《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》教學改革探索與食品工程復(fù)合型人才培養(yǎng)

鄧利珍，羅穆瑤，陳軍

（南昌大學 食品學院 食品科學與技術(shù)國家重點實驗室，江西 南昌）

近年來，我國食品工業(yè)飛速發(fā)展，食品科技自主創(chuàng)新能力和產(chǎn)業(yè)支撐能力顯著提升，硬件設(shè)施、工藝流程、產(chǎn)品質(zhì)量控制等綜合水平也迅速提高，與發(fā)達國家食品工業(yè)的差距顯著縮小。隨著科技的發(fā)展，許多傳統(tǒng)食品加工技術(shù)逐漸被淘汰，越來越多的先進現(xiàn)代化加工技術(shù)被逐步運用到了食品工業(yè)上。例如，3D打印技術(shù)可直接根據(jù)計算機圖形數(shù)據(jù)生成指定形狀的食物，無需使用機械加工或模具，這不僅極大縮短了食品研發(fā)和生產(chǎn)周期，還有效降低了生產(chǎn)成本、大幅減少了材料浪費[1]。超高壓技術(shù)可代替?zhèn)鹘y(tǒng)熱加工技術(shù)中的防腐劑，延長食品保質(zhì)期及貨架期，且對食品中的風味物質(zhì)、色素、活性和營養(yǎng)成分破壞較少，最大限度地保持食品的原有的色、香、味、營養(yǎng)及功能性成分，同時還避免了輻照、微波和電磁場等加工技術(shù)存在的缺陷，有效保持產(chǎn)品新鮮度、明顯延緩褐變、保證產(chǎn)品質(zhì)量。為了順應(yīng)食品加工技術(shù)飛速發(fā)展的趨勢，許多高校陸續(xù)開設(shè)《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》課程以培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型食品專業(yè)人才。

《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》是食品學院食品科學與工程、營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學、生物與醫(yī)藥以及食品加工與安全等專業(yè)的專業(yè)核心課程之一。該課程主要介紹發(fā)酵工程技術(shù)、酶工程技術(shù)、細胞工程技術(shù)、食品超微粉碎技術(shù)、微膠囊造粒技術(shù)、食品冷凍新技術(shù)、流態(tài)化速凍技術(shù)、食品加熱新技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)、膜分離技術(shù)、超高溫殺菌技術(shù)、超高壓殺菌技術(shù)、食品包裝新技術(shù)和食品質(zhì)構(gòu)調(diào)整新技術(shù)等食品高新技術(shù)的基本原理、特點、方法、設(shè)備組成及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用，要求學生能夠運用現(xiàn)代食品加工技術(shù)的相關(guān)原理和方法進行全周期、全流程的工程設(shè)計和產(chǎn)品開發(fā)，了解影響設(shè)計目標和技術(shù)方案的各種因素，并能在實踐中進行實際應(yīng)用。《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》具有內(nèi)容龐雜、知識點多、知識更新快和實踐性強等特點，因此《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》的教學面臨著如下問題:①較難在有限的學時范圍內(nèi)將所有的食品加工新技術(shù)全面系統(tǒng)講授；②課程僅開設(shè)了理論教學課程，對于學生實際動手操作實踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)較為有限；③日常教學與現(xiàn)代信息技術(shù)的結(jié)合較少。

針對上述問題，本文探討了以培養(yǎng)食品工程復(fù)合型人才為目的的《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》教學改革方法，通過優(yōu)化教學方式、增加實踐項目、創(chuàng)新考核方式對《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》課程開展教學改革，為高校食品專業(yè)建設(shè)和發(fā)展提供一些方向和思路。

一 優(yōu)化教學方式

《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》的教學優(yōu)化在于緊密結(jié)合碩士培養(yǎng)目標，注重通過文獻查閱、案例分享、電子課件匯報、問答討論等手段充分調(diào)動學生的主觀能動性，拓寬其知識視野，加深其對所學理論知識的思考分析和理解運用能力，不斷提高其知識儲備和科研實踐能力。

