食品科學(xué)專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)模式的探索與創(chuàng)新

胡仲秋，李忠宏，傅虹飛，段旭昌，王云陽，史亞歌，岳田利

(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌 712100)

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食品科學(xué)專業(yè)實(shí)習(xí)教學(xué)模式的探索與創(chuàng)新

胡仲秋，李忠宏，傅虹飛，段旭昌，王云陽，史亞歌，岳田利

(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌 712100)

以食品科學(xué)專業(yè)類學(xué)生實(shí)踐教學(xué)改革的探索與實(shí)踐過程為切入點(diǎn)，分析當(dāng)前食品科學(xué)專業(yè)類學(xué)生實(shí)踐教學(xué)改革過程中面臨的問題、系統(tǒng)工程的關(guān)鍵點(diǎn)以及創(chuàng)新途徑，以期促進(jìn)我國食品工程專業(yè)本科生的工程素質(zhì)教育，提升食品工程實(shí)習(xí)的整體教學(xué)水平。

食品科學(xué)；食品工程實(shí)習(xí)；教學(xué)模式；房型教學(xué)模式

為全面落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》，教育部下發(fā)了關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高校實(shí)踐育人工作的若干意見(教思政[2012]1號)，就進(jìn)一步加強(qiáng)新形勢下高校實(shí)踐育人工作提出建設(shè)性意見。教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)是一個系統(tǒng)工程，需要各科之間的互動和響應(yīng)，還要結(jié)合當(dāng)前社會發(fā)展的實(shí)際和需要。該文以食品科學(xué)專業(yè)類學(xué)生實(shí)踐教學(xué)改革的探索與實(shí)踐過程為切入點(diǎn)，分析當(dāng)前食品科學(xué)專業(yè)類學(xué)生實(shí)踐教學(xué)改革過程中面臨的問題和困難、系統(tǒng)工程的關(guān)鍵點(diǎn)以及創(chuàng)新途徑，對食品工程類本科教育課程改革重建與創(chuàng)新具有重要意義。

1 教學(xué)模式現(xiàn)狀分析與存在的問題

西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)學(xué)科開設(shè)食品工程和食品安全兩個本科專業(yè)，本科生順利完成學(xué)業(yè)后被授予工科學(xué)士學(xué)位，其中一部分畢業(yè)生將進(jìn)入食品企業(yè)從事工廠設(shè)計或工廠技術(shù)管理工作，這部分畢業(yè)生必須具備扎實(shí)的專業(yè)工程知識和技能，必須懂設(shè)計、會設(shè)計，食品工程實(shí)習(xí)則承擔(dān)著教會學(xué)生懂設(shè)計和會設(shè)計的任務(wù)。因此，食品工程實(shí)習(xí)是我國食品科學(xué)專業(yè)學(xué)生最大和最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。在進(jìn)行這一實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)之前，學(xué)生必須先行學(xué)習(xí)機(jī)械制圖學(xué)、食品工程原理、食品工廠機(jī)械與設(shè)備、食品工廠設(shè)計和食品包裝學(xué)幾門課程。在以往教學(xué)大綱方案和執(zhí)行過程中，這幾門課程都設(shè)計有各自獨(dú)立的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。教師制定實(shí)習(xí)方案時只注重各門課程基礎(chǔ)知識的實(shí)習(xí)，鮮有外延課程實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的銜接。如機(jī)械制圖學(xué)實(shí)習(xí)只注重點(diǎn)、線、面、零件圖的Autocad2007畫法實(shí)習(xí)，沒有進(jìn)行整體設(shè)備畫法的實(shí)踐練習(xí)，學(xué)生對設(shè)備整體設(shè)計時各種畫法的銜接、不同方向視圖、剖面圖、局部放大圖的合理調(diào)配和使用均沒有對照機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)的比較訓(xùn)練。在后續(xù)的食品工程原理課程設(shè)計實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生在做完工藝設(shè)計后按要求繪制單元操作設(shè)備設(shè)計方案時明顯表現(xiàn)出繪圖基礎(chǔ)薄弱，如用Autocad2007繪制的單元操作圖形比例不協(xié)調(diào)、設(shè)備輪廓線和物料線的粗細(xì)沒有區(qū)分、管束的標(biāo)注不符合標(biāo)準(zhǔn)等，暴露出學(xué)生設(shè)計方案在許多細(xì)節(jié)上不符合CAD機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)。該類問題如果不加以解決，還會繼續(xù)被帶入到后續(xù)的食品工廠設(shè)計實(shí)習(xí)和食品包裝學(xué)設(shè)計實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)甚至日后的工作中。造成這種局面的原因是課程彼此間不協(xié)調(diào)，各科實(shí)習(xí)任課教師沒有進(jìn)行溝通，沒有從源頭上進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，形成了單管道流實(shí)習(xí)教學(xué)模式(圖1)，各科之間如同有一堵無形的墻將彼此隔開，沒有進(jìn)行交流、溝通和協(xié)調(diào)，沒有形成反饋流。

