新工科背景下甘蔗制糖工藝學(xué)課程教學(xué)改革探究*

陳 永，譚義秋，黃瑩瑩

(廣西民族師范學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院，廣西 崇左 532200)

當(dāng)前，國(guó)際國(guó)內(nèi)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境日趨激烈，廣西乃至中國(guó)的糖業(yè)發(fā)展機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。崇左市的制糖產(chǎn)業(yè)經(jīng)過(guò)多年的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)改造，已經(jīng)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期，雖然在國(guó)內(nèi)具有一定優(yōu)勢(shì)，但與國(guó)際制糖業(yè)的先進(jìn)水平相比仍有一定的劣勢(shì)，如產(chǎn)業(yè)集群能力不足、科技支撐力度不夠、營(yíng)銷理念落后、管理水平參差不齊等。促進(jìn)崇左市制糖化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵是人才，而目前崇左制糖化工人才匱乏，動(dòng)力不足，無(wú)論是制糖化工人才的數(shù)量和質(zhì)量情況均不容樂(lè)觀。在數(shù)量上制糖企業(yè)員工年齡結(jié)構(gòu)失衡，高學(xué)歷有文化的年輕一代扎根制糖企業(yè)的越來(lái)越少，在質(zhì)量上高校教育培養(yǎng)出的通識(shí)型、理論型、宏觀型的人才偏多，而技能型、操作型、專業(yè)型的人才偏少。而崇左市的制糖產(chǎn)業(yè)仍然沒有形成完善的人才培養(yǎng)機(jī)制，一方面，現(xiàn)代科技的日新月異和迅猛發(fā)展，急需有知識(shí)有文化懂技能知操作的復(fù)合型人才，另一方面，科技興農(nóng)的的戰(zhàn)略任重而道遠(yuǎn)，對(duì)于制糖化工人才又具有迫切的需要。人才的數(shù)量、質(zhì)量對(duì)制糖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度、效能和規(guī)模有著決定性的作用。充分調(diào)動(dòng)學(xué)校資源，開展甘蔗制糖工藝學(xué)課程改革和創(chuàng)新實(shí)踐研究，發(fā)揮人才的積極性和創(chuàng)造性，對(duì)于產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展具有重要的意義。

甘蔗制糖工藝學(xué)課程是一門主要講授以甘蔗為原料生產(chǎn)蔗糖產(chǎn)品整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)單元操作的原理和工藝技術(shù)的課程，是我校化學(xué)工程與工藝、化學(xué)(師范類方向)、食品科學(xué)與工程等專業(yè)選修的專業(yè)課程，它與現(xiàn)代制糖化學(xué)與工藝學(xué)、制糖技術(shù)裝備、制糖工業(yè)分析等課程相互銜接，共同完成制糖工程專業(yè)教學(xué)。目前，國(guó)內(nèi)一流本科課程的建設(shè)已蓬勃興起，而崇左市蔗糖優(yōu)勢(shì)支柱產(chǎn)業(yè)的興起和快速發(fā)展，要求急需培養(yǎng)緊缺制糖化工人才[1-2]。因此，為了適應(yīng)崇左市制糖產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)人才的需求，必須對(duì)人才培養(yǎng)的內(nèi)容、教學(xué)模式、實(shí)踐方式提出新的要求。

1 甘蔗制糖工藝學(xué)課程改革的現(xiàn)狀分析

1.1 教學(xué)模式滯后，難以滿足制糖產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和優(yōu)化的要求

隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，制糖行業(yè)、企業(yè)對(duì)應(yīng)用技術(shù)型人才的迫切需要要求學(xué)校教育能緊扣企業(yè)需求、服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。而傳統(tǒng)的高校教學(xué)質(zhì)量難以滿足產(chǎn)業(yè)集群對(duì)人才的需求。高校關(guān)注理論教學(xué)的學(xué)術(shù)型、通識(shí)型人才培養(yǎng)模式往往難以有效銜接產(chǎn)業(yè)對(duì)人才的需求，地方院校如不能以制糖產(chǎn)業(yè)需求為導(dǎo)向，學(xué)生因理論學(xué)識(shí)、實(shí)踐技能與企業(yè)用人需求不契合，進(jìn)入企業(yè)后需重新從頭學(xué)習(xí)，而導(dǎo)致高校的人才培養(yǎng)與制糖行業(yè)的人才需求脫節(jié)[3-4]。