（一） 問題式專題化教學

《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》是落實培養(yǎng)高層次食品科技人才根本任務(wù)的關(guān)鍵課程，堅持“理論性與實踐性相統(tǒng)一、專有性與多樣性相統(tǒng)一、主導性與主體性相統(tǒng)一、灌輸性和啟發(fā)性相統(tǒng)一”的重要原則。而“問題式專題化教學”的模式正是在堅持上述重要原則的基礎(chǔ)上，將問題引入課堂并啟發(fā)學生思考，再經(jīng)過專題化授課打好理論基礎(chǔ)，實現(xiàn)理論認知和價值內(nèi)化。

該教學模式堅持以問題引入課堂的方式進行教學，將教材的知識點轉(zhuǎn)化為問題，課前布置學習任務(wù)組織學生預(yù)習探索，充分發(fā)揮學生的主體性，重新安排教學內(nèi)容，濃縮成主題，并緊扣學生的疑惑點，通過課前在網(wǎng)絡(luò)學習平臺對學生的答案與疑問進行收集和整理，在課堂上用理論剖析解答問題，回應(yīng)學生的疑惑。這種創(chuàng)新的教學模式，代表了一種全新的教學理念，即由傳統(tǒng)單一的灌輸式轉(zhuǎn)向以學生為中心的師生互動式的教學模式，既深化學生的理論認知，又增進師生之間的交流和情感。在新工科教育背景下研究生應(yīng)具備深度思考的能力和創(chuàng)新意識，這種教學模式重點是引導學生主動學習、培養(yǎng)創(chuàng)新思維，并積極參與到教學過程中。在課堂上，教師和同學采用1:1的課時分配比例，先由教師講解基礎(chǔ)理論知識，解答學生疑惑，后由學生分享專題的相關(guān)案例，如某技術(shù)在食品工程項目中的設(shè)計和應(yīng)用[2]。這種方式可以讓學生在自主解決問題過程中體會事物之間的關(guān)聯(lián)，能夠促使學生更好地掌握新的理論知識，培養(yǎng)學生分析解決問題的能力和科學探究精神。

通過專題示意案例（表1）分享，學生由被動學習轉(zhuǎn)為主動學習，使得學生的演講表達能力、分析總結(jié)能力和演示文稿設(shè)計能力等得到全方位鍛煉和提升。

表1 現(xiàn)代食品加工技術(shù)課程專題示意案例

（二） 打造現(xiàn)代信息技術(shù)賦能的新課堂

近年來，隨著教育技術(shù)發(fā)展得日新月異，如何利用現(xiàn)代信息技術(shù)、新媒體技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)信息資源構(gòu)建立體化的教育模式、改善傳統(tǒng)學科的教學方式，是當前食品專業(yè)課程面臨的主要改革方向。因此，利用現(xiàn)代化信息技術(shù)對食品專業(yè)教學進行改革是目前高校的重要工作，且非常具有現(xiàn)實意義。

首先，電子課件的優(yōu)勢需更好地發(fā)揮出來。《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》電子課件應(yīng)按照教學大綱和培養(yǎng)方案的要求進行制作，從文字、圖片、動畫、視頻等多方面入手突出重點，將重點、難點的內(nèi)容形象化，將食品加工技術(shù)的原理、設(shè)備和應(yīng)用更加便捷地顯示出來，這樣可以將課堂上難以用語言表達清楚的知識內(nèi)容生動形象地表示出來，有效地改善了專業(yè)課程教學內(nèi)容較多學時較少的問題。當教學大綱出現(xiàn)部分變化或增加了學科前沿進展的情況，教師只需要在原先的電子課件上做出相應(yīng)的改動，節(jié)省教師的重復(fù)備課時間。同時，大量的圖片、圖表、視頻和實物插圖輔助教學講解從視覺上增加了教學的直觀性和趣味性，吸引學生的注意力和提高學生的學習興趣，提高理論的可接受性，加深學生對所學知識的理解和記憶。