2 存在問題的改革途徑和方法

2.1 房型教學(xué)新模式構(gòu)建

對于系統(tǒng)的問題，單靠一門實(shí)習(xí)課程的課程實(shí)習(xí)教學(xué)改革是不能推動和解決的，需要對相關(guān)工程基礎(chǔ)課實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的整合，融入各個實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的需求，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化的需要，寫入新的教學(xué)大綱中，使相關(guān)問題從源頭得以改進(jìn)，使總要求在各個環(huán)節(jié)都有體現(xiàn)，使前面的機(jī)械制圖學(xué)實(shí)習(xí)為后續(xù)的食品工程原理課程設(shè)計實(shí)習(xí)打好基礎(chǔ)、食品工程原理課程設(shè)計實(shí)習(xí)為后續(xù)的食品工廠設(shè)計實(shí)習(xí)和食品包裝學(xué)實(shí)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，同時各環(huán)節(jié)之間形成整合后的食品工程實(shí)習(xí)房型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式(圖2)，通過其中的反饋流和基礎(chǔ)流形成一個統(tǒng)一的有機(jī)體。學(xué)生在進(jìn)行各個實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)時就覺得得心應(yīng)手，學(xué)生各個實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的輸出首先是符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的，其次提高了各實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的銜接性、效率和質(zhì)量，同時提高了實(shí)習(xí)的系統(tǒng)性。

2.2 各科基礎(chǔ)知識間的層次性流動

食品工程實(shí)習(xí)房型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式的改革不是靜止的，其改革成效需要各科實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的共同推動。因此，該校在食品工程實(shí)習(xí)的教改實(shí)習(xí)過程中，強(qiáng)調(diào)了各科的主體地位，各科都進(jìn)行了積極探索。如機(jī)械制圖課堂教學(xué)將機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)宣貫放在了第一章，因為機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)是技術(shù)制圖標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于機(jī)械制圖部分的國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，是繪制機(jī)械圖樣唯一的依據(jù)。國標(biāo)是能夠統(tǒng)一“工程界語言”的重要基本法規(guī)，其制定是以科學(xué)、技術(shù)和經(jīng)驗的綜合成果為基礎(chǔ)，以促進(jìn)最佳社會效益為目的的。教師在課堂上進(jìn)行了實(shí)際案例講解，學(xué)生在后續(xù)章節(jié)的作業(yè)和練習(xí)中都進(jìn)行機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)的訓(xùn)練，對于Autocad2007機(jī)械制圖訓(xùn)練中出現(xiàn)的不符合國標(biāo)的一些細(xì)節(jié)問題絕不放過，讓學(xué)生及時糾正作業(yè)中出現(xiàn)的錯誤，形成了圖2所示的教師與學(xué)生之間的知識反饋流。另外，機(jī)械制圖標(biāo)準(zhǔn)是隨著科學(xué)進(jìn)步、生產(chǎn)社會化和全球化而逐步發(fā)展而改進(jìn)的。近年來我國機(jī)械制圖國家標(biāo)準(zhǔn)一直在不斷修訂和完善并陸續(xù)頒布最新標(biāo)準(zhǔn)，但是由于宣傳、貫徹不及時，新國標(biāo)貫徹不夠理想，在高校教學(xué)中表現(xiàn)為教材更新不及時。因此，筆者主要針對機(jī)械制圖及技術(shù)制圖標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀、動態(tài)和最新情況發(fā)布信息，并且對制圖基本規(guī)定的若干變動進(jìn)行解釋，同時還向?qū)W生介紹世界先進(jìn)國家標(biāo)準(zhǔn)的變更動態(tài)，對未來從事工程技術(shù)工作的大學(xué)畢業(yè)生具有重大意義[1]，給予學(xué)生如圖2所示的一個良好的知識基礎(chǔ)流。

