基于工程教育專業認證的“食品工藝學”課程教學改革的探索

安艷霞，李會品，林順順，張 劍，李夢琴

（河南農業大學 食品科學技術學院，河南 鄭州 450002）

0 引言

工程類專業認證是高等教育認證的最重要的組成部分之一，如今已是對高等教育認證評估的趨勢和熱點，實施認證對促進工程類教育專業走向國際化、提高工程教育質量有引領作用[1-2]。工程類專業的認證核心內涵是建構“以學生為中心、以產出為導向”的工程類人才培養體系[3]。“食品工藝學”是食品科學與工程專業的一門綜合性及實用性極強的專業必修核心課程，該課程主要研究食品的原料、半成品和成品的加工及貯藏技術原理，分析了解外界條件和食品生產中的物理、化學、生物學之間的關系；生產、流通和銷售過程中食品腐敗變質的原因及其品質控制方法；研究合理、先進的生產方法及科學的生產加工工藝，使學生掌握食品保藏及加工的基本原理與方法，為后續專業課程的學習及本科畢業設計 （論文） 的完成提供重要的指導作用。該課程的教育教學對培養工程類人才的創新能力、實踐能力、思維能力和分析歸納能力起著重要的作用[4-5]。

河 南 農 業 大 學 食 品 科 學 與 工 程 專 業 核 心 課 程“食品工藝學”，共 56 學時，為專業必修核心課程。通過該課程的學習，為今后進一步學習食品領域的專業課程或從事食品科研、產品開發、工業化生產管理及相關領域的工作打下專業理論基礎。河南農業大學食品科學與工程專業辦學 30 多年來，對地方經濟和區域社會的發展培養了眾多食品專業人才，面臨新形勢新常態，如何更好地創新和發展學校食品科學與工程人才的培養體系，培養高質量的食品專業人才成為當下亟待解決的問題。結合工程教育專業認證體系的先進性和前瞻性，認為參加工程教育專業認證對于專業建設和人才培養具有積極的指導作用和導向性作用。培養人才就要以專業培養方案為抓手，參加工程教育認證就是要抓住專業核心課程和工程類課程 2 個方向，而且兩手都要硬。在工程教育專業認證背景下，對“食品工藝學”教學體系進行改革和創新提出了新的要求。結合學校食品科學技術學院專業認證的要求，把先進的新工科理論與教學的具體內容有機結合起來，提高本科生的綜合素質，在教學過程中，將以工程教育專業認證為導向，促進食品工藝與工程相結合力度，分析“食品工藝學”理論及實踐教育教學過程中存在的問題，探討改革措施，提高學生分析及解決食品加工過程中實際問題的能力，為完成高質量的本科生畢業設計 （論文） 奠定基礎，從而滿足社會發展對高校人才培養的需求。

在工程專業認證為導向的背景下，如何更好地實踐“食品工藝學”課程，教學和創新實踐能力的培養尤為重要，在整個學習和實踐過程中，始終貫徹以培養應用型人才和創新型人才為目標，通過課堂學習、實踐教學環節，使學生熟練掌握常見食品加工工藝和加工原理，獨立完成實驗設計并對結果進行合理的分析，對存在的問題進行改善解決，對實驗結果進行數據分析。培養學生操作、分析和解決問題的能力，在此基礎上，更好地突出創新理念的培養，為培養創新人才奠定教學基礎。

1 組建優質師資團隊 積極推行本科生導師制

打破“食品工藝學”教學團隊傳統中的固定 2～3 名教師任課，改變團隊結構簡單、活力不足的現狀。學院注重專業團隊建設公開招聘名校畢業的博士生，具有企業經驗、工程背景的“雙師型”教師優先考慮，同時吸納專業帶頭人，融合優秀師資力量，構建以專業帶頭人把方向、“雙師型”教師為核心、原團隊為支撐的多元化教育教學團隊，定期組織討論，外出學習深入企業一線調研，將每個教師的特長融入到教學的方方面面，組建相輔相成、優勢互補、齊頭并進的團隊，從教學、實踐和服務社會等各方面全面打造提升團隊的“雙師型素質”，構 建 一 支 以 解 決 食 品 加 工 實 際 問 題 為 特 色 的 師 資團隊。