充分利用新媒體平臺，著力打造三個課堂，即通過網(wǎng)上建課、利用網(wǎng)絡(luò)課程資源的在線課堂和線上線下混合課程的混合式教學課堂，運用“學習通”“知道”等網(wǎng)絡(luò)課堂賦能的傳統(tǒng)課堂。借助互聯(lián)網(wǎng)信息更加開放、多元的特點，增強教學的互動性，使教師與學生在課堂教學中產(chǎn)生更多共鳴，更利于課堂教學的開展。在教學渠道方面，教師通過充分利用新媒體傳播渠道和新媒體平臺，更好地實現(xiàn)對教育資源的收集。例如，現(xiàn)代食品加工技術(shù)在生產(chǎn)上應(yīng)用的短視頻和食品加工技術(shù)等精品課程學習網(wǎng)站，通過這些豐富的資源對學生進行有效引導，使學生能夠進行更加自主地學習和思考，從而提高教學的開放性和包容性。同時，通過新媒體的應(yīng)用，教師可以在教學中積極構(gòu)建新媒體網(wǎng)絡(luò)平臺，將教學內(nèi)容以圖片、視頻的方式呈現(xiàn)給學生，使現(xiàn)代食品加工技術(shù)課程教學內(nèi)容得以立體、生動呈現(xiàn)。在這個過程中，教師可以增加更多的學科發(fā)展前沿動態(tài)，擴大學生的視野，加深學生對教學內(nèi)容的體會和理解，從而使得整個教學活動更具有針對性和前沿性。

（三） 增加雙語教學緊跟學科發(fā)展前沿

雙語教學是指在教學活動中結(jié)合兩種語言授課，這兩種語言其中一種是學生的母語，另一種是學生所學習的目的語（多為英語）。需要明確的是，雙語教學不是外語教學，而是將外語作為一種語言工具用于教學過程[3]。所以雙語教學中的首要任務(wù)是保證學生聽懂學透專業(yè)知識，達到教學大綱規(guī)定的培養(yǎng)目標，而非學習一門外語。雙語教學可提高學生外語實踐運用能力、促進文化交流和推進教育國際接軌進程，是我國培養(yǎng)復(fù)合型人才的必然選擇。

隨著我國食品加工技術(shù)標準逐步向國際標準靠攏，與外界溝通交流的日益頻繁，通過雙語教學使學生緊跟學科發(fā)展前沿并具備一定的國際視野，培養(yǎng)與國際化接軌的、既懂英語又懂技術(shù)的復(fù)合型食品工程人才顯得尤為必要。結(jié)合本校情況，《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》的雙語教學應(yīng)關(guān)注學生發(fā)展需求，聚焦現(xiàn)代食品加工技術(shù)學科發(fā)展前沿的科研問題，可通過文獻分享的方式，讓學生在閱讀英文文獻和在課堂上進行文獻匯報中實現(xiàn)文獻閱讀能力和科研思維能力的同步提升。根據(jù)國際期刊理論維度要求，學生可選擇跟自己研究方向契合的專業(yè)性或綜合性頂級期刊檢索閱讀。文獻的選擇尤為重要，文獻被引用量、被下載量、論文發(fā)表的期刊等這些都是很好的參數(shù)，選取文獻的時間往往越新越好，發(fā)表的時間越新，代表作者所用的數(shù)據(jù)會越新，對當前也會越有參考價值，可更好地掌握其學術(shù)最新研究脈絡(luò)。學生可將閱讀過的文獻通過自己的表達方式，將其中的要點進行整理形成邏輯，并重新在演示文稿中撰寫，融入自己的思考，爭取做到全英文匯報。

二 增加專業(yè)實踐項目

《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》是一門技術(shù)性和實踐性強的食品類專業(yè)課程，除理論課程外，還應(yīng)增加實驗教學和工廠實訓項目配合授課。

（一） 增加實驗項目

實驗教學是培養(yǎng)學生技術(shù)應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)從學生到企業(yè)人才之間“零過渡”的重要手段。加強現(xiàn)代食品加工技術(shù)實驗教學，對鞏固專業(yè)理論知識、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實際操作能力起著十分重要的作用[4]。

