基于項(xiàng)目驅(qū)動的食品工程類課程群教學(xué)模式構(gòu)建與探索

倪娜　王翠芳　斯琴其木格　丹妮　李華　王華

課程是人才培養(yǎng)的核心要素，課程質(zhì)量直接決定人才培養(yǎng)的質(zhì)量。如何積極打造“金課”、提升課程質(zhì)量，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力，培養(yǎng)新時(shí)代需要的綜合型、復(fù)合型創(chuàng)新人才，已經(jīng)成為新工科背景下本科課程建設(shè)必須解決的問題。食品工程類課程群以培養(yǎng)學(xué)生識別、分析和解決本領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的能力為目標(biāo)，注重對理論知識的應(yīng)用和實(shí)際工程問題的解決，是食品科學(xué)與工程專業(yè)實(shí)現(xiàn)新工科人才培養(yǎng)任務(wù)的關(guān)鍵突破點(diǎn)。食品工程類課程群包括工程制圖、食品工程原理、食品工藝學(xué)、食品工程CAD、食品機(jī)械與設(shè)備、食品環(huán)境工程、食品工廠設(shè)計(jì)、食品工程課程設(shè)計(jì)等課程，具有理論性、實(shí)踐性與綜合性非常強(qiáng)、學(xué)生學(xué)習(xí)難度大等特點(diǎn)，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)新工科教育任務(wù)的難點(diǎn)及關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

以項(xiàng)目驅(qū)動的形式，對學(xué)生進(jìn)行工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)是一個(gè)行之有效的方法，學(xué)生通過親自參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)與實(shí)施完成重點(diǎn)知識的學(xué)習(xí)與應(yīng)用。本文以內(nèi)蒙古民族大學(xué)為例，對基于項(xiàng)目驅(qū)動的食品工程類課程群教學(xué)模式進(jìn)行探討，以期提升教學(xué)質(zhì)量，滿足新工科背景下對人才培養(yǎng)的要求。

一、食品工程類課程群教學(xué)存在的不足

食品科學(xué)與工程本科專業(yè)工程類課程具有教學(xué)內(nèi)容理論性強(qiáng)、各課程內(nèi)容又密切相關(guān)的特點(diǎn)，除了工程知識的要求外，工程實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力與應(yīng)用創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也不容忽視。目前工程類課程群教學(xué)實(shí)踐還存在一些不足，具體表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1.現(xiàn)有工程訓(xùn)練套路化嚴(yán)重，學(xué)生的工程創(chuàng)新能力有待提高。在以“學(xué)”為主的本科工程教育下，無論是教師還是學(xué)生都普遍缺乏創(chuàng)新意識。教師對學(xué)生好奇心及想象力的激發(fā)不夠，工程訓(xùn)練內(nèi)容格式化、套路化嚴(yán)重，缺乏創(chuàng)新訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生的工程創(chuàng)新能力不足。學(xué)生缺乏質(zhì)疑精神和主體意識，習(xí)慣于被動、機(jī)械式地回答、解決現(xiàn)有問題，缺少主動發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的勇氣和能力。

2.學(xué)生的工科知識基礎(chǔ)薄弱，工程實(shí)踐能力有待提高。學(xué)生在工程類基礎(chǔ)課程上缺少主動發(fā)現(xiàn)和學(xué)習(xí)方面的訓(xùn)練，導(dǎo)致工科知識基礎(chǔ)較為薄弱。課程群中現(xiàn)有的項(xiàng)目設(shè)計(jì)內(nèi)容簡單、工程邊界清晰、工科化深度不足，學(xué)生缺乏對實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境的沉浸與了解，當(dāng)需要學(xué)生應(yīng)用相關(guān)知識解決實(shí)際問題時(shí)，其工程實(shí)踐能力不足。

3.現(xiàn)有考核方式、考核指標(biāo)與職業(yè)能力需求不吻合，學(xué)生的綜合工程素養(yǎng)有待提高。目前，多數(shù)課程的考核方式僅包括平時(shí)成績、實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)報(bào)告成績和期末考卷面成績等幾種方式，考核結(jié)果有些片面，也不夠客觀。在教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的課程成績與解決實(shí)際工程問題的能力并沒有直接的關(guān)系，現(xiàn)有的考核體系與職業(yè)能力需求也難以匹配。以現(xiàn)有的課程設(shè)計(jì)為例，由于過于追求計(jì)算過程、設(shè)計(jì)說明書和圖紙的完整性或美觀度，能力導(dǎo)向不全面，套路化嚴(yán)重，無法多角度地展現(xiàn)學(xué)生所需具備的工科素養(yǎng)。

