面向21世纪《粮食工程》课程教学体系和教学模式的创新

王彤　刘天一　于殿宇

摘要：在21世纪，传统的注入式教学模式已经无法满足高速发展的知识经济的要求。鉴于此，阐述传统式教学的弊端，并引入“新工科”背景，通过重构教学体系，改变教学方式、教学环境、充分利用现代化教学资源，优化改革实践教学、完善考核制度等方式，来激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力、实践动手能力、观察能力、分析及解决问题的能力，从而提高教学质量，推动高等院校现代粮食工程学科建设。

关键词：“新工科”;本科院校;粮食工程;教学改革;教学实践

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1001-7836（2019）05-0052-03

在21世纪知识经济蓬勃发展的新形势下，我国传统的高等工程教育在很大程度上已不能适应新经济的发展需求，迫切需要采用新技术建设和发展一批新兴工科，或改造和升级一批传统工科[1]。结合国际高等工程教育改革的新动向和国内高等工程教育改革的现实基础，“新工科”建设使高校可以自主办学，发展特色，抓住机遇，从而大幅提升学生个体的综合素质和跨界整合能力。

粮食是人类的主要食物来源，同时我国也是粮食加工生产大国。“粮食工程”课程的建设情况直接影响到我国下一代对粮食方向专业知识的掌握。2013年1月，李克强总理在考察国家粮食科学研究院时提出，要做好“广积粮、积好粮、好积粮”三篇文章，这对我国粮食行业发展提出了产业、技术、政策、人才的一体化创新的要求[2]。2018年9月25日，习近平总书记到黑龙江农垦建三江管理局考察粮食生产和收获情况。他强调，中国人的饭碗任何时候都要牢牢端在自己的手上，即“中国粮食，中国饭碗”。在此期间，总书记还提出：“农业要振兴，就要插上科技的翅膀。”因此，粮食行业急需技术创新，“粮食工程”教学体系和教学模式的创新同样刻不容缓[3]。

粮食工程是为培养适应社会主义现代化建设需要的，德智体等全面发展的，具备粮食安全生产、产品分析检验、粮食质量管理、粮食贮藏加工设计和参与粮油国际贸易等方面能力，具有较强理论能力和实践能力的高级工程技术人才和管理人才而设置的[4]。在“新工科”背景下，粮食工程的开展有利于推动现有工科专业的改革创新，构建新兴工科和传统工科相结合的学科专业“新结构”，探索实施工程教育人才培养的“新模式”，打造具有国际竞争力的工程教育“新质量”，建立完善中国特色工程教育的“新体系”，对我国实现从工程教育大国走向工程教育强国有重大意义。

一、“粮食工程”专业课程教学现状

（一）课程内容及教学方法单一

目前，我国大部分高校“粮食工程”专业课程存在课程理论多、抽象性强等特点，导致大部分学生感到枯燥难学，缺乏学习的积极性和主动性[5]。课程内容较多，涵盖面较大，现阶段的教学内容无法完全涵盖粮食专业课程的全部内容;教师的教学方法过于单一，课堂“填鸭式”的教学方法使课堂缺少互动、枯燥无趣，学生的听课效率较低，因此导致在课程结束后许多学生仍然对理论知识的一些基本概念和内容十分模糊，知识的学习和掌握不理想。

（二）教学环境落后

近年来，工科类技术的发展和应用极大地推动了我国工业的发展和进步。大量应用高新技术渐渐地成为工业加工的主体趋势，因而现代工业社会迫切需求大批在专业知识和工业技能方面都兼备的新型技术人才。然而当今仍有很多高校局限于书本知识，利用黑板板书与学生面对面地传授知识，教学器材、教学环境过于落后，在很大程度上限制了学生的想象力与发挥的空间，使得学生很难迅速理解和掌握所学的课程，从而缺乏对这门学科的学习兴趣，不利于学生解决实际问题和动手操作能力的培养。

