食品工程原理課程在創新型教學實踐中的探索

目前，培養創新人才已成為世界高等教育改革的趨勢，各高等教育機構都在積極促進教研相融、培養學生的探究精神和創新能力。創新是推動國家進步的重要力量。高校教師作為高等教育人才培養的直接參與者，更應主動應對新一輪科技變革、培養創新性人才。食品類專業作為關系國計民生的應用型特色工科專業，更加需要建立符合食品類專業特色的創新性教學運行機制，促進學生創新能力的提升，保障食品科學與工程專業學生創新能力的培養。因此，我校食品專業在教學中旨在強調培養具有較強的社會責任感與職業道德，具有能解決復雜問題的創新型人才。

1.創新型人才培養的意義

隨著經濟社會的發展，經濟社會對食品工程的機械化、自動化、標準化和規?；囊?，奠定了食品工程原理等工程類專業課程在食品專業課程設計中的地位。以食品工程原理課程為例，該課程是食品專業重要的必修課程之一，課程包括理論課、實驗課及課程設計，共三個環節。理論教學和實驗教學，重在使學生掌握食品工業中各單元操作的基本理論知識和計算方法，課程設計環節則是運用這些理論知識去解決工程中的問題，是學生在校期間第一次設計，要求學生獨立完成一箱生產裝置的計算、繪圖及編寫說明書。該課程是一次理論聯系實際、樹立工程觀念、培養獨立工作能力的有效訓練課程，更是承前啟后、由“理”及“工”的橋梁，是學生從大學學府走向社會崗位的壁壘/橋梁，是理想和現實轉折的關鍵課程。

1.1 創新型人才的培養是經濟社會發展的需求

目前食品加工不再是簡單的向餐廚食品提供糧、油、糖等基本原料，而是廚師的調味技術逐漸被調味醬汁和預制調味包取代，而面包師傅的核心的手工技藝也逐漸被發展的冷凍面團所取代。與此同時，工業化的餐廚設備也越來越多樣，這使得日常餐廚加工的食品也越來越多地表現出食品加工的屬性。因此，現代經濟社會的快速發展，迫使我們在專業教學中，急需在專業知識掌握、能力綜合運用、創新型能力培養等方面做出改革和調整，才能更好的適應和推動食品工業的快速發展。

1.2 高效化、自動化是經濟社會發展對食品科學與工程專業的要求

食品科學與工程專業課程的教學改革與實施，是“食品專業知識和工藝”轉化為“專業生產力”的橋梁和紐帶，將直接反映一個行業的現代化水平。一個高效化自動化的工程，必須要經過食品科學與工程專業人才對各個工藝設備的選型、以及在車間的平面布置中，通過他們的精確的計算來實現最高效的空間利用，以及最流暢的人流和物流，這些都是保證高效和自動化的一個最基本的前提。簡單來說，食品工廠的高效化自動化生產，實際上是食品科學與工程專業創新型人才智慧的結晶。食品工程原理等工程類專業課程作為專業主干課程，不僅承擔設傳授專業知識的重要使命，也承擔著培養一代優秀青年的重任。經濟社會發展對創新型人才的需求，對食品加工高效化和自動化的要求，迫切需要我們在專業課程教學中也需要進行改革和調整。

2.創新型教學在教學實踐中的探索與舉措

2.1 由“傳統教學”轉變為“導學”

深入貫徹以學生為中心，能力為目的的成果導向OBE（Outcomes-based Education）工程教育理念。教學理念強調“融洽民主、輕松愉快的環境中，更能激發學生的創新潛能”。因此，我們在教學中，教師僅作為學生學習的引導者，增加探索、研究、討論環節，提高學生的思辨能力。

在食品工程原理課程教學中，我們鼓勵和引導學生動腦、動口、動手，勇于探索的教學思想。例如，在第二章傳熱章節的授課中，在上課前，先學習通上在線發布了有關“熱傳導相關知識點”的調查問卷，根據學生在線填寫結果匯總，上課中提出一些問題，由簡入深，逐步引導學生接受新的知識，并做出自己的思考。問題1：早上著急出門，用哪種材質的碗盛熱湯能更快縮短早餐時間？供選項有木碗、瓷碗、玻璃碗、不銹鋼碗。從而引出不同材質影響熱傳到速率。問題2：單層不銹鋼碗和雙層不銹鋼碗，在熱量傳遞上有什么差異？從而引出加工工藝影響熱傳導速率。以及其他問題，如為什么越蓬松的羽絨服越暖和？保溫杯的保溫原理？北方地區建房為什么多選擇用空心磚？熱力水管道保溫材料的包裹問題、以及冷庫建設問題等等。由淺入深，引導學生思考，并發現現象背后的本質問題，由此用專業科學公式方程解決工程問題?？傊褪浅浞至艚o學生思考，讓學生積極參與，大膽發言，激發學生的創新能力和閃光點。這樣才能徹底屏棄那種教師占有整個課堂，生硬機械地講課。傳統的教學模式影響著我們的教師，更束縛著我們的學生。在教學中，鼓勵學生大膽想大膽說，大膽地發表自己的見解，是保證創新型教學的前提。

此外，在課后班級討論區中發布的有關“你想從這節課里收獲什么”的主題討論中發現，學生們對“我能學到什么、我都會了什么、我能用于什么”等問題頗為關心。因此，我們在教學中還需重視學生內心的此類情感需求問題，在上課的過程中結合自己的學習、工作體會，給學生答疑解惑。

