曾 俊，任小娜，黃雪松，吳江超，李曉慶

（喀什大學(xué) 生命與地理科學(xué)學(xué)院，新疆喀什 844000）

0 引言

“食品工廠設(shè)計(jì)”屬于食品科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)核心課程，其涉及“食品機(jī)械與設(shè)備”“食品工程原理”和“食品工藝學(xué)”等食品類相關(guān)的專業(yè)課程知識，這要求學(xué)生要具備較高的綜合專業(yè)能力[1].此外，該課程還涉及土木、環(huán)境及標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)等其他專業(yè)知識，由于涉及的學(xué)科知識多，對于學(xué)生來說學(xué)習(xí)難度也比其他課程大.在實(shí)際教學(xué)中，該課程對學(xué)生的食品專業(yè)理論知識、實(shí)踐能力和綜合知識儲備都提出了更高的要求，學(xué)生要能夠真正地掌握所學(xué)的專業(yè)知識，并且能應(yīng)用于食品行業(yè)的相關(guān)工作，這對教師的教學(xué)就提出了更高的要求.同時(shí)，工程教育專業(yè)認(rèn)證中也明確要求必須以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)目標(biāo)為導(dǎo)向.因此，探尋新的教學(xué)方式，以培養(yǎng)應(yīng)用型食品類專業(yè)人才也成為目前的迫切需求.

教育部于2017 年2 月起積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)，先后提出了“復(fù)旦共識”“天大行動”和“北京指南”等一系列教育戰(zhàn)略[2].“新工科”人才培養(yǎng)要適應(yīng)新經(jīng)濟(jì)、新業(yè)態(tài)，知識結(jié)構(gòu)合理，有跨界能力，特別對工程能力和創(chuàng)新能力提出了更高要求[3].喀什大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)是喀什大學(xué)第一批建設(shè)的應(yīng)用型工科專業(yè)，并且于2020年獲批教育部第二批新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目，2021 年成為新疆維吾爾自治區(qū)一流專業(yè).“食品工廠設(shè)計(jì)”是該專業(yè)一門綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)核心課程，其對“新工科”人才的培養(yǎng)起到非常重要支撐作用.因此，筆者對我院“食品工廠設(shè)計(jì)”課程當(dāng)前的教學(xué)情況開展問卷調(diào)查，以了解目前課程教學(xué)現(xiàn)狀，再結(jié)合“新工科”建設(shè)對人才培養(yǎng)的新要求，探討了該課程的教學(xué)改革思路.

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀

“食品工廠設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)內(nèi)容包含食品工廠廠址選擇、食品工廠總平面設(shè)計(jì)、食品工廠工藝設(shè)計(jì)、食品工廠輔助部門、食品工廠衛(wèi)生設(shè)計(jì)、公用工程、食品工廠安全生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)以及基本建設(shè)概算和經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析等內(nèi)容.教學(xué)內(nèi)容涉及學(xué)科多，要求學(xué)生具備扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識和實(shí)踐技能，因此該課程一般安排在第七學(xué)期，學(xué)生已完成了學(xué)科基礎(chǔ)課程及先修專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，且學(xué)生已進(jìn)入食品生產(chǎn)企業(yè)及食品實(shí)訓(xùn)中心完成認(rèn)知實(shí)習(xí)、食品工程訓(xùn)練、專業(yè)實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié).本次問卷調(diào)查主要針對目前學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)在校生中正在學(xué)習(xí)“食品工廠設(shè)計(jì)”課程的學(xué)生，分別從學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握程度、學(xué)生對教學(xué)組織的認(rèn)可度、教學(xué)效果和考核方式等方面對該課程進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)調(diào)查.

1.1 學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

在教學(xué)過程中，學(xué)生的“學(xué)”是影響教學(xué)效果的重要因素.問卷調(diào)查結(jié)果表明，75.41%的學(xué)生在學(xué)習(xí)該門課程時(shí)有課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的習(xí)慣，這說明大部分學(xué)生具有課程學(xué)習(xí)的主動性.在學(xué)生的“學(xué)”需要改進(jìn)的方面中（見圖1）75.41%的學(xué)生認(rèn)為“學(xué)習(xí)方法”需要改進(jìn)，其次為“學(xué)習(xí)條件”“學(xué)習(xí)態(tài)度”和“學(xué)習(xí)勤奮程度”.這說明絕大部分學(xué)生認(rèn)為該課程的學(xué)習(xí)方法與傳統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)有所不同，這也是由于該門課程的強(qiáng)實(shí)踐性特點(diǎn)所決定的.同時(shí)，學(xué)院、教師應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生的督促和引導(dǎo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性.

