新工科背景下食品工程原理課程在線教學改革與實踐

王巖

摘要：以生命科學學院的教學改革實踐為例，在分析食品工程原理課程特點的基礎上，結合教育部對“新工科”建設的要求，從教師能力、課程內容、教學手段、考核評價方式等方面，探討提高課程教學質量的措施和方法，為提高相關課程的教學水平提供借鑒。

關鍵詞：在線教學;課程改革;食品工程原理;新工科;考核

中圖分類號：G424.21? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：1674-1161（2020）04-0086-02

食品工程原理作為食品專業的主干課程，涉及領域寬，內容繁雜，章節連貫性較小，不同單元各成體系，教師授課和學生學習均存在一定困難。隨著2017年“新工科”理念的提出，衡水學院生命科學學院在分析食品工程原理課程特點的基礎上，結合教育部對“新工科”建設的要求，基于以學生為中心和持續改進的工程認證核心理念，從教師提升、課程內容、教學手段、考核評價方式等多方面開展在線課程改革。在線教學改革與實踐表明，學生的學習主動性明顯提高，食品工程原理課程的教學質量有一定的提高。

1 在線課程改革的必要性

教學質量提高與教學改革是高校工作的中心，也是高校提高辦學競爭力的根本條件，更是高校滿足市場經濟需求、為地方提供優秀人才的首要條件。2017年，“復旦共識”“天大行動”“北京指南”構成新工科建設的“三部曲”，為高等院校工科專業建設指明了方向。

衡水學院食品質量與安全專業屬于工科專業，成立時間較短，而食品工程原理作為該專業的必修課，課程基礎相對薄弱，近幾年來一直致力于探索科學的教學模式和培養穩定的師資隊伍。隨著“新工科”理念的提出和食品工業的迅速發展，對食品工程原理課程進行教學改革和創新勢在必行。

2 在線課程改革的內容

1） 采用更加靈活多樣、生動形象的授課方法，增加學生的學習興趣，強化學生實踐能力和工程能力的培養。2） 優化教學內容和學時安排，將有限的學習時間分配給與食品生產過程聯系密切的基本理論知識，同時增加前沿技術內容，實現生產與科學研究的無縫接軌。3） 完善考核方式，采用全程考核模式激發學習主動性和實踐積極性，更好地鍛煉學生的工程實踐能力。

3 在線課程改革的目標

3.1 知識目標

通過課程方法論的學習，使學生能利用物料（熱量）衡算法、圖解計算法和試差計算法等解決問題，具備應用數學知識解決工程問題的能力。通過系統學習培養學生的工程觀點，正確運用工程理論和圖表解決食品工程中的實際問題。

3.2 能力目標

使學生具備綜合運用食品工程理論和技術設計食品加工流程的能力，提升單元操作和設備管理技能。

3.3 素質目標

培養學生的創新精神、自主學習能力和團結協作精神，養成嚴謹的科學態度和認真的工作作風，樹立正確的人生觀、價值觀和世界觀。

4 在線課程改革的實踐

4.1 教師能力提升

很多教師都系統地學習過食品工程原理相關課程，但普遍缺乏企業一線的工程實踐經歷，導致授課過程中理論講解的比例偏大。在此情況下，食品專業的教師通過中國大學慕課、超星學術視頻等網絡資源鞏固優化理論知識，并積極爭取接觸生產一線，到食品生產企業和相關事業單位參觀學習，深入了解食品加工中各個單元的加工設備和檢測程序，切實提高個人的工程實踐能力。通過將理論知識和實踐過程緊密聯系起來，使教學效果和課堂效率得到顯著提高。

4.2 課程內容優化

食品工程原理課程的主干是食品加工中的主要單元操作，涉及領域較寬，內容較多，學生需在36課時內完成全部課程學習。很多授課教師在前期授課過程中偏重理論知識講授，加之教學方法不靈活，導致教學效果不理想。針對上述問題，根據食品工程原理各章節內容的特點，將教學內容分為動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞三大模塊，在保留原有核心教學內容的基礎上，刪除已淘汰或老舊的內容，并結合當前食品學科前沿及食品工業化生產的熱點問題，增加食品加工的前沿新技術內容（如非熱加工技術和新型殺菌技術特別是超高壓技術和脈沖電場技術，超臨界萃取技術、冷凍干燥技術、微囊膠化技術等），豐富和優化教學內容。

4.3 教學方法改進

食品工程原理課程內容較為抽象，學生容易產生畏難情緒，且這種情緒會隨著課程進度愈發明顯，導致學習積極性下降。為有效解決這一問題，在線上教學過程中，授課教師綜合應用案例教學法、PBL教學法、虛實結合教學法等多種教學方法和手段，幫助學生理解理論知識。

應用案例教學法的實例包括：講授“浸出”理論時引入綠茶飲品生產過程，講授吸收與解吸章節時引入碳酸飲料生產過程和大豆油脫腥過程，講授液體吸附理論時引入果汁脫色過程。應用PBL教學法時，將全班同學分成幾個討論小組，授課過程中適時提出問題，如列舉工業生產中浸出理論的應用、實現海水淡化的工程方法等，引導學生在充分討論后提交結果。開展虛實結合教學法，運用虛擬仿真教學軟件進行現場實物直觀講解和分析，提高學生的學習興趣。

4.4 教學模式實踐

4.4.1 課前準備 根據學校推薦和提前試課效果，確定借助QQ群課堂和“一平三端智慧教學系統”開展線上教學。為保證課程順利進行，針對課程的特殊性選擇多線并行的方案，即“直播+速課+章節小測+討論”。

為更好地貼近學情和體現課程特點，在建設課程的過程中主要采用以下方法：1） 利用學習通上傳課件、教學大綱、教學計劃、視頻等學習資料;2） 提前錄制難點解析速課、設置章節小測和討論話題，并將其設為任務點;3） 適量引入網絡學習資源，如中國大學慕課網、超星視頻等相關資源，擴展學有余力學生的學習范圍。4） 建立課程QQ學習群，上傳電子課本、課后練習冊等學習資料，并在開課前進行直播試課。

4.4.2 教學過程 課前15 min，教師登錄超星學習通、QQ發起學習通簽到和開啟直播課堂，給學生預留充分的進入課堂時間。準時開啟群課堂直播教學，并同步錄制課程，學生課后可觀看課程回放。授課過程中注重課程設計，采取多種教學方法和手段，將晦澀難懂的工程理論與實際生產、生活相結合，提高學生的學習興趣，并通過隨機連麥提問、搶答、公屏互動等方式提高學生的課堂參與度，防止學生掛機學習。每節課預留10 min進行課堂小結并布置課后作業。

4.5 課程考核

課程采用全過程考核模式，貫穿課前、課中、課后，主要包括課前預習任務點、簽到，課中參與互動討論，課后章節小測、作業和期末考試等任務，充分提高學生在考核中的參與度，激發學生的學習積極性。同時，加強師生之間的交流，建立溝通反饋機制幫助教師完善線上教學。

5 結語

線上教學改革取得了一定的成果，學生參與度及積極性有了很大程度的提高，教學效果良好。但隨著課程改革和行業發展，必然會出現新的教學問題和生產技術問題，因此食品工程原理教學必須與時俱進地更新教學理念和教學內容。在今后的教學過程中，應在食品加工過程中增加操作安全性和經濟合理性等內容，提升食品工程原理課程教育的教學水平。

參考文獻

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