新工科背景下食品工程原理課程在線教學(xué)改革與實(shí)踐

王巖

摘要：以生命科學(xué)學(xué)院的教學(xué)改革實(shí)踐為例，在分析食品工程原理課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合教育部對(duì)“新工科”建設(shè)的要求，從教師能力、課程內(nèi)容、教學(xué)手段、考核評(píng)價(jià)方式等方面，探討提高課程教學(xué)質(zhì)量的措施和方法，為提高相關(guān)課程的教學(xué)水平提供借鑒。

關(guān)鍵詞：在線教學(xué);課程改革;食品工程原理;新工科;考核

中圖分類號(hào)：G424.21? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1674-1161（2020）04-0086-02

食品工程原理作為食品專業(yè)的主干課程，涉及領(lǐng)域?qū)?，?nèi)容繁雜，章節(jié)連貫性較小，不同單元各成體系，教師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)均存在一定困難。隨著2017年“新工科”理念的提出，衡水學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院在分析食品工程原理課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合教育部對(duì)“新工科”建設(shè)的要求，基于以學(xué)生為中心和持續(xù)改進(jìn)的工程認(rèn)證核心理念，從教師提升、課程內(nèi)容、教學(xué)手段、考核評(píng)價(jià)方式等多方面開展在線課程改革。在線教學(xué)改革與實(shí)踐表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性明顯提高，食品工程原理課程的教學(xué)質(zhì)量有一定的提高。

1 在線課程改革的必要性

教學(xué)質(zhì)量提高與教學(xué)改革是高校工作的中心，也是高校提高辦學(xué)競(jìng)爭(zhēng)力的根本條件，更是高校滿足市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需求、為地方提供優(yōu)秀人才的首要條件。2017年，“復(fù)旦共識(shí)”“天大行動(dòng)”“北京指南”構(gòu)成新工科建設(shè)的“三部曲”，為高等院校工科專業(yè)建設(shè)指明了方向。

衡水學(xué)院食品質(zhì)量與安全專業(yè)屬于工科專業(yè)，成立時(shí)間較短，而食品工程原理作為該專業(yè)的必修課，課程基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，近幾年來一直致力于探索科學(xué)的教學(xué)模式和培養(yǎng)穩(wěn)定的師資隊(duì)伍。隨著“新工科”理念的提出和食品工業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)食品工程原理課程進(jìn)行教學(xué)改革和創(chuàng)新勢(shì)在必行。

2 在線課程改革的內(nèi)容

1） 采用更加靈活多樣、生動(dòng)形象的授課方法，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力和工程能力的培養(yǎng)。2） 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)安排，將有限的學(xué)習(xí)時(shí)間分配給與食品生產(chǎn)過程聯(lián)系密切的基本理論知識(shí)，同時(shí)增加前沿技術(shù)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與科學(xué)研究的無縫接軌。3） 完善考核方式，采用全程考核模式激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性和實(shí)踐積極性，更好地鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐能力。

3 在線課程改革的目標(biāo)

3.1 知識(shí)目標(biāo)

通過課程方法論的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能利用物料（熱量）衡算法、圖解計(jì)算法和試差計(jì)算法等解決問題，具備應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決工程問題的能力。通過系統(tǒng)學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的工程觀點(diǎn)，正確運(yùn)用工程理論和圖表解決食品工程中的實(shí)際問題。

3.2 能力目標(biāo)

使學(xué)生具備綜合運(yùn)用食品工程理論和技術(shù)設(shè)計(jì)食品加工流程的能力，提升單元操作和設(shè)備管理技能。

3.3 素質(zhì)目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和認(rèn)真的工作作風(fēng)，樹立正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀。

4 在線課程改革的實(shí)踐

4.1 教師能力提升

很多教師都系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過食品工程原理相關(guān)課程，但普遍缺乏企業(yè)一線的工程實(shí)踐經(jīng)歷，導(dǎo)致授課過程中理論講解的比例偏大。在此情況下，食品專業(yè)的教師通過中國大學(xué)慕課、超星學(xué)術(shù)視頻等網(wǎng)絡(luò)資源鞏固優(yōu)化理論知識(shí)，并積極爭(zhēng)取接觸生產(chǎn)一線，到食品生產(chǎn)企業(yè)和相關(guān)事業(yè)單位參觀學(xué)習(xí)，深入了解食品加工中各個(gè)單元的加工設(shè)備和檢測(cè)程序，切實(shí)提高個(gè)人的工程實(shí)踐能力。通過將理論知識(shí)和實(shí)踐過程緊密聯(lián)系起來，使教學(xué)效果和課堂效率得到顯著提高。