2.2 由“日常問題”到“工程案例”的多元拓展

堅持以“成果導向學生中心”“問題導向”理念，通過將原本枯燥的工程原理知識，通過具體化、形象化的語言來解釋，從而減少專業化解釋帶來的乏味與厭倦。靈活運用講授法、討論法、演示法、項目教學法、任務驅動法等教學方法，充分調動學生在教學活動中的主動性，使課堂“以學為中心”。通過生活實際問題引入，再經形象化語言講解原理，再通過個性化、具體化，化繁為簡式的知識提問導出問題；開展知識點介紹、重難點剖析，采用講授法；設置有關專業問題，引發并組織學生討論；再通過恰當案例分析引發思考，并發布任務，引導學生積極動腦動手。在懸疑及任務驅動下使問題得以解決等環節，增強學生主動思索、自主學習的實踐鍛煉。逐步引導學生主動思考，并能舉一反三，融會貫通，最終使學生真正掌握。

例如，在食品工程原理課程教學中，針對“蒸餾”章節的授課，傳統授課難免使學生感到枯燥乏味，很難激發學生的潛在興趣和創造性思維。創新型教學中，從中國傳統故事“三碗不過崗”引入，引出中國博大精深的歷史文化和傳統釀酒工藝。繼而引導學生，如何釀造高濃度的酒？學生各發奇想，熱烈討論。最后引出現代加工技術—精餾塔，人類社會發展智慧的結晶。學生無比感嘆智慧的力量，進而介紹精餾塔的計算問題。

2.3 現代化教學平臺豐富教學資源和教學形式

互聯網時代已經成為一個大趨勢，隨著人工智能技術的不斷成熟，影視作品運用先進的科學方法，對大數據的研究，借助多學科融合的知識組織、內容管理和智能處理技術，將語言很難描述的問題圖聲并茂、形象生動地展示出來，使枯燥的教學內容直觀易懂，提高高效的教學效率和效果。食品工程原理課程在教學過程中，重點借助愛課程、國家精品資源課程、學習通等平臺，一方面，學生自身深化學習、扎實專業素養，提升復合型人才的能力；另一方面，提高學生學習的寬度和廣度，養成主動學習，自主學習、終身學習的習慣。

2.4 課堂思政的適時開展 激發學生愛國情懷

食品類專業作為關系國計民生的應用型特色工科專業，更加需要加強課堂思政內容的開展，使學生在未來食品相關領域工作中，具備較強的社會責任感與職業道德。

在教學設計中，我團隊教師根據實際食品傳統生產工藝設備案例，積極挖掘思政元素并將其融入到課程教學過程中，幫助學生樹立正確的人生觀和價值觀。引發學生思考，提升民族自豪感，然后由淺入深，逐漸映射出現代工程案例，進一步完成“由實踐→理論→實踐”的探索，提升探索和創新精神。

例如，在蒸餾章節“雙組分氣液平衡圖”的講解中，通過對雙組分的蒸餾過程，引出人生也是一場蒸餾。雙組分液體，經過多次部分冷凝后，氣相中易揮發組分逐漸升高，越來越接近1。經過多次部分汽化后，液相中易揮發組分越來越接近于0，從而實現液體混合物高純度分離的目的。這就是精餾的原理。

3. 未來教學實踐的展望

3.1 繼續強化數據賦能 開展更多新形態教學方法

強化多媒體教學豐富課程內容，運用適合該課程的生動、直觀、形象的現代化教學方式更容易被現代大學生接受。因此，強化數據賦能，開展基于知識圖譜和人工智能的新形態教學方法，使其成為是現代化的教學手段，有助于在教學中利用圖片、視頻、動畫、具有代表性的工廠設計圖紙等資料，加強重點知識點的詳盡分析，引發學生學習興趣，幫助學生深入理解課程內容。

3.2 進一步推動在線開放課程建設

在國家建設精品開放課程、在線課程等政策的指導下，高校網絡課程蓬勃發展。這打破了傳統教育的時空界限，更重要的是，當今大學生作更善于運用互聯網的方式學習知識、捕捉信息，因此探索在線開放課程建設意義重大。目前存在問題，如不同網絡課程學習學分如何認定？因此，在未來教學改革中，積極推進學科交叉、學科前沿、國際化課程等的引入，積極推進與知名高校聯合對接學習，實現學分互認，增強校級聯合互助合作，強化對課程進行持續建設，促進創新型人才的培養。

結語

高校教師作為創新型人才培養的直接參與者，擔任著培養創新型人才的重要使命。緊跟社會經濟發展步伐，食品工程原理課程在創新型教學改革的實踐過程中，由“傳統教學”轉變為“導學”，促進多元思維能力的培養；由“日常問題“到”工程案例”的多元拓展，促進教學形式的創新；同時，借助現代化教學平臺豐富教學資源和教學形式，借助課堂思政的適時開展激發學生愛國情懷?！笆称饭こ淘怼闭n程在創新型教學改革中的探索與舉措，為食品科學與工程專業培養高素質學生奠定了良好的基礎，為推進我國食品行業的快速發展提供參考。

基金項目

河南農業大學本科教育教學改革研究與實踐項目：基于復合型人才培養的工程類課程教學改革與實施（2023XJGLX117）；2024年河南農業大學本科教學工程課程類項目：線上、線下混合式課程《食品工程原理課程》。

第一作者

林順順（1985-），女，副教授，博士；研究方向：糧食精深加工。