產教融合背景下食品科學與工程專業人才培養的研究與探索

為主動應對新一輪科技革命與產業變革，支撐服務創新驅動發展、“中國制造2025”等一系列國家戰略，2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設。“新工科”是基于國家戰略發展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向。產教融合是推進“新工科”建設，提高人才培養質量的主要措施之一。

食品科學與工程是一門應用性學科，畢業生主要從事食品生產、研發、檢測等工作，在新工科背景下，應該更加重視該專業人才實踐能力、創新能力的提高，培養更加適合我國食品工業健康發展的應用型人才。食品工程原理課程是食品科學與工程專業的核心課程之一，在該課程的學習中，學生主要學習食品加工過程中設備操作、設備工藝設計、食品工程單元操作試驗、食品工程單元操作計算等方面問題，是連接專業與實際的橋梁。因此，在產教融合的模式下，將食品工程原理教學和實習實踐活動有機結合，學生不僅可以通過參與具體的項目實踐進一步理解課堂上所學的理論知識，還能培養工程能力和創新思維。

1.產教融合背景下食品科學與工程專業人才培養方向

食品科學與工程專業旨在培養具有較強的社會責任感和職業道德，具有探索精神、創新意識和實踐能力，能夠利用所學的專業基礎知識和操作技能，在食品科學與工程及相關領域從事科學研究、技術開發、工程設計、品質控制等工作的人才。因此，在人才培養方面，從專業知識，工程能力，個人素質三方面著重分析。

1.1 重內涵 夯實學生專業基礎

食品科學與工程專業被稱作“舌尖”上的學問，因此專業知識是強勁內核。食品工程原理課程作為一門專業核心課，通過學習能夠使學生運用其基本理論解決食品工業生產中的一般工藝計算和常用設備的選型配套計算等工程實際問題，并為后續食品工藝學、食品機械與設備、生產實習、畢業實習等課程的學習提供支撐，因此該課程在食品科學與工程專業學習中具有重要地位。

1.2 增能力 注重知識和實際的聯系

食品工程原理課程的知識基本都是基于食品生產工藝開展的，包括工藝各環節所涉及的設備選型，設備原理，流體力學，傳熱問題等知識，是一門和實際生產緊密聯系的課程。因此，通過該課程的學習，學生能夠將食品領域的復雜工程問題抽象成數學模型，并能夠運用所學知識分析、解決相關工程問題。

1.3 強意識 重視素質培養和價值塑造

食品行業是關系人民群眾切身需求與經濟社會和諧穩定的民生行業，食品安全關系國計民生。當今社會對食品人專業素質與思想道德的要求不斷提升，食品專業教學需要持續深化課程思政教育。根據專業課程思政育人的要求，總結出食品工程原理課程思政總目標：一是借助各種公式推導和計算，培養學生一絲不茍，精益求精的工匠精神；二是借助食品加工中設備更迭，培養學生的科學思維能力和創新能力。

2.產教融合背景下食品科學與工程專業人才培養過程中存在的問題

2.1 課程難度大 教師知識滿堂灌 學生參與度低

由于該課程是專業基礎課程，對于學生后續的專業知識學習起到支撐作用，因此，老師在授課時更多關注理論知識的全面性、系統性以及學生對理論知識的掌握程度。但是該課程難度較大，涉及領域太寬，而且有很多公式定律，圖表計算等，如僅對流傳熱部分涉及16個公式，且每個公式的應用都有不同的限制條件，內容繁雜枯燥、晦澀難懂，學生需要耗費大量的時間和精力掌握所學公式及用法。因此在傳統的教學模式中，主要采取老師講、學生聽，知識滿堂灌的模式，學生學習興趣不足，學習主動性差，參與度低。

2.2 課程難以理論聯系實際 忽視能力培養

目前，食品工程原理課程授課過程中，基礎理論介紹較多，相關理論知識在食品工業中的應用提及較少，兩者聯系偏低會造成理論學習和實際生產直接的脫節，不利于復合型人才的培養。而學生實習機會較少，只有生產實習時才會有機會深入企業，接觸食品行業的各種生產流程，但是生產實習一般安排在大三下學期，而食品工程原理在大二下學期，因此學生在學習時，處于“架空”狀態，只是學習知識，并不能激起相關設備或食品加工工藝，因此理論聯系實際程度較低。此外，相關的視頻教學資料和實踐案例有限，這進一步限制了該課程理論聯系實際的程度。

2.3 對課程思政內容挖掘不夠 育人效果不明顯

食品工程原理課程涉及的領域太寬，因此，對老師提出了更高要求，需要老師對教材知識、生產應用以及思政元素都有較為深入的理解，從多方面、多角度深度挖掘課程思政元素，同時，如何以合理的方式切入授課內容，以“潤物細無聲”的方式達到育人效果也將會是一個挑戰，即如何在枯燥的理論知識學習過程中融入思政，不讓課程顯得突兀，同時起到對學生價值觀塑造、職業道德培養的積極作用。

