食品工廠設計課程改革與實踐

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【摘要】本文針對目前《食品工廠設計》課程教學中存在的問題，引入CDIO工程教育模式進行課程改革。通過優化理論教學內容、改進教學方法、加強實踐環節、完善評價體系四個方面的教學實踐，取得了較好的教學效果，提高了學生的工程能力及實踐創新能力。

【關鍵詞】食品工廠設計;CDIO教育模式;教學改革

《食品工廠設計》這門課程綜合性很強，涉及食品化學、食品工藝學、機械制圖、食品工程原理等先修課程的基礎知識，還涉及建筑學、電工學、物理學、CAD制圖等多個學科的知識，如果學生偏科，或者知識面不夠寬，在本課程的學習中就會覺得吃力[1]。另外，目前課程采用教室內的多媒體教學，加之課時數的限制，學生實習和實踐的機會非常少，仍然以教師講授、學生以被動接受為主。單純的理論講解無法激發學生的興趣，導致學習效率低下[2]。而僅依據期末的理論考試作為考核方式，無法真實地反映學生的綜合素質。CDIO是構思(conceive)、設計(design)和實現(imple-ment)、運作(operate)的英文簡寫，是美國麻省理工學院的一種經典工程教育模式。該模式以培養新一代高水平工程師為目標，以科技為基礎，將教育過程置身于產品/系統生命周期的具體情境中[3]，強調實踐在工程教育中的重要性，將理論知識與實際操作形成一個有機的閉合整體。在我國一些大學的工程類專業教學實踐中已經取得了成功經驗。因此，教學團隊以工程類人才的培養目標為導向，引入CDIO的工程教育模式，針對“食品工廠設計”課程存在的教學問題提出以下建議。

一、優化理論教學內容——突出重點，融會貫通

CDIO教育模式中的構思階段（Conceive）和設計階段（Design）離不開扎實的理論基礎，能夠幫助學生拓展思維的高度和視野[4]。教學團隊對傳統課程內容進行了優化，抓住核心內容并以此為主線，融會前期課程，例如講授“食品工藝流程的選擇”章節時，回顧相關的食品工藝學內容，引導學生主動地鏈接學過的知識，溫故而知新，同時更深刻地理解食品工藝學的相關原理。再如講授“食品設備選型”章節時，將食品機械與設備課程中的內容融入到教學中，使學生懂得前期知識如何應用于實際生產，完善食品科學與工程專業課之間的架構體系。

二、改進教學方法——案例教學，對分課堂

教學團隊有針對性地進行了教師隊伍建設，鼓勵任課教師赴當地有代表性食品企業、工廠進行考察和調研，提高業務素質，向學生展示與時俱進的、來源于食品工廠設計實踐的案例，使課程素材更生動。為調動課堂氛圍，提高學生的參與度，教學團隊參考復旦大學張學新老師的提出的“對分課堂”方法，在理論學時的分配上，教師講授和學生討論各占一半。同時考慮到《食品工廠設計》課程的綜合性較強，如果學生預先不做準備，在學習新知識點后當堂發言，難以取得較高的發言質量，故而調整為本周下半學時教師講授新課，次周上半學時學生分組討論，給學生留出一周的材料準備時間，在這一周中，學生可分為3~5人一組，針對教師已授的確定工藝流程、設備選型、物料衡算等知識點，選取家鄉特色產品或者超市常見品牌進行分析，在次周的分組討論中進行ppt展示。學生的分組討論實現了構思階段（Conceive）和設計階段（Design），教師在聽取學生的討論后進行點評和總結，及時檢驗教學效果，還能查漏補缺，完善知識體系，師生互動教學效果較好。

三、加強實踐環節——鏈接畢業實習環節，突破課時限制

《食品工廠設計》的理論教學為32學時，已經非常飽和，為符合CDIO的實現(imple-ment)、運作(operate)兩階段對實踐能力的培養要求，將《食品工廠設計》的理論教學安排在第六學期，正好連接學生第七學期開學前兩個月的食品企業定崗實習，使得學生有充裕的時間，在食品工廠內實地觀察工廠的工藝、設備，以及自動化程度等。同時還有企業的工程師作為經驗豐富的“第二導師”為學生傳授經驗。該環節成功實現了理論與實踐、課內與課外，學校與社會多層面的結合，為學生工程設計能力的培養提供了有力的硬件支撐和保障[5]。目前我校已建立實習合作的企業有“深圳面點王”“大連亞惠”“四川新希望”等。由此，教學團隊以食品產業人才社會需求為導向，基于“強實踐、重設計”的工程原則，構建起了三階段(理論學習階段、基礎實踐階段、綜合畢業設計)的教學體系[6]，閉合了CDIO教育模式，提高了學生的工程能力及實踐創新能力。

四、完善評價體系——全過程、多元化的考核辦法

科學設計成績考核評定方法對教學改革有良好的促進作用[7]。“對分課堂”的教學評價貫穿理論教學，真實反映了學生對理論知識的掌握情況，占總成績的40%。學生在實習后完成的食品工廠設計說明書及圖紙成績占30%，答辯成績占30%。綜合考查設計過程、圖紙的質量、說明書質量、平時考勤和答辯等各環節，使給出的成績盡量符合學生的實際設計水平[8]。整個評價體系反映了學生解決問題的能力，尤其體現了CDIO教育模式中運作(operate)階段的重要地位。

五、結語

教學團隊在《食品工廠設計》教學改革中還存在許多不足之處，如在評價體系還不能做到對學生能力的立體呈現，以及對學生綜合素質的量化。以就業為導向，培養學生的工程能力及實踐創新能力，還需要教學中更多的改革與探索。

作者:周宇 吳華 辛松林 單位:四川旅游學院

參考文獻：

[1]徐永霞，趙洪雷，朱文慧等.食品工廠設計課程教學探討[J].食品與發酵科技,2016,3:68-70．

[2]王韌,王莉,羅小虎等.“食品工廠設計”課程教學改革探索[J].農產品加工,2016（1）:72-73．

[3]周愛梅,劉欣,趙力超等.基于CDIO理念的食品化學課程教學改革[J].食品與機械,2015(2):277-280．

[4]曹少謙,陳偉,劉合生等.基于CDIO教育理念的食品安全實驗教學體系探討[J].浙江萬里學院學報,2012（1）:102-108．

[5]馬曉軍.《食品工廠設計》課程建設探討[J].科技創新導報,2012,30:192-93．

[6]蒲傳奮,唐文婷,張巖等.以人才需求為導向的《食品工