李才明　丁寧　顧正彪　李兆豐　洪雁　程力

摘要：“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是我國(guó)高等工程教育的重大教學(xué)改革項(xiàng)目，針對(duì)《食品工廠設(shè)計(jì)》課程的特點(diǎn)，提出了面向“卓越工程師”培養(yǎng)的理論和實(shí)踐教學(xué)體系改革方案，提升教學(xué)效果，將該門(mén)課程打造成為食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的精品課程。

關(guān)鍵詞：食品工廠設(shè)計(jì)；卓越工程師；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）33-0075-03

“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱(chēng)“卓越計(jì)劃”）是貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020年）》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》的重大改革項(xiàng)目，也是促進(jìn)我國(guó)由工程教育大國(guó)邁向工程教育強(qiáng)國(guó)的重大舉措。該計(jì)劃旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量的各類(lèi)型的工程技術(shù)人才，為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和建設(shè)人力資源強(qiáng)國(guó)等戰(zhàn)略部署服務(wù)[1]。

《食品工廠設(shè)計(jì)》作為食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的主要專(zhuān)業(yè)課之一，其具有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性。目前，我國(guó)在本科教學(xué)中設(shè)立食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的高校有100余所，在該專(zhuān)業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中，均設(shè)置了《食品工廠設(shè)計(jì)》課程。如今，在參與高校中“卓越計(jì)劃”已獲得長(zhǎng)足的進(jìn)展，隨著新型培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，課程教學(xué)越發(fā)注重實(shí)踐能力，向社會(huì)實(shí)際生產(chǎn)接近，要求本科畢業(yè)生具備“食品工程師”的基本能力，并可以獨(dú)立開(kāi)展“食品工程師”的工作。這也進(jìn)一步要求《食品工廠設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容向“工程”方面傾斜，在要求學(xué)生具有扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)其食品工程技能的訓(xùn)練，并結(jié)合畢業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)工程師綜合實(shí)戰(zhàn)能力和素質(zhì)的提高。

江南大學(xué)食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)是教育部首批“專(zhuān)業(yè)綜合改革試點(diǎn)”專(zhuān)業(yè)和教育部首批“卓越計(jì)劃”入選專(zhuān)業(yè)，國(guó)內(nèi)首家通過(guò)IFT國(guó)際食品專(zhuān)業(yè)認(rèn)證，建有江南大學(xué)-光明乳業(yè)、江南大學(xué)-雨潤(rùn)集團(tuán)、江南大學(xué)-海通集團(tuán)三個(gè)國(guó)家級(jí)工程實(shí)踐教育中心。本文以江南大學(xué)食品學(xué)院為例，根據(jù)“卓越計(jì)劃”的總體要求，面向卓越工程師的培養(yǎng)，分析和研究《食品工廠設(shè)計(jì)》的課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革。

一、理論教學(xué)體系改革

理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)，若是沒(méi)有對(duì)基本理論的深刻理解，就無(wú)法做到實(shí)踐中的靈活運(yùn)用，而課堂教學(xué)是建立理論基礎(chǔ)的主要環(huán)節(jié)。由于《食品工廠設(shè)計(jì)》課程涉及食品工程原理、食品工藝學(xué)和食品工廠機(jī)械與設(shè)備等基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)需要較強(qiáng)的工程制圖技術(shù)能力，所以開(kāi)課時(shí)間一般設(shè)在上述課程授課結(jié)束后，即第六學(xué)期后期或第七學(xué)期進(jìn)行。江南大學(xué)食品學(xué)院自開(kāi)始實(shí)施“卓越計(jì)劃”后，該門(mén)課的課程性質(zhì)由“專(zhuān)門(mén)教育必修課程”變?yōu)椤皩?zhuān)業(yè)核心課程”，理論課時(shí)安排由24學(xué)時(shí)增加至32學(xué)時(shí)，教學(xué)內(nèi)容中增加一些建筑、建筑制圖等內(nèi)容，加強(qiáng)了案例分析討論[2]。

根據(jù)教育部和中國(guó)工程院發(fā)布的“卓越計(jì)劃”通用標(biāo)準(zhǔn)[3]，滿(mǎn)足卓越工程師培養(yǎng)需要的《食品工廠設(shè)計(jì)》理論課程體系可從以下兩方面加以?xún)?yōu)化。