1.2 實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)力度不足，實(shí)踐模式制約制糖化工人才的培養(yǎng)

甘蔗制糖工藝學(xué)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多以固定實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器為對(duì)象，按照標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法，讓學(xué)生進(jìn)行單一重復(fù)性操作，實(shí)驗(yàn)過(guò)程多是單元過(guò)程，達(dá)不到系統(tǒng)訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)設(shè)備多是冷態(tài)，達(dá)不到真實(shí)(熱態(tài))再現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中經(jīng)常面臨“進(jìn)不去、看不到、動(dòng)不了”等問(wèn)題，大型裝置“不能碰”、內(nèi)部結(jié)構(gòu)現(xiàn)象“搞不清”、突發(fā)事故“遇不到”等問(wèn)題，影響了學(xué)生學(xué)習(xí)和教師教學(xué)的效果。對(duì)蔗糖生產(chǎn)工藝的實(shí)踐學(xué)習(xí)，一般是在甘蔗糖廠生產(chǎn)一線進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，初步了解糖廠的基本情況、制糖的工藝流程、蔗糖生產(chǎn)規(guī)范和相應(yīng)的企業(yè)管理制度等。但是受到時(shí)空的限制及學(xué)生人數(shù)過(guò)多、糖廠提供的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)太少等因素的影響，學(xué)生實(shí)習(xí)的效果并不理想，無(wú)法達(dá)到所需的教學(xué)要求。

1.3 “雙師型”教師隊(duì)伍建設(shè)滯后

以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展為導(dǎo)向的甘蔗制糖工藝學(xué)教學(xué)基于瞄準(zhǔn)制糖產(chǎn)業(yè)需求的化工人才培養(yǎng)目標(biāo)，需建設(shè)的“雙師型”教師隊(duì)伍既要對(duì)專業(yè)理論知識(shí)頗為精通，又要有一定的的在企頂崗實(shí)踐背景。然而高等學(xué)校的教學(xué)中“雙師型”教師隊(duì)伍的建設(shè)常常具有滯后性，教師一般理論精通而實(shí)踐薄弱，較難適應(yīng)具有深厚行業(yè)背景的學(xué)科教學(xué)，從而難以滿足制糖產(chǎn)業(yè)對(duì)于服務(wù)區(qū)域地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制糖化工人才培養(yǎng)的需求[5-6]。

2 課程改革擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題

甘蔗制糖工藝學(xué)的教學(xué)改革以服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展為導(dǎo)向，緊緊圍繞崇左市蔗糖優(yōu)勢(shì)支柱產(chǎn)業(yè)需求，結(jié)合學(xué)院實(shí)際和優(yōu)勢(shì)特色，聚集優(yōu)勢(shì)資源，以中糧(屯河)崇左糖業(yè)有限公司教學(xué)實(shí)訓(xùn)基地為依托，以校企合作為支撐，搭建糖化工半實(shí)物虛擬仿真平臺(tái)，創(chuàng)新制糖工藝學(xué)教學(xué)模式和實(shí)踐方式，擬解決以下3個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：

2.1 區(qū)域人才培養(yǎng)與地方制糖產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié)

傳統(tǒng)甘蔗制糖工藝學(xué)的課程設(shè)置和教學(xué)方式往往忽視實(shí)踐性和應(yīng)用性，很難培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和職業(yè)技能，因此難以適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和制糖產(chǎn)業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才的需求，人才培養(yǎng)與企業(yè)崗位需求相脫節(jié)。

2.2 實(shí)踐實(shí)訓(xùn)力度不足，模式單一

受教學(xué)規(guī)模、實(shí)踐場(chǎng)所、課時(shí)分配等因素的影響，甘蔗制糖工藝學(xué)課程大多缺少必要的實(shí)踐教學(xué)。實(shí)訓(xùn)實(shí)踐內(nèi)容對(duì)于技術(shù)應(yīng)用的能力提升并不明顯，仍難以滿足課程中的技能教學(xué)和企業(yè)崗位需求。

2.3 “雙師型”師資隊(duì)伍建設(shè)滯后

專任教師普遍存在專業(yè)扎實(shí)，理論知識(shí)豐富，但知識(shí)應(yīng)用能力不強(qiáng)和實(shí)際操作水平有待進(jìn)一步提高的現(xiàn)象[7]。為進(jìn)一步服務(wù)崇左及周邊的地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，解決學(xué)生就業(yè)與企業(yè)用人需求問(wèn)題，使學(xué)生畢業(yè)后能直接融入行業(yè)中工作中，才能更大程度解決我校學(xué)生就業(yè)與人才市場(chǎng)需求問(wèn)題。“產(chǎn)教結(jié)合、校企一體”是當(dāng)前我校專業(yè)和學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)。