2.3 后續(xù)課程實(shí)習(xí)問題向前面基礎(chǔ)課程教學(xué)和實(shí)習(xí)的逆向反饋

食品工程原理課程設(shè)計實(shí)習(xí)是由學(xué)生獨(dú)立對某一設(shè)計任務(wù)進(jìn)行的工程設(shè)計工作，是對學(xué)生能力進(jìn)行的一次綜合訓(xùn)練，也是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力的重要途徑。通過這一教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，可使學(xué)生初步掌握食品工程單元操作設(shè)計的基本程序和方法，熟悉查閱各種文獻(xiàn)資料和國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的步驟和方法，正確選用計算公式和數(shù)據(jù)進(jìn)行單元操作設(shè)計，應(yīng)用機(jī)械制圖的原理和方法繪制單元操作設(shè)備圖，并在該過程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，使學(xué)生逐步樹立正確的設(shè)計思想、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲗W(xué)習(xí)作風(fēng)，提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識獨(dú)立解決實(shí)際問題的能力[2]。實(shí)踐證明：組織好食品工程原理的課程設(shè)計是提高學(xué)生運(yùn)用基礎(chǔ)知識能力和工程能力的有效方法。食品工程原理課程設(shè)計的基礎(chǔ)是將以前所學(xué)食品工程原理基礎(chǔ)理論應(yīng)用于實(shí)踐的綜合訓(xùn)練過程，完成課程設(shè)計教學(xué)的基本條件是必須具備大量的、比較系統(tǒng)的技術(shù)資料，技術(shù)資料主要包括基礎(chǔ)課教材、物性數(shù)據(jù)手冊、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等。在進(jìn)行食品工程原理課程設(shè)計之前筆者會給學(xué)生印發(fā)大量關(guān)于食品工程原理設(shè)計單元設(shè)備設(shè)計的參考資料，并給學(xué)生講解相關(guān)的設(shè)計范例。由于一些學(xué)生空間想象能力差，筆者制作了一些單元操作設(shè)備的動畫視頻播放，還通過各種渠道收集了很多食品工程設(shè)備生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品說明書、設(shè)計圖紙等第一手資料，使學(xué)生在設(shè)計過程中能夠隨時了解所設(shè)計設(shè)備的最新動態(tài)，用以充實(shí)設(shè)計內(nèi)容，使設(shè)計成果盡可能貼近生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)。食品工程原理課程設(shè)計結(jié)束時，筆者重點(diǎn)建立了該課程設(shè)計的反饋機(jī)制，并且每次閱完實(shí)習(xí)報告都要在課堂上進(jìn)行一次講評，對于學(xué)生牢固地理解和掌握食品工程原理的理論知識具有良好的促進(jìn)作用。這種反饋機(jī)制改變了過去“交出設(shè)計報告就算完成任務(wù)”的傳統(tǒng)教學(xué)模式[3-4]。同時，將食品單元操作設(shè)計方案中暴露出的相關(guān)科目的問題及時反饋給相關(guān)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的教師，形成如圖2所示的問題反饋流。