1.“填鴨式”傳統(tǒng)教學(xué)法的角色轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)的教學(xué)過(guò)程是一種“填鴨式”的教學(xué)，即老師講學(xué)生聽(tīng)，學(xué)生的課堂參與程度低，課堂氣氛沉悶，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到對(duì)具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求?！妒称饭S設(shè)計(jì)》作為一門(mén)綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，“填鴨式”教學(xué)的課堂效果更是遠(yuǎn)不及物理和化學(xué)等理科課程，若不能調(diào)動(dòng)其課堂氣氛，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考和相互交流，單憑一張?jiān)嚲硪矡o(wú)法判斷學(xué)生的掌握情況。作為該門(mén)課程的教師，應(yīng)將自己的角色由“導(dǎo)演”轉(zhuǎn)換為“主角”，構(gòu)建“啟蒙—參與—訓(xùn)練—實(shí)戰(zhàn)”層遞式的教育方式，使學(xué)生更好的融入到課堂中。例如可將食品工廠的設(shè)計(jì)圖紙、實(shí)拍照片或模型圖片引入課堂，引導(dǎo)學(xué)生分析其中存在的問(wèn)題；根據(jù)不同食品的工藝流程在課堂上現(xiàn)場(chǎng)利用制圖軟件設(shè)計(jì)車(chē)間、管道等。

2.“案例教學(xué)法”的效果提升?！鞍咐虒W(xué)法”是一種不同于傳統(tǒng)教學(xué)方式的教學(xué)方法，其以案例分析為主線，通過(guò)設(shè)置教學(xué)問(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，使學(xué)生自覺(jué)主動(dòng)地學(xué)習(xí)，掌握原理和方法[4]。采用案例教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，從而使學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)的知識(shí)，還可以提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力?！妒称饭S設(shè)計(jì)》課程所涉及的主要內(nèi)容包括基本建設(shè)程序和工廠設(shè)計(jì)的組成、廠址選擇及總平面設(shè)計(jì)、食品工廠工藝設(shè)計(jì)等[5]，其中廠址選擇、總平面設(shè)計(jì)、產(chǎn)品工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算、設(shè)備選型和管路設(shè)計(jì)等內(nèi)容均可通過(guò)案例教學(xué)來(lái)開(kāi)展。通過(guò)案例分析引出基本概念、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)原則，有利于學(xué)生對(duì)基本概念的理解和對(duì)設(shè)計(jì)原則的掌握，提高學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)的參與度、積極性和創(chuàng)造性，提高學(xué)生的食品工廠設(shè)計(jì)能力。

對(duì)于剛剛接觸課程的學(xué)生，尚且缺乏對(duì)食品工廠的認(rèn)識(shí)，在較短的課時(shí)內(nèi)，生硬的結(jié)合食品工廠的設(shè)計(jì)圖紙傳授概念和原則，并不能很好的達(dá)到案例教學(xué)法的效果。若能結(jié)合照片或錄像等多媒體設(shè)施，甚至可以邀請(qǐng)食品工廠生產(chǎn)部門(mén)的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)入課堂講解工廠的設(shè)計(jì)理念、方法和特點(diǎn)等，現(xiàn)場(chǎng)制作工藝路線和平面布置圖等。

二、實(shí)踐教學(xué)體系改革

雖然各學(xué)校對(duì)學(xué)生實(shí)習(xí)等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)都很重視，但目前大多數(shù)高校仍然面臨學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容不深入、時(shí)間過(guò)短的問(wèn)題，甚至僅僅流于形式，難以達(dá)到實(shí)踐教學(xué)要求，使得學(xué)生對(duì)食品工廠缺乏全面深刻的認(rèn)識(shí)，影響《食品工廠設(shè)計(jì)》課程教學(xué)效果。

為此，江南大學(xué)食品學(xué)院在培養(yǎng)方案中設(shè)置了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，主要包括工程生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)階段與工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練階段。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)安排每名專(zhuān)業(yè)學(xué)生在第六學(xué)期、第七學(xué)期及與其相連的暑假期間進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)，日程可以根據(jù)實(shí)習(xí)單位的實(shí)際情況及學(xué)生的具體情況，由學(xué)生導(dǎo)師及學(xué)生所在中心經(jīng)與實(shí)習(xí)單位聯(lián)系后確定，實(shí)行實(shí)習(xí)單位指導(dǎo)老師和校內(nèi)《食品工廠設(shè)計(jì)》與《食品工廠機(jī)械與設(shè)備》教學(xué)組老師雙重指導(dǎo)。根據(jù)“卓越計(jì)劃”的總體要求，面向卓越工程師的培養(yǎng)，實(shí)踐教學(xué)體系可參照以下四方面進(jìn)行改革。