針對低年級的本科生，積極推行本科生導師制，該制度的建立有助于充分發揮任課教師的主導作用，有利于對不同層次興趣愛好的學生實施因材施教和個性化培養，進而建立良好的新型師生關系[6]。食品學院在原有科研基礎的前提下，大力引進名校畢業的博士，為本科生導師制的實行提供了良好的保障。當前，針對低年級學生采取自愿的原則進行師生互選，因尚未接觸專業方面的知識，所以以講座的形式引導學生、激發學習興趣為主，勤奮好學、品學兼優的大二及大三學生則可直接參與導師的科研工作，較成熟的課題申報大學生創新、競賽項目等作為畢業論文或進一步深造的研究課題。學校、學院等對項目指導教師、參與學生的獎勵制度大大提高了師生的積極性。本科生參與的積極性及熱情很高，2018—2020 年參加“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽、河南省大學生創業大賽等競賽中分別獲得二等獎、三等獎等。

2 構建新型教學組織形式 讓每個學生參與進來

“食品工藝學”課程是應用型學科，是學生學習掌 握 了 “ 食 品 化 學 ” “ 微 生 物 學 ” “ 化 工 原 理 ”“食品加工原理”等知識后，通過該課程的學習，教給學生食品保藏和加工的基本原理、方法，并能讓學生正確運用食品加工技術原理分析、解決食品加工中的主要問題；掌握食品生產、流通和銷售過程中食品腐敗變質的原因及其控制方法，深入了解食品原輔材料的性質對加工過程產生的影響，特別是某些特殊成分對產品質量的影響，明確有關食品生產中主要工藝條件和方法的選擇依據，進一步掌握工藝理論及其應用。在整個教學環節中，秉承學生自學為主、教師指導為輔的教學思想，充分發揮學生學習的主觀能動性，融合現代教育技術的發展成果，融入形式多樣的教學素材，包括案例、仿真、視頻、工藝設計等，在這一教學思想下，以培養學生的創新創業意識為宗旨，不斷提升教學水平和學習效果。

將傳統的以課本內容為主體的靜態紙質材料變為動態的在線網絡資源；實際中試實驗生產平臺和虛擬仿真模擬實驗室相結合，加強學生在食品工藝、新產品開發方面的創新創業能力。在新工科建設背景下，工程教育專業以認證為導向的前提下，充分發揮“互聯網 +”時代學生的主觀能動性，實現學生的自主學習及碎片化學習，將教學模式由以教師為中心的知識傳授逐步實現以學生為中心、以教師為主導的教學模式，整體提高本科生的質量，不斷提升大學畢業生的整體素質，以更好地服務于社會。

學生在課堂教學中是主體地位，教師處于主導地位，課堂良好的預期效果應是全員參與，通過實踐過程檢驗學生對所學理論知識的掌握程度，并且又能學習到新的操作技能，整個學習過程中學會反思、不斷改進，遵循螺旋式提高的認知規律和成長規律。為達到優異的教學效果，課程團隊不斷對教學組織形式進行探索和組建。第一，打破傳統實踐課上按學號分組，每組人數分配過多、組成成員磨合時間長，配合不愉快、出現依賴和觀看局面等問題，實踐教學中采取 15～20 人的小班教學模式，開課前 1～2 周根據小班確定好小組數量，自由組隊，每組 2～3 人，改變一人動手多人圍觀的場景，增加師生交流和信息傳遞的準確性和清晰性。第二，針對課堂埋頭抄寫、記筆記、不動手的現象，要求必須完成課前的有效預習，提前做好實驗方案。實驗前以小組為單位自行補充設計的實驗方案，與指導教師交流討論修改，要求小組成員全員參與，各自匯報所做的預習工作和課堂上將要參與的事項，教師做好各小組的記錄，為教學做好準備。第三，針對課堂上部分學生接受慢、不知如何入手等問題，教師以課前的記錄為參考，適當引導和鼓勵，對學生的進步認同和理解，給予正面反饋。一方面，教師始終參與學生的實驗過程，肯定正確的并及時糾正不當操作，針對異常結果啟發學生分析原因、討論，不斷提高學生的操作技能和處理異常問題的能力；另一方面，實驗室實驗與實際生產線有脫節，學院中試實驗車間不足，充分依托學院仿真實驗平臺，了解中試生產情況，教師將“實驗室 - 虛擬仿真共享服務平臺”上對應的虛擬仿真教學實驗鏈接提前轉發給學生，要求學生注冊、操作，并評價學生的動手參與情況。這個過程將線下與線上平臺學習有機結合在一起，同時采取措施讓每一位學生動起來，循序漸進，“學中去做，做中去學”落到實處，以學促做、以做帶學，培養學生自主學習的意識和能力。