圖1 學(xué)生在學(xué)習(xí)方面需要改進(jìn)情況統(tǒng)計(jì)表

圖2 教師在教學(xué)方面需要改進(jìn)情況統(tǒng)計(jì)表

1.2 學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握程度

根據(jù)課程內(nèi)容，問卷對核心課程內(nèi)容的掌握程度和難度較大的課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查分析.通過調(diào)查，學(xué)生反饋對于該課程核心內(nèi)容的整體知識點(diǎn)掌握可以達(dá)到73.80%，說明學(xué)生對于該課程的絕大部分內(nèi)容是可以掌握的.在課程核心內(nèi)容掌握困難度方面（見表1），“工藝物料衡算”“工程制圖”和“總平面設(shè)計(jì)”課程內(nèi)容是難度排名前三的；在有關(guān)設(shè)計(jì)的內(nèi)容中學(xué)生普遍反映“制圖方面”是掌握最弱的內(nèi)容；在課程需要繪制的工程圖中“生產(chǎn)車間設(shè)備布置圖”和“管路布置圖”是學(xué)習(xí)難度較大的內(nèi)容.綜上分析，學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)主要集中在食品工廠工藝設(shè)計(jì)這一核心內(nèi)容，因?yàn)檫@些內(nèi)容的掌握不僅涉及食品科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)知識，還涉及其他學(xué)科的專業(yè)知識，如機(jī)械制圖、物理化學(xué)及土木工程等專業(yè)知識，因此學(xué)生學(xué)起來感覺晦澀難懂、掌握困難.這些問題為該課程今后的教學(xué)改革提供了一定的思路，可通過對課程內(nèi)容有關(guān)資源的整合或改變教學(xué)方式讓學(xué)生更加輕松的學(xué)習(xí)和掌握難點(diǎn)知識，提高綜合分析能力及工程應(yīng)用能力.

表1 “食品工廠設(shè)計(jì)”課程核心內(nèi)容學(xué)習(xí)困難度統(tǒng)計(jì)表

1.3 學(xué)生對教學(xué)組織的認(rèn)可度

針對教師的“教”，本次問卷從“教學(xué)內(nèi)容組織”“教學(xué)方式”“教材選用”“教育軟件”“教師專業(yè)能力”和“提供的教學(xué)資料”等六個(gè)方面進(jìn)行了調(diào)查，其中“教學(xué)內(nèi)容組織”“教學(xué)方式”和“提供的教學(xué)資料”是名列前三需要調(diào)整的方面.這說明學(xué)生對任課教師的專業(yè)能力、學(xué)校為學(xué)生提供的軟硬件資源和教材的選用方面比較認(rèn)可.但由于該課程的屬性，教學(xué)內(nèi)容涉及知識面廣，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大等特點(diǎn)，使得當(dāng)前的課堂教學(xué)在內(nèi)容組織、方式和向?qū)W生提供的資料方面需要進(jìn)行相應(yīng)的改革調(diào)整，以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)要求.同時(shí)，在教育部提出的“新工科”理念的指導(dǎo)下，傳統(tǒng)的教學(xué)也急需改革，以更好地適應(yīng)學(xué)生需求和社會發(fā)展.

1.4 教學(xué)效果和考核方式

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，91.80%的學(xué)生可以獨(dú)立或者在參閱相關(guān)材料后完成工程制圖作業(yè)，93.40%的學(xué)生表示通過該課程的學(xué)習(xí)食品工廠設(shè)計(jì)的能力得到提升.這說明目前學(xué)生對該課程的教學(xué)效果是認(rèn)可的.在對期末課程考核方式的調(diào)查中，學(xué)生反映采用閉卷、開卷和設(shè)計(jì)訓(xùn)練的比例分別為16%、24%和64%.這表明學(xué)生對于期末考核更加注重實(shí)際的設(shè)計(jì)能力，這與“新工科”的建設(shè)要求和該課程的教學(xué)目標(biāo)也相一致.

