葛珍珍,張麗華,王小媛,劉夢培,李 可,許 旭,栗俊廣
(鄭州輕工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院,河南鄭州 450001)
2021 年9 月27 日至28 日,中央人才工作會議在北京召開,習(xí)近平總書記出席并發(fā)表重要講話,強(qiáng)調(diào)“深入實(shí)施新時代人才強(qiáng)國戰(zhàn)略 加快建設(shè)世界重要人才中心和創(chuàng)新高地”。習(xí)近平總書記特別提到了戰(zhàn)略科學(xué)家和卓越工程師,“堅(jiān)持長遠(yuǎn)眼光,有意識地發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)更多具有戰(zhàn)略科學(xué)家潛質(zhì)的高層次復(fù)合型人才,形成戰(zhàn)略科學(xué)家成長梯隊(duì);培養(yǎng)大批卓越工程師,努力建設(shè)一支愛黨報(bào)國、敬業(yè)奉獻(xiàn)、具有突出技術(shù)創(chuàng)新能力、善于解決復(fù)雜工程問題的工程師隊(duì)伍?!?/p>
為應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革挑戰(zhàn),加快發(fā)展建設(shè)新工科,食品行業(yè)對具有良好專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)、組織管理等能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人才提出更高的要求。“食品工藝學(xué)實(shí)訓(xùn)”是“食品工藝學(xué)”實(shí)踐課程體系的重要組成部分,強(qiáng)調(diào)對食品類學(xué)生專業(yè)技能的培養(yǎng),加深學(xué)生對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解。該課程的教學(xué)目標(biāo)為訓(xùn)練學(xué)生熟悉常見食品的加工工藝,掌握規(guī)范的操作方法;培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理方法和實(shí)訓(xùn)報(bào)告的撰寫能力,并加深對課堂講授的食品加工相關(guān)理論知識的理解;培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考、分析問題和解決問題的能力,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及良好的操作習(xí)慣。但是,由于實(shí)驗(yàn)條件及場地等因素的限制,傳統(tǒng)食品加工工藝實(shí)訓(xùn)課程往往難以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生專業(yè)技術(shù)、實(shí)踐能力等進(jìn)行提升的目的,通過校企合作、虛實(shí)仿真、創(chuàng)新評價(jià)體系等方面探討“食品工藝學(xué)實(shí)訓(xùn)”課程的教學(xué)模式改革,為提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量提高借鑒。
目前,“食品工藝學(xué)實(shí)訓(xùn)”的授課方式以教師講解為主,實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目方案制定及流程等均由教師完成,學(xué)生被動進(jìn)行實(shí)訓(xùn)操作,教學(xué)方式單調(diào)、枯燥,不能有效激發(fā)學(xué)生興趣。另外,缺乏對學(xué)生主動調(diào)研、設(shè)計(jì)、分析、思考等過程的引導(dǎo),導(dǎo)致學(xué)生“知其然而不知其所以然”,使得學(xué)生的解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力未能得到顯著的提升。另外,現(xiàn)代化食品生產(chǎn)采用計(jì)算機(jī)控制,進(jìn)行自動化連續(xù)生產(chǎn),已不再是單元設(shè)備的簡單連接,且設(shè)備自動化、智能化更迭速度快,對實(shí)踐教學(xué)提出更高要求。學(xué)生無法對整體加工工藝流程建立起系統(tǒng)、全面認(rèn)識,與實(shí)際生產(chǎn)嚴(yán)重脫節(jié)[1]。
目前,該課程的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目多圍繞理論課程而設(shè)計(jì),未能結(jié)合企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)、行業(yè)發(fā)展過程中產(chǎn)生的實(shí)際需求而開展。與地方產(chǎn)業(yè)、企業(yè)之間的信息交流不夠充分,缺乏對企業(yè)動向的了解,未能以企業(yè)及行業(yè)發(fā)展的人才需求為導(dǎo)向,造成教學(xué)內(nèi)容滯后,與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的新技術(shù)、新設(shè)備脫節(jié),導(dǎo)致培養(yǎng)的學(xué)生缺乏對實(shí)際生產(chǎn)的認(rèn)識,不能有效服務(wù)于實(shí)際生產(chǎn)[2]。
