新工科背景下甘蔗制糖工艺学课程教学改革探究*

陈 永，谭义秋，黄莹莹

(广西民族师范学院化学与生物工程学院，广西 崇左 532200)

当前，国际国内竞争环境日趋激烈，广西乃至中国的糖业发展机遇与挑战并存。崇左市的制糖产业经过多年的结构调整和产业改造，已经进入新的发展时期，虽然在国内具有一定优势，但与国际制糖业的先进水平相比仍有一定的劣势，如产业集群能力不足、科技支撑力度不够、营销理念落后、管理水平参差不齐等。促进崇左市制糖化工产业发展的关键是人才，而目前崇左制糖化工人才匮乏，动力不足，无论是制糖化工人才的数量和质量情况均不容乐观。在数量上制糖企业员工年龄结构失衡，高学历有文化的年轻一代扎根制糖企业的越来越少，在质量上高校教育培养出的通识型、理论型、宏观型的人才偏多，而技能型、操作型、专业型的人才偏少。而崇左市的制糖产业仍然没有形成完善的人才培养机制，一方面，现代科技的日新月异和迅猛发展，急需有知识有文化懂技能知操作的复合型人才，另一方面，科技兴农的的战略任重而道远，对于制糖化工人才又具有迫切的需要。人才的数量、质量对制糖产业的发展速度、效能和规模有着决定性的作用。充分调动学校资源，开展甘蔗制糖工艺学课程改革和创新实践研究，发挥人才的积极性和创造性，对于产业的良性发展具有重要的意义。

甘蔗制糖工艺学课程是一门主要讲授以甘蔗为原料生产蔗糖产品整个生产过程中各个单元操作的原理和工艺技术的课程，是我校化学工程与工艺、化学(师范类方向)、食品科学与工程等专业选修的专业课程，它与现代制糖化学与工艺学、制糖技术装备、制糖工业分析等课程相互衔接，共同完成制糖工程专业教学。目前，国内一流本科课程的建设已蓬勃兴起，而崇左市蔗糖优势支柱产业的兴起和快速发展，要求急需培养紧缺制糖化工人才[1-2]。因此，为了适应崇左市制糖产业的快速发展和结构调整对人才的需求，必须对人才培养的内容、教学模式、实践方式提出新的要求。

1 甘蔗制糖工艺学课程改革的现状分析

1.1 教学模式滞后，难以满足制糖产业结构升级和优化的要求

随着产业结构调整，制糖行业、企业对应用技术型人才的迫切需要要求学校教育能紧扣企业需求、服务地方经济社会发展。而传统的高校教学质量难以满足产业集群对人才的需求。高校关注理论教学的学术型、通识型人才培养模式往往难以有效衔接产业对人才的需求，地方院校如不能以制糖产业需求为导向，学生因理论学识、实践技能与企业用人需求不契合，进入企业后需重新从头学习，而导致高校的人才培养与制糖行业的人才需求脱节[3-4]。

1.2 实习实训力度不足，实践模式制约制糖化工人才的培养

甘蔗制糖工艺学传统实验教学中多以固定实验设备仪器为对象，按照标准的试验方法，让学生进行单一重复性操作，实验过程多是单元过程，达不到系统训练，实验设备多是冷态，达不到真实(热态)再现。实验实训中经常面临“进不去、看不到、动不了”等问题，大型装置“不能碰”、内部结构现象“搞不清”、突发事故“遇不到”等问题，影响了学生学习和教师教学的效果。对蔗糖生产工艺的实践学习，一般是在甘蔗糖厂生产一线进行参观实习，初步了解糖厂的基本情况、制糖的工艺流程、蔗糖生产规范和相应的企业管理制度等。但是受到时空的限制及学生人数过多、糖厂提供的实习机会太少等因素的影响，学生实习的效果并不理想，无法达到所需的教学要求。

1.3 “双师型”教师队伍建设滞后

以服务地方经济社会发展为导向的甘蔗制糖工艺学教学基于瞄准制糖产业需求的化工人才培养目标，需建设的“双师型”教师队伍既要对专业理论知识颇为精通，又要有一定的的在企顶岗实践背景。然而高等学校的教学中“双师型”教师队伍的建设常常具有滞后性，教师一般理论精通而实践薄弱，较难适应具有深厚行业背景的学科教学，从而难以满足制糖产业对于服务区域地方经济社会发展的制糖化工人才培养的需求[5-6]。

2 课程改革拟解决的关键问题

甘蔗制糖工艺学的教学改革以服务地方经济社会发展为导向，紧紧围绕崇左市蔗糖优势支柱产业需求，结合学院实际和优势特色，聚集优势资源，以中粮(屯河)崇左糖业有限公司教学实训基地为依托，以校企合作为支撑，搭建糖化工半实物虚拟仿真平台，创新制糖工艺学教学模式和实践方式，拟解决以下3个关键问题：