因此，基于以上分析可知，學(xué)生對“食品工廠設(shè)計(jì)”課程當(dāng)前的教學(xué)有一定的認(rèn)可度.通過學(xué)習(xí)，學(xué)生的食品工廠設(shè)計(jì)的能力得到了鍛煉和提升.但在學(xué)習(xí)過程中，由于核心知識點(diǎn)比較晦澀，學(xué)生需要耗費(fèi)大量時(shí)間和精力才能掌握.同時(shí)，學(xué)生對“教學(xué)組織”和“課程考核模式”也提出了期望.這要求我們有必要對該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織形式及課程考核方式等方面進(jìn)行改革，減輕學(xué)生學(xué)習(xí)的困難度，以相對輕松的方式實(shí)現(xiàn)對食品工廠設(shè)計(jì)的知識掌握和能力提升.

2 新工科建設(shè)對課程教學(xué)的新要求

新工科建設(shè)是引領(lǐng)我國高等教育改革、推動我國高等教育邁向強(qiáng)國的又一重要戰(zhàn)略舉措，其最終落腳點(diǎn)是人才培養(yǎng)[4].《教育部高等教育司關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》中提出：“新工科”研究和實(shí)踐圍繞工程教育改革的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系開展.這“五新”是“新工科”建設(shè)的重要內(nèi)容[5].歸納起來，其實(shí)質(zhì)就是要求高校面向創(chuàng)新型國家建設(shè)的重大戰(zhàn)略和制約社會發(fā)展的迫切需求，培養(yǎng)新型工程科技人才[6].因此，面對“新工科”提出的新要求，該課程的教學(xué)也要進(jìn)行相應(yīng)改革，具體可以歸納為以下幾點(diǎn)：第一，調(diào)整課程內(nèi)容，構(gòu)建豐富、多元的課程內(nèi)容，突破傳統(tǒng)的專業(yè)局限，增進(jìn)學(xué)科知識的交叉融合，拓寬學(xué)生的知識體系，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展；第二，對傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式進(jìn)行改革，借助優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和平臺，結(jié)合疫情期間線上教學(xué)積累的經(jīng)驗(yàn)，深入開展教學(xué)改革，更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)際問題的能力，培育具有創(chuàng)新性的應(yīng)用型人才；第三，增加課程中思政元素的提煉和融入，改變以往理工科教學(xué)重理論、技能培養(yǎng)的現(xiàn)象，增強(qiáng)對學(xué)生的人文素養(yǎng)和道德情操的培養(yǎng).

3 課程教學(xué)改革實(shí)施策略

3.1 重構(gòu)課程內(nèi)容

3.1.1 促進(jìn)學(xué)科交叉融合

“食品工廠設(shè)計(jì)”課程的學(xué)習(xí)除了要求學(xué)生具有食品類專業(yè)知識外，還要具有其他學(xué)科的專業(yè)知識.如，食品工廠選址涉及地理科學(xué)和環(huán)境的專業(yè)知識，食品工廠總平面設(shè)計(jì)、工藝和設(shè)備布置圖涉及土木工程和工程制圖的專業(yè)知識，工藝衡算、工藝流程設(shè)計(jì)和設(shè)備選型涉及數(shù)學(xué)、物理化學(xué)、機(jī)械和電氣自動化等方面的專業(yè)知識.此外，學(xué)習(xí)與食品相關(guān)的法律法規(guī)、食品工廠GMP管理（良好生產(chǎn)規(guī)范）和HACCP 管理（危害分析與關(guān)鍵控制點(diǎn)）、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境方面的專業(yè)知識，可拓寬學(xué)生的視野，有助于使工藝設(shè)計(jì)更符合各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)[7].基于“新工科”建設(shè)下對人才培養(yǎng)提出的新要求，食品科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)的人才不僅要牢固掌握的專業(yè)知識，還應(yīng)具備其他相關(guān)聯(lián)學(xué)科的專業(yè)知識，才能實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新性、應(yīng)用型復(fù)合人才的目標(biāo).在“食品工廠設(shè)計(jì)”課程中適當(dāng)增加相關(guān)學(xué)科的知識，通過學(xué)科交叉融合，學(xué)生能夠快速進(jìn)入課程的學(xué)習(xí)，提高對知識點(diǎn)掌握的效率.同時(shí)，其他學(xué)科知識的學(xué)習(xí)，也使學(xué)生具備一定的其他工程領(lǐng)域的理論知識和能力，拓展了學(xué)生的就業(yè)空間.