（三）实践培养不足

“粮食工程”专业课程内容涵盖较广，原理复杂，由于目前我国高校对实践教学的重要性认识不夠，加上实践教学投资较大、不利于管理等原因，我国高校教育还滞留在培养理论性人才的层面上。前期主要以其他基础课程为主，而粮食工程等专业课程则安排在后两年，使得时间不充足导致学生的知识面仅限于书本，理论与实践的结合不充分。并且即使很多院校开始重视实践基地的建设，也很难做到与实际社会生产相接轨，使得学生难以将所学的知识应用于实际生产中。此外，高校开设的实习课程绝大多数都停留在观摩的层面，并不能参与实际的生产实践，即使在实验课上，也只是以小组的形式进行实验操作，并且实验内容也只是简单地进行一些验证性试验，实际动手操作的机会较少，使得学生在毕业后缺少实际操作能力，不善于解决当代工厂所遇到的实际问题，不能很好地融入社会中。

（四）成绩考核制度不健全

考核制度的健全与否会在很大程度上影响学生对课程的重视程度[6]。目前大部分高校的考核制度都存在着以下几个问题：首先，随着时代的不断进步，很多高校都存在着学生人数多、教师较少的情况，这导致教师没有足够的时间和精力，只能将考核制度简化，使得学生不会将过多的精力放在该门学科上，最终只能学到有限的知识。其次，考核制度单一，考核标准不完善。很多考核结果选用优秀、良好、合格、不合格的等级考核制度，没有具体分数，无法很好地体现学生的学习成果。最后，相关专业课的实验课程都是以实验报告的形式来进行考核的，而单一的实验报告无法检验一个学生是否真正掌握了该门课程的相关实验操作。

二、“粮食工程”专业课程教学改革方法

（一）重构课程的内容体系，丰富教学内容

在“新工科”背景下，课程内容体系的改革是十分必要的。重构课程的内容体系，可以增加学生的专业知识储备，强化学生的专业能力。根据目前学科最新研究成果，制定相应的课程内容[7]。例如，在谷物加工课程中，以往教师制定教学内容都是以米制品、面制品以及粮油加工副产品为主要内容，无法全面地体现出谷物加工课程所涵盖的全部内容。因此，建议将课程内容调整为以稻谷制米及米制品加工，小麦制粉及面制品加工，玉米加工以及其他杂粮加工的四大体系为主要的教学方向，使粮食工程教学体系更加完善。

（二）改变教学方式，激发学生积极性

现阶段大部分课堂教学方式都是以教师讲述为主，这种教学方式过于死板，很少去考虑不同学生的接受能力，在很大程度上限制了学生的思考，长此以往，则会导致很多学生懒于思考。因此，在“新工科”背景下的教学方法，应该让学生成为课程的主导者，自主学习、自主思考，而教师则是辅助者，为学生引导方向，对学生进行启发式提问，不断提出开放性问题，让学生参与到课堂活动中来，从而引发学生对这门课程的兴趣[8]。由于每个学生的接受能力不同，教师需要让每一个学生都能按照自己的学习认知程度进行课堂学习，还要善于和乐于发现每个学生的特长，科学地分析学生在学习中的优势与劣势，关注学生的学习状态，相比于“填鸭式”的教学方式，这样的课堂会更加受学生欢迎，课堂氛围较好，学生们的积极性也会有很大的提升。

（三）利用现代化资源，改善教学环境

近几年，很多现代化资源被引入到课堂中，如多媒体教学，通过电脑、投影仪等设备，将教师的教学内容呈现给学生，代替了传统的板书，不再需要教师利用上课时间书写板书，省时省力，同时，多媒体教学可以将教学内容中涉及的事物、情景、过程生动形象地再现于课堂，使课堂氛围更加生动活泼，学生们的积极性也大大提高。此外，仿真模拟技术作为一种新兴的教学手段，正逐步应用到高校的教学中[9]。