根據(jù)學校現(xiàn)有的實驗設(shè)備，設(shè)置部分驗證性實驗，可使學生及時地了解和掌握實際食品加工技術(shù)和主流產(chǎn)品的生產(chǎn)。比如，豆?jié){的傳統(tǒng)磨漿與超微粉碎口感對比、方便米飯的熱風干燥與冷凍干燥復(fù)水性對比運用、果汁的熱殺菌和超高壓殺菌感官對比等驗證性實驗。可加強學生對食品超微粉碎技術(shù)、食品冷凍新技術(shù)和食品殺菌新技術(shù)等理論知識的理解，對于學生牢固掌握基礎(chǔ)知識有一定的效果。

除了驗證性實驗外，還可巧妙地加入設(shè)計性探索實驗。探索性實驗是指假定在不知道實驗結(jié)果的情況下，通過實驗、探索、分析和研究得出結(jié)論，形成科學概念的發(fā)展的一種認知活動[5]。結(jié)合實驗室現(xiàn)有的實驗條件，選擇食品超微粉碎技術(shù)這一章開設(shè)設(shè)計性實驗，指導教師只給出實驗內(nèi)容的框架結(jié)構(gòu)，如掌握巧克力制作工藝，掌握生產(chǎn)時配料粉碎粒徑大小對產(chǎn)品品質(zhì)的影響等，讓學生在不知道實驗工藝流程和參數(shù)的前提下進行探索。設(shè)計性探索實驗留給學生發(fā)揮作用的空間很大，學生在明確了實驗?zāi)康暮罂梢杂械姆攀傅剡M行相關(guān)實驗方案的設(shè)計工作，實驗工藝流程和參數(shù)的確定、實驗過程中遇到問題的分析和解決、實驗結(jié)果的分析討論等都由學生通過查閱文獻、小組討論、教師答疑等方式完成。教師在實驗實施過程中起到的是輔助協(xié)調(diào)作用。在實驗探索結(jié)束后，各實驗小組認真整理實驗數(shù)據(jù)，綜合分析并自評實驗結(jié)果，并對各組的產(chǎn)品進行品嘗、評價、打分，爾后從各小組抽出若干名代表與老師組成評定小組進行綜合評定及打分，評選出優(yōu)秀實驗方案，然后計入實驗成績。最后，教師對學生的實驗設(shè)計方案進行全面總結(jié)，加深學生對本次實驗的理解。設(shè)計性實驗的增加，可將所學知識緊密聯(lián)系起來，具有創(chuàng)新性和實踐性，加深學生對自己設(shè)計的實驗方案的認識和理解，同時也發(fā)揮了學生的創(chuàng)新思維和實踐技能，促進學生的全面發(fā)展。

（二） 增加工廠實訓項目

食品工廠實訓是指實訓者通過在實訓工廠的實踐活動，認識與了解食品工廠所生產(chǎn)產(chǎn)品的特點，掌握有關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、工藝、設(shè)備等方面的知識，將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐能力，感受真實大型食品加工生產(chǎn)工藝的過程[6]。與一般的工業(yè)生產(chǎn)相比，食品工廠加工具有特殊性，如生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多、質(zhì)量要求嚴格、檢測程序復(fù)雜。根據(jù)食品工程專業(yè)培養(yǎng)規(guī)劃，在人才培養(yǎng)上堅持穩(wěn)定規(guī)模、提升質(zhì)量的發(fā)展新思路，突出人才培養(yǎng)復(fù)合應(yīng)用型的定位，積極探索適應(yīng)社會需求和市場緊缺的實踐型人才培養(yǎng)模式，因此增加工廠實訓項目為完成專業(yè)實踐教學工作的重中之重。