1.從“食品工程師”到“卓越工程師”的雙選模式。學(xué)院在為每一名學(xué)生提供“食品工程師”實(shí)習(xí)實(shí)踐教育條件的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生自身的發(fā)展需要，采取“食品工程師”與“卓越工程師”雙選模式并行的教學(xué)體系。參與“卓越工程師”項(xiàng)目的學(xué)生將主要在學(xué)校指定的企業(yè)接受更有針對(duì)性的工程生產(chǎn)和設(shè)計(jì)能力的實(shí)訓(xùn)。學(xué)生在第六學(xué)期完成《食品工廠設(shè)計(jì)》與《食品工廠機(jī)械與設(shè)備》理論教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)與考核后，學(xué)院統(tǒng)一組織進(jìn)行“卓越工程師”的選拔，名額占專(zhuān)業(yè)年級(jí)學(xué)生總?cè)藬?shù)的10%。由學(xué)生自愿申報(bào)后，學(xué)院根據(jù)申報(bào)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類(lèi)課程情況、《食品工廠設(shè)計(jì)》和《食品工廠機(jī)械與設(shè)備》理論課程分?jǐn)?shù)及績(jī)點(diǎn)排名等條件進(jìn)行選拔。經(jīng)過(guò)選拔后挑選出的參與“卓越工程師”項(xiàng)目的學(xué)生將根據(jù)“卓越工程師”培養(yǎng)方案進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)的實(shí)施，其他學(xué)生遵循原培養(yǎng)方案。

（1）食品工程師。食品工程師的實(shí)踐教學(xué)課時(shí)安排為：工程生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)階段（歷時(shí)2周），學(xué)生在學(xué)院指定的食品企業(yè)定崗實(shí)踐；工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練階段（歷時(shí)5周），學(xué)生根據(jù)《食品工廠設(shè)計(jì)》課程教師的要求完成工程設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練。

實(shí)習(xí)實(shí)踐內(nèi)容主要包括：

①實(shí)習(xí)單位概況；

②主要產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，包括原輔材料的選用、產(chǎn)品的生產(chǎn)流程和工藝條件，以及下腳料及三廢的處理措施；

③主要生產(chǎn)設(shè)備及車(chē)間布置；

④質(zhì)量控制。

學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中必須作實(shí)習(xí)日記，實(shí)習(xí)結(jié)束前必須及時(shí)整理出實(shí)習(xí)報(bào)告；實(shí)習(xí)日記和實(shí)習(xí)報(bào)告都作于學(xué)院統(tǒng)一印制的《生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告本》中。實(shí)習(xí)日記要求記載每天的實(shí)習(xí)內(nèi)容，能全面、真實(shí)地反映實(shí)習(xí)過(guò)程；實(shí)習(xí)報(bào)告以“實(shí)習(xí)實(shí)踐內(nèi)容”為框架，以實(shí)習(xí)日記為素材，撰寫(xiě)報(bào)告并繪制相應(yīng)的簡(jiǎn)圖，如車(chē)間平面布置圖、全廠平面圖、重點(diǎn)設(shè)備工作原理示意圖等。在每個(gè)實(shí)習(xí)單位結(jié)束實(shí)習(xí)前，必須由該單位的實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師審核和填寫(xiě)《實(shí)習(xí)單位考評(píng)表》，并簽名和加蓋公章。

（2）卓越工程師。卓越工程師的實(shí)踐教學(xué)課時(shí)安排為：工程生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)階段（歷時(shí)12周），學(xué)生在學(xué)院指定的食品企業(yè)定崗實(shí)踐；工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練階段（歷時(shí)6周），學(xué)生在指定的食品企業(yè)完成工程設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練；畢業(yè)作業(yè)實(shí)習(xí)階段（歷時(shí)14周），學(xué)生在指定的食品企業(yè)完成畢業(yè)作業(yè)實(shí)踐，并返回學(xué)校答辯。

實(shí)習(xí)實(shí)踐內(nèi)容在食品工程師的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)了對(duì)工藝論證和設(shè)計(jì)計(jì)算的要求。不僅需要對(duì)工藝流程進(jìn)行總體論述，而且對(duì)工藝流程中的每一個(gè)步驟的目的、意義、原理、依據(jù)、工藝指標(biāo)等都要進(jìn)行詳細(xì)論述；對(duì)物料衡算、熱量衡算、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備選型計(jì)算、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算以及經(jīng)濟(jì)衡算。

2.“大論文—小設(shè)計(jì)”到“小論文—大設(shè)計(jì)”的畢業(yè)考核。根據(jù)“食品工程師”與“卓越工程師”的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的不同，設(shè)計(jì)有不同的畢業(yè)考核方式，“食品工程師”的畢業(yè)作業(yè)包含一篇篇幅不低于1.5萬(wàn)字的畢業(yè)論文及相關(guān)材料、一份畢業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告和一份小設(shè)計(jì)作業(yè)，小設(shè)計(jì)作業(yè)中包含一份設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和兩張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙（工藝流程圖和車(chē)間平面布置圖）；“卓越工程師”的畢業(yè)作業(yè)包含一份大設(shè)計(jì)作業(yè)和一篇篇幅約為3000字的小論文，大設(shè)計(jì)作業(yè)中包含一份詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)和六張?jiān)O(shè)計(jì)圖紙（工廠總平面布置圖、車(chē)間平面布置圖、車(chē)間立面布置圖、工藝流程圖、管道布置圖和設(shè)備總裝圖）。

