工程教育認證背景下“食品工程原理”課程教學模式的探索
——以西北民族大學為例

盧利平，陳偉基，高丹丹，陸會寧

（西北民族大學 生命科學與工程學院，甘肅 蘭州730030）

2016年我國正式簽署《華盛頓協議》，開展與國際接軌的工程教育專業認證，很多工程類專業開始進行工程專業認證，這是提高教學質量和學生工程與創新能力的很好契機[1-2]。工程專業認證強調“學生中心，成果導向（OBE）與持續改進”三大基本理念，可以極大推動我國教學體系的完善與人才培養質量的提高，對于促進我國工程教育的國際互認、提升工程技術人才的國際競爭力具有重要意義。2018年6月教育部在成都召開的全國高等學校本科教育工作會議上，使成果導向（OBE）成為了新時代“新工科建設”與“卓越工程師教育培養計劃2.0”的重要核心理念。成果導向（OBE）將正向的知識灌輸轉為“學生產出”，注重學生創新、實踐能力等的培養[3-4]。

“食品工程原理”是食品科學與工程專業的一門具有典型過程性和實踐性的專業基礎課，是食品專業課程體系的基本骨架課程之一，也是食品專業本科院校必須開設的一門課程，同時還是工程教育專業認證標準中直接列出的課程之一[5]。“食品工程原理”具有跨學科、綜合型強、內容繁多、半經驗和半理論等特點，造成學生學習過程感覺知識太抽象，難以理解，提不起學習興趣，在學習過程中容易消極、懈怠情緒，其解決實際工程問題能力明顯欠缺。該課程教學內容涉及面廣，公式和計算過程繁雜，教學效果一直不是很理想。此外，作為民族院校，根據招生原則，食品科學與工程專業的學生來自五湖四海，學生學習能力和對知識的理解能力層次不均，尤其是來自藏族和新疆籍偏遠地區的學生，語言交流和表達能力上有一定的差別，學習效果差異很大。鑒于以上特點并結合當下工程教育認證的背景，如何提高食品科學與工程專業“食品工程原理”的教學效果是民族院校當前教學改革中亟待解決的關鍵問題，改革現有教學模式迫在眉睫。

1 現有教學模式存在的問題

1.1 基礎知識不扎實

“食品工程原理”是一門綜合性很強的課程，西北民族大學食品科學與工程專業“食品工程原理”課程開設在大三上學期，需要有扎實的“大學物理”“高等數學”“線性代數”“機械制圖”和“計算機技術”課程知識，而入學時由于特招、擴招等特殊原因，部分學生的成績偏低，學生層次差距明顯；且學生在大一大二學習這些先修課程時，學習底子差，大部分學生學習成績也是剛剛及格，沒有打下堅實的理論基礎，以至于在學習該課程時很茫然，也不知道如何學習，即使花費了大量的時間和精力可總是一知半解，教學效果一直不好。

1.2 課程工程實踐性強

“食品工程原理”與工程實踐密切聯系，涉及食品生產的諸多工藝流程，且食品生產設備種類多、結構復雜、操作抽象，沒有真正參與實踐過程，學生僅僅單純理論學習很難理解整個設備運行機理和過程。

1.3 課程計算量大

“食品工程原理”課程內容涉及大量的經驗公式、半經驗公式或關聯式，且公式推導過程復雜，需要記憶的知識點和公式太多，學生沒有找到適合自己的學習方法，沒有掌握課程內容布局，缺乏對課程的整體認識，不能體會到課程中知識間的內容聯系，掌握其知識脈絡，只感覺到知識點又碎又多，很繁瑣[6]。學生僅憑死記硬背公式，套用例題和習題很難學好、學通該課程。

1.4 教學模式陳舊

在“食品工程原理”課程學習難度大的前提下，采用教師講解，學生聽課的傳統“灌輸式”教學模式，學生很難在枯燥的理論學習過程中產生興趣，學習自主性不強，很難達到理想的教學效果，更難培養學生的工程實踐創新能力。

2 “食品工程原理”課程教學模式改進措施

2.1 結合多種教學手段，構建新型教學模式

引入翻轉課堂將被動式的接受知識轉為主動式的自我獲取知識，極大地提升了學生的學習能力，在課堂教學過程中得到了廣泛的應用。在課程教學改革過程中，翻轉課堂的資料主要來源于中國大學MOOC及網上的精品“在線課程”資源，讓學生在課前觀看視頻或者查閱資料學習，極大地給予了學生學習的空間和自由，以自己最舒適的方式探索新知識，在課堂上通過“問題導向式”再次串聯知識點，加深學生學習成果印象。

在“食品工程原理”課程中，通過建立學習QQ群、微信等多種溝通交流渠道，讓學生有一個輕松、快速、多元的學習環境。課前向學生發布課堂內容的PPT和需要掌握的知識要點，同時提供網上學習資源鏈接，引導學生課前自主學習；課上，“問題導向式”的教學方法將瑣碎知識點串聯起來，讓學生了解知識點之間的關系及與整個課程的聯結。