3.1.2 構(gòu)建豐富、多元的線上線下課程資源

依據(jù)“新工科”對人才培養(yǎng)的新要求，結(jié)合國家級在線精品課程、“智慧樹”等教學(xué)平臺和虛擬仿真教學(xué)平臺等線上優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，對原課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分解和重建，設(shè)計(jì)教學(xué)案例，構(gòu)建線上線下豐富、多元的教學(xué)資源內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的“新工科”思維和實(shí)踐能力.如，對于學(xué)生反映的比較難學(xué)習(xí)的“工程制圖”“工藝物料衡算”和“總平面設(shè)計(jì)”等內(nèi)容，可以先依托線上資源提供相關(guān)的音視頻和優(yōu)質(zhì)的授課視頻，讓學(xué)生直觀的了解學(xué)習(xí)內(nèi)容，或采用虛擬仿真平臺讓學(xué)生沉浸式體驗(yàn)食品工廠的設(shè)計(jì)要求、車間布置及設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)等；線下授課時(shí)，教師可通過案例教學(xué)帶領(lǐng)學(xué)生詳細(xì)的掌握知識點(diǎn).案例教學(xué)的構(gòu)建在教學(xué)內(nèi)容分解和重建的基礎(chǔ)上盡可能構(gòu)建大案例，涵蓋各章節(jié)或大部分章節(jié)的核心知識點(diǎn)，如可將總平面設(shè)計(jì)、工藝流程設(shè)計(jì)、物料衡算等章節(jié)的知識點(diǎn)設(shè)計(jì)在一個(gè)大案例中，在上一個(gè)知識講解結(jié)束時(shí)即可引發(fā)下一個(gè)知識點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維.同時(shí)，利用虛擬仿真教學(xué)平臺，打破時(shí)間和空間的限制，讓學(xué)生即時(shí)可在高仿真的情景中感受理論與實(shí)際的結(jié)合.

3.2 改革教學(xué)方式

網(wǎng)絡(luò)教育靈活方便且資源豐富，更容易被當(dāng)代年輕學(xué)生接受，從而可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.這就要求教師在教學(xué)時(shí)要能夠?qū)⒕W(wǎng)絡(luò)教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相融合[8]，開展線上線下混合教學(xué).線上線下混合教學(xué)不是簡單地將線上資源插入線下的課堂教學(xué)中，或者將部分線下教授的課程知識直接搬到線上教學(xué).線上線下混合教學(xué)不僅在于教學(xué)模式的混合，也是將教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”進(jìn)行有效混合[9].需要對線上、線下的教學(xué)資源依據(jù)實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行篩選、總結(jié)，對授課方式、課程考核方式等方面進(jìn)行調(diào)整，使授課過程達(dá)到預(yù)期的效果.線上線下混合式教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比，不僅可以調(diào)動學(xué)生的積極性、提高其在教學(xué)中的參與度，還可以將晦澀、深奧的理論知識以視頻、動畫等直觀的方式呈現(xiàn)，使理論知識更加清晰易懂[10].混合式教學(xué)能夠提升學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主動性地位，并在吸收中構(gòu)建自己的知識框架.

3.2.1 授課方式

理論知識授課時(shí)，教師可以提前將授課的有關(guān)內(nèi)容（如PPT、音視頻、思考問題和測試等）通過“雨課堂”教學(xué)平臺發(fā)放給學(xué)生，學(xué)生課前預(yù)習(xí)并查找相關(guān)資料.預(yù)習(xí)后，學(xué)生可以自行開展預(yù)習(xí)測試.授課教師根據(jù)教學(xué)平臺反饋的預(yù)習(xí)測試結(jié)果，評估學(xué)生對授課內(nèi)容的掌握情況，及時(shí)調(diào)整授課的重難點(diǎn).授課中可以采用翻轉(zhuǎn)課堂的模式組織開展教學(xué)，將課堂教學(xué)由傳統(tǒng)的教師為主體的灌輸式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的討論式.此外，通過課堂討論，學(xué)生的表達(dá)和溝通能力也能夠得到很好的鍛煉，個(gè)人素質(zhì)得到提升，為以后順利就業(yè)奠定基礎(chǔ).課后，教師將作業(yè)發(fā)放給學(xué)生，在線評閱學(xué)生作業(yè)，掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對學(xué)生反饋的具有共性的難點(diǎn)問題進(jìn)行針對性的答疑.