3.具有“多元”與“定向”特色的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地。目前，江南大學(xué)食品學(xué)院食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)設(shè)有不同科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，具體包括：“食品生物技術(shù)研究中心”、“谷物與淀粉工程研究中心”、“食品組分與物性研究中心”、“食品加工與配料研究中心”、“油脂及植物蛋白工程研究中心”、“食品與健康研究中心”、“食品資源與綜合利用研究所”。不同的研究機(jī)構(gòu)具有不同的研究方向和內(nèi)容，根據(jù)學(xué)院培養(yǎng)計(jì)劃，學(xué)生自本科二年級(jí)起通過(guò)“導(dǎo)師-學(xué)生雙選制”確定其研究中心，生產(chǎn)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)由研究中心負(fù)責(zé)安排與指導(dǎo)。

根據(jù)不同研究機(jī)構(gòu)的特色，應(yīng)為學(xué)生提供與研究?jī)?nèi)容具有一定相關(guān)性的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地。例如“食品生物技術(shù)研究中心”指定的食品企業(yè)包括安井食品股份有限公司、上海益力多乳品有限公司、南通康德生物制品有限公司等；“谷物與淀粉工程研究中心”指定的食品企業(yè)包括蘇州高峰淀粉/糖業(yè)有限公司、杭州普羅星淀粉有限公司等。

4.以“項(xiàng)目”為載體布置工程設(shè)計(jì)任務(wù)。項(xiàng)目教學(xué)法是通過(guò)完成一個(gè)完整的“項(xiàng)目”工作而進(jìn)行的實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，將所涉及的知識(shí)和技能通過(guò)一個(gè)明確的“項(xiàng)目任務(wù)”布置給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，通過(guò)“確定項(xiàng)目任務(wù)—制定計(jì)劃—組織實(shí)施—考核評(píng)估—總結(jié)歸檔”五個(gè)階段，采用“團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)”的模式進(jìn)行交流與合作，共同完成項(xiàng)目任務(wù)，最終以一定的形式展現(xiàn)成果[6]。

在分配工程設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，同一團(tuán)隊(duì)的學(xué)生可對(duì)具有相同性質(zhì)的食品按照不同的生產(chǎn)工藝要求分區(qū)域設(shè)計(jì)，即不同功能的區(qū)域獨(dú)立設(shè)計(jì)，相同功能的區(qū)域合作設(shè)計(jì)。例如以饅頭、包子、蝦餃等產(chǎn)品為主的面點(diǎn)制品生產(chǎn)車(chē)間，通常含有和面區(qū)、原料預(yù)處理區(qū)、冷藏區(qū)、成型區(qū)、醒發(fā)間、蒸制間、速凍區(qū)和包裝區(qū)等，其中不同產(chǎn)品的預(yù)處理區(qū)、成型區(qū)由不同學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)，其余共用區(qū)域由團(tuán)隊(duì)共同設(shè)計(jì)，最終完成整個(gè)面點(diǎn)制品生產(chǎn)車(chē)間的平面布置。

三、結(jié)語(yǔ)

《食品工廠設(shè)計(jì)》是一門(mén)綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)主要專(zhuān)業(yè)課之一，隨著社會(huì)形勢(shì)的轉(zhuǎn)變，為培養(yǎng)食品領(lǐng)域高質(zhì)量的工程技術(shù)人才，該門(mén)課程應(yīng)面向“卓越工程師”的培養(yǎng)，從理論教學(xué)課程體系到實(shí)踐教學(xué)體系進(jìn)行深化改革。在理論教學(xué)方面，應(yīng)通過(guò)加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)實(shí)現(xiàn)“填鴨式”傳統(tǒng)教學(xué)法的角色轉(zhuǎn)換，結(jié)合先進(jìn)的多媒體設(shè)施和豐富的社會(huì)資源，提升“案例教學(xué)法”的教學(xué)效果；在實(shí)踐教學(xué)方面，應(yīng)為學(xué)生根據(jù)其自身發(fā)展需要提供“食品工程師”和“卓越工程師”的雙選模式，并根據(jù)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的不同制定“大論文—小設(shè)計(jì)”和“小論文—大設(shè)計(jì)”的畢業(yè)考核方式，為學(xué)生提供具有“多元”與“定向”特色的生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地，并在生產(chǎn)實(shí)習(xí)過(guò)程中以“項(xiàng)目”為載體布置工程設(shè)計(jì)任務(wù)。如此將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，從而提高教學(xué)效果，將《食品工廠設(shè)計(jì)》打造成食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的精品課程。

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