糧食加工廠設計課程教學與實踐新模式研究

摘要：糧食加工廠設計是糧食工程專業必修核心課程，對提高學生創新設計能力和實踐技能起到重要作用，是落實“人才興糧”戰略的關鍵環節。文章通過對課程現狀分析，針對課程教學所面臨的突出問題，提出了轉變教學理念、利用現代化資源、理論與實踐雙元融合、加強師生互動交流和優化考評體系等方面的解決方案，通過教師團隊、平臺資源和培養過程三維協同，結合線上線下混合式教學、翻轉課堂和虛擬仿真等手段來有效提升教學質量，旨在為糧食工程專業課程綜合改革和復合型人才培養提供有益借鑒。

關鍵詞：糧食加工廠；教學改革；教學實踐；三維協同

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A DOI：10.16465/j.gste.cn431252ts.20210313

基金項目：國家級虛擬仿真實驗教學項目（2018-2-0195）；南京財經大學校級品牌專業培育項目（LGXNPPZ20001）。

糧食是國民經濟基礎中的基礎，更是國家長遠發展戰略中的“國之重寶”。2018年以來，國家發展和改革委員會、國家糧食和物資儲備局等部門聯合提出 “人才興糧”的實施意見，為我國新時期糧食行業人才培養指明了發展方向。目前，我國正值糧食和物資儲備“深化改革、轉型發展”的關鍵時期，如何發揮好人才和科技的支撐作用至關重要。因此，推動糧食工程專業教學的改革創新，對于培養高素質復合型糧食專業人才，推動糧食產業強國建設和保障國家糧食安全具有重要意義[1]。

糧食食品加工廠設計課程的教學目標為熟悉工廠基本建設規程，掌握糧食加工廠工藝設計一般流程、方法與步驟，了解工程數據的采集和設計規范，能夠繪制工程圖紙與工藝流程，并具備與專業工程人員溝通交流的能力[2]。作為糧食工程專業一門必修核心課程，其是在機械設計基礎、CAD制圖、食品工程原理和食品工藝學等課程基礎上開設的多學科綜合性實用課程，是培養本專業學生設計創新能力和實踐技能的關鍵環節，是對大學階段所學糧食工程專業課和基礎課的整合，對于工程認證背景下糧食工程專業人才培養目標的達成具有重要作用。然而目前，糧食加工廠設計課程教學中還存在教學內容與方式滯后、理論與實踐脫節和復合培養機制缺失等典型問題，未使其真正發揮專業引導功能[3]。因此，開展課程的教學新模式的開發、探究與實踐十分必要。

1 糧食加工廠設計課程現狀分析

糧食加工廠設計課程利用現代工程理念完成現有糧食工藝工程化等多學科綜合性的實用課程，糧食加工廠設計課程作為糧食工程專業的核心課程，對學生的基礎知識能力的要求較高，如表1所示。要求學生掌握和理解糧油食品產品開發和工程化設計的基本原理和完整流程，具備糧油產品開發與生產工程化的設計能力，在設計工程中同時兼具創新意識，這對現有教學方式提出了更高要求[4]。然而，由于傳統教學方式的局限性，該門課程存在著以下突出問題亟需解決。

1.1 教學內容與方式滯后

一方面，隨著糧油食品加工行業的快速發展，現有的教學內容和理論更新速度不夠迅速，已與社會實際對糧食工程專業的人才需求脫節。另一方面，傳統的教學方式只是在課堂系統性地將相關理論知識教給學生，但這種機械性地灌輸缺乏科學的引導和必要手段，并未將一些科學的討論式教學、沉浸式體驗和翻轉式課堂等理念貫穿其中，教學過程枯燥無味，效果不佳。學生的學習熱情也得不到激勵和提升，違背了開設糧食加工廠設計課程的初衷，不能切實提升學生進入糧食行業后的工作能力[5]。

