“食品工程原理”课程思政探索与实践

2021-03-30赵武奇高贵田张清安宋树杰

现代面粉工业 2021年1期

赵武奇高贵田张清安宋树杰

（陕西师范大学食品工程与营养科学学院，西安 710062）

教育的根本任务是“立德树人”。十八大以来，习近平总书记十分重视高校的思想政治工作，多次强调要把立德树人作为中心环节贯穿到教育教学工作的全过程，实现全程育人、全方位育人[1]。新时代高校要做好立德树人教育工作，必须把握时代脉搏和国家发展之需，了解大学生这一特殊群体的特性，牢固树立育人为本、德育为先、能力为重、全面发展的育人观[2]。将思政元素渗透到各类专业基础课程的教学改革中是实现高等教育立德树人的必然要求，对当代大学生树立正确的人生观和价值观，建设文化自信、理论自信、道路自信和制度自信的中国特色社会主义具有重要意义[3]。理工科院校及其专业课教师应坚持“三全育人”的基本原则，对各个学科专业课程中所包含的思政元素开展广泛深入的挖掘，在教育教学的全过程中融入积极健康的思想价值观念，使课程思政与思政课程相辅相成，发挥各个课程的育人功能[4]。

目前，在专业课中融入课程思政教育已成为各高校进行思想政治教育的重要抓手。各高校对“课程思政”在立德树人、教书育人中的作用进行了广泛的探讨和积极的实践，并取得了有益的经验。以政治性引领专业性并融汇于专业教育中以实现社会主义高校的育人目标，成为“课程思政”的崇高使命[5]。课程思政就是要在教学活动中围绕教学任务和目标，立足于课程，落实教育立德树人的根本任务，在教学的过程中合理的渗透德育元素[6]，在传道授业解惑的同时不仅要增强学生的专业认同感，提高学生专业技能，更要培养学生的职业素养[7]，从而实现学生的全面发展，以良好的“德育”基础步入社会、进入工作、开展科学研究。

“食品工程原理”是食品科学与工程专业的一门专业必修课，更应为思想政治教育贡献力量，提升学生的思想政治水平，在课堂教学各环节加入思想政治教育元素，使思政教育与专业教育携手前进，达到知识传授、能力培养、价值塑造三位一体的教学目标。因此，如何在“食品工程原理”教学全过程贯彻落实思想政治教育，实现思政元素与专业知识的协同前进，以培养又红又专的社会主义建设者和接班人是课程教学改革的难点。

1 “食品工程原理”课程实施课程思政的必要性

“食品工程原理”是食品科学与工程专业的一门必修课，是将实验室科研成果转入工业化生产的基础理论课程，是一门具有实践性与工程性的应用基础课程。此课程着眼于培养食品科学与工程专业学生的工程思维、分析和解决工程问题的工程素质和工程能力。随着学科的发展，食品科学与工程专业已发展为一门跨学科的综合性专业，旨在培养熟练掌握化学、生物学、食品工程和食品技术知识，并且具备能在食品领域从事食品检验和品质控制、食品生产技术管理、工程设计、产品开发、食品安全、科学研究等工作能力的复合型高级工程技术人才[8]。培养的学生具备良好的工程创新能力和实践能力，毕业后可从事食品相关行业的科学研究、产品开发、品质控制、经营管理和市场营销等工作；也可参加公务员考试到国家机关、商检、海关、环保、食品安全管理、知识产权保护等政府和事业单位从事行政监管工作。这些岗位不仅需要从业者具有扎实的食品专业理论知识和娴熟的操作技能，还要有较高的综合素质和高尚的思想品德。因此对“食品工程原理”课程的培养提出了更高要求。

目前，我国大学生普遍具有健康的社会责任意识，但当今世界发展变化较快，在经济全球化，社会信息化和文化多样化的背景下，大学生的个人主义意识、享乐意识和权利观念等思想也逐渐显露[9]，存在着以自我为中心，缺乏团队意识和社会责任感的问题。

正确世界观、人生观、价值观的引导对大学生成长成才和全面发展具有重要意义。大学阶段是形成世界观、人生观和价值观最关键的时期，引导大学生树立正确的“三观”是高校与教师最重要的任务之一[10]。因此，在“食品工程原理”教学中融入思政元素十分重要，在传授专业知识的同时，有意识地提高学生的思想道德品质，改变以往教学中重智轻德的现象。将爱国主义精神、辩证唯物主义观点、严谨认真的工作作风、科学求真的职业素养、合作意识和团队精神及绿色发展的理念等思政元素巧妙地融入教学中，在讲授知识的同时以较高思想政治素养和高尚的道德情操对大学生进行潜移默化的影响，在锻炼操作技能的同时，引导大学生践行和弘扬社会主义核心价值观，构建阳光心态，积极面对人生、友善面对他人、乐观面对生活[11]，以满足新时代对人才素质的要求。