3 更新教學內容 緊跟企業需求

“食品工藝學”課程根據教學要求，具體教學內容包括緒論、食品加工原料的選擇與預處理、食品的低溫保藏、面制品加工工藝、肉制品加工工藝、飲料加工工藝和創新創業教育訓練環節。實踐教學課 內 容 與 理 論 課 程 內 容 緊 密 相 連， 各 板 塊 選 取 1～2 個代表性實驗，完成實踐教學。實驗內容大多是驗證性實驗，綜合性和設計性方面尤其缺乏。通過對雙匯、思念、三全及花花牛等大中型企業調研，通過與行業專家交流學習，結合本專業教師儲備的專業知識及工作經驗，對現有理論及實踐教學內容進行合理的優化選取，將原本的驗證性實驗改為綜合性實驗。例如，以酸奶加工實驗為例，原本驗證性實驗時，只需按照實驗書中給定的步驟完成即可得到實驗產品，完成實驗。現將該實驗改進為紅棗味酸奶的制作，仍是原本實驗的步驟，只需在原料中添加紅棗類制品 （干的紅棗片或加工后的紅棗或紅棗香精），可據個人意愿進行選擇其一或其二，發揮個人主觀能動性的設計實驗 （如干棗的粒度優化、添加量、工藝流程的微調、感官及理化指標等標準的確定），主動完成實驗及品評產品。改進過程中將實際工業生產線上需求的技能如產品的研發、改進、生產崗的規范操作、品控崗的產品質量控制等融入到日常學習中，提高學習興趣和主觀能動性，培養基本實踐技能和職業素養，從而完成從小小實驗室到企業大車間的高效對接。

4 改進教學方法 提高學習的主動性

隨著科技的不斷進步，全球范圍內“食品工藝學”相關科研成果和加工技術水平均有了極大的提升，如將最新的研究成果和日常的教學內容進行有機融合，需對教學內容不斷改進完善。另外，一線教師需要學習當下先進的教學經驗，提高個人的業務能力，及時整合教改過程所取得的優秀成果并用于實際的教育教學中，將當今背景下對于工程類人才培養的要求充分體現出來，更好地利用“食品工藝學”課程具備的專業特色。采取多媒體結合板書的基礎上，展開形式多樣化的教學手段，主要表現為：①團隊教學模式；②翻轉課堂教學模式；③仿真模擬學習模式；④網絡在線學習模式；⑤PBL 教學模式；⑥專家前沿講座模式。將食品科學與工程專業中“食品工藝學”教學質量的保障由線下變為線上管理體系和質量保障體系融合的網絡環境。