1.2 理論與實踐脫節

糧食加工廠設計作為一門綜合性課程，其不僅包括傳統的糧食基礎理論，還有工程制圖的內容，對于只涉及一般糧食類課程的本科生來說，各種平面設計圖仍較為晦澀難懂。因為實踐教學缺失與不足，雖然部分高校糧食工程專業已開設CAD工程制圖課程，但還是缺乏到糧食加工廠的實地實踐經驗，很難通過理論讓學生清晰地了解糧食加工廠設計課程的實際應用[6]。

1.3 復合教學培養機制缺失

作為一門實踐性很強的課程，糧食加工廠設計需要充分發揮校內理論和校外行業實踐優勢，建立課程教學新方法與新模式。然而現有的培養機制主要以教師教學和學生學習為主，未充分利用校內的教師團隊、教學科研平臺和校外實踐基地等資源。雖然部分高校開展了一定的校企合作，但未形成完善統一的復合培養機制，課程教學與人才培養資源整合和產業協同力度不足，知識體系與產業技術存在脫節，往往會造成學生創新思維和實踐能力的缺失，難以滿足專業創新復合型人才培養的現實需求[7]。

2 糧食加工廠設計課程教學新模式設計

針對以上突出問題，需要從理論、復原和創新三個方面進行課程教學新模式設計與創新，形成教師團隊、平臺資源和培養過程校內校外共同參與的雙元融合三維協同新理念，如圖1所示。旨在打通學習資源的時空屏障，實行全過程協同培養，真正培養學生的實踐創新能力，具體建議措施如下。

2.1 轉變教學理念，豐富教學內容

在糧食加工廠設計課程中，課程涉及的專業知識繁多且抽象，加工廠的細節不在實地觀察下是很難形成具象認識。由于學生在日常的學習生活中難以直接接觸到糧食加工廠，學習該門課程時，理解的知識也只是片面的，不能形成一個整體。因此，亟需對課程教訓內容進行優化，充分運用線上、線下結合先進教學手段，圍繞著整個加工廠設計的流程進行課程設計，由淺入深，從理論開始到設計實踐，到實現糧食加工廠的復現到最后的實現創新[8]。另外，由于線上教學有其優越性，即可以錄播、回放，一些學生未真正理解的知識點可以通過回放來繼續學習，并隨時與授課老師開展交流與問答，來不斷夯實課程基礎知識與理論。

2.2 利用現代化資源，創新教學方法

考慮到糧食加工廠的復雜性，利用照片、視頻、動畫等現代化多媒體資源和教學科研平臺，將學生在日常教學和生活中見不到的糧食加工廠細節展示出來，不同于教材上死板的知識理論，可以使學生更加直觀地理解，有效提高教學效率。如通過視頻演示可以向學生們展示糧食加工廠設計的整個流程和不同糧食加工廠的設計，讓學生可以直白地了解到足夠多的糧食加工廠設計案例，積累學生的設計經驗。通過二維、三維動畫和虛擬仿真技術展示糧食加工廠細節，讓學生清楚明白地了解加工廠的外形特點、內部特點和各個工作區域的工作原理[9]。另一方面，創新多媒體等教學方法，利用多媒體工具將死板的理論知識轉化成生動且易吸收的知識，也能激發學生的學習興趣，營造一種良好的學習氛圍，并更加貼合實際應用，為學生以后踏入社會提供必要的準備。

2.3 理論與實踐雙元融合，建立復合培養機制

理論與實踐雙元融合，通過實踐教學讓學生可以深刻、實地了解糧食加工廠設計的流程和原理，形成校內、校外復合培養機制，其重要性不言而喻[10]。一方面，學校通過與糧食加工企業共建教學實踐平臺，邀請企業技術人員進行講座或者實地講解，讓學生可以將課堂中學習到的理論知識與實踐相結合，這不僅僅能讓學生更好地理解課堂中所學習到的知識，還能將學習到的理論知識與實際相結合；另一方面在有條件的情況下，甚至可以將課程直接開設在工廠車間，將需要教授的內容直接通過實物講解，這樣既可以激發學生的熱情，還能讓學生通過實物提出問題、一起討論以發現問題，并提出解決方案，從而達成該課程的教學目標。