3. 產教融合背景下食品科學與工程專業人才培養的探索與改革

3.1 重塑教學內容

基于OBE理念，教學內容融合基礎理論研究和行業企業實踐應用特長，緊扣產業技術發展與應用的主流和前沿，及時將科學研究新進展、實踐應用新經驗、社會需求新變化融入課程教學內容，體現課程內容先進性，例如在學習熱導率是物質的物理性質之一，和物質本身的組成結構有關時，可以引用最新文獻，根據研究結果，用數據向學生證明食物組成不同，熱導率不同；對于難度較大的內容，可以通過視頻、動圖等形式幫助學生理解，課程內容充分結合行業產業的真實應用場景、應用經驗、應用要求、實施規范和流程，以及經濟性、安全性、環保性等真實工作要素，體現課程內容的應用性，例如在講解對流傳熱定義的時候，可以通過在燒杯燒水時加入溫感小球，讓學生通過觀察小球的運動，明白對流傳熱是通過流體質點間發生相對位移引起的熱量傳遞。還可以通過舉方便面加工中風冷處理，油炸薯條等例子，讓學生更好的理解對流傳熱在食品加工中的應用；實驗實踐課時比重合適，且安排合理，能夠和理論課程相輔相成；聯合企業的生產實際，開展實踐性，應用性課程，聯合制定實訓計劃和項目，讓學生在實際工作環境中進行實踐操作，更好地掌握所學知識和技能，提高其實踐能力和創新能力；通過校企合作開展產學研項目，將真實研發成果轉化為課程教學項目或案例，提升課程教學目標達成度。

3.2 更新教學方法

在教學手段方面，采用線下線下混合式教學模式。校企合作開發建設數字圖書、慕課、微課、虛擬仿真實驗教學項目、項目案例庫等優質數字教學資源，讓學生全面、及時掌握知識，學會應用，以學促用，以用促學。目前食品工程原理課程已經開始建設慕課，在今后課程教學中，通過課前在慕課發布問題、案例討論，讓學生提前通過視頻課學習，課上對問題進行深入剖析、討論，引發學生深度思考，課后教師點評、生生互評，進一步改進授課內容和方法，并利用線上資源鞏固學習效果，拓展知識深度和廣度。

老師在授課時將理論聯系實際滲透在授課的全過程中。比如，在講解熱傳導時，可以利用任務驅動法，讓學生完成冷藏庫的壁面選材及傳熱量計算，讓學生帶著任務學習熱導率，平壁的穩定熱傳導知識；在學習穩定綜合傳熱計算時，可以以牛奶高效瞬時殺菌為例，讓學生計算殺菌過程中的傳遞的熱量，通過講解殺菌過程中牛奶溫度變化，學習其中涉及到的熱量衡算式、總傳熱速率方程知識，從實例引出知識，讓學生在學習過程中，深刻理解知識的應用。另外在講課過程中，充分利用視頻、動圖等多媒體知識，幫助學生了解知識的應用。例如，學習對流傳熱系數影響因素時，由于需要區分湍流主體和層流底層，可以通過PPT動圖，幫助學生更好理解湍流主體和層流底層中流體運動狀態的不同而導致的傳熱方式的不同。

3.3 融入課程思政

深入挖掘課程思政元素，將課程思政融入課前、課中、課后的學習中，包括提高自己的職業道德和社會責任感、培養學生的愛國情懷和民族自豪感等。例如，在學習伯努利方程時，由于公式中涉及到的元素太多，公式形式多樣，因此在學習中注重培養學生認真仔細、一絲不茍的工匠精神；在學習熱導率時，通過講解我國糧倉的更迭，讓學生了解糧倉材質的熱導率逐漸降低，這背后離不開工作人員的不斷創新，不斷探索，培養學生的創新精神和探索精神，同時培養學生的愛國精神和民族自豪感。在分析對流傳熱影響因素時，通過對流體流動狀態的分析，讓學生了解其多種影響因素，也讓學生體會到在以后工作中，針對出現的問題和情況，需要多角度、全面分析問題。另外，產教融合背景下需要學生更多了解企業的生產、發展現狀，在這一過程中，企業文化對學生的成長發展具有重要價值，因此，教學時可以將先進企業文化潛移默化地融入專業教學中，提升學生對企業文化的全方位把握，學生通過對企業文化及企業發展歷程的學習，有助于培養他們的責任感和職業道德。

在新工科背景下，產教融合模式是當今教育發展的一種新思想、新趨勢。以食品工程原理課程為試點探索和實踐產教融合模式下人才培養模式，擬實現以點帶面，將教學模式改革輻射至食品學科的主干課程，同時提高學生的專業技能，充分調動學生學習的主動性和積極性、培養學生自主學習和研究性學習的能力，激發學生的創造力和創新力，培養學生的團隊合作能力和人際交往溝通能力。

基金項目

河南農業大學2024年校級高等教育教學改革研究與實踐項目（2024XJGLX118）。

第一作者

牛斌（1990-），女，博士，講師；研究方向：淀粉復合物結構功能。