李婕,朱麗霞,任曉鏷,王文華,奚倩,許倩
塔里木大學食品科學與工程學院(阿拉爾 843300)
食品工業在我國占據第二大支柱產業地位,食品工業的發展需要教育部門培養一大批高素質的創新型人才,高校肩負著義不容辭的責任?!笆称饭S設計”是食品相關專業本科生一門重要的專業課程,是以工藝設計為主要內容的多學科綜合課程,同時又是一門實用性很強的課程,作為專業知識與工廠設計人才的橋梁課程,對于培養學生工程設計思維至關重要。通過本課程的學習,使學生了解食品工廠設計的內容與任務,理解基本建設程序,熟悉有關食品工廠設計的衛生、公用系統、環境與安全生產等方面的內容,掌握食品總平面設計、食品工廠工藝與非工藝設計等食品工廠的設計技能及評價食品工廠設計工作的經濟技術分析的方法。課程在前期教學過程中,所折射出的最大“痛點”問題是:理論生澀難懂,結課后,學生對設計原則模棱兩可,很難將所學知識用于工廠設計實踐中,對工廠總平面圖及車間設備布置圖等圖紙的識圖、讀圖、繪圖能力與企業需求仍存在較大差距,因此,“食品工廠設計”課程改革勢在必行。文章旨在以提高“食品工廠設計”教學效果為目標,結合應用導向,在傳授食品工廠設計知識的同時,通過深入挖掘課程中的思政元素,潛移默化引導學生,結合案例講解和建筑沙盤模型,運用雨課堂平臺輔助混合式教學,加深其對課程內容的理解和記憶,同時培養學生的哲學思維、工匠精神和科學精神,引導學生樹立科技報國的志向,啟發學生獲取知識和創造知識的思維與求知欲,用專業知識理性分析社會熱點;從而實現教書育人和弦同奏。
結合前期教學經驗及學生反饋,深入剖析本門課程“痛點”所在:
“食品工廠設計”是一門綜合性學科,涉及廠址選擇、工廠平面設計、食品工廠工藝設計、食品工廠衛生、環境保護、設計概算及技術經濟分析等內容,對于授課教師專業知識和工程素養要求較高。食品類專業學生通常對于工廠設計和生產等工程基礎建設、圖紙空間思維能力及經濟管理基礎相對薄弱,對食品工廠組織架構與食品生產線設計有機結合能力仍需提高。因此,對于工廠設計知識接受能力受到影響。
“食品工廠設計”課程考核方式多為開卷考核(考查),學生以小組為單位,完成一份工廠設計說明書(即可行性研究報告),并繪制相應圖紙。學生對工廠設計各項單元工程的基本建設過程興趣不高,且絕大多數學生對開卷考核方式抱有僥幸心理,只求考試通過不求甚解,對工廠總平面設計、車間布置與食品加工工藝、生產設備、經濟技術分析的關系不愿進行深入思考,對所學理論知識的升華與創新積極性不夠,所得設計成果相似度高、缺乏新意。
“食品工廠設計”課程涉及CAD制圖、建筑工程、食品工藝學、市政工程、給排水、供電配電等多學科交叉,工廠設計理論教學較為抽象,對學生空間想象和設計創新能力要求較高,普遍存在理論學習困難,課程結課之后,學生很難將所學知識囊括,進而形成一份合格的食品加工廠設計說明書,與企業人才需求差距較大,甚至對于工廠總平面布置圖、設備工藝流程圖、車間設備布置圖等圖紙識圖讀圖能力欠缺。
為提升“食品工廠設計”教學質量,針對“食品工廠設計”課程教學中出現的“痛點”與難點問題,注重學生動手實踐和空間思維能力的培養,從學生反饋和教師課后反思入手,以學生為中心進行多方位改革創新舉措,融入整個教學環節(課前、課堂、課后)和教學模塊(理論教學、課程設計、考核方式、價值塑造)中,具體表現為:
課前,教師通過雨課堂、智慧樹等平臺發布與課程內容緊密相關的繪圖、食品安全、食品衛生相關標準,食品工廠全景VR,食品加工視頻及虛擬仿真操作過程等預習資料,讓學生帶著對課堂內容的求知欲和問題聽課;課中,教師通過提前設置好的隨堂習題,答題結束后,師生都能直觀看到全班同學的作答情況,方便老師實時考核、調整教學進度的同時,也可鞭策學生認真聽講;課后,緊扣課程內容,設置數量少、內容精的課后習題,重在設計能力考核。以此來滿足不同學生的個性化學習需求。
結合以往學生反饋及考核成績,考核理念由重結果向重過程轉變;考核形式由傳統的課后簡答、論述題,轉變為將知識點凝練之后,通過“雨課堂”平臺發布判斷、單選、多選、填空多種題型的隨堂練習題。課上,學生以彈幕形式進行互動,平臺可將學生答案生成“詞云圖”,通過字體大小可以很直觀地看到學生對問題的觀點。平時成績可以通過考勤、隨堂習題參與率與正確率、學習資料預習情況、單元測試成績等體現。與學生一起分享平臺對于學生綜合評價的客觀情況(如習題數據、課堂彈幕、隨堂點名),一方面能起到督促學生的作用,另一方面隨堂分值量化也能激發學生好勝心、提升學習效果。
