品工廠設(shè)計”成為綜合技能課，設(shè)計過程中的設(shè)計方案由學(xué)生獨立思考，充分發(fā)揮了學(xué)生的想象力[9]，從而培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力、創(chuàng)新能力、工程意識，以及分析問題和解決問題的綜合能力。

在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，大多按照教材的章節(jié)順序組織教學(xué)內(nèi)容，而任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)則是以任務(wù)為主線來重新組織教學(xué)內(nèi)容。因此，在教學(xué)中，必須緊扣任務(wù)內(nèi)容，細化課程設(shè)計的各個環(huán)節(jié)。通過課堂講授，教師主要向?qū)W生介紹食品工廠設(shè)計工作所要達到的目標及主要考核指標。圍繞食品工廠設(shè)計要素介紹相關(guān)理論知識，通過案例教學(xué)創(chuàng)造與真實環(huán)境相近的場景，給學(xué)生提供親歷情境的機會，激發(fā)學(xué)生設(shè)計的興趣，進而轉(zhuǎn)化成完成任務(wù)所必備的技能。

3 任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式在“食品工廠設(shè)計”教學(xué)中的應(yīng)用

任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式是一種以學(xué)生為中心的先進教學(xué)模式，指將一個相對獨立的任務(wù)項目交給學(xué)生，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生獨立完成任務(wù)的能力。“食品工廠設(shè)計”是與生產(chǎn)實際密切相關(guān)的一門課程，具有很強的應(yīng)用性，這使得結(jié)合實際模擬情境下的設(shè)計任務(wù)成為了可能。首先，教師通過對市場需求情況的調(diào)研，結(jié)合食品專業(yè)培養(yǎng)目標，擬定與實際生產(chǎn)相關(guān)的工廠設(shè)計題目，然后將學(xué)生分成若干小組，項目小組根據(jù)自己的興趣愛好選取對應(yīng)的工廠設(shè)計題目，根據(jù)指導(dǎo)教師下達的設(shè)計任務(wù)（主要產(chǎn)品和規(guī)模等）確定各組員工作內(nèi)容和目標，之后各組員通過閱讀教材和查閱資料，獲取工廠設(shè)計過程中所需的知識，利用這些所學(xué)的知識自主完成設(shè)計任務(wù)，指導(dǎo)教師在學(xué)生設(shè)計過程中，定期為學(xué)生做咨詢、指導(dǎo)與解答疑難等工作。任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)方法的基本工作流程為明晰目標→設(shè)計任務(wù)→任務(wù)實施→效果評價。

“食品工廠設(shè)計”課程主要是讓學(xué)生以設(shè)計小組形式模擬完成一家食品工廠的設(shè)計。由于設(shè)計任務(wù)的工作量較大，學(xué)生多以小組協(xié)作形式來完成任務(wù)，通常將班級學(xué)生劃分若干小組，每組3～4人，分工協(xié)作，共同完成一個設(shè)計題目。同時，鼓勵學(xué)生將課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計結(jié)合起來，如果是畢業(yè)設(shè)計，則必須是一人一題。

教師可結(jié)合當(dāng)?shù)厥称沸袠I(yè)現(xiàn)狀出題，如果由學(xué)生結(jié)合自身創(chuàng)業(yè)意向選題則更具有現(xiàn)實意義。因為學(xué)生是首次模擬設(shè)計，所以一般選擇以中小型建設(shè)規(guī)模的食品工廠較為合適。例如，將36人的班級人員分為焙烤食品廠、飲料廠和掛面廠3個大組，每組12人，每個大組分為4個小組，每組3人。同時，要求4個小組的年生產(chǎn)量分別為100，200，500，1 000×104t。由于每個小組的生產(chǎn)量、設(shè)計參數(shù)、經(jīng)驗參數(shù)選取不同，物料衡算、水電汽用量均不同，所選的設(shè)備型號及數(shù)量也有所差別[10]。所以，這種分組方式防止了類似小組的抄襲，提高了每位學(xué)生的動手能力[11]。

