新工科背景下畜產食品工藝學課程改革探索

劉玉芳

陜西師范大學食品工程與營養科學學院（西安 710119）

當前，我國經濟發展正處于結構完善、轉型升級的關鍵期，大數據、云計算、物聯網等加速興起。面對未來技術和產業發展的新趨勢和新需求，我國高等工程教育的改革發展已站在新的歷史起點。作為國民經濟的重要產業性支柱，我國食品工業產值逾12萬億元，因此，發展食品工業是實施鄉村振興和可持續發展戰略的重要途徑之一[1]。針對傳統食品的產業升級，食品工業正在把創新技術融入其中，綠色制造、激光刻印、基因編輯技術、機器視覺和生物科學等先進技術也被融入其中。在新工科背景下，食品科學與工程專業的改革在國內許多高校積極推進，在人才培養模式、課程體系建設、教學實踐革新和專業課程完善等方面均展開深入研究[2]。

作為高校食品科學與工程專業的核心課程，畜產食品工藝學是以肉、蛋、乳的原料特性以及加工和貯藏過程中的變化為理論基礎，以現代工程技術和生物技術為方法，加工出更適合現代食品衛生要求和人們營養需求的肉蛋乳制品的一門應用型學科。在新工科背景下，對于該課程的教學改革以滿足食品科學與工程專業人才培養需求的研究還處于探索與實踐階段。以新工科建設和人才培養為背景，結合陜西師范大學食品科學與工程專業工程教育認證的要求，分析畜產食品工藝學課程中存在問題，提出課程教學和考核體系優化的方法，使學生由被動學習變為主動實踐，提升課程教學效果，提高人才培養質量。

1 新工科背景下畜產食品工藝學課程改革的必要性

1.1 教學內容陳舊，與其他課程內容重復

近年來，以人工智能、云計算、大數據和新媒體融合為代表的新工科信息經濟迅速發展，乳制品加工、肉制品加工等行業不斷發生變化，生產企業規模越做越大，生產設備越來越先進，生產工藝快速升級，相關行業對從業人員的知識儲備和技能要求越來越高[3]。作為一門交互性很強的專業基礎課程，畜產食品工藝學與畜牧學、工程學、生物化學和微生物學等多學科有交叉，各學科的快速發展容易改變該課程的內容。畜產食品工藝學的課程部分內容不能及時更新，出現在食品行業中的新工藝無法在課本中體現，因此，學生不能了解食品行業發展趨勢，所學知識落后于食品工藝發展所需，與企業加工方面所需人才存在一定的差距。

畜產食品工藝學的課程內容主要包括三部分：一是原料肉、蛋、奶的化學組成及理化特性；二是原料肉、蛋、奶及其制品的貯藏；三是各類肉、蛋、奶制品的加工工藝等方面的內容。畜產食品工藝學教材中不僅部分內容過于老舊，并且有同一內容出現在不同專業課程中的問題。如畜產食品工藝學中第一、第六、第九章主要講述原料肉、蛋、奶的化學組成及理化性質，這部分內容在食品原料學中可能有詳細的闡述，第五章肉干的加工工藝中關于食品干燥的基礎原理等知識點在糧油食品工藝學中也有提過。

1.2 課程教學方法單一

畜產食品工藝學的教學主要還是傳統教學，即教師將課程的主要、重要知識點傳遞給學生，平時成績以課后作業為主，占30%，期末成績考核方式為筆試，占70%，平時成績和期末成績共同決定最終成績。在這種教學模式下，教師傳授的知識只是被學生簡單接收，學生沒有獨立思考、提出問題和分析討論的過程，對于知識的掌握不牢靠，主要依靠背誦，并不能真正理解每個工藝的加工原理和要點。

1.3 線上教學資源不足，網絡學習平臺有待提升

畜產食品工藝學雖利用雨課堂等開展線上教學，但學習資源不夠系統、不夠豐富，造成較為嚴重的資源碎片化問題，并且缺乏實際食品工藝加工視頻，線上學習效果不明顯，線上教學平臺的實用性和智能化有待提升，缺少高質量、高水準的網絡精品課程。

2 新工科背景下畜產食品工藝學課程改革方法

2.1 完善教學內容

理論教學是畜產食品工藝學課程教學的必要環節，主要教學內容是介紹各種畜產食品加工原理、加工工藝和要點，使學生初步有能力運用這類知識進行畜產食品的加工和貯藏。教學內容應在原教材的基礎上，及時淘汰老舊的工藝知識，引入新型的食品加工工藝方法及相關設備，如陶瓷膜微濾除菌技術和Pure-LacTM系統在乳的殺菌和滅菌中的應用，危害分析與關鍵控制點在肉制品加工中的應用等，增加學生畜產食品知識儲備，洞察食品行業發展新趨勢。此外，還可根據地方特色食品，在教學中有所側重，如陜西西安地處關中平原核心地帶，羊奶和牛羊肉加工企業較多，在教學中可以適當地增加羊奶酪加工工藝，牛羊肉制品加工工藝等，豐富教學內容，且能提高學生的就業競爭力。