在實(shí)踐授課環(huán)節(jié)中，組織學(xué)生去具有代表性的工廠實(shí)地參觀，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)理論與實(shí)際結(jié)合，如工廠廠址的選擇、廠區(qū)的總平面布置、生產(chǎn)工藝流程和車間設(shè)備布置等；組織學(xué)生分組分類對知識點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，繪制相應(yīng)的工藝流程和設(shè)備布置圖，引導(dǎo)學(xué)生討論參觀的工廠在設(shè)計(jì)中的特殊之處和可能優(yōu)化的地方，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力.工廠的選擇應(yīng)盡量與案例教學(xué)相一致，學(xué)生可通過實(shí)習(xí)工廠的真實(shí)情景去理解和掌握知識點(diǎn)，以有助于激發(fā)學(xué)生對知識靈活運(yùn)用的能力.

3.2.2 課程考核方式

目前該課程考核方式相對注重學(xué)生的期末考試結(jié)果，考試內(nèi)容多為理論知識，對學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂表現(xiàn)、實(shí)踐設(shè)計(jì)能力等方面的納入還不夠全面.借助教學(xué)平臺，可以統(tǒng)計(jì)學(xué)生的預(yù)習(xí)完成情況及效果、課堂出勤記錄、課堂活躍度和每次課后作業(yè)或測試的結(jié)果；實(shí)踐教學(xué)中學(xué)生繪制的工藝流程和設(shè)備布置圖也應(yīng)納入成績評定中.因此，最終成績評定可以嘗試由學(xué)生的預(yù)習(xí)和課后作業(yè)完成情況、課堂出勤率、課堂表現(xiàn)、實(shí)踐繪圖和期末測試等部分組成，使成績評定實(shí)現(xiàn)真正的全過程考核，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提升.

3.3 融入思政元素

高校聚集著大量的高級知識分子和青年學(xué)生，和其他的社會群體相比，擁有更加濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，更為活躍的思想意識[11].在日常的教學(xué)中融入思政元素，不僅對學(xué)生樹立正確的人生觀和價(jià)值觀起著重要的引導(dǎo)作用，還有利于學(xué)校創(chuàng)建良好的學(xué)習(xí)氛圍[12].因此，在教學(xué)內(nèi)容新體系中應(yīng)落實(shí)“三全”育人原則，盡可能地從多方面、多角度實(shí)現(xiàn)思政教育與課程內(nèi)容的融合[13].例如，增加我國大型食品加工企業(yè)介紹，彰顯大國情懷和自信；在工藝物料衡算和工程制圖環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生工匠精神和節(jié)能減排理念，提升學(xué)生科技報(bào)國情懷和敢于拼搏、勇于擔(dān)當(dāng)?shù)氖姑拓?zé)任感；例舉典型食品工廠的選址案例，提升學(xué)生的環(huán)保和安全意識，踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念等.通過這些思政元素的融入教學(xué)實(shí)現(xiàn)對學(xué)生的人文素養(yǎng)和專業(yè)倫理的提升，培養(yǎng)學(xué)生高尚的職業(yè)道德、強(qiáng)烈的文化使命感和職業(yè)價(jià)值感，塑造學(xué)生開拓求實(shí)的創(chuàng)新精神.

4 結(jié)語

“食品工廠設(shè)計(jì)”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程，由于其涉及眾多其他學(xué)科專業(yè)知識，學(xué)生普遍反映其學(xué)習(xí)難度較大.通過問卷調(diào)查，在掌握當(dāng)前“食品工廠設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)現(xiàn)狀、知曉學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，并結(jié)合“新工科”建設(shè)對人才培養(yǎng)的新要求和調(diào)查問卷反饋的問題，從重構(gòu)課程內(nèi)容、改革教學(xué)方式、融入思政元素三個(gè)方面進(jìn)行了“食品工廠設(shè)計(jì)”的課程教學(xué)改革，提高了學(xué)生的工程實(shí)踐能力，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新性、應(yīng)用型的復(fù)合型人才奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ).