“食品工程原理”課程思政探索與實踐

趙武奇 高貴田 張清安 宋樹杰

（陜西師范大學食品工程與營養科學學院，西安 710062）

教育的根本任務是“立德樹人”。十八大以來，習近平總書記十分重視高校的思想政治工作，多次強調要把立德樹人作為中心環節貫穿到教育教學工作的全過程，實現全程育人、全方位育人[1]。新時代高校要做好立德樹人教育工作，必須把握時代脈搏和國家發展之需，了解大學生這一特殊群體的特性，牢固樹立育人為本、德育為先、能力為重、全面發展的育人觀[2]。將思政元素滲透到各類專業基礎課程的教學改革中是實現高等教育立德樹人的必然要求，對當代大學生樹立正確的人生觀和價值觀，建設文化自信、理論自信、道路自信和制度自信的中國特色社會主義具有重要意義[3]。理工科院校及其專業課教師應堅持“三全育人”的基本原則，對各個學科專業課程中所包含的思政元素開展廣泛深入的挖掘，在教育教學的全過程中融入積極健康的思想價值觀念，使課程思政與思政課程相輔相成，發揮各個課程的育人功能[4]。

目前，在專業課中融入課程思政教育已成為各高校進行思想政治教育的重要抓手。各高校對“課程思政”在立德樹人、教書育人中的作用進行了廣泛的探討和積極的實踐，并取得了有益的經驗。以政治性引領專業性并融匯于專業教育中以實現社會主義高校的育人目標，成為“課程思政”的崇高使命[5]。課程思政就是要在教學活動中圍繞教學任務和目標，立足于課程，落實教育立德樹人的根本任務，在教學的過程中合理的滲透德育元素[6]，在傳道授業解惑的同時不僅要增強學生的專業認同感，提高學生專業技能，更要培養學生的職業素養[7]，從而實現學生的全面發展，以良好的“德育”基礎步入社會、進入工作、開展科學研究。

“食品工程原理”是食品科學與工程專業的一門專業必修課，更應為思想政治教育貢獻力量，提升學生的思想政治水平，在課堂教學各環節加入思想政治教育元素，使思政教育與專業教育攜手前進，達到知識傳授、能力培養、價值塑造三位一體的教學目標。因此，如何在“食品工程原理”教學全過程貫徹落實思想政治教育，實現思政元素與專業知識的協同前進，以培養又紅又專的社會主義建設者和接班人是課程教學改革的難點。

1 “食品工程原理”課程實施課程思政的必要性

“食品工程原理”是食品科學與工程專業的一門必修課，是將實驗室科研成果轉入工業化生產的基礎理論課程，是一門具有實踐性與工程性的應用基礎課程。此課程著眼于培養食品科學與工程專業學生的工程思維、分析和解決工程問題的工程素質和工程能力。隨著學科的發展，食品科學與工程專業已發展為一門跨學科的綜合性專業，旨在培養熟練掌握化學、生物學、食品工程和食品技術知識，并且具備能在食品領域從事食品檢驗和品質控制、食品生產技術管理、工程設計、產品開發、食品安全、科學研究等工作能力的復合型高級工程技術人才[8]。培養的學生具備良好的工程創新能力和實踐能力，畢業后可從事食品相關行業的科學研究、產品開發、品質控制、經營管理和市場營銷等工作；也可參加公務員考試到國家機關、商檢、海關、環保、食品安全管理、知識產權保護等政府和事業單位從事行政監管工作。這些崗位不僅需要從業者具有扎實的食品專業理論知識和嫻熟的操作技能，還要有較高的綜合素質和高尚的思想品德。因此對“食品工程原理”課程的培養提出了更高要求。

目前，我國大學生普遍具有健康的社會責任意識，但當今世界發展變化較快，在經濟全球化，社會信息化和文化多樣化的背景下，大學生的個人主義意識、享樂意識和權利觀念等思想也逐漸顯露[9]，存在著以自我為中心，缺乏團隊意識和社會責任感的問題。

