摘要：“食品專業(yè)工程設(shè)計”是高等院校食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)必修課程，主要就工廠規(guī)劃、工藝設(shè)計、車間布局等內(nèi)容開展學(xué)習(xí)和綜合實踐。隨著現(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，社會對工程型人才的需求也不斷增長，同時，對人才的現(xiàn)代化知識、能力和技術(shù)水平亦提出了新要求，人才培養(yǎng)的任務(wù)更加艱巨，綜合素質(zhì)要求更高。本文主要根據(jù)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展新形勢，對課程教學(xué)中存在的主要問題、可行的改革舉措和人才培養(yǎng)要點進行了分析和探討，強調(diào)了基于全局和未來視野的工程型高素質(zhì)本科人才的培養(yǎng)，以期為食品本科教育教學(xué)提供一些理論指導(dǎo)與新思路。

關(guān)鍵詞：食品專業(yè)工程設(shè)計；教學(xué)改革；高等教育

“食品專業(yè)工程設(shè)計”是針對食品工程項目（包括工廠規(guī)劃、工藝設(shè)計、車間布局等）進行學(xué)習(xí)的一門實踐課程，是高等學(xué)校食品科學(xué)與工程專業(yè)必修的核心主干課程，在食品工程專業(yè)人才培養(yǎng)中具有舉足輕重的地位［12］。據(jù)中國食品工業(yè)協(xié)會2022年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我國食品工業(yè)年產(chǎn)值總計接近10萬億，年增長率達到9.6%，擁有食品制造企業(yè)數(shù)量3.8萬家（數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計局），是我國當(dāng)之無愧的經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一，在保障國家糧食安全、提高人民生活水平方面具有重要意義［3］。然而，隨著產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，新時代背景下食品工程技術(shù)人才的綜合要求不斷提高，作為一門必修專業(yè)課程，“食品專業(yè)工程設(shè)計”的教學(xué)改革勢在必行，但如何改革是當(dāng)前眾多專任教師探究的重點［3］。

“食品專業(yè)工程設(shè)計”是學(xué)生在學(xué)習(xí)“食品工藝學(xué)”“食品機械與設(shè)備”“食品工廠設(shè)計”“食品生物化學(xué)”“食品工藝學(xué)實驗”等多門課程后的一門綜合性實踐課程［78］，是對食品專業(yè)學(xué)生大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的一次綜合實踐與檢驗，因而也常被用于學(xué)生的畢業(yè)課程設(shè)計［9］。課程教學(xué)內(nèi)容覆蓋廠址選擇、廠區(qū)規(guī)劃、車間布局、工藝設(shè)計、設(shè)備選型、人員配套、三廢處理、能耗與營收分析等內(nèi)容，對于培養(yǎng)和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)作用非常突出［1011］。在教學(xué)過程中，結(jié)合地方食品產(chǎn)業(yè)特色擬定設(shè)計內(nèi)容與目標(biāo)，突出以學(xué)生為主體，注重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、勇于探索的實踐能力至關(guān)重要。

一、食品專業(yè)工程設(shè)計教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

（一）教學(xué)內(nèi)容陳舊，前沿性與創(chuàng)新性不足

“食品專業(yè)工程設(shè)計”涉及內(nèi)容面較廣，尤其涉及“食品工廠設(shè)計”“食品機械與設(shè)備”等較為復(fù)雜、綜合的工科教學(xué)課程，內(nèi)容更新難度大、更新頻率低已成為該項課程教學(xué)過程長期存在的問題之一［12］。同時，隨著智能制造技術(shù)、信息科學(xué)技術(shù)等的不斷發(fā)展，食品在線加工工藝、食品機械與設(shè)備等相關(guān)內(nèi)容不斷更新，但“食品專業(yè)工程設(shè)計”的教學(xué)內(nèi)容未能迅速跟上前沿技術(shù)的發(fā)展，大多依然停留于傳統(tǒng)果汁廠、醬油廠、月餅廠等相關(guān)產(chǎn)品的工程設(shè)計，對人才培養(yǎng)形成一定不利影響［1315］。

（二）教學(xué)方法單一，互動與實踐不足

“食品專業(yè)工程設(shè)計”是食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中一門較為特殊的課程，因其涉獵內(nèi)容非常廣泛，其課程教學(xué)方式一般以教師布置設(shè)計內(nèi)容與要求、學(xué)生自主完成設(shè)計任務(wù)的方式進行［16］，通常沒有固定教學(xué)場地，由學(xué)生根據(jù)自身知識積累情況選擇圖書館、教室、宿舍等場地進行學(xué)習(xí)，教學(xué)方式較為單一，其互動方式大多局限于答疑方式，而學(xué)生在設(shè)計時間過程亦大多與食品工廠脫離，教學(xué)取得效果一般，學(xué)生所提交的設(shè)計報告及圖紙通常出現(xiàn)潔凈車間與衛(wèi)生間聯(lián)通、潔凈區(qū)與未經(jīng)潔凈區(qū)混用等常識性錯誤問題［13］。對于高難度系數(shù)下的工程設(shè)計任務(wù)，學(xué)生及格率普遍不高。