1.提高学生参与度与主动性

仿真模拟技术是将仿真技术与虚拟现实技术相结合的技术手段，是一类综合性较强的仿真技术，主要由计算机硬件、软件以及各种传感器构成的三维信息的人工环境[10]。例如，在对粮食贮藏环境中的气體的分析和测定这一内容进行讲解时，按照传统的教学方式，教师对检测装置及原理进行讲解，时间较长，且课程比较乏味，导致学生在课堂上的注意力下降，不能很好地理解教学内容。利用仿真模拟技术可以将工厂搬进课堂，让学生身临其境地感受工厂中每个设备的具体单元操作，可以激发学生对课程的学习兴趣，使学生真实地成为生产线的工作人员，主动积极参与并讨论分析在模拟过程中遇到的困难和问题，以此提高了学生主动思考的能力，调动了学习的主动性、积极性。除此之外，让学生熟知每个工艺的流程，将仿真系统与课堂上所学的知识点相结合，再结合启发式的教学模式，让学生对实际的工厂运作有所掌握。当学生日后走进工厂时，对设备操作有一定的了解和掌握，提高了实际操作能力与实际解决问题的能力，有效避免了传统教学中所遇到的问题。

2.改善课堂教学效果

随着多媒体等现代化教学资源的利用，课堂教学效果得到了一定的改善，但仍存在一些问题。如，在课程教学过程中，教师会要求学生通过记笔记的方式来对课程内容进行总结和记忆，方便学生对该门课程的复习和巩固。但是这种方式花费的时间较长，记录量大，使得学生对课堂的热情普遍降低，知识点掌握不扎实。而且大量的抄记过程会使学生只局限于机械的记录，限制了学生的思考，使得学生很难将所学的知识形成一个完整的知识体系。而通过技术仿真系统形成的教学体系，有利于学生理解并记忆各个单元的原理、流程、操作要点及控制参数。可以使学生深入地掌握理论知识，提高学生的分析和操作能力，而且教师和学生都能轻松地完成课程内容，达到良好的教学效果。

（四）理论与实践相结合，增加学生竞争力

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”目前学生大部分接受到的教育都是通过书本和教师传授的知识，很少会有实际操作的机会，因此普遍实际应用能力较差。所以“新工科”的教学模式应该更加注重实践操作，将理论与实践相结合。首先，高校应该充分利用校内及企业的各项优质资源，为学生提供更多更好的实践活动，多组织学生到工厂企业等进行实地参观实习，了解粮油加工的现有水平及各种设备的操作方法，促进学生对工艺设备的理解与掌握。这不仅会增强学生的实践能力，也可以提高他们对实际生产过程中遇到问题时的反应能力。第二，高校应加快推进实践基地的建设，加大投资建设力度，建成集实践、科研及技术应用于一体的产学研创新实践基地，着重培养学生的实践创新能力。第三，高校应更多地组织开展科技创新等实践活动，例如科技发明竞赛、开放性实验等，为培养学生的实践创新能力提供一个平台，并大力倡导学生参加各项科技创新活动，对获得奖项的学生给予表彰及相应的奖励，激发学生的兴趣和积极性，鼓励学生进行自我探究及探索，以培养和提高学生的团队协作及实践创新能力。第四，在建设实践基地的同时，高校应加强对已有教学设备的有效使用。近几年，大部分高校对实验课的开展不够重视，由于大学生人数的不断增加，现阶段实验课主要采用分组实验的模式，几个人组成一组，共同完成一个实验内容，这在很大程度上限制了学生的实验操作能力和独立思考能力。因此，在实验设备充足的条件下，应加强对已有设备的使用，保证每个实验能由每个学生独立完成。同时，也应适当增加实验课的课时量，并完善实验考核制度，通过强制的手段让学生体会到实践的重要性，从而更加注重自身实践能力的培养，增强学生的实际操作能力，更好地将学到的知识进行实际检验，查缺补漏，使学生在未来工作中更具有竞争优势[11]。