4.2 課程內(nèi)容優(yōu)化

食品工程原理課程的主干是食品加工中的主要單元操作，涉及領(lǐng)域較寬，內(nèi)容較多，學(xué)生需在36課時(shí)內(nèi)完成全部課程學(xué)習(xí)。很多授課教師在前期授課過程中偏重理論知識(shí)講授，加之教學(xué)方法不靈活，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。針對(duì)上述問題，根據(jù)食品工程原理各章節(jié)內(nèi)容的特點(diǎn)，將教學(xué)內(nèi)容分為動(dòng)量傳遞、熱量傳遞、質(zhì)量傳遞三大模塊，在保留原有核心教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，刪除已淘汰或老舊的內(nèi)容，并結(jié)合當(dāng)前食品學(xué)科前沿及食品工業(yè)化生產(chǎn)的熱點(diǎn)問題，增加食品加工的前沿新技術(shù)內(nèi)容（如非熱加工技術(shù)和新型殺菌技術(shù)特別是超高壓技術(shù)和脈沖電場(chǎng)技術(shù)，超臨界萃取技術(shù)、冷凍干燥技術(shù)、微囊膠化技術(shù)等），豐富和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

4.3 教學(xué)方法改進(jìn)

食品工程原理課程內(nèi)容較為抽象，學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒，且這種情緒會(huì)隨著課程進(jìn)度愈發(fā)明顯，導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性下降。為有效解決這一問題，在線上教學(xué)過程中，授課教師綜合應(yīng)用案例教學(xué)法、PBL教學(xué)法、虛實(shí)結(jié)合教學(xué)法等多種教學(xué)方法和手段，幫助學(xué)生理解理論知識(shí)。

應(yīng)用案例教學(xué)法的實(shí)例包括：講授“浸出”理論時(shí)引入綠茶飲品生產(chǎn)過程，講授吸收與解吸章節(jié)時(shí)引入碳酸飲料生產(chǎn)過程和大豆油脫腥過程，講授液體吸附理論時(shí)引入果汁脫色過程。應(yīng)用PBL教學(xué)法時(shí)，將全班同學(xué)分成幾個(gè)討論小組，授課過程中適時(shí)提出問題，如列舉工業(yè)生產(chǎn)中浸出理論的應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)海水淡化的工程方法等，引導(dǎo)學(xué)生在充分討論后提交結(jié)果。開展虛實(shí)結(jié)合教學(xué)法，運(yùn)用虛擬仿真教學(xué)軟件進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物直觀講解和分析，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4.4 教學(xué)模式實(shí)踐

4.4.1 課前準(zhǔn)備 根據(jù)學(xué)校推薦和提前試課效果，確定借助QQ群課堂和“一平三端智慧教學(xué)系統(tǒng)”開展線上教學(xué)。為保證課程順利進(jìn)行，針對(duì)課程的特殊性選擇多線并行的方案，即“直播+速課+章節(jié)小測(cè)+討論”。

為更好地貼近學(xué)情和體現(xiàn)課程特點(diǎn)，在建設(shè)課程的過程中主要采用以下方法：1） 利用學(xué)習(xí)通上傳課件、教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃、視頻等學(xué)習(xí)資料;2） 提前錄制難點(diǎn)解析速課、設(shè)置章節(jié)小測(cè)和討論話題，并將其設(shè)為任務(wù)點(diǎn);3） 適量引入網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，如中國大學(xué)慕課網(wǎng)、超星視頻等相關(guān)資源，擴(kuò)展學(xué)有余力學(xué)生的學(xué)習(xí)范圍。4） 建立課程QQ學(xué)習(xí)群，上傳電子課本、課后練習(xí)冊(cè)等學(xué)習(xí)資料，并在開課前進(jìn)行直播試課。

4.4.2 教學(xué)過程 課前15 min，教師登錄超星學(xué)習(xí)通、QQ發(fā)起學(xué)習(xí)通簽到和開啟直播課堂，給學(xué)生預(yù)留充分的進(jìn)入課堂時(shí)間。準(zhǔn)時(shí)開啟群課堂直播教學(xué)，并同步錄制課程，學(xué)生課后可觀看課程回放。授課過程中注重課程設(shè)計(jì)，采取多種教學(xué)方法和手段，將晦澀難懂的工程理論與實(shí)際生產(chǎn)、生活相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并通過隨機(jī)連麥提問、搶答、公屏互動(dòng)等方式提高學(xué)生的課堂參與度，防止學(xué)生掛機(jī)學(xué)習(xí)。每節(jié)課預(yù)留10 min進(jìn)行課堂小結(jié)并布置課后作業(yè)。

4.5 課程考核

課程采用全過程考核模式，貫穿課前、課中、課后，主要包括課前預(yù)習(xí)任務(wù)點(diǎn)、簽到，課中參與互動(dòng)討論，課后章節(jié)小測(cè)、作業(yè)和期末考試等任務(wù)，充分提高學(xué)生在考核中的參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時(shí)，加強(qiáng)師生之間的交流，建立溝通反饋機(jī)制幫助教師完善線上教學(xué)。

5 結(jié)語

線上教學(xué)改革取得了一定的成果，學(xué)生參與度及積極性有了很大程度的提高，教學(xué)效果良好。但隨著課程改革和行業(yè)發(fā)展，必然會(huì)出現(xiàn)新的教學(xué)問題和生產(chǎn)技術(shù)問題，因此食品工程原理教學(xué)必須與時(shí)俱進(jìn)地更新教學(xué)理念和教學(xué)內(nèi)容。在今后的教學(xué)過程中，應(yīng)在食品加工過程中增加操作安全性和經(jīng)濟(jì)合理性等內(nèi)容，提升食品工程原理課程教育的教學(xué)水平。

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