食品工廠實訓包括參觀實訓與生產(chǎn)實訓兩種形式，一般由參觀實訓起步，逐步升級為生產(chǎn)實訓，實現(xiàn)從“面”到“點”的轉(zhuǎn)化[7]。參觀實訓是指不直接參與生產(chǎn)過程，通過現(xiàn)場觀摩，讓實訓者了解產(chǎn)品的工藝流程和所用設(shè)備，并對車間的大體布局有一定的了解。參觀實訓所需時間較短，但可達到擴大知識面和開闊視野的目的。生產(chǎn)實訓是指引導學生在工廠實踐中形成對專業(yè)的初步認知，了解和掌握不同種類食品的加工技術(shù)的操作技能、工藝條件控制、設(shè)備的正確使用及生產(chǎn)的組織管理等方面的知識，為將來的專業(yè)課學習奠定良好基礎(chǔ)。但由于現(xiàn)代化食品加工設(shè)備自動化、連續(xù)化程度高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜難懂，學生們在生產(chǎn)實踐過程中難以短時間內(nèi)掌握[8]。在工廠實踐活動中學生沒有機會近距離對大型食品生產(chǎn)加工設(shè)備上手操作和進行拆分，以了解內(nèi)部構(gòu)造和工作原理，致使知識與技能的轉(zhuǎn)化效率低，難以發(fā)現(xiàn)存在的問題，學生獨立思考、解決問題的能力得到不提升，培養(yǎng)的學生難以滿足當前相關(guān)行業(yè)對應(yīng)用型創(chuàng)新人才的需求[9]。而虛擬仿真平臺可以最低成本實現(xiàn)工廠大型綜合實驗需求，成為課程試驗和工廠實踐相銜接的橋梁[10]。

虛擬仿真實驗技術(shù)是隨著多媒體技術(shù)的快速發(fā)展而逐漸成熟和完善的一種信息技術(shù)。虛擬實驗室是在科學研究和實踐創(chuàng)新實驗中采用分布式信息通信技術(shù)實現(xiàn)遠程協(xié)作的一種電子實驗平臺。工廠實踐虛擬仿真平臺以“虛實結(jié)合，能實不虛”的目的，1:1還原真實食品加工工廠生產(chǎn)場景，模擬工廠實習體驗，融合食品加工生產(chǎn)衛(wèi)生規(guī)范、生產(chǎn)加工工藝、儀器設(shè)備工作原理、操作要領(lǐng)、維護方法等知識體系，并設(shè)置基礎(chǔ)試驗和創(chuàng)新設(shè)計的多維度考核模式，形成“課堂教學-課程試驗-虛擬仿真-工廠實踐”虛實結(jié)合，線上線下混合式教學模式，填補實驗室小規(guī)模生產(chǎn)與真實現(xiàn)代化工廠生產(chǎn)的差距，促進理論知識學習與工程實踐能力的轉(zhuǎn)化。

三 考核方式的改革

在《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》的教學過程中，也要注意改革對學生學習效果的考核。課程考核作為課程教學的重要環(huán)節(jié)，既要重視學生課程學習內(nèi)容知識點的掌握，又要注重其分析應(yīng)用和創(chuàng)新能力的評價，把考核作為一種繼續(xù)學習的手段。科學的考核方式有助于調(diào)動學生的課程學習積極性，合理評價學生階段學習的效果，培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。對課程的考核，除了傳統(tǒng)的閉卷考試和開卷考試外，可以適當?shù)脑黾游墨I綜述匯報、研討情況、課程中期檢驗、實驗操作等形式。本文具體將課程考核分為平時成績評定、理論課程考核、專業(yè)實踐考核三個部分，課程考核體系如圖1所示。