（三）人才培養(yǎng)特色不足，產(chǎn)學(xué)融合不夠緊密

食品科學(xué)與工程專業(yè)大多以培養(yǎng)食品工程技術(shù)人才為宏觀目標(biāo)，再依據(jù)地方產(chǎn)業(yè)特色或地方政府重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向設(shè)計人才特色培養(yǎng)方式及方法，但事實上，各高校間常存在專業(yè)特色不明顯、定位不清晰等問題，以致相關(guān)課程在實際教學(xué)過程中大同小異，形成了一種流水線型人才培養(yǎng)模式［17］，這一現(xiàn)象在“食品專業(yè)工程設(shè)計”的課程教學(xué)過程中尤為明顯。因設(shè)計內(nèi)容較為簡單、快捷，果汁、面包、醬油等食品的工程設(shè)計成為學(xué)生選題的首選，但往往忽略了地方食品特色產(chǎn)業(yè)或?qū)W生個人實踐興趣的傾向［1819］。

二、食品專業(yè)工程設(shè)計教學(xué)改革舉措

（一）更新教學(xué)內(nèi)容，引入行業(yè)前沿與創(chuàng)新技術(shù)

針對“教學(xué)內(nèi)容陳舊，前沿性與創(chuàng)新性不足”的問題，課程內(nèi)容的與時俱進及更新最為關(guān)鍵。當(dāng)前，3D打印、智能烹飪、超高靜壓殺菌、脈沖電場輔助提取、冷凍噴霧干燥等一系列食品生產(chǎn)制造技術(shù)發(fā)展迅猛，為教學(xué)內(nèi)容的更新設(shè)計提供了諸多前沿案例［2021］。利用這些新技術(shù)，一方面可以不斷增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主觀能動性，又可以拓展學(xué)生的視野，豐富學(xué)生對食品工程領(lǐng)域的最新了解，對未來學(xué)生從事相關(guān)崗位開展工程設(shè)計規(guī)劃具有非常重要的引導(dǎo)意義。同時，智能物流供應(yīng)、地面光伏能源建設(shè)、全線自動化智能控制等技術(shù)的發(fā)展亦為工廠設(shè)計及布局提供了新理念與發(fā)展途徑，這些智能輔助技術(shù)大大降低了工程設(shè)計過程中的人員配套、物流輸送、能源消耗要求，對工程盈利分析起到了非常重要的積極作用［2223］，這可以使學(xué)生在工程設(shè)計過程中更加深刻感受到科技發(fā)展對食品產(chǎn)業(yè)所帶來的影響。

（二）創(chuàng)新教學(xué)方法，提升實踐效果

傳統(tǒng)教學(xué)方式方法容易造成課堂枯燥、學(xué)生厭倦等現(xiàn)象，因此創(chuàng)新教學(xué)方式尤為重要。“食品專業(yè)工程設(shè)計”作為一門綜合實踐課程，僅利用教室、圖書館講授和實踐繪圖等方式通常難以對課程起到較好的教學(xué)效果，尤其在進行廠區(qū)規(guī)劃、車間布局和設(shè)備選型等內(nèi)容的教學(xué)時，缺乏現(xiàn)實對照容易引起學(xué)生困惑或不理解設(shè)計內(nèi)容的現(xiàn)實意義，因此在教學(xué)方式方法上的創(chuàng)新對于增強課程教學(xué)效果至關(guān)重要［20］。一方面，在教學(xué)場景上，可以采用在食品示范工廠實地現(xiàn)場教學(xué)的方式進行，增強理論聯(lián)系實際，依據(jù)示范工廠廠區(qū)規(guī)劃、車間布置等實際情況，培養(yǎng)學(xué)生對設(shè)計內(nèi)容與要求的理解，以及在設(shè)計過程中貫穿保障食品質(zhì)量與安全策略優(yōu)先的重要性；另一方面，隨著近年來各種在線教學(xué)資源的上線，如慕課、實驗空間等，可為學(xué)生的課程設(shè)計提供較多的學(xué)習(xí)和監(jiān)督途徑，同時極大地便利了學(xué)習(xí)條件。此外，人工智能大模型（ChatGPT、文心一言等）、AI在線視頻生成（Sora）、混合現(xiàn)實（MR）技術(shù)的快速發(fā)展為課程教學(xué)素材準(zhǔn)備與教學(xué)方法創(chuàng)新提供了新思路與技術(shù)支持［2425］。