傳 統 教 學 過 程 中 ， 教 師 需 提 前 做 好 課 件 ， 以PPT 的 形 式 將 課 堂 內 容 如 原 理、原 輔 材 料 的 性 能、工藝流程及要點說明、思考題等放在課件上，講授開始時，教師按照 PPT 相關內容，學生開始聽課記筆記。該教學模式有不足之處：一是在講授時，部分學生忙于記筆記，師生的互動不能同時處于同一頻道上，結果是教師講得面面俱到、口干舌燥，學生聽得昏昏欲睡、一知半解，講課效果及目的不能保證；二是 PPT 所涉及內容有限，不能完全包含所有的內容，需借助教師講解，學生短時記憶有限，易遺漏，對理論知識的掌握有負面影響；三是“食品工藝學”課程實踐性極強，有些加工步驟無法通過語言表達，學生則不能直觀感受，過程模糊、無法很好掌握理論要點；四是授課過程中思考的時間太少，只是在被動地接受現有的、固定的模塊，無法調動學生的主觀能動性，更不能培養學生的創新能力。因此，要抓住當前的工程教育認證的契機，對“食品工藝學”的教學方法進行改革探索。

一是加強有效的課前預習。上課前完成常規工藝原料的特性及常見工藝流程要點的學習。教師提前 1-2 周發布電子版課件及加工工藝視頻內容，要求學生以小組的形式在課余時間查閱相關文獻資料，完成課程中常識性內容，從而提高學習的主動性，激發學習興趣，同時增加學生團隊成員間的學習交流，有助于培養學生團隊精神及工作協調能力。二是增加師生交流頻度。課程團隊教師制定交流時間通過學習通或微信交流群上傳到學習群，預習期間或授課時進行課程團隊討論，討論時重點是學生說、教師聽，教師及時給予肯定及點播，調動學習的積極性、自覺性及主動性，激發學習情感和內在學習動力。三是課堂上重展示。課堂教學不再是長篇大論，教師簡短講解，使用多媒體 （如三維動畫和視頻等） 對關鍵生產工藝的過程及生產設備操作進行強調，對于注意事項要引起高度的重視。同時，向學生展示企業最新研發的新產品，師生一起對比分析新產品優點和不足，討論如何改進或在加工過程中避免出現類似問題，側重對思想和方法的講解，同時也起到示范引領作用，鼓勵學生多思考、多動手，培養學生的思維改進意識和能力，實現以“教”為中心向以“學”為中心的過渡與轉變。

5 創新教育與專業融合

在以工程教育專業認證體系導向的背景下，課程安排教學學時 1/3 的時間用于培養學時的創新創業能力，為學生能夠系統掌握食品加工的基本原理、方法，并能正確運用食品加工技術原理，分析、解決食品加工中的主要問題，掌握食品生產、流通和銷售過程中食品腐敗變質的原因及其控制方法，深入了解食品原輔材料的性質對加工過程產生的影響，特別是某些特殊成分對產品品質的影響，以及有關食品生產中主要工藝條件和方法的選擇依據，進一步掌握工藝理論及其應用，為完成高質量的畢業設計 （論文） 奠定專業基礎。因此，該課程在創新創業教育方面，制定了如下教學任務：

（1） 結合學院食品工藝實驗室條件，根據“食品工藝學”教學內容和食品生產技術，根據河南省食品原料資源特點，實施幾種典型的產品工藝實驗，內容涵蓋肉制品、面制品加工及果蔬、碳酸飲料的制備和加工，學生結合興趣分組后選擇其中一種實施方案。

（2） 參觀學習學院 300 m2中試車間和合作企業的實際生產車間，結合理論學習基礎，分組制定出新的產品開發工藝研發新產品。要求每個小組課后完成新產品工藝制定理論依據、參數制定依據、物料衡算等內容，并在此基礎上，采用 AUTCAD 等工程制圖軟件繪制所選用設備的剖面圖、工藝流程圖（主視圖） 和車間布局圖 （俯視圖），培養學生的產品開發、工廠設計能力，所得作品可上傳至學校的網絡教學平臺，擴大學生學習的范圍，課時控制在2～3 學時。

（3） 建立食品仿真模擬實驗室，借助模擬實驗室平臺，根據食品在貯藏和加工過程中發生的物理、化學和生物變化，采用電子攝像技術，觀察和記錄每一時段或貯藏溫度條件下，食品感官性質的變化，拍攝得的圖片采用視頻軟件，動態呈現食品感官色彩質地的變化規律。此外，對食品不良變化，如色澤、風味、腐敗等加以外界條件的干涉，如添加護色劑、防腐劑等，觀察外界條件對食品品質變化的干預作用，通過這一舉措，可以讓學生更加清晰地明白食品在貯藏和加工過程中品質變化的現象和干預 原 理 。 以 上 材 料 收 集 后 挑 選 代 表 性 的 作 品 上 傳至學校網絡教學平臺，豐富教學素材，計劃課時為3 學時。

新工科認證體系和教學體系有效地融合在一起，構建食品科學與工程專業認證“食品工藝學”課程體系，既有依據又有監督檢查力，把先進的新工科理論與教學的具體內容有機結合起來，提高本科生的綜合素質，在教學過程中，將以工程教育專業認證為導向，促進食品工藝與工程相結合力度，為學生完成高質量的后續畢業設計 （論文） 奠定基礎，從而滿足社會發展對高校人才培養的需求。

6 完善考核制度 提高教學效果

為確保“食品工藝學”教學改革的順利開展，而不是僅僅存在表面上，重建一套比較客觀、全面的考核制度尤其重要。因此，計劃改變以往考核中平時成績 + 卷面成績的狀況，綜合客觀地評價和考核學生實際學習狀況。對每位學生的理論成績考核評 價 貫 穿 于 有 效 預 習 （10%）， 理 論 學 習 過 程（10%），課堂參與過程 （20%），以及期末的卷面成績 （60%） 等方面。

實踐課程尤其是綜合性和設計性實驗進行前，學生必須主動查閱資料，具體到食品原料種類、儀器設備名稱及型號、實驗步驟和操作中預測可能的出現問題等方面，最終撰寫預習報告。實踐分數評價中預習報告占 20%，實驗過程占 40%，實踐過程的評價含出勤采用超星學習通簽到法、實際操作根據學生表現打分、產品評價由教師和學生共同打分、最后結束完成情況教師給各小組打分，最終計算到每位學生成績中，培養主人翁意識、團結協作及責任感。實驗報告占總實踐分數的 40%，要求隨堂上交， 含 書 寫 （10%）、 完 整 性 （30%）、 數 據 處 理（30%） 和問題解決分析 （30%） 等。

總之，對考核制度的完善與制定可真實反映學生的掌握效果，有利于綜合能力和創新能力的提高，進而為企業為社會輸出高質量的食品類人才。

7 結語

如今，食品行 業 正在向現代化食品行 業 轉變，各大企業均需大量創新型和應用型人才。根據工程專業認證的要求，為提高人才輸出質量，針對“食品工藝學”教學存在的問題，通過優化補充教學內容、改進教學手段、完善考核制度，不斷激發學生的積極性與主動性，提高教學效果，最終提高解決實際問題的能力及開發新產品的思維方式。促使從理論學習到實踐操作的過渡，為將來從事食品相關行業奠定理論及實踐基礎。但快速完美地提高“食品工藝學”教學質量是一項長期而艱巨的任務，如分組討論有效預習這個階段，不僅占用學生時間也占教師的精力和時間，因而尚需教學管理方面的改革，如對教師引入靈活的工作量考核制度。另外，雖然建立的虛擬仿真實驗平臺，可讓學生親身觀看實際操作，但與實際接觸還有一定程度的差異，另外相關軟件視頻覆蓋面較窄，為進一步的改革，需和相關企業建立牢固的合作關系，運用寒暑假時間，實行校內外導師相結合，讓學生去企業鍛煉。只有不斷地改進和探索，才能真正地培養學生實際動手能力及分析解決問題的能力。整個教育教學過程中，教學團隊也要不斷反思教育行為，及時總結經驗與教訓，不斷改進，對“學生實際學到了什么，真正能做什么”等問題融合到日常教學中，實現師生共同成長，真正地為社會培養出企業所需要的工程類食品行業人才。