食品工廠設(shè)計實(shí)習(xí)主要包括工藝流程設(shè)計、設(shè)備設(shè)計與選型、生產(chǎn)車間設(shè)計、管道設(shè)計與布置、廠址選擇和總平面設(shè)計、公用工程、投資估算和最終施工圖紙的繪制等。因此，食品工廠設(shè)計課程的基礎(chǔ)是學(xué)好機(jī)械制圖學(xué)、食品工廠機(jī)械與設(shè)備、食品工程原理及課程設(shè)計等先行課程和實(shí)習(xí)。在食品工廠設(shè)計教學(xué)實(shí)踐中，任課教師加強(qiáng)了食品加工新技術(shù)、食品安全和可持續(xù)發(fā)展理念教育。在教學(xué)內(nèi)容中積極探索增加和強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代食品加工新技術(shù)、新設(shè)備、新材料、自動化技術(shù)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制管理技術(shù)、在線監(jiān)測控制技術(shù)、現(xiàn)代生物安全控制檢測技術(shù)、原料綜合利用技術(shù)、新型節(jié)能技術(shù)和環(huán)境保護(hù)技術(shù)、食品工廠技術(shù)人員信息化安全管理方法在現(xiàn)代食品工廠設(shè)計中的應(yīng)用，介紹GMP、HACCP、ISO9000食品安全控制在食品工廠設(shè)計中的應(yīng)用，鼓勵學(xué)生在食品工廠設(shè)計課程實(shí)踐中探索新技術(shù)、新方法、新管理模式的使用，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識，探索不同食品加工的新方法、新技術(shù)和食品質(zhì)量安全控制管理新模式。真正把現(xiàn)代新技術(shù)應(yīng)用于現(xiàn)代化食品工廠設(shè)計之中，減少和防止今后食品加工企業(yè)的低水平重復(fù)建設(shè)，從教學(xué)內(nèi)容上為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代和未來新型食品企業(yè)設(shè)計人才奠定一定理論基礎(chǔ)[5]。另外，指導(dǎo)教師還結(jié)合實(shí)際案例詳細(xì)講解食品工廠設(shè)計內(nèi)容、方法、步驟及注意事項，使學(xué)生能夠融會貫通，掌握工廠設(shè)計的精髓，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行工廠設(shè)計的興趣，提高學(xué)生工廠設(shè)計的質(zhì)量和效果。工廠設(shè)計教師在每次評閱完學(xué)生的工廠設(shè)計作業(yè)之后，將收集到的問題反饋給學(xué)生及前面先行基礎(chǔ)課的任課教師或?qū)嵙?xí)指導(dǎo)教師，形成如圖2所示的問題反饋流。

食品包裝的材料、包裝技術(shù)和方法的不斷發(fā)展和完善促使食品包裝學(xué)發(fā)展成為獨(dú)立于食品工藝學(xué)的一專門學(xué)科，是繼工廠設(shè)計之后的一個有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計的必不可少的環(huán)節(jié)。課程涉及生物化學(xué)、食品貯藏與保存、食品包裝機(jī)械、包裝材料、包裝技術(shù)、包裝設(shè)計等方面知識，涉及面廣，由于關(guān)乎食品質(zhì)量與安全而日益受到重視，成為食品工程專業(yè)學(xué)生的一門必修課。課程應(yīng)系統(tǒng)地介紹有關(guān)食品包裝材料、工藝技術(shù)、機(jī)械設(shè)備和設(shè)計方法，并相應(yīng)地安排一些食品包裝設(shè)計實(shí)習(xí)。怎樣在有限的食品包裝課堂教學(xué)和實(shí)習(xí)中讓學(xué)生得到系統(tǒng)的工程訓(xùn)練是最主要的問題。在食品包裝課堂教學(xué)當(dāng)中，任課教師針對包裝設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、講解時表達(dá)困難、學(xué)生不易理解的問題，充分利用多媒體教學(xué)手段，進(jìn)一步完善多媒體課件的編寫，其中大量采用視頻、圖片及仿真動畫等教學(xué)元素，將枯燥的內(nèi)容變得較為生動易懂，提高了學(xué)生的注意力。例如，在講解包裝設(shè)備時，先讓學(xué)生觀看相關(guān)工廠包裝生產(chǎn)的視頻資料，使學(xué)生有一個生動直觀的感性認(rèn)識后，再對設(shè)備的工作原理進(jìn)行理解，并在講解中配以相關(guān)的圖片及仿真動畫資料，加深學(xué)生的理性認(rèn)識。通過大量多媒體教學(xué)手段的使用，學(xué)生普遍反映能較清晰地理解設(shè)備的工作原理，明確設(shè)備的選型，對學(xué)生將來從事相關(guān)工作會有所幫助。在實(shí)習(xí)過程中筆者還十分注重包裝國家標(biāo)準(zhǔn)的宣貫，積極探索將新包裝材料的試驗方法、食品安全問題和環(huán)保問題融入包裝設(shè)計中的系統(tǒng)教學(xué)，使學(xué)生的設(shè)計方案既符合國家標(biāo)準(zhǔn)，又符當(dāng)代社會所關(guān)注的食品安全與環(huán)保的時代脈搏。同樣，將在該科目實(shí)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問題及時反饋給其他科目任課老師。