3 課程改革的實(shí)施措施

3.1 自編教材(講義)，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的模塊化教學(xué)內(nèi)容

由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，國(guó)內(nèi)制糖產(chǎn)業(yè)帶逐步聚攏至桂中南、滇西南、粵西瓊北地區(qū)，因此開設(shè)甘蔗制糖工藝學(xué)課程的高校并不多，且大多仍沿用無(wú)錫輕工業(yè)學(xué)院(今江南大學(xué))所著教材，其教材雖經(jīng)典實(shí)用，但內(nèi)容較為陳舊，課程框架設(shè)置不合理，并未跟上制糖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)制糖行業(yè)人才的需求。因此在一流本科課程建設(shè)背景下執(zhí)行國(guó)家新課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，我校結(jié)合制糖行業(yè)實(shí)際，協(xié)同中糧(屯河)崇左糖業(yè)有限公司對(duì)甘蔗制糖工藝學(xué)教材過(guò)時(shí)的內(nèi)容給予糾正，并用新知識(shí)充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)甘蔗制糖工藝學(xué)課程框架及其教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)自編教材(講義)，保證教學(xué)內(nèi)容與甘蔗制糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展同步，與行業(yè)知識(shí)創(chuàng)新配套，使學(xué)生的課程學(xué)習(xí)能循序漸進(jìn)，理論教學(xué)與企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)工藝能相輔相承，環(huán)環(huán)緊扣，最終打牢甘蔗制糖專業(yè)知識(shí)，為提高甘蔗制糖工藝學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)高質(zhì)量地方制糖人才服務(wù)。

教材是課程教學(xué)的重要載體，與課程建設(shè)、教學(xué)效果以及人才培養(yǎng)質(zhì)量息息相關(guān)[8]。我校甘蔗制糖工藝學(xué)課程結(jié)合制糖企業(yè)的人才需求，“量身制定”制糖化工人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)適用企業(yè)崗位需求的人才。校企雙方聯(lián)合開發(fā)創(chuàng)建教學(xué)資源，突出“重技能，精理論”的教學(xué)風(fēng)格，教學(xué)班以甘蔗制糖工藝學(xué)原教材為藍(lán)本，緊緊圍繞中糧屯河(崇左)糖業(yè)有限公司甘蔗制白糖工藝流程，將甘蔗制糖工藝中突出實(shí)踐性、應(yīng)用性的單元操作納入教學(xué)內(nèi)容并進(jìn)行合理的模塊化編排，按壓榨提汁、澄清蒸發(fā)、三系煮糖、助晶分蜜、原糖精煉、汽水平衡、污水處理七大教學(xué)模塊濃縮精講，教與學(xué)，目標(biāo)明確：教師緊緊圍繞甘蔗制糖企業(yè)的蔗糖生產(chǎn)工藝以單元操作模塊授課，學(xué)生學(xué)的理論和技能緊扣國(guó)內(nèi)先進(jìn)的甘蔗制糖工藝標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 建設(shè)糖化工半實(shí)物虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)中心

傳統(tǒng)的教學(xué)模式受教學(xué)師資、實(shí)踐場(chǎng)所等因素制約，且由于實(shí)踐教學(xué)在課時(shí)上的缺乏，學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解不透徹，不直觀，這既不利于理論教學(xué)，又難以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和崗位技能。

為了更形象逼真地還原蔗糖企業(yè)運(yùn)行操作，最大限度地模擬蔗糖生產(chǎn)各個(gè)工藝過(guò)程的真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)，搭建一個(gè)高度逼真的虛擬工廠場(chǎng)景，我校蔗糖生產(chǎn)半實(shí)物虛擬仿真工廠實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)備的尺寸按照中糧(屯河)崇左糖業(yè)有限公司真實(shí)工廠設(shè)備20:1比例縮小的總原則設(shè)計(jì)。且甘蔗制糖的壓榨、澄清、蒸發(fā)、結(jié)晶、分蜜、干燥等工藝均按照企業(yè)車間的生產(chǎn)線布局來(lái)規(guī)劃建設(shè)，裝置采用的是仿真、縮小版的真實(shí)工業(yè)閥門和儀表模擬生產(chǎn)時(shí)依據(jù)的是閥門開關(guān)產(chǎn)生的電信號(hào)變化來(lái)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)的變化，而非真實(shí)的甘蔗原料，從而模擬各個(gè)工段的工藝現(xiàn)象，以滿足“產(chǎn)、教、研”以及資源共享的建設(shè)目標(biāo)。