在任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)中，教師布置任務(wù)后，設(shè)計小組成員首先要熟悉設(shè)計內(nèi)容，學(xué)習(xí)設(shè)計所需的相關(guān)基本理論知識，進行一定深度的調(diào)查研究，確定生產(chǎn)規(guī)模，進行廠址選擇，然后開展產(chǎn)品方案編寫、工藝流程設(shè)計，查閱資料、收集有關(guān)定額指標、對食品工廠物料、水、電、汽等進行衡算、對食品工廠設(shè)備進行選型和計算、對主要生產(chǎn)車間進行布置設(shè)計，以及用CAD制圖軟件繪制工廠總平面布置圖、工藝流程圖、生產(chǎn)車間平面布置圖等。同時，還需要對工廠建設(shè)投資進行經(jīng)濟技術(shù)分析，如盈虧平衡點分析、投資回收期計算等。

為了完成設(shè)計任務(wù)，各設(shè)計小組需要主動去查閱相關(guān)資料，甚至需要去相關(guān)企業(yè)進行調(diào)研，學(xué)習(xí)主動性被充分調(diào)動起來，有利于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。小組成員之間需要經(jīng)常性地進行相互討論，這不僅能夠增強學(xué)生之間的交流溝通能力，而且能夠有效地培養(yǎng)起小組成員間的協(xié)作意識及團隊合作精神。

現(xiàn)行的考核方式主要包括平時成績和理論考試，不能客觀反映學(xué)生對該課程的真正掌握情況[12]。科學(xué)設(shè)計成績考核評定方法，對提高課程教學(xué)質(zhì)量有良好的促進作用。由于引入了任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式，“食品工廠設(shè)計”課程總成績由過程考核（30%）、課程設(shè)計答辯考核（40%） 和期末考試（30%） 3個部分構(gòu)成。

（1） 過程考核。每一教學(xué)單元，教師布置單元實訓(xùn)任務(wù)，每個學(xué)生均要完成。

（2） 課程設(shè)計答辯考核。各設(shè)計小組在設(shè)計工作結(jié)束后，完成了工廠設(shè)計文件的撰寫和主要圖紙的繪制工作，利用課程的最后2節(jié)課進行各小組的匯報和答辯。由教研室教師組成的評分組進行現(xiàn)場提問、評分，最后由指導(dǎo)教師進行點評，并形成記錄[13]。

（3） 期末閉卷考試。主要考查學(xué)生對于課程基礎(chǔ)知識點的掌握程度。

這種綜合性的考核方式不僅考查了個人對知識的掌握程度，而且也考查了團隊合作的成果。通過學(xué)生對該課程設(shè)計的深度參與，有利于提高學(xué)生的工程設(shè)計能力和工程實踐能力，從而為今后工作學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)[11]。

4 結(jié)語

教學(xué)實踐證明，基于小組協(xié)作的任務(wù)驅(qū)動式教學(xué)模式徹底打破原有傳統(tǒng)的、枯燥的、抽象的教學(xué)模式，充分尊重了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，適合“食品工廠設(shè)計”課程的教學(xué)特點，有利于提高教學(xué)質(zhì)量。但是，學(xué)生對這種新的教學(xué)模式需要有一個適應(yīng)過程，同時學(xué)生以小組形式完成一項較大型任務(wù)，設(shè)計會更多地體現(xiàn)學(xué)生的個性化，且無統(tǒng)一標準答案，這些都對教師時間和精力投入要求更大。但是，這種以學(xué)生為中心、理論聯(lián)系實際的教學(xué)模式能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于提高教學(xué)質(zhì)量、有利于工程應(yīng)用能力的加強、有利于高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

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G642

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.10.025

1671-9646（2017） 10a-0077-03

2017-07-18

陳守江（1969— ）男，博士，教授，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏工程。