二、基于項(xiàng)目驅(qū)動的

食品工程類課程群教學(xué)模式探索

1.教學(xué)內(nèi)容的項(xiàng)目化與模塊化重構(gòu)。根據(jù)新工科建設(shè)需要，以項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)為切入點(diǎn)，通過分析食品工程類課程群各課程的特點(diǎn)，規(guī)劃整合課程內(nèi)容，優(yōu)化課程功能，將授課內(nèi)容模塊化。結(jié)合食品專業(yè)工程技術(shù)人才的培養(yǎng)需求設(shè)置教學(xué)項(xiàng)目，明確設(shè)置項(xiàng)目的教學(xué)目標(biāo)和分層次任務(wù)，“以項(xiàng)目為主線、以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為主體”，使學(xué)生改變以往的被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，形成主動參與、獨(dú)立學(xué)習(xí)、自主合作的新型教學(xué)模式。歸納教學(xué)內(nèi)容，梳理知識結(jié)構(gòu)脈絡(luò)，刪除不同課程間的重復(fù)內(nèi)容，增加教學(xué)信息容量，整合課程教學(xué)內(nèi)容，使“課程群組化”。將原有課程的理論與實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容合理調(diào)整，注重學(xué)生參與，將項(xiàng)目作為引導(dǎo)載體，理論與實(shí)踐相融合，即“教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化”。

2.教學(xué)活動考核評價(jià)體系的合理化構(gòu)建。建立科學(xué)、合理的食品工程類課程群教學(xué)評價(jià)體系，以能力評價(jià)為目標(biāo)，以學(xué)生的能力培養(yǎng)為中心，實(shí)施全進(jìn)程、多形式、以成果為導(dǎo)向的考核評價(jià)方式，即“考核評價(jià)合理化”。通過不斷訓(xùn)練與強(qiáng)化，將理論與實(shí)踐結(jié)合，完成理論在工程實(shí)踐中的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，提升學(xué)生應(yīng)對現(xiàn)場問題的能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。我們本著以學(xué)生為中心的理念，重點(diǎn)以食品工程課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為依托，改變原有的講授為主的教學(xué)方式，按照“知識點(diǎn)→教學(xué)項(xiàng)目→項(xiàng)目任務(wù)→知識學(xué)習(xí)→問題解決→考核評價(jià)→教學(xué)反饋→教學(xué)改進(jìn)”的流程開展項(xiàng)目教學(xué)訓(xùn)練，構(gòu)建項(xiàng)目教學(xué)的目標(biāo)導(dǎo)向、教學(xué)設(shè)計(jì)、評價(jià)體系和改進(jìn)措施的閉環(huán)體系，向?qū)W生傳授相關(guān)領(lǐng)域知識，使學(xué)生具備滿足工程實(shí)際需求的多方面能力。

3.項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)的具體實(shí)施過程。我們主要在食品工程課程設(shè)計(jì)及相關(guān)支撐課程中進(jìn)行集中的項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)施，先抽出課程群組中的部分學(xué)時(shí)用于項(xiàng)目式教學(xué)中相關(guān)理論知識的講解與學(xué)習(xí)，再根據(jù)項(xiàng)目式教學(xué)實(shí)施的進(jìn)度，將討論課與實(shí)踐課交替進(jìn)行。

（1）知識需求分析。項(xiàng)目式教學(xué)模式是基于探索性學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)的一種模式，必須有明確的知識需求導(dǎo)向。食品工程類課程群的各科教師集中對各門課程的教學(xué)模塊與知識點(diǎn)進(jìn)行梳理、規(guī)劃與整合，明確課程群的公共教學(xué)模塊，繪制課程群結(jié)構(gòu)與知識點(diǎn)時(shí)序流程圖。知識需求分析聚焦于課程的核心內(nèi)容——食品工廠主車間工藝設(shè)計(jì)，通過知識、技能的整合，將其演化為具體的開放性設(shè)計(jì)題目，學(xué)生可從中選擇自己感興趣的設(shè)計(jì)任務(wù)。

（2）項(xiàng)目布置。設(shè)置開放性設(shè)計(jì)題目時(shí)要注重其行業(yè)性、實(shí)用性，并確保知識點(diǎn)覆蓋度，主題一般擬定為“年產(chǎn)××噸××食品的工廠設(shè)計(jì)”，設(shè)計(jì)內(nèi)容覆蓋食品工廠建設(shè)項(xiàng)目的廠址選擇、主車間工藝設(shè)計(jì)、全廠總平面設(shè)計(jì)、非工藝設(shè)計(jì)要求提出、環(huán)保與綜合利用措施提出、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等。通過食品工廠工程建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，學(xué)生模擬參與項(xiàng)目論證、廠址選擇、設(shè)備選型/設(shè)計(jì)、廠房設(shè)計(jì)、圖紙繪制、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等環(huán)節(jié)，貫穿整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)周期，身臨其境地體會現(xiàn)場工作氛圍。

（3）項(xiàng)目實(shí)施。學(xué)生接受任務(wù)后，每5人組成一個(gè)小組，每個(gè)小組領(lǐng)取一個(gè)項(xiàng)目任務(wù)，根據(jù)任務(wù)要求在教師指導(dǎo)下進(jìn)行工作。教師可依據(jù)學(xué)生的能力與特長進(jìn)行調(diào)整或重新組合，保證同組學(xué)生特長搭配、能力互補(bǔ)，形成互幫互助的合作關(guān)系。為使項(xiàng)目式教學(xué)規(guī)范有序地開展，在項(xiàng)目選擇、任務(wù)分解、項(xiàng)目實(shí)施、效果考核等各個(gè)環(huán)節(jié)均制定指導(dǎo)規(guī)范。