（三）凝練課程特色，強化產(chǎn)研融合教育

“一方水土養(yǎng)一方人”，對于專業(yè)人才培養(yǎng)與課程教學(xué)同樣如此。每一門課程在進行內(nèi)容設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)地方產(chǎn)業(yè)的發(fā)展特色或特點，節(jié)選相關(guān)內(nèi)容進行課程教學(xué)，以適應(yīng)地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展對本科人才的培養(yǎng)需求，避免出現(xiàn)學(xué)生課程內(nèi)容與產(chǎn)業(yè)實際需求脫節(jié)的問題［13］?！笆称穼I(yè)工程設(shè)計”涉及工廠規(guī)劃、工藝設(shè)計、車間布局等各項綜合實踐內(nèi)容，如課程教學(xué)內(nèi)容或設(shè)計任務(wù)脫離學(xué)生所處的地方產(chǎn)業(yè)環(huán)境，將導(dǎo)致學(xué)生對課程內(nèi)容感到抵觸。相反地，如結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)特色，將大大增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性，同時亦能讓學(xué)生在后期工作期間深刻領(lǐng)會到“學(xué)以致用”，對課程形成良好評價和傳承［4］。

三、面向未來的食品專業(yè)工程設(shè)計教學(xué)要點分析

（一）注重培養(yǎng)學(xué)生全局視角下的工程規(guī)劃

在進行“食品專業(yè)工程設(shè)計”課程內(nèi)容設(shè)計時，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的全局規(guī)劃能力，具體包括工廠布局的長遠規(guī)劃與短期設(shè)計結(jié)合、實用地與預(yù)留地規(guī)劃、產(chǎn)品生命周期設(shè)計、產(chǎn)能規(guī)劃設(shè)計、能源動力與三廢排放盈余設(shè)計等，培養(yǎng)學(xué)生全局視角和未來視野，提升其綜合素質(zhì)能力。

（二）注重培養(yǎng)學(xué)生未來視角下的前沿設(shè)計

當(dāng)前全球正處于新一代工業(yè)革命進程中，科技發(fā)展不斷賦能食品制造產(chǎn)業(yè)，為產(chǎn)業(yè)帶來了諸多新的增長點與生產(chǎn)制造技術(shù)，同時也為專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新要求［26］。在“食品專業(yè)工程設(shè)計”課程設(shè)計時，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生對食品工程領(lǐng)域前沿科技的了解，培養(yǎng)其應(yīng)用和適應(yīng)前沿科技賦能食品生產(chǎn)與制造的能力，學(xué)會通過前沿科技的設(shè)計實現(xiàn)更低能耗、更低成本、更優(yōu)路線的食品先進制造與生態(tài)工廠設(shè)計。

（三）注重實踐過程動手能力的實操培養(yǎng)

“食品專業(yè)工程設(shè)計”課程不僅要求學(xué)生編寫設(shè)計報告，同時要求根據(jù)設(shè)計內(nèi)容繪制重點車間與設(shè)備重點布局圖，對學(xué)生實踐動手能力要求較高。因此，在課程教學(xué)與實踐過程，應(yīng)注重加強學(xué)生自主實踐動手能力的培養(yǎng)，減少代寫、代畫等現(xiàn)象，確保課程培養(yǎng)效果落到實處。

結(jié)語

在未來“食品專業(yè)工程設(shè)計”教學(xué)與實踐過程中，依據(jù)地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展特色和需求設(shè)計課程內(nèi)容，制定設(shè)計目標(biāo)任務(wù)與要求，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法，加強產(chǎn)研融合與實踐教育，緊跟前沿科學(xué)與技術(shù)發(fā)展動態(tài)更新教學(xué)內(nèi)容，充分結(jié)合線上線下融合教學(xué)，調(diào)動學(xué)生興趣和積極性，注重培養(yǎng)學(xué)生開展工程設(shè)計的全局觀、未來視野與獨立自主能力，為高素質(zhì)工程技術(shù)人才培養(yǎng)提供保障。

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基金項目：廣東省本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項目（SJJX2022010、GDJX2023004）；五邑大學(xué)教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程項目（JX2022018、ZLGC05）；五邑大學(xué)2023年度“課程思政”建設(shè)項目（SZ2023010）

作者簡介：徐巨才（1991—），男，漢族，湖南益陽人，博士，講師，研究方向：食品生物信息與智造技術(shù)。

*通訊作者：徐學(xué)濤（1979—），男，漢族，山東泰安人，博士，副教授，研究方向：化學(xué)生物學(xué)。