正確世界觀、人生觀、價值觀的引導對大學生成長成才和全面發展具有重要意義。大學階段是形成世界觀、人生觀和價值觀最關鍵的時期，引導大學生樹立正確的“三觀”是高校與教師最重要的任務之一[10]。因此，在“食品工程原理”教學中融入思政元素十分重要，在傳授專業知識的同時，有意識地提高學生的思想道德品質，改變以往教學中重智輕德的現象。將愛國主義精神、辯證唯物主義觀點、嚴謹認真的工作作風、科學求真的職業素養、合作意識和團隊精神及綠色發展的理念等思政元素巧妙地融入教學中，在講授知識的同時以較高思想政治素養和高尚的道德情操對大學生進行潛移默化的影響，在鍛煉操作技能的同時，引導大學生踐行和弘揚社會主義核心價值觀，構建陽光心態，積極面對人生、友善面對他人、樂觀面對生活[11]，以滿足新時代對人才素質的要求。

2 “食品工程原理”課程實施課程思政的可行性

“食品工程原理”運用數學、物理和食品科學等基礎知識，分析和凝練食品生產中各種單元操作過程基本原理、典型設備結構、性能與操作原理；研究單元操作及其典型設備的計算方法；通過分析影響各種單元操作的因素，探索適宜的操作條件，強化過程的方向及改進設備的途徑。“食品工程原理”中的單元操作均為物理加工過程，遵循“三傳”理論（動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞）)。“三傳”理論是自然界的普遍規律，蘊含著豐富而深刻的哲學原理和辯證唯物主義理論，通過對“三傳”理論的學習可提升學生的邏輯思維能力、創新能力和正確認識客觀事物的能力，樹立正確的人生觀和世界觀。這些對學生的學習、工作及日常行為具有重要的影響。

“食品工程原理”屬于應用學科，課程教學重點在于培養學生工程思維能力和食品科學素養，課程具有較強的實踐性質。教學中有效地滲透思想政治教育能夠使食品專業學生的社會實踐更具科學性和可靠性，有利于促進學生樹立正確的學習習慣，端正學習態度，合理科學規劃職業生涯，提高職業道德水準和工作責任意識，為以后走向工作崗位，嚴格要求自己，實現個人價值，更好地服務于社會奠定基礎。“食品工程原理”的任課教師不僅要向學生傳授專業知識，還要用自身的人格魅力和嚴謹認真的科研精神影響學生，發揮榜樣的力量，對學生在精神層面產生潛移默化的作用效果，使學生保持積極向上的生活態度，樹立正確的世界觀和人生觀。

3 “食品工程原理”教學中滲透“課程思政”元素的路徑

3.1 提高任課教師的政治素養和文化素養，樹立以德育人理念

任課教師是教學活動的主導者，其自身的政治素養、文化素養和人格魅力直接影響所從事的教育活動的質量，對大學生思想道德情操的提升具有重要意義。教師不僅需要具備良好的專業基礎，還需要練就過硬的育人本領，掌握高超的育人藝術，靈活運用育人方法，把握良好的育人時機。

3.1.1 轉變教師教育理念，強化專業課程的“思政”意識，提升育德效果

專業課教學內容為課程思政提供了廣闊的背景和深厚的學科基礎，賦予思想政治教育堅實的科學力量[13]。專業課程和思政課程是同向同行的課程體系，對培養符合國家發展要求的合格專業人才具有重要作用。任課教師要改變“重智育輕德育”“重知識傳授及能力培養輕價值引領”的現象，扭轉專業教師“只教書不育人”的弊端，培養出具有愛國情懷、價值觀正確、職業道德高尚的食品科學專業人才。

3.1.2 提高專業任課教師的育德能力

任課教師不僅要精通本學科的專業知識和技能，還要深入理解馬克思主義的基本立場、觀點和方法，加強教育理論知識的學習，深入理解和把握思政教育的內涵與意義，掌握人才培養的基本教育理念、思想政治教育規律和思想政治工作技巧。