2 “食品工程原理”课程实施课程思政的可行性

“食品工程原理”运用数学、物理和食品科学等基础知识，分析和凝练食品生产中各种单元操作过程基本原理、典型设备结构、性能与操作原理；研究单元操作及其典型设备的计算方法；通过分析影响各种单元操作的因素，探索适宜的操作条件，强化过程的方向及改进设备的途径。“食品工程原理”中的单元操作均为物理加工过程，遵循“三传”理论（动量传递、热量传递和质量传递）)。“三传”理论是自然界的普遍规律，蕴含着丰富而深刻的哲学原理和辩证唯物主义理论，通过对“三传”理论的学习可提升学生的逻辑思维能力、创新能力和正确认识客观事物的能力，树立正确的人生观和世界观。这些对学生的学习、工作及日常行为具有重要的影响。

“食品工程原理”属于应用学科，课程教学重点在于培养学生工程思维能力和食品科学素养，课程具有较强的实践性质。教学中有效地渗透思想政治教育能够使食品专业学生的社会实践更具科学性和可靠性，有利于促进学生树立正确的学习习惯，端正学习态度，合理科学规划职业生涯，提高职业道德水准和工作责任意识，为以后走向工作岗位，严格要求自己，实现个人价值，更好地服务于社会奠定基础。“食品工程原理”的任课教师不仅要向学生传授专业知识，还要用自身的人格魅力和严谨认真的科研精神影响学生，发挥榜样的力量，对学生在精神层面产生潜移默化的作用效果，使学生保持积极向上的生活态度，树立正确的世界观和人生观。

3 “食品工程原理”教学中渗透“课程思政”元素的路径

3.1 提高任课教师的政治素养和文化素养，树立以德育人理念

任课教师是教学活动的主导者，其自身的政治素养、文化素养和人格魅力直接影响所从事的教育活动的质量，对大学生思想道德情操的提升具有重要意义。教师不仅需要具备良好的专业基础，还需要练就过硬的育人本领，掌握高超的育人艺术，灵活运用育人方法，把握良好的育人时机。

3.1.1 转变教师教育理念，强化专业课程的“思政”意识，提升育德效果

专业课教学内容为课程思政提供了广阔的背景和深厚的学科基础，赋予思想政治教育坚实的科学力量[13]。专业课程和思政课程是同向同行的课程体系，对培养符合国家发展要求的合格专业人才具有重要作用。任课教师要改变“重智育轻德育”“重知识传授及能力培养轻价值引领”的现象，扭转专业教师“只教书不育人”的弊端，培养出具有爱国情怀、价值观正确、职业道德高尚的食品科学专业人才。

3.1.2 提高专业任课教师的育德能力

任课教师不仅要精通本学科的专业知识和技能，还要深入理解马克思主义的基本立场、观点和方法，加强教育理论知识的学习，深入理解和把握思政教育的内涵与意义，掌握人才培养的基本教育理念、思想政治教育规律和思想政治工作技巧。

3.1.3 专业任课教师必须精通专业知识

专业课教师必须熟练掌握食品加工的基本理论，并且要与时俱进，不断拓展自身的知识储备，及时了解食品加工的最新前沿发展动态。只有具备夯实专业知识的教师，才可以胜任教育这项工作，才能为思政教育的实施提供保障。

3.1.4 创新教学方法，加强课堂管理

任课教师要积极接受现代先进教育理念，熟练运用各类教育教学方式方法，创新课堂教学模式，将课程思政的内容渗透到教学环节，实现思想政治教育和专业教学内容的有机融合，使学生在学习知识技能的同时润物无声地提高思想道德修养，真正落实教书育人责任，实现“三全育人”的目的。

3.2 “食品工程原理”课程可以挖掘的思政元素

3.2.1 培养学生的爱国主义精神、民族自豪感和自信心

爱国主义是中华民族的光荣传统，是社会主义核心价值观的重要内容之一。虽然科学无国界，但科学家们都有自己的祖国。在“食品工程原理”课程教学中，要注重培养学生的爱国主义精神、民族自豪感和自信心。