2.2 建立線上線下混合式教學模式

近年來，線上教育迅速發展。MOOC（Massive Open Online Course）是一種新型的授課模式，它是課程教學和現代教育技術相結合的產物[4]。利用MOOC在線教育平臺和雨課堂數字化教學工具，把畜產食品工藝學課程設計為完整的“線上+線下”混合式教學模式。該模式促進高校間教學方式的相互交流和共享，但也存在局限性，如對學生存在的問題解決不及時，所學知識零碎，需要學生具有較強的學習能動性[5]。

“線上+線下”混合式教學給教師和學生提供便利性和靈活性，可以開展個性化學習體驗，顯著提高教學質量和學生自主學習的能動性。在課前，學生做好預習，教師在MOOC上發布學習視頻，讓學生自主學習視頻課程并提出問題，并在微信雨課堂小程序上布置作業，作為學生預習的導向。面對學生提出的問題，教師在線下授課時有針對性地進行二次講解，并結合實際說明生產中常見問題，將書本理論應用于生產實際，讓學生更加全面地理解書本理論。在線下授課時要營造輕松的氣氛，可通過師生互動完成。這樣不僅能與學生溝通，及時發現問題、解決問題，還能增強學生獨立思考的能力。另外，教師應注重課堂討論環節，讓學生之間討論各自觀點和問題，增加對知識的理解，可以顯著提高課堂學習效率。

2.3 增加虛擬仿真實踐教學環節

虛擬仿真實踐是在計算機和網絡構建虛擬的實驗操作環境下，學生用虛擬的實驗設備進行仿真實驗操作，完成預定的實驗項目[6]。虛擬仿真實踐教學的優勢在于將抽象枯燥的實驗項目直觀生動地呈現出來。畜產食品工藝學虛擬仿真平臺包括兩部分內容，即設備結構認知和虛擬仿真實踐操作。設備結構認知包括常見的均質機、巴氏殺菌機、發酵罐、包裝機、乳化機、斬拌機等，設備的立體空間構造、工作原理和工作動態過程被展示出來，有助于學生理解。虛擬仿真實踐操作包括酸奶生產線、奶酪生產線、奶粉生產線、液態奶生產線、西式香腸生產線、發酵香腸生產線等。在虛擬環境中，學生作為企業生產中的一名員工，參與產品加工的每一個環節，如原料選擇、工藝參數設置、生產加工、產品包裝、設備清洗等，這樣能有效縮短理論知識與實踐生產之間的距離，提高教學質量。

2.4 增加案例式教學

案例式教學是把學生看作主體，教師在課堂上設立案例并注釋說明，通過創立場景，指導學生獨立思考，討論分析，歸納總結，最后編撰案例分析報告，提升學生發現問題、分析問題和解決問題的能力[7]。如教師以“羊酸奶加工生產線”為例，進行案例式教學：一是學習酸奶加工工藝等相關內容；二是提前1周構建案例，包括原輔料性質、工業特性等相關資料，并注解說明；三是在課前學生找尋相關資料、初步構建設計方案，包括產品的理化性質、感官特性、工藝流程、設備選型等相關內容；四是課堂上教師與學生展開交流討論，自由發言；五是教師對各小組的方案進行歸納總結，整理出最優設計方案。案例式教學整合理論知識和實踐操作，強化學生領悟和運用知識的能力。

2.5 改革考核方式

在考核方式中，傳統課程以期末考試成績為主，學生理解知識的情況不能被充分體現[8]。因此，課程將考核方式調整為過程考核和期末考核，過程考核包括考勤、線上線下作業完成情況、小組討論等。其中，小組討論是布置一個案例，如“山羊奶酪加工生產線”，要求學生分工合作，通過資料查閱，完成工藝流程，設備選型等內容，考查學生對食品加工實際應用方面知識的掌握程度。

3 結語

畜產食品工藝學是食品科學與工程專業的核心專業課之一，從教學過程中存在問題、教學方法改革和考核方式改革等方面加強畜產食品工藝學的課程建設，按照以學生為中心、以目標為導向，持續改進新工科教育理念，運用網絡教育平臺和信息化教學工具，開展線上線下混合式教學，將科學思維、工科思維等融合于教學過程，培養學生應用課程內容對復雜食品工程問題進行分析并形成基本的工程思維，為后續工程類課程學習打下堅實理論和實踐基礎。