3.1.3 專業任課教師必須精通專業知識

專業課教師必須熟練掌握食品加工的基本理論，并且要與時俱進，不斷拓展自身的知識儲備，及時了解食品加工的最新前沿發展動態。只有具備夯實專業知識的教師，才可以勝任教育這項工作，才能為思政教育的實施提供保障。

3.1.4 創新教學方法，加強課堂管理

任課教師要積極接受現代先進教育理念，熟練運用各類教育教學方式方法，創新課堂教學模式，將課程思政的內容滲透到教學環節，實現思想政治教育和專業教學內容的有機融合，使學生在學習知識技能的同時潤物無聲地提高思想道德修養，真正落實教書育人責任，實現“三全育人”的目的。

3.2 “食品工程原理”課程可以挖掘的思政元素

3.2.1 培養學生的愛國主義精神、民族自豪感和自信心

愛國主義是中華民族的光榮傳統，是社會主義核心價值觀的重要內容之一。雖然科學無國界，但科學家們都有自己的祖國。在“食品工程原理”課程教學中，要注重培養學生的愛國主義精神、民族自豪感和自信心。

在“食品工程原理”課程緒論中介紹中國科學院資深院士時鈞先生。時鈞先生是我國化學工程專業的創導者和開拓者，官職、金錢和個人榮譽對于他來說就如同浮云一般，但為國為民的奉獻精神對其來講卻是重如泰山的人生信念。抗戰爆發后，他放棄了優渥的生活待遇，不計個人得失，毅然攜妻帶子投身于祖國的救亡運動。在講連續性方程和流體流動阻力時，引入大禹治水的典故。在4000 多年前，大禹認真研究和測量了山地尺寸后，采取拓寬峽口的方法，讓洪水能更快地通過，這與課程教學中連續性方程的原理不謀而合，即流速與流通截面積成反比關系，流通截面積越大，流速越小。在講述流體流動狀態時將唐代詩人王維的詩句“大漠孤煙直”，李白的詩句“飛流直下三千尺”引入。講摩擦系數的經驗公式時介紹我國化學工程專家顧毓珍先生，20 世紀30 年代，顧毓珍先生在美國麻省理工學院攻讀博士學位期間，深入研究摩擦系數和直管相對粗糙度與雷諾數之間的經驗方程，稱之為“顧氏公式”，得到國際學術界的公認。此公式理論基礎可靠，便于實際應用，是中國科學家早期在化學工程學科領域的貢獻之一。顧毓珍先生獲博士學位后立即回國報效國家。講述蒸餾塔、蒸發器裝置時介紹蘇元復先生，蘇元復先生作為我國化學工程學家、教育家，中國化學工程學科的奠基人之一，1941 年在極其困難的條件下，輾轉千里運送蒸餾塔、蒸發器等設備，成功建造出當時國內唯一的化工實驗室。講授流體流動時介紹中國現代科學家周培源、錢學森。周培源院士是中國近代理論物理的奠基人，在流體力學湍流理論方面做出重大貢獻。錢學森被譽為“中國導彈之父”，僅28 歲便成為聞名世界的空氣動力學家。通過這些，激發學生追求科學的志趣，增強學生的民族自豪感和自信心，激勵其努力學習，報效祖國，為中華民族復興而奮斗的偉大使命。

3.2.2 激發學生對食品工業的使命感和責任擔當

“食品工程原理”是講授食品加工過程中各種工程概念和單元操作的一門課，將這些單元操作的基本原理、典型設備和工程計算方法搞清，就不難掌握數以千計的具體食品加工工藝。該課程直接為食品工業服務。民以食為天，食品工業是關系國計民生的生命工業，目前已成為我國國民經濟重要的支柱性產業，對提高人民生活水平、帶動農業發展、實現工業強國具有重要意義。雖然中國食品工業已經取得了很大的進步，但也存在產業競爭力弱、行業標準體系和質量控制體系不完善，管理機構龐雜，食品質量不容樂觀、結構不合理，高附加值產品比例低等問題[14]。隨著國際環境的復雜多變，為了確保始終把中國人的飯碗端在自己手上，為大眾提供安全、營養、健康的食品成為食品專業人才義不容辭的責任，以此激發學生對食品工業的使命感和責任擔當。