各科反映的所有問題還會匯總到食品工程實(shí)習(xí)總指揮(系主任兼)處，每年形成一個食品工程實(shí)習(xí)反饋報告，并將反饋報告逐一發(fā)給各任科教師，各任課教師對報告中所反應(yīng)的自己科目的問題形成整改措施，并在下一屆學(xué)生中進(jìn)行實(shí)施，以此形成一個系統(tǒng)改進(jìn)的聯(lián)動模式。

3 結(jié)語

通過單科實(shí)習(xí)課程的改革與探索，將新的問題經(jīng)過房型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式所示的反饋流形成一個新的系統(tǒng)聯(lián)動，啟動新一輪的改革循環(huán)，并且使食品工程實(shí)習(xí)房型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式不斷向前推進(jìn)。該循環(huán)模式能夠有力地促進(jìn)食品工程專業(yè)本科生的工程素質(zhì)，達(dá)到提升食品工程實(shí)習(xí)的整體水平的效果。

[1] 張敏，王燕.《機(jī)械制圖》新國標(biāo)和國際標(biāo)準(zhǔn)的差異性分析[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報，2014(6)：61-63.

[2]鄧開野，劉長海.食品工程原理課程設(shè)計教學(xué)模式改革與實(shí)踐[J].廣西輕工業(yè)，2010(5)：129-130.

[3] 胡仲秋，李忠宏，張建新.食品工程原理實(shí)驗教學(xué)的實(shí)踐與探索[J].高校實(shí)驗室工作研究，2009(3)：17-18.

[4] 李忠宏，胡仲秋，段旭昌.食品工程原理理論課程教學(xué)質(zhì)量的探索與實(shí)踐[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012(36)：17944-17945.

[5] 段旭昌，李忠宏，袁亞宏，等.食品新技術(shù)和食品安全及可持續(xù)發(fā)展理念在《食品工廠設(shè)計》教學(xué)中的實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2013(3)：227-228，216.

The Exploration and Innovation of Practical Teaching Model for Food Science Discipline

HU Zhong-qiu, LI Zhong-hong, FU Hong-fei et al

(College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling, Shaanxi 712100)

Starting from the exploration and practice of the practical teaching reform of food science major, existing problems,key points of system engineering and innovative ways were analyzed, so as to promote the engineering quality education for the undergraduate students of food engineering specialty in China, improve overall teaching level.

Food science discipline; Food engineering practice; Teaching mode; Barrack-type teaching mode

2013西北農(nóng)林科技大學(xué)本科優(yōu)質(zhì)課程建設(shè)項目。

胡仲秋(1969- )，男，陜西戶縣人，副教授，博士，從事食品科學(xué)與工程研究。

2015-11-12

S-01

A

0517-6611(2015)35-364-03