在食品工藝學(xué)實(shí)訓(xùn)活動中,由于教學(xué)使用的食品加工設(shè)備臺套數(shù)、場地及費(fèi)用的限制,學(xué)生不能全員參與到對加工設(shè)備上手操作的過程中,導(dǎo)致學(xué)生對加工工藝認(rèn)知不夠。部分學(xué)生對食品加工設(shè)備的了解只停留在外觀辨識和了解階段,對抽象的機(jī)械內(nèi)部構(gòu)造和工作原理無法形成具體認(rèn)識,對生產(chǎn)工藝的了解片面化,獨(dú)立思考、解決問題的能力得不到提升[1]。
“食品工藝學(xué)實(shí)訓(xùn)”教學(xué)大綱中對學(xué)生的考核衡量標(biāo)準(zhǔn)僅僅依據(jù)學(xué)生實(shí)訓(xùn)報(bào)告內(nèi)容的撰寫情況,不能反映學(xué)生實(shí)際完成過程中的表現(xiàn)情況,如實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、對產(chǎn)品研發(fā)或加工的貢獻(xiàn)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力。依據(jù)實(shí)訓(xùn)報(bào)告的評價(jià)方式無法對學(xué)生在實(shí)訓(xùn)過程中對復(fù)雜工程問題的識別及解決能力進(jìn)行可量化的評價(jià),導(dǎo)致教學(xué)效果不盡人意,未能有效發(fā)揮該課程對學(xué)生工程素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)素養(yǎng)、創(chuàng)新意識等能力的培養(yǎng)。
食品工藝學(xué)實(shí)訓(xùn)作為食品類應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),使學(xué)生在鞏固食品加工工藝?yán)碚撝R的同時,掌握食品加工的生產(chǎn)工藝、工藝條件及設(shè)備操作要點(diǎn)等,主要涉及果蔬加工、發(fā)酵食品加工、肉制品加工、面制品加工、食品加工設(shè)備構(gòu)造及操作使用等內(nèi)容,內(nèi)容陳舊,毫無創(chuàng)新,缺乏特色,造成學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高,教學(xué)效果不盡人意。通過借助學(xué)校優(yōu)勢平臺及區(qū)域特色資源,如河南省冷鏈?zhǔn)称焚|(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、河南省食品安全國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室等,開展速凍食品、肉與肉制品及果蔬的加工等方面的應(yīng)用研究,不僅可以及時更新教學(xué)實(shí)施過程中的項(xiàng)目,而且可以教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識。冷鏈?zhǔn)称樊a(chǎn)業(yè)也是河南省優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),以市場需求和地區(qū)特色為導(dǎo)向,培養(yǎng)出更貼近區(qū)域人才需求的工程技術(shù)人才,既促進(jìn)教學(xué)創(chuàng)新,又反哺區(qū)域經(jīng)濟(jì)。另外,通過搭建特色產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)與教學(xué)平臺,豐富教學(xué)內(nèi)容,不僅利于一流專業(yè)建設(shè),而且可以帶動地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展[3-4]。
作為應(yīng)用型大學(xué),為服務(wù)區(qū)域及地方經(jīng)濟(jì)和行業(yè)發(fā)展,需打破學(xué)校與企業(yè)間的界域,及時了解企業(yè)動向,以企業(yè)發(fā)展和社會進(jìn)步的人才需求為導(dǎo)向,邀請企業(yè)技術(shù)人員加入教師隊(duì)伍,使雙師型教學(xué)團(tuán)隊(duì)融入到實(shí)踐教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。積極邀請企業(yè)專業(yè)人士參與實(shí)踐教學(xué)活動,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,解決生產(chǎn)一線實(shí)際問題[5-6]。充分利用學(xué)校與河南省輕工行業(yè)的大型企業(yè),如大用、三全、雙匯、好想你等知名食品企業(yè)的良好產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系,結(jié)合本地特色食品資源,使教學(xué)內(nèi)容與企業(yè)發(fā)展實(shí)際需求相匹配,完美地將企業(yè)元素融入到專業(yè)知識當(dāng)中,采編行業(yè)新技術(shù)、新工藝、新標(biāo)準(zhǔn),以增加實(shí)踐教材的適用性[5]。目前,食品企業(yè)的招聘更加注重學(xué)生的專業(yè)技能、團(tuán)隊(duì)合作與溝通、組織協(xié)調(diào)等能力[5]。因此,以行業(yè)需求為導(dǎo)向,加強(qiáng)校企合作,不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,而且可以提高學(xué)生的工程實(shí)踐能力,培養(yǎng)適應(yīng)力強(qiáng)、創(chuàng)新意識高的工程技術(shù)人員。