在“食品工程原理”课程绪论中介绍中国科学院资深院士时钧先生。时钧先生是我国化学工程专业的创导者和开拓者，官职、金钱和个人荣誉对于他来说就如同浮云一般，但为国为民的奉献精神对其来讲却是重如泰山的人生信念。抗战爆发后，他放弃了优渥的生活待遇，不计个人得失，毅然携妻带子投身于祖国的救亡运动。在讲连续性方程和流体流动阻力时，引入大禹治水的典故。在4000 多年前，大禹认真研究和测量了山地尺寸后，采取拓宽峡口的方法，让洪水能更快地通过，这与课程教学中连续性方程的原理不谋而合，即流速与流通截面积成反比关系，流通截面积越大，流速越小。在讲述流体流动状态时将唐代诗人王维的诗句“大漠孤烟直”，李白的诗句“飞流直下三千尺”引入。讲摩擦系数的经验公式时介绍我国化学工程专家顾毓珍先生，20 世纪30 年代，顾毓珍先生在美国麻省理工学院攻读博士学位期间，深入研究摩擦系数和直管相对粗糙度与雷诺数之间的经验方程，称之为“顾氏公式”，得到国际学术界的公认。此公式理论基础可靠，便于实际应用，是中国科学家早期在化学工程学科领域的贡献之一。顾毓珍先生获博士学位后立即回国报效国家。讲述蒸馏塔、蒸发器装置时介绍苏元复先生，苏元复先生作为我国化学工程学家、教育家，中国化学工程学科的奠基人之一，1941 年在极其困难的条件下，辗转千里运送蒸馏塔、蒸发器等设备，成功建造出当时国内唯一的化工实验室。讲授流体流动时介绍中国现代科学家周培源、钱学森。周培源院士是中国近代理论物理的奠基人，在流体力学湍流理论方面做出重大贡献。钱学森被誉为“中国导弹之父”，仅28 岁便成为闻名世界的空气动力学家。通过这些，激发学生追求科学的志趣，增强学生的民族自豪感和自信心，激励其努力学习，报效祖国，为中华民族复兴而奋斗的伟大使命。

3.2.2 激发学生对食品工业的使命感和责任担当

“食品工程原理”是讲授食品加工过程中各种工程概念和单元操作的一门课，将这些单元操作的基本原理、典型设备和工程计算方法搞清，就不难掌握数以千计的具体食品加工工艺。该课程直接为食品工业服务。民以食为天，食品工业是关系国计民生的生命工业，目前已成为我国国民经济重要的支柱性产业，对提高人民生活水平、带动农业发展、实现工业强国具有重要意义。虽然中国食品工业已经取得了很大的进步，但也存在产业竞争力弱、行业标准体系和质量控制体系不完善，管理机构庞杂，食品质量不容乐观、结构不合理，高附加值产品比例低等问题[14]。随着国际环境的复杂多变，为了确保始终把中国人的饭碗端在自己手上，为大众提供安全、营养、健康的食品成为食品专业人才义不容辞的责任，以此激发学生对食品工业的使命感和责任担当。

在讲授传热教学内容时介绍微波加热、远红外线加热、射频加热及欧姆加热等新技术的原理及应用；讲授干燥、萃取时分别介绍真空冷冻干燥技术和超临界CO2萃取技术的研究现状。在拓展学生知识面的同时，让学生意识到科技与农业的有机融合对提升食品品质的重要作用。

随着食品工业的发展，一些新的食品物理加工技术运用而生，在相应章节分别介绍非热加工技术（超高压加工技术、高压脉冲电场杀菌技术及超声波处理技术）、超微粉碎技术、无损检测技术和食品3D打印技术，激发学生的探知欲，让学生体会食品行业充满激情和希望，增强专业认同感和社会责任感，并努力使其成为社会发展需要的高层次研究型食品科技人才。

3.2.3 融入辩证唯物主义观点，提高学生解决及分析问题的能力

唯物辩证法的世界观和方法论是正确地全面认识社会和自然界的最重要的方法，了解掌握这种方法对学生的学习及以后的工作均具有重要的指导作用。“食品工程原理”中蕴含着十分丰富的辩证唯物主义素材。

“食品工程原理”讲授的单元操作不是某一具体的物理过程，而是从具体的物理加工中抽提出具有共同理论基础、相同平衡和动力学等规律后形成的抽象单元操作，体现着一般与个别的辩证关系。一般和个别是对立统一的辩证关系，个别指客观事物的现象、属性、联系中独特的、区别于他事物的方面、因素，它同单一、个性具有共同含义；一般指客观事物的现象、属性、联系中共同的方面、因素，由各种单独事物所构成的“类”，它同共性、普遍完全一致。认识都是由感性到理性，由“个别—一般—个别”循环往复的过程。在不断透过现象分析本质，找出共性，凝练理论，用理论指导实践，解决实际问题，并用实中检验理论或完善理论，最后又应用于实践，周而复始，不断提升形成的。