課后考核主要針對提升學生實踐和設計能力,設計主觀題讓學生通過查閱文獻,將設計原則和要求融入作業中,學生以PPT匯報分享設計成果,鍛煉其團隊協作、文獻閱讀、歸納總結、實踐運用、表達交流能力,切實做到“以學生為中心”。
以“總平面設計”章節為例:請你結合“工廠總平面設計”所學內容,通過查閱文獻,針對某一食品加工廠廠區總平面水平向布置圖,從廠區地勢、風玫瑰圖、廠區劃分及各個單元工程布置的位置、水平向布置形式(周邊式/區帶式/整體式)、該廠布置的優缺點等多個角度,說明總圖布置的內容和注意事項(附主要參考文獻)。每班借助雨課堂“隨機點名”功能抽取3~4名同學進行PPT匯報,其他同學可以文字版形式提交,這種考核方式能讓每位同學都有資料可循、有話說,督促學生將課堂上所學總平面設計原則性內容,與實際案例結合起來,幫助其更好理解和實際應用。
教育部關于高等學校課程思政建設指導綱要中指出:立德樹人成效是檢驗高校一切工作的根本標準。落實立德樹人根本任務,必須將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體、不可割裂。工科類課程相對比較枯燥,“互聯網+”時代大學生視野廣闊、獲取知識渠道便捷,正處在豐富學識、塑造價值觀和思維方式關鍵期,對充滿好奇心、新事物敏感、接受能力強,容易受到不良價值觀的影響,因此思政教育不能缺席[1-2]。挖掘課程中蘊含的思政元素融入教學環節,達到教書育人同行并向。
“食品工廠設計”課程綜合性強、涉及知識面廣,從工廠設計說明書撰寫、圖紙繪制、食品工廠衛生、食品安全等方方面面,蘊含的多個法律法規、矛盾對立統一規律、綠色發展理念等,加深學生對知識點理解的同時,又可培養學生科學精神、工匠精神、文化自信、科技報國志向,認識與感觸先輩創造無數奇跡的工匠精神[3]。
2.3.1 感先賢智慧謀,強文化自信念
“食品工廠設計”課程自始至終貫穿著理論聯系實際理念,工廠設計與實踐密不可分,設計用于指導實踐,設計合理與否也通過實踐來檢驗。從食品工廠的發展淵源,到總平面布置、廠址選擇、工藝設計等環節,無不體現著我國先民卓越的智慧;在我國幅員遼闊的疆土上,各具特色的地理標志保護產品和地方特色食品不勝枚舉。
2.3.2 悟工匠求真神
孜孜不倦、執著堅守的科學精神,成就了科學家,也推動著人類科學研究的進程。設備更新、總圖設計、公式的推導演算過程都是一個個不斷試錯的過程。中華民族歷史悠久,能工巧匠輩出,設計楷模眾多,是一代代設計人科學精神和工匠精神的卓越體現[1]。
2.3.3 哲學思想-矛盾對立統一規律
培養學生具有思辨能力和辯證思維是高等教育必不可少的環節[4]。健康營養、安全衛生逐漸成為大眾食品消費的關注點;教育學生用專業知識理性分析社會熱點,不盲目“吃瓜”。
當前,“食品工廠設計”課程設計模式多是學生通過學習理論部分,結合老師所講解案例,查閱資料后,幾人一組完成一個完整的特定食品加工廠可行性研究報告,并根據設計內容繪制總平面布置圖等圖紙;專業學生普遍存在工程實踐思維和空間想象力欠缺、對設計稿內容理解不透徹等現象,缺少對專業圖紙和設計方法的直觀認識,對圖紙繪制的規范性的深入認識不夠。
建筑沙盤模型作為一種教學手段,通過對模型布置的訓練,采用總平面設計的方法,將廠內建(構)筑物按一定比例制成模型,選擇合理的工廠總平面進行設計[16]。學生將設計說明書和工程圖樣有機地結合起來,能夠提高學生的創新思考能力、實踐動手能力。對于掌握知識點方面,學生把二維圖紙用模型展現出來,布局合理、成功的沙盤模型可展現學生對理論教學內容的掌握程度和對工廠總平面布置的理解,有利于學生開發自己的思維,也有助于教師把握學生的學習水平,對引導學生創新能力有一定的作用。
基于傳統課堂,植入信息化教學,以“雨課堂”為手段,結合食品生產加工視頻、優秀案例、建筑沙盤模型,構建線上線下混合式課程模式;并深挖其中蘊含的課程思政元素,改革課程考核方式,真正實現對學生全方位綜合評價,創新教學成效顯著,以期為其他學科教學提供參考。