將虛擬仿真技術(shù)引入到“食品工藝學(xué)實(shí)訓(xùn)”的教學(xué)當(dāng)中,可推動現(xiàn)代信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)深度融合、拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和水平。通過虛擬仿真系統(tǒng)可降低教學(xué)成本并提高效率,且虛擬仿真系統(tǒng)的建立可不受時空限制,特別是在疫情防控期間,可有效保障實(shí)踐教學(xué)的進(jìn)行,并緩解因場地限制或?qū)嶒?yàn)消耗而導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源不足等問題[7-8]。虛擬仿真教學(xué)具有直觀性、互動性和探索性等特點(diǎn),學(xué)生可以更加直觀地了解加工工藝流程、工藝參數(shù)、實(shí)訓(xùn)場所等,利用虛擬仿真教學(xué)軟件的演示及操作,實(shí)現(xiàn)工廠實(shí)習(xí)場景再現(xiàn),將學(xué)生實(shí)踐能力與理論學(xué)習(xí)有機(jī)融合,有效提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力[8-9]。
以新工科人才培養(yǎng)要求為目標(biāo),同時體現(xiàn)工程教育中的“產(chǎn)出導(dǎo)向”,借助過程性考核方法,重心放在學(xué)生實(shí)訓(xùn)過程的提高和改進(jìn),強(qiáng)調(diào)考核的過程性和動態(tài)性,而不是單純地以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目成果對學(xué)生進(jìn)行考核[10]??己朔绞礁幼⒅貙?shí)訓(xùn)過程表現(xiàn),根據(jù)實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備、實(shí)訓(xùn)技能和表現(xiàn)、實(shí)訓(xùn)報(bào)告等進(jìn)行評價(jià),主要依據(jù)為實(shí)訓(xùn)匯報(bào)、實(shí)訓(xùn)日志及實(shí)訓(xùn)報(bào)告等。實(shí)訓(xùn)匯報(bào)成績通過小組分工的合理性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、答辯提問等方面綜合給出,評價(jià)學(xué)生是否具有個人和團(tuán)隊(duì)成員協(xié)作及團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人素質(zhì)能力、實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備情況及工作積極性等;實(shí)訓(xùn)日志成績通過實(shí)訓(xùn)時間安排合理性、記錄的準(zhǔn)確性、記錄的規(guī)范性等方面綜合給出;實(shí)訓(xùn)報(bào)告成績通過報(bào)告格式、分析問題、解決問題及結(jié)論總結(jié)等方面綜合給出,評價(jià)學(xué)生針對復(fù)雜問題,是否可以使用恰當(dāng)?shù)氖侄畏治鰡栴}、解決問題,并能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析,判斷其合理性和有效性,最終獲得有效結(jié)論。
除此之外,通過線上線下相結(jié)合的雙重評價(jià)體系綜合考核學(xué)生對實(shí)驗(yàn)實(shí)踐的掌握能力。通過虛擬仿真系統(tǒng)記錄學(xué)生對關(guān)鍵設(shè)備的熟悉程度,評估學(xué)生對工藝流程參數(shù)的掌握程度,利用作答模式量化考核學(xué)生對理論知識掌握程度。線下輔助評估學(xué)生的主動性、課堂紀(jì)律及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況等,并根據(jù)反饋及時調(diào)整教學(xué)方法,從而逐步建立完整的評價(jià)體系[11]。
在新工科背景下,以區(qū)域發(fā)展和企業(yè)人才需求為導(dǎo)向,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,整合、創(chuàng)新“食品工藝學(xué)實(shí)訓(xùn)”課程內(nèi)容。另外,借助虛擬仿真平臺,打破空間、時間限制,在特殊時期為學(xué)生創(chuàng)造食品加工情景再現(xiàn)的可能,實(shí)現(xiàn)虛擬仿真與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合。通過線上線下的雙重評價(jià)體系,注重學(xué)生實(shí)訓(xùn)中的過程表現(xiàn),增強(qiáng)學(xué)生的專業(yè)技能、創(chuàng)新意識,提升學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。通過教學(xué)手段、教學(xué)內(nèi)容、評價(jià)體系等多層次的改革,為區(qū)域產(chǎn)業(yè)的培養(yǎng)更多高素質(zhì)工程技術(shù)人才。