學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，自主查閱資料、學(xué)習(xí)新技能或向教師請教，從而掌握主動獲取知識和技能的能力。學(xué)生通過整理關(guān)于擬開展的車間工藝設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，主動了解設(shè)計(jì)相關(guān)的理論知識以及設(shè)計(jì)的具體實(shí)施程序，并在此基礎(chǔ)上，通過小組會議討論、方案比較與選擇等過程，制訂出具體的設(shè)計(jì)方案。討論課主要采用學(xué)生討論、口頭匯報(bào)結(jié)合組間交流、教師點(diǎn)評的方式。學(xué)生通過全程參與項(xiàng)目設(shè)計(jì)，了解項(xiàng)目實(shí)施流程，積累項(xiàng)目工作經(jīng)驗(yàn)。

（4）教學(xué)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)重建與反饋。在項(xiàng)目驅(qū)動式教學(xué)模式下，不能簡單地采用傳統(tǒng)課堂教學(xué)的評價(jià)方法，而應(yīng)更強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力的衡量。在長期的教學(xué)實(shí)踐過程中，通過逐步分析比較，形成一套使用“能不能”“行不行”作為實(shí)踐能力判斷的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行正確、有效的評估評價(jià)。評價(jià)重點(diǎn)為“學(xué)生具備相關(guān)知識→能運(yùn)用相關(guān)知識去解決問題→將知識遷移到工程情境和新問題”，即記憶、理解、運(yùn)用、分析、評價(jià)、創(chuàng)造等能力的評價(jià)，也包含探究精神、能獨(dú)立或協(xié)作完成工程任務(wù)的能力等。

在考核形式上，摒棄以往以期末考試成績?yōu)橹鞯脑u價(jià)方法，采用以形成性評價(jià)為主的多元化評價(jià)方式（圖1），評價(jià)體系由五大部分構(gòu)成，包括平時(shí)表現(xiàn)（10%）、討論表現(xiàn)（10%）、項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙（40%）、設(shè)計(jì)報(bào)告（25%）和口頭匯報(bào)（15%）。平時(shí)表現(xiàn)主要考核學(xué)生的聽課效果、預(yù)習(xí)程度及主動學(xué)習(xí)能力，主要形式包括所有環(huán)節(jié)的出勤與簽到、課前線上測驗(yàn)、課堂提問、討論等。討論及口頭匯報(bào)主要考核學(xué)生自主獲取知識，分析、解決問題并進(jìn)行口頭表達(dá)的能力，要求學(xué)生根據(jù)討論以及項(xiàng)目任務(wù)分組查閱資料，歸納、分析、總結(jié)并討論方案、撰寫報(bào)告、制作答辯PPT等。項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙與報(bào)告主要考核學(xué)生通過查閱工程圖表，獲取相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)并進(jìn)行正確的工廠車間設(shè)計(jì)的能力。所有成績均由教師評分、學(xué)生組間互評和組內(nèi)自評三部分構(gòu)成。

（5）教學(xué)改進(jìn)。教學(xué)團(tuán)隊(duì)在教學(xué)評價(jià)分析結(jié)束后，集中總結(jié)本輪考核反映出的教學(xué)問題、是否需要調(diào)整項(xiàng)目設(shè)定內(nèi)容、教學(xué)方法和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，以及提出改進(jìn)教學(xué)的具體措施，并在下一輪教學(xué)中進(jìn)行改進(jìn)。

綜上所述，此次教學(xué)改革探索以強(qiáng)化工科深度和提升學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)為目的，發(fā)揮課程群優(yōu)勢，通過項(xiàng)目合作學(xué)習(xí)，打通了課程群中連帶起來的知識“點(diǎn)、鏈、塊”結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了多元化、階段性的形成性考核評價(jià)體系，強(qiáng)化了學(xué)生對學(xué)習(xí)目標(biāo)的認(rèn)識，發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體作用，提高了學(xué)生的主動學(xué)習(xí)意識，學(xué)生的讀圖能力、制圖能力、全局布局能力得到了較大提升，能夠較好地串聯(lián)起整個(gè)生產(chǎn)工藝流程，具備了較強(qiáng)的工程設(shè)計(jì)能力，工科素養(yǎng)顯著提升。

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古自治區(qū)教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題（NGJGH2022255、NGJGH2023255）；內(nèi)蒙古自治區(qū)研究生教育教學(xué)改革項(xiàng)目（JGCG2022100、JGCG2023111）；內(nèi)蒙古民族大學(xué)高等教育研究項(xiàng)目（YB2021028）；內(nèi)蒙古自治區(qū)本科教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（JGZD2022020）。

作者簡介：倪娜（1983-），女，副教授，博士，研究方向?yàn)槭称芳庸づc安全。

*通信作者：王華（1981-），女，教授，博士，研究方向?yàn)槭称芳庸づc安全。