在研究流体流动时为了摆脱复杂的分子流体力学影响，认为流体是由无数微团组成的连续介质。此假设是流体流动理论建立的基础，体现着主要矛盾与次要矛盾的辩证关系。流体流动机械能衡算式及过滤方程式等的推导过程中也渗透着这种辩证关系。虽然自然界物质多样化，运动错综复杂，但要推动事物的发展，抓住事物的规律，主要要解决主要矛盾，舍弃次要矛盾，从而简明扼要地揭示问题的本质，有效地反映自然界的规律。因此在处理食品生产问题时，要善于抓住重点，集中精力解决主要矛盾。

在进行雷诺演示实验时渗透质量互变规律，实验过程中一些学生认为流体管内成波浪形细线，并且不规则地波动的流动属于新的一种流动状态。其实成波浪形细线、不规则地波动与在管内沿轴线方向成一条直线的流动本质上一样，在层与层之间没有流动，量变还未达到质变。学生在实验过程中，切实感受到了事物的发展变化规律—由量变到质变再到新的量变的质与量的转变过程。

在讲解空气的湿球温度及干燥必要条件时渗透现象与本质的辩证关系。从表面上看，空气的湿球温度是温度计表面湿纱布的温度，但经过分析，这个温度由湿空气的性质决定；从表面上看，温度越高，干燥速率越快，便得出了温度是干燥的必要条件这一错误论断，经过仔细分析，被干燥物料表面水汽的压力大于干燥介质中水汽的分压才是干燥的必要条件。要透过现象看本质，本质是事物的内部联系，决定事物性质和发展趋向，是事物现象的内部根据，是深藏的，相对稳定的，现象是事物的外部联系，是本质在各方面的外部表现，是表面的，丰富多彩的。现象是可以直接认识的，本质则只能间接地被认识。

“食品工程原理”中的公式分成数学模型方程和经验方程两大类，不论是哪一类方程都需要经过实验的验证才能被大众认可，让学生切身体会“实践是检验真理的唯一标准”的唯物主义认识论。

将辩证唯物主义的哲学观点渗透到“食品工程原理”的教学中不仅有利于学生对知识的理解、掌握，而且还能培养学生辩证思维能力，促进其自主学习，用科学的世界观和方法论去分析问题、解决问题，提高学生的科学素质，实现教书育人的高度统一。

3.2.4 培养学生严谨认真的工作作风和团队合作精神

试差法是“食品工程原理”中常用的计算方法，在管路计算、沉降速度、吸收、精馏及传热过程等单元操作都有使用。试差法通过重复不断的探索，循序渐进直到获得最接近理想的结果。这可同时培养学生不断追求、勇于探索的精神，抗挫能力及工匠精神；在推导流体流动机械能衡算式时，先进行合理简化，建立理想的物理模型，导出伯努利方程式，然后通过实验，在分析伯努利方程式不能解释实验结果原因的基础上对伯努利方程式进行修订，得出实际流体流动机械能衡算式，让学生理解工程问题的一种解决思路，体会从“特殊”到“一般”的思维历程，体会物理过程的严密性和逻辑性，正确认识客观世界，培养学生严谨的科学精神。在“食品工程原理”实验中要求学生对实验操作、读数、查表及数据处理等环节都要认真严谨，因为任何一个细节的疏漏，都会影响实验结果，导致实验错误。培养学生严谨的实验态度、尊重科学，尊重事实的工作作风。“食品工程原理”教学中也进行了教育信息化条件下课程的教学改革，如基于思维型的翻转课堂教学模式、PBL 教学模式及实验课CDIO 教学模式等。以团队协作的形式完成任务，在提高学生运用知识和经验分析、研究和解决实际问题能力的同时，培养学生的交流沟通能力、工程实践能力，团队协作能力和团队精神。

3.2.5 培养学生绿色发展的理念

十八大以来，习近平总书记在多个重要场合对绿色发展理念进行了系列阐述，反复强调生态文明建设和绿色发展的重要性，提出了著名的“绿水青山就是金山银山”的重要论断。党的十九大报告明确了“绿色发展，建设人与自然和谐共生的现代化”定位[15]。“食品工程原理”是一门实践性较强的课程，非常有必要进行绿色发展理念的课程思政。

讲授旋风分离器的结构及工作原理后，介绍旋风分离器在气力输送及流化床干燥等系统中的应用，即保证了产品的清洁度，又避免了环境污染；讲授间壁式换热器和蒸发器的结构及工作原理后，介绍喷雾干燥余热回收及利用系统、蒸发器余热回收及利用系统、洗瓶废水中的热回收装置、冷库废热回收利用装置，掌握节能方法的同时，加深学生对节能及绿色发展理念的理解，使工作以后能更好地将所学的理论知识应用于实际工业生产。

学生在学习食品加工单元操作基本理论的同时，也能够学习绿色发展理念，并将两者有机地融为一体。学生在走上工作岗位后，在利用自己专业技能的同时，能自觉践行绿色发展理念，为“中国梦”贡献自己的力量。