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食品工厂设计课程改革与实践

【摘要】本文针对目前《食品工厂设计》课程教学中存在的问题,引入CDIO工程教育模式进行课程改革。通过优化理论教学内容、改进教学方法、加强实践环节、完善评价体系四个方面的教学实践,取得了较好的教学效果,提高了学生的工程能力及实践创新能力。

【关键词】食品工厂设计;CDIO教育模式;教学改革

《食品工厂设计》这门课程综合性很强,涉及食品化学、食品工艺学、机械制图、食品工程原理等先修课程的基础知识,还涉及建筑学、电工学、物理学、CAD制图等多个学科的知识,如果学生偏科,或者知识面不够宽,在本课程的学习中就会觉得吃力[1]。另外,目前课程采用教室内的多媒体教学,加之课时数的限制,学生实习和实践的机会非常少,仍然以教师讲授、学生以被动接受为主。单纯的理论讲解无法激发学生的兴趣,导致学习效率低下[2]。而仅依据期末的理论考试作为考核方式,无法真实地反映学生的综合素质。CDIO是构思(conceive)、设计(design)和实现(imple-ment)、运作(operate)的英文简写,是美国麻省理工学院的一种经典工程教育模式。该模式以培养新一代高水平工程师为目标,以科技为基础,将教育过程置身于产品/系统生命周期的具体情境中[3],强调实践在工程教育中的重要性,将理论知识与实际操作形成一个有机的闭合整体。在我国一些大学的工程类专业教学实践中已经取得了成功经验。因此,教学团队以工程类人才的培养目标为导向,引入CDIO的工程教育模式,针对“食品工厂设计”课程存在的教学问题提出以下建议。

一、优化理论教学内容——突出重点,融会贯通

CDIO教育模式中的构思阶段(Conceive)和设计阶段(Design)离不开扎实的理论基础,能够帮助学生拓展思维的高度和视野[4]。教学团队对传统课程内容进行了优化,抓住核心内容并以此为主线,融会前期课程,例如讲授“食品工艺流程的选择”章节时,回顾相关的食品工艺学内容,引导学生主动地链接学过的知识,温故而知新,同时更深刻地理解食品工艺学的相关原理。再如讲授“食品设备选型”章节时,将食品机械与设备课程中的内容融入到教学中,使学生懂得前期知识如何应用于实际生产,完善食品科学与工程专业课之间的架构体系。

二、改进教学方法——案例教学,对分课堂

教学团队有针对性地进行了教师队伍建设,鼓励任课教师赴当地有代表性食品企业、工厂进行考察和调研,提高业务素质,向学生展示与时俱进的、来源于食品工厂设计实践的案例,使课程素材更生动。为调动课堂氛围,提高学生的参与度,教学团队参考复旦大学张学新老师的提出的“对分课堂”方法,在理论学时的分配上,教师讲授和学生讨论各占一半。同时考虑到《食品工厂设计》课程的综合性较强,如果学生预先不做准备,在学习新知识点后当堂发言,难以取得较高的发言质量,故而调整为本周下半学时教师讲授新课,次周上半学时学生分组讨论,给学生留出一周的材料准备时间,在这一周中,学生可分为3~5人一组,针对教师已授的确定工艺流程、设备选型、物料衡算等知识点,选取家乡特色产品或者超市常见品牌进行分析,在次周的分组讨论中进行ppt展示。学生的分组讨论实现了构思阶段(Conceive)和设计阶段(Design),教师在听取学生的讨论后进行点评和总结,及时检验教学效果,还能查漏补缺,完善知识体系,师生互动教学效果较好。

三、加强实践环节——链接毕业实习环节,突破课时限制

《食品工厂设计》的理论教学为32学时,已经非常饱和,为符合CDIO的实现(imple-ment)、运作(operate)两阶段对实践能力的培养要求,将《食品工厂设计》的理论教学安排在第六学期,正好连接学生第七学期开学前两个月的食品企业定岗实习,使得学生有充裕的时间,在食品工厂内实地观察工厂的工艺、设备,以及自动化程度等。同时还有企业的工程师作为经验丰富的“第二导师”为学生传授经验。该环节成功实现了理论与实践、课内与课外,学校与社会多层面的结合,为学生工程设计能力的培养提供了有力的硬件支撑和保障[5]。目前我校已建立实习合作的企业有“深圳面点王”“大连亚惠”“四川新希望”等。由此,教学团队以食品产业人才社会需求为导向,基于“强实践、重设计”的工程原则,构建起了三阶段(理论学习阶段、基础实践阶段、综合毕业设计)的教学体系[6],闭合了CDIO教育模式,提高了学生的工程能力及实践创新能力。

四、完善评价体系——全过程、多元化的考核办法

科学设计成绩考核评定方法对教学改革有良好的促进作用[7]。“对分课堂”的教学评价贯穿理论教学,真实反映了学生对理论知识的掌握情况,占总成绩的40%。学生在实习后完成的食品工厂设计说明书及图纸成绩占30%,答辩成绩占30%。综合考查设计过程、图纸的质量、说明书质量、平时考勤和答辩等各环节,使给出的成绩尽量符合学生的实际设计水平[8]。整个评价体系反映了学生解决问题的能力,尤其体现了CDIO教育模式中运作(operate)阶段的重要地位。

五、结语

教学团队在《食品工厂设计》教学改革中还存在许多不足之处,如在评价体系还不能做到对学生能力的立体呈现,以及对学生综合素质的量化。以就业为导向,培养学生的工程能力及实践创新能力,还需要教学中更多的改革与探索。

作者:周宇 吴华 辛松林 单位:四川旅游学院

参考文献:

[1]徐永霞,赵洪雷,朱文慧等.食品工厂设计课程教学探讨[J].食品与发酵科技,2016,3:68-70.

[2]王韧,王莉,罗小虎等.“食品工厂设计”课程教学改革探索[J].农产品加工,2016(1):72-73.

[3]周爱梅,刘欣,赵力超等.基于CDIO理念的食品化学课程教学改革[J].食品与机械,2015(2):277-280.

[4]曹少谦,陈伟,刘合生等.基于CDIO教育理念的食品安全实验教学体系探讨[J].浙江万里学院学报,2012(1):102-108.

[5]马晓军.《食品工厂设计》课程建设探讨[J].科技创新导报,2012,30:192-93.

[6]蒲传奋,唐文婷,张岩等.以人才需求为导向的《食品工

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