2.4 加強師生互動，推進翻轉課堂實踐

糧食加工廠設計課程作為一門不僅要復現工廠設計，還要求設計有創新的課程，要求學生具備自主學習能力。但實際中，師生間的課后交流幾乎為零，學生對課程的預習和復習幾乎沒有。而不交流式的學習方式是無法真正地完成糧食加工廠設計的，只有與同學、教師、專業人員交流之后才能將這門課融會貫通[8]。因此，為了實現該課程模式的改革，實現“師生一體化”必不可少。翻轉課堂作為一個互換教師和學生身份的新型教學方式，通過學生自己備課、上課，讓學生獨立自主地預習和復習糧食加工廠設計課程的知識，由于學生需要自己準備課件和準備資料，這樣對該課程的理論知識會有著更加深刻的了解，也能研究當前該課程的研究現狀。通過翻轉課堂形式，可以提高學生的獨立自主學習能力、收集文獻資料能力，切實提高學生的創新素質和綜合能力[11]。

2.5 完善考評體系，注重實踐能力錘煉

作為一門綜合性課程，糧食加工廠設計課程考核體系不能簡單地由平時成績和期末成績來計算，因為該課程對于學生的復原加工廠設計和創新有著較高要求[12]?？紤]到該課程的特殊性，可以采取實踐報告和答辯的形式，要求形成完整的糧食加工廠設計報告，即完成對糧食加工廠的復原和創新，促進實踐與理論相結合。在此基礎上，邀請糧食加工廠設計專家參與并采用答辯的方式對設計內容進行針對性的討論，保證學生可以了解到自己在理論和實踐方面的不足，也能避免部分學生作假抄襲的情況，從而督促學生不斷增強自己的學習能力和創新能力。通過以上具體措施形成教學新模式見圖2。

3 結 論

為滿足國家“人才興糧”的發展戰略，培養社會所需要的專業性和綜合性的糧食工程專業類人才，推動糧食加工廠設計等專業核心課程教學新模式的改革與創新十分必要。本文通過對課程當前教學現狀的思考與分析，提出通過校外的培養過程協同、教學師資協同、教學平臺協同等“三維協同”的改革思路。通過改變教學理念到理論與實踐相結合，再利用現代化資源等一系列舉措，以期為糧食工程類課程提供一種教學新模式和改革手段，從而持續推動糧食工程專業建設和復合型人才培養。

參 考 文 獻

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[4]高夢祥，丁保淼，張欣，等.卓越農林人才培養計劃下的食品工廠設計課程教學改革探索[J].輕工科技，2019，35（1）：142-143.

[5]丁超，胡秋輝，劉琴.糧食工程虛擬仿真實驗教學的探索與實踐[J].教育現代化，2020，7（38）：1-5.

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Exploration of New Teaching and Practice Mode for Grain Processing Plant Design Course

Shen Fei

（ College of Food Science and Engineering， Nanjing University of Finance and Economics， Nanjing， Jiangsu 210023 ）

Abstract： Grain processing plant design is a compulsory course for grain engineering majors， which plays an important role in improving students’ innovative design ability and practical skills， and is also a key link in implementing the strategy of "promoting grain by talents". Therefore， it is necessary to explore and practice the new teaching mode of grain processing plant design. Based on the analysis of current situation of grain engineering course， aiming at the solutions of problems faced by course teaching， this paper puts forward the following suggestions： changing the teaching concept， using modern resources， combining theory with practice， strengthening the communication between teachers and students and optimizing the assessment system. Through the three-dimensional cooperation of teachers’ team， platform resources and training process， combined with online and offline hybrid teaching， flipping classroom and virtual simulation， the teaching quality can be effectively improved， which aims to provide useful reference for the comprehensive reform of grain engineering specialty and the cultivation of compound talents for grain industry.

Key words： grain processing plant， teaching reform， teaching practice， three-dimensional cooperation