構(gòu)建高度仿真的半實(shí)物工廠+虛擬工廠+安全等為主線的虛擬仿真實(shí)踐教學(xué)體系，課程實(shí)踐教學(xué)部分應(yīng)用糖化工半實(shí)物虛擬仿真實(shí)訓(xùn)車間，在半實(shí)物虛擬仿真車間全面、清晰地展現(xiàn)了蔗糖生產(chǎn)中的設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作場(chǎng)景等，使學(xué)生對(duì)制糖生產(chǎn)的全工藝流程、分工段工藝流程及其運(yùn)行的設(shè)備、工作過(guò)程有個(gè)更為直觀的了解，同時(shí)也輔助了教師的課程講解，達(dá)到了非傳統(tǒng)教學(xué)所比擬的教學(xué)效果。

3.3 開發(fā)專任教師與企業(yè)工程師雙授課模式

通過(guò)甘蔗制糖工藝學(xué)校企雙授課教學(xué)模式，以產(chǎn)教深度融合為契合點(diǎn)，組織相關(guān)任課的青年專任教師利用長(zhǎng)假期進(jìn)入制糖企業(yè)一線輪崗實(shí)踐以通過(guò)實(shí)踐鍛煉，進(jìn)一步提高教師理論與實(shí)踐結(jié)合的能力，豐富專任教師的學(xué)識(shí)結(jié)構(gòu)，使教師真正成為“雙師雙能型”教師，從而達(dá)到培養(yǎng)基于制糖產(chǎn)業(yè)需求的應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目的。

圖1 課程改革實(shí)施方案技術(shù)路線Fig.1 Technical route of curriculum reform implementation plan

開發(fā)有特色、有質(zhì)量、有水平的制糖工藝學(xué)校企雙授課教學(xué)模式。制糖工藝學(xué)授課師資由學(xué)校教師及企業(yè)工程師雙方共同承擔(dān)，課堂理論教學(xué)精選專業(yè)教師授課，將課程理論內(nèi)容精講、熟講，當(dāng)某一模塊理論課的內(nèi)容完成之后，緊接著就帶領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)，進(jìn)入車間，由企業(yè)技術(shù)人員為學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)授課，在校企雙授課的教學(xué)模式下，將專業(yè)理論知識(shí)與生產(chǎn)應(yīng)用實(shí)踐相結(jié)合，從而加深專業(yè)理解，增強(qiáng)崗位的實(shí)際應(yīng)用能力，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造、創(chuàng)新能力和熱情。

4 結(jié) 語(yǔ)

人才的數(shù)量、質(zhì)量對(duì)制糖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度、效能和規(guī)模有著決定性的作用。充分調(diào)動(dòng)學(xué)校資源，開展制糖工藝學(xué)課程改革和創(chuàng)新實(shí)踐研究，發(fā)揮人才的積極性和創(chuàng)造性，才能確保產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定持續(xù)的良心發(fā)展。“產(chǎn)教結(jié)合、校企一體”，是當(dāng)前應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向，教學(xué)改革以服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)為導(dǎo)向，緊緊圍繞崇左市地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和蔗糖優(yōu)勢(shì)支柱產(chǎn)業(yè)需求，結(jié)合學(xué)院實(shí)際和優(yōu)勢(shì)特色，聚集優(yōu)勢(shì)資源，以中糧(屯河)崇左糖業(yè)有限公司教學(xué)實(shí)訓(xùn)基地為依托，以校企合作為支撐，搭建糖化工半實(shí)物虛擬仿真平臺(tái)，創(chuàng)新甘蔗制糖工藝學(xué)教學(xué)模式和實(shí)踐方式，對(duì)于為崇左乃至廣西培養(yǎng)、輸送地方制糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需高素質(zhì)技能人才，推動(dòng)制糖化工人才隊(duì)伍建設(shè)，不斷提升教育教學(xué)質(zhì)量和社會(huì)服務(wù)能力滿足相關(guān)企、事業(yè)單位發(fā)展需求的應(yīng)用型、復(fù)合型、技能型制糖化工人才提供保障。