圖1 以培養(yǎng)復(fù)合型人才培養(yǎng)為中心的課程考核體系

（一） 平時成績評定

課程考核需從學習過程著手，促使學生養(yǎng)成良好的學習習慣。平時成績評定由線下上課考勤率、研討提問情況、案例分享展示組成，充分重視學生的學習過程，提升學生對課程學習的參與度。學生的到課情況，這一辦法主要是通過傳統(tǒng)的課堂點名，用以作為線下上課考勤的評分依據(jù)。點名次數(shù)一般在 5 次左右，無明顯的規(guī)律可循。到課是學生認真學習的表現(xiàn)之一，可以通過簽到或者隨機點名的方式統(tǒng)計學生的到課情況。學生缺勤的原因有多種，要分別對待：對于事假、病假、公假要求出具學生管理人員開具的假條，否則一律按曠課處理。遲到或早退在某種程度上也是逃課行為，也要處理。具體方案為采用扣分制，扣完為止。研討提問情況，這是指上課過程中是否能正確回答問題。回答問題正確或錯誤反映學生聽課的認真程度，但是不能絕對地以回答問題正確與否作為判斷標準，對于那些認真思考但由于觀點不同而給出不同答案的學生應(yīng)當鼓勵。案例分享展示，是能夠促進團隊學生對課程章節(jié)內(nèi)容的理解，并能夠吸引全班同學認真聽課，開闊老師的視野。該評定標準可以以學生講的PPT的主題是否和老師講的主題一致，是否可以加深對整堂課章節(jié)的掌握，對同學老師的疑惑是否有很好的解答為依據(jù)。各小組案例分享內(nèi)容不同，但教師參與評分時要確保評分標準統(tǒng)一、公正，具體計分細則上還需要在教學實踐中繼續(xù)完善。

（二） 理論課程考核

理論課程考核由撰寫文獻綜述報告、課堂中期檢測、期末的綜合性考試組成，從多方面綜合考核學生對課程各個知識點的掌握程度，提升學生的撰寫能力、語言表達能力、分析探索能力。文獻綜述是指在全面收集和閱讀大量研究論文基礎(chǔ)上，經(jīng)過歸納整理、分析鑒別，對研究成果、遇到的問題和新趨勢進行系統(tǒng)、全面地描述和評述[11]。經(jīng)過課程學習，很多學生對該課程都有一些心得，鼓勵并指導學生將學習心得整理，寫成文獻綜述報告，可極大地提高學生在文獻收集、文獻整理與綜合分析的能力。并且通過撰寫文獻綜述促使教師廣泛、深入實際收集相關(guān)資料，有利于提高教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)，對學生學習與教師全面提高起到雙重功效。課堂中期檢測和期末的綜合性考試都是對學生學習的階段性考核，檢驗學生對理論知識的掌握，應(yīng)該堅決摒棄過去對知識“死記硬背”的考試觀，減少客觀題和記憶性的試題，增加需要學生分析、論證的主觀性應(yīng)用題，實現(xiàn)由知識記憶性考核向應(yīng)用性考核的轉(zhuǎn)變，更應(yīng)激發(fā)學生創(chuàng)新意識、鍛煉知識應(yīng)用能力。

（三） 專業(yè)實踐考核

專業(yè)實踐考核是由驗證性實驗、設(shè)計性實驗操作情況、虛擬仿真實驗平臺實踐操作情況、指導老師評定和實驗報告書寫組成，重點考查學生參與實驗的積極程度和狀態(tài)、對儀器操作技能等能力，考查學生在實驗過程中根據(jù)現(xiàn)實情況選擇分析方法的合理性，方案執(zhí)行的規(guī)范性等情況，通過對教師評分、同學互評和實驗報告的書寫進行綜合評價，從而給出分值。

四 結(jié)語

在應(yīng)用型人才和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的背景下，深入貫徹其“以成果為導向、以學生為中心”的基本理念，實現(xiàn)教學質(zhì)量的不斷提高。本文針對《現(xiàn)代食品加工技術(shù)》教學中存在的不足，從教學方式、實踐內(nèi)容、考核方式三個方向進行系統(tǒng)深入地改革和探索，力求不斷提高教學質(zhì)量，努力培養(yǎng)學生主動學習的能力，使學生具備能在實際復(fù)雜的食品加工環(huán)境中分析和解決問題的綜合能力，滿足新時代食品加工技術(shù)應(yīng)用人才的需求，提高學生的專業(yè)競爭力和社會適應(yīng)力。