（五）完善考核制度，提高学生的重视程度

科学地设计和完善成绩考核制度对学生完成课程的质量有很好的促进作用[12]，既可以提高学生的实验技能，并且也有利于学生养成严于律己、实事求是的科学态度。课程考核应包括平时成绩和期末考试成绩，其中平时成绩应包括考勤、课堂表现、回答问题等情况。教师还可以采用定期组织小组讨论、进行实际模拟等方法对学生进行考核，增加学生对课程的参与度，培养学生的表达能力和解决问题的能力。期末考试成绩以闭卷考试为主，且考试成绩应选用具体分数来体现而不是简单的等级考核制度，从而让学生有效地对所学的知识点进行记忆和巩固。关于实验课考核方面，应在提交实验报告的基础上，增加实验操作考核，让学生更加重视自身实践操作能力的培养。此外，还应杜绝学生数据拼凑、造假、抄袭等现象的发生，端正学风、考风，从而提高高等院校的教学质量。

三、結束语

在“新工科”背景下，《粮食工程》课程教学应该更加注重改变教学方式、重构课程的内容体系、丰富教学内容，利用现代化资源、仿真模拟技术将工厂搬进课堂，完善成绩考核制度，在理论知识的基础上，加强实践教学。着重培养学生的工程观念、创新能力、实践动手能力、观察能力、分析和解决实际问题的能力，从而提高教学质量及学生的专业素养，做好高等院校教改工作，推动现代粮食工程学科的建设和发展。

参考文献：

[1]张海生.“新工科”建设的背景、价值向度与预期效果[J].湖北社会科学，2017（9）：167—173.

[2]裴斐，方勇，杨文建，等.粮食工程专业“能力+平台”教学体系构建的探索与实践——以南京财经大学为例[J].安徽农学通报，2016，22（13）：157—159.

[3]翟爱华，李丹，刘远洋.粮食工程专业学生综合素质能力培养体系的建设[J].农产品加工，2015（13）：82—83.

[4]李良，肖志刚，于殿宇.粮食工程专业本科生实践教学调查研究[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2012（6）：10—11.

[5]彭元怀，李程鹏，王胜.食品工程原理课程教学改革研究[J].湛江师范学院学报，2016，37（6）：164—166.

[6]任海伟，赵拓，赵萍，等.工程教育背景下的《食品工厂设计课程设计》教学改革与探索[J].粮油加工：电子版，2015（11）：68—71.

[7]陈星源.粮食工程专业谷物加工工艺学课程教学的改革与创新研究[J].农家参谋，2018（6）：160.

[8]孙丽雪，李相昕，刘天一.高等院校工科类研究生创新能力培养的研究[J].黑龙江教育学院学报，2015（10）：15—17.

[9]齐晓芬，王玉琦，于殿宇.工科类研究生课程教学体系的研究[J].黑龙江教育学院学报，2017（4）：34—36.

[10]张建武，孔红菊.虚拟现实技术在实践实训教学中的应用[J].电化教育研究，2010（4）：109—112.

[11]李俊，张青，任悦.本科高等院校工科专业实践教学优化改革[J].黑龙江教育学院学报，2016，35（7）：57—59.

[12]纪俊敏，魏安池，刘玉兰.《食品工程原理课程设计》教学改革研究与实践[J].广州化工，2014，42（1）：128—129.

Innovation of Teaching System and Teaching Model for Food Engineering Course in the 21st Century

WANG Tong， LIU Tian-yi， YU Dian-yu

（College of Food Science， Northeast Agricultural University， Harbin 150030， China）

Abstract：In the 21st century， the traditional infusion teaching mode can no longer meet the rapid development of knowledge economy. Therefore， this paper expounds the drawbacks of traditional teaching and introduces the background of “new engineering”. By reconstructing teaching system， changing the teaching mode as well as teaching environment and fully utilize modern teaching resources， optimizing reform practice teaching， improving assessment system， etc.， we can stimulate students' interest in learning， and cultivate students' innovation ability， practical ability， observation ability， analysis ability and problem solving ability so as to improve the quality of teaching and promote the construction of modern food engineering disciplines in colleges and universities.

Key words：“new engineering”; undergraduate college; food engineering; teaching reform; teaching practice