在講授傳熱教學內容時介紹微波加熱、遠紅外線加熱、射頻加熱及歐姆加熱等新技術的原理及應用；講授干燥、萃取時分別介紹真空冷凍干燥技術和超臨界CO2萃取技術的研究現狀。在拓展學生知識面的同時，讓學生意識到科技與農業的有機融合對提升食品品質的重要作用。

隨著食品工業的發展，一些新的食品物理加工技術運用而生，在相應章節分別介紹非熱加工技術（超高壓加工技術、高壓脈沖電場殺菌技術及超聲波處理技術）、超微粉碎技術、無損檢測技術和食品3D打印技術，激發學生的探知欲，讓學生體會食品行業充滿激情和希望，增強專業認同感和社會責任感，并努力使其成為社會發展需要的高層次研究型食品科技人才。

3.2.3 融入辯證唯物主義觀點，提高學生解決及分析問題的能力

唯物辯證法的世界觀和方法論是正確地全面認識社會和自然界的最重要的方法，了解掌握這種方法對學生的學習及以后的工作均具有重要的指導作用。“食品工程原理”中蘊含著十分豐富的辯證唯物主義素材。

“食品工程原理”講授的單元操作不是某一具體的物理過程，而是從具體的物理加工中抽提出具有共同理論基礎、相同平衡和動力學等規律后形成的抽象單元操作，體現著一般與個別的辯證關系。一般和個別是對立統一的辯證關系，個別指客觀事物的現象、屬性、聯系中獨特的、區別于他事物的方面、因素，它同單一、個性具有共同含義；一般指客觀事物的現象、屬性、聯系中共同的方面、因素，由各種單獨事物所構成的“類”，它同共性、普遍完全一致。認識都是由感性到理性，由“個別—一般—個別”循環往復的過程。在不斷透過現象分析本質，找出共性，凝練理論，用理論指導實踐，解決實際問題，并用實中檢驗理論或完善理論，最后又應用于實踐，周而復始，不斷提升形成的。

在研究流體流動時為了擺脫復雜的分子流體力學影響，認為流體是由無數微團組成的連續介質。此假設是流體流動理論建立的基礎，體現著主要矛盾與次要矛盾的辯證關系。流體流動機械能衡算式及過濾方程式等的推導過程中也滲透著這種辯證關系。雖然自然界物質多樣化，運動錯綜復雜，但要推動事物的發展，抓住事物的規律，主要要解決主要矛盾，舍棄次要矛盾，從而簡明扼要地揭示問題的本質，有效地反映自然界的規律。因此在處理食品生產問題時，要善于抓住重點，集中精力解決主要矛盾。

在進行雷諾演示實驗時滲透質量互變規律，實驗過程中一些學生認為流體管內成波浪形細線，并且不規則地波動的流動屬于新的一種流動狀態。其實成波浪形細線、不規則地波動與在管內沿軸線方向成一條直線的流動本質上一樣，在層與層之間沒有流動，量變還未達到質變。學生在實驗過程中，切實感受到了事物的發展變化規律—由量變到質變再到新的量變的質與量的轉變過程。

在講解空氣的濕球溫度及干燥必要條件時滲透現象與本質的辯證關系。從表面上看，空氣的濕球溫度是溫度計表面濕紗布的溫度，但經過分析，這個溫度由濕空氣的性質決定；從表面上看，溫度越高，干燥速率越快，便得出了溫度是干燥的必要條件這一錯誤論斷，經過仔細分析，被干燥物料表面水汽的壓力大于干燥介質中水汽的分壓才是干燥的必要條件。要透過現象看本質，本質是事物的內部聯系，決定事物性質和發展趨向，是事物現象的內部根據，是深藏的，相對穩定的，現象是事物的外部聯系，是本質在各方面的外部表現，是表面的，豐富多彩的。現象是可以直接認識的，本質則只能間接地被認識。