2.2 引入思維導圖，梳理課程知識點

隨著教學模式探索與改革的不斷深入，思維導圖在各類課程教學中得到了廣泛應用。在“食品工程原理”課程實際教學過程中，堅持“每節一圖，每章一圖”的原則，將課程知識點串聯起來，課程講解過程中將思維導圖的方法融入進課堂教學及板書設計中，在提高教學效率、開展教學創新的基礎上，培養學生更加全面的思考方式，提高了自主協作學習能力。

“食品工程原理”緒論部分的思維導圖見圖1。

圖1 “食品工程原理”緒論部分的思維導圖

2.3 加強競賽培訓，激發學生學習積極性

為了推動高等學校食品類專業“新工科”建設，提高本科食品科學與工程專業核心課程教學質量，已連續舉辦了2屆“全國大學生食品工程虛擬仿真大賽”。大賽的內容涉及面廣，各屆大賽考核知識點和考核方式都在變化，不僅要求學生有扎實的理論知識，而且還需要熟練操作虛擬仿真軟件[7]。食品工程虛擬仿真大賽舉辦時間一般為7月份，競賽培訓包括自主學習和集中學習，6月份主要進行理論知識的學習與培訓，通過微信群、QQ群等方式及時通知并下達學習任務，督促學生學習；7月份開展緊密培訓，包括理論和虛擬仿真軟件的操作練習兩部分。大賽包括理論考試和實驗操作2個部分，實驗操作部分需要很強的團隊成員分工協作，2016級和2017級食品科學與工程專業學生參加了2屆“全國大學生食品工程虛擬仿真大賽”，從實踐結果來看，學生和教師都表現出較高的積極性和主動性，增加了師生互動能力，提高了學生學習積極性和學習效果。

2.4 引入虛擬仿真實驗

為了彌補傳統教學模式的不足，2017年，西北民族大學生命科學與工程學院依托北京東方仿真軟件技術開發有限公司開發的虛擬仿真實驗教學軟件，內容包括干紅葡萄酒工藝仿真、噴霧干燥仿真實驗、啤酒發酵工藝仿真實驗、葡萄酒發酵工藝仿真實驗和食品工程原理實驗仿真實驗。“食品工程原理”實驗不僅僅依托“食品工程原理”仿真軟件課程實驗，實驗課外可以自主選擇時間進行機房練習，鞏固和加強學生課程學習知識點，彌補了傳統“食品工程原理”實驗項目受設備、場地、安全等因素影響的缺陷，順應工程認證教育背景要求，培養符合西北地區民族院校畢業要求的食品科學與工程專業學生。

2.5 抓住課堂教學“主渠道”，把課程思政建設融入課堂教學

在“食品工程原理”課程教學改革過程中，積極響應教育部印發等《高等學校課程思政建設指導綱要》等通知，立足西北民族大學自身特點，將馬克思主義立場觀點方法的教育與科學精神的培養結合起來，引導學生正確認識問題、分析問題和解決問題；深度挖掘提煉課程知識體系中所蘊含的思想價值和精神內涵，貫穿于平時的課程內容講解中；科學合理地拓展課程的廣度、深度和溫度，從食品科學與工程專業、食品行業、社會、文化、歷史等角度，多角度、全方位地融入課程思政。例如，管路計算的導言部分可以選擇西氣東輸、南水北調等具有長遠影響力的惠民工程；流體輸送機械的導入可以選擇中國制造的超級泵站；沉降過濾則可以選擇世界有名的陶瓷過濾技術；傳熱可以介紹高原凍土熱管等。講好中國故事的同時，培養學生理論聯系實際的能力，加深學生愛國主義意識、責任感、使命感和“四個自信”的印象。

2.6 改革考核方式，實施全過程學業評價考核

將預習討論、每節小測、每章小測的成績、課堂討論、實驗設計、課后作業納入過程考核評價范圍，加大過程考核成績的比例，將期末考試成績權重降低到50%，平時成績占比為20%，期末考前突擊不再能獲得期末高分，課程實現了全過程考核，更加公平地體現了學生過程化學習效果。關注學習過程，促進學生自主學習、探索，尋找適合自己的最佳學習方法，降低應試教育的“期末大復習”弊端，使總評成績更加真實地反映學生自主學習的能力和效果。

3 結語

在工程教育認證的大背景下，通過對“食品工程原理”課程教學改革，學生反映課程講解內容清晰明了；課堂學習氛圍活躍；小組討論和分享激發了學生學習興趣，學習效果較好。同時，這種“以教促改、以改促教”的改革方式也提高了教師的綜合素質和學生對新教學模式的適應，充分發揮了教師和學生的主觀能動性，達到共同進步，對促進民族院校工科類“食品工程原理”課程的教改，以及培養西北地區優秀的食品工業從業者做出一些努力。