“食品工程原理”中的公式分成數學模型方程和經驗方程兩大類，不論是哪一類方程都需要經過實驗的驗證才能被大眾認可，讓學生切身體會“實踐是檢驗真理的唯一標準”的唯物主義認識論。

將辯證唯物主義的哲學觀點滲透到“食品工程原理”的教學中不僅有利于學生對知識的理解、掌握，而且還能培養學生辯證思維能力，促進其自主學習，用科學的世界觀和方法論去分析問題、解決問題，提高學生的科學素質，實現教書育人的高度統一。

3.2.4 培養學生嚴謹認真的工作作風和團隊合作精神

試差法是“食品工程原理”中常用的計算方法，在管路計算、沉降速度、吸收、精餾及傳熱過程等單元操作都有使用。試差法通過重復不斷的探索，循序漸進直到獲得最接近理想的結果。這可同時培養學生不斷追求、勇于探索的精神，抗挫能力及工匠精神；在推導流體流動機械能衡算式時，先進行合理簡化，建立理想的物理模型，導出伯努利方程式，然后通過實驗，在分析伯努利方程式不能解釋實驗結果原因的基礎上對伯努利方程式進行修訂，得出實際流體流動機械能衡算式，讓學生理解工程問題的一種解決思路，體會從“特殊”到“一般”的思維歷程，體會物理過程的嚴密性和邏輯性，正確認識客觀世界，培養學生嚴謹的科學精神。在“食品工程原理”實驗中要求學生對實驗操作、讀數、查表及數據處理等環節都要認真嚴謹，因為任何一個細節的疏漏，都會影響實驗結果，導致實驗錯誤。培養學生嚴謹的實驗態度、尊重科學，尊重事實的工作作風。“食品工程原理”教學中也進行了教育信息化條件下課程的教學改革，如基于思維型的翻轉課堂教學模式、PBL 教學模式及實驗課CDIO 教學模式等。以團隊協作的形式完成任務，在提高學生運用知識和經驗分析、研究和解決實際問題能力的同時，培養學生的交流溝通能力、工程實踐能力，團隊協作能力和團隊精神。

3.2.5 培養學生綠色發展的理念

十八大以來，習近平總書記在多個重要場合對綠色發展理念進行了系列闡述，反復強調生態文明建設和綠色發展的重要性，提出了著名的“綠水青山就是金山銀山”的重要論斷。黨的十九大報告明確了“綠色發展，建設人與自然和諧共生的現代化”定位[15]。“食品工程原理”是一門實踐性較強的課程，非常有必要進行綠色發展理念的課程思政。

講授旋風分離器的結構及工作原理后，介紹旋風分離器在氣力輸送及流化床干燥等系統中的應用，即保證了產品的清潔度，又避免了環境污染；講授間壁式換熱器和蒸發器的結構及工作原理后，介紹噴霧干燥余熱回收及利用系統、蒸發器余熱回收及利用系統、洗瓶廢水中的熱回收裝置、冷庫廢熱回收利用裝置，掌握節能方法的同時，加深學生對節能及綠色發展理念的理解，使工作以后能更好地將所學的理論知識應用于實際工業生產。

學生在學習食品加工單元操作基本理論的同時，也能夠學習綠色發展理念，并將兩者有機地融為一體。學生在走上工作崗位后，在利用自己專業技能的同時，能自覺踐行綠色發展理念，為“中國夢”貢獻自己的力量。

4 結語

依據“食品工程原理”課程內容的特點，深入挖掘課程的思政元素，并將思想認識和政治觀念有機結納入課程的教學，以“潤物細無聲”的方式傳遞給學生，使學生的專業知識與思想道德同步提升，充分發揮“食品工程原理”課程的育人作用，培養全面發展的食品科學專業人才。