2.1 区域人才培养与地方制糖产业需求脱节

传统甘蔗制糖工艺学的课程设置和教学方式往往忽视实践性和应用性，很难培养学生的实践能力和职业技能，因此难以适应地方经济社会发展和制糖产业对应用型人才的需求，人才培养与企业岗位需求相脱节。

2.2 实践实训力度不足，模式单一

受教学规模、实践场所、课时分配等因素的影响，甘蔗制糖工艺学课程大多缺少必要的实践教学。实训实践内容对于技术应用的能力提升并不明显，仍难以满足课程中的技能教学和企业岗位需求。

2.3 “双师型”师资队伍建设滞后

专任教师普遍存在专业扎实，理论知识丰富，但知识应用能力不强和实际操作水平有待进一步提高的现象[7]。为进一步服务崇左及周边的地方经济社会发展，解决学生就业与企业用人需求问题，使学生毕业后能直接融入行业中工作中，才能更大程度解决我校学生就业与人才市场需求问题。“产教结合、校企一体”是当前我校专业和学科发展趋势。

3 课程改革的实施措施

3.1 自编教材(讲义)，设计科学合理的模块化教学内容

由于产业结构的调整和升级，国内制糖产业带逐步聚拢至桂中南、滇西南、粤西琼北地区，因此开设甘蔗制糖工艺学课程的高校并不多，且大多仍沿用无锡轻工业学院(今江南大学)所着教材，其教材虽经典实用，但内容较为陈旧，课程框架设置不合理，并未跟上制糖产业的发展对制糖行业人才的需求。因此在一流本科课程建设背景下执行国家新课程标准的基础上，我校结合制糖行业实际，协同中粮(屯河)崇左糖业有限公司对甘蔗制糖工艺学教材过时的内容给予纠正，并用新知识充实教学内容，科学合理地设计甘蔗制糖工艺学课程框架及其教学内容，通过自编教材(讲义)，保证教学内容与甘蔗制糖产业发展同步，与行业知识创新配套，使学生的课程学习能循序渐进，理论教学与企业现场工艺能相辅相承，环环紧扣，最终打牢甘蔗制糖专业知识，为提高甘蔗制糖工艺学课程教学质量和培养高质量地方制糖人才服务。

教材是课程教学的重要载体，与课程建设、教学效果以及人才培养质量息息相关[8]。我校甘蔗制糖工艺学课程结合制糖企业的人才需求，“量身制定”制糖化工人才培养目标、教学计划和教学内容，实现培养适用企业岗位需求的人才。校企双方联合开发创建教学资源，突出“重技能，精理论”的教学风格，教学班以甘蔗制糖工艺学原教材为蓝本，紧紧围绕中粮屯河(崇左)糖业有限公司甘蔗制白糖工艺流程，将甘蔗制糖工艺中突出实践性、应用性的单元操作纳入教学内容并进行合理的模块化编排，按压榨提汁、澄清蒸发、三系煮糖、助晶分蜜、原糖精炼、汽水平衡、污水处理七大教学模块浓缩精讲，教与学，目标明确：教师紧紧围绕甘蔗制糖企业的蔗糖生产工艺以单元操作模块授课，学生学的理论和技能紧扣国内先进的甘蔗制糖工艺标准。

3.2 建设糖化工半实物虚拟仿真实践教学中心

传统的教学模式受教学师资、实践场所等因素制约，且由于实践教学在课时上的缺乏，学生对理论知识的理解不透彻，不直观，这既不利于理论教学，又难以培养学生的实践能力和岗位技能。

为了更形象逼真地还原蔗糖企业运行操作，最大限度地模拟蔗糖生产各个工艺过程的真实现场，搭建一个高度逼真的虚拟工厂场景，我校蔗糖生产半实物虚拟仿真工厂实训装置设备的尺寸按照中粮(屯河)崇左糖业有限公司真实工厂设备20:1比例缩小的总原则设计。且甘蔗制糖的压榨、澄清、蒸发、结晶、分蜜、干燥等工艺均按照企业车间的生产线布局来规划建设，装置采用的是仿真、缩小版的真实工业阀门和仪表模拟生产时依据的是阀门开关产生的电信号变化来调节工艺参数的变化，而非真实的甘蔗原料，从而模拟各个工段的工艺现象，以满足“产、教、研”以及资源共享的建设目标。

构建高度仿真的半实物工厂+虚拟工厂+安全等为主线的虚拟仿真实践教学体系，课程实践教学部分应用糖化工半实物虚拟仿真实训车间，在半实物虚拟仿真车间全面、清晰地展现了蔗糖生产中的设备结构、工作场景等，使学生对制糖生产的全工艺流程、分工段工艺流程及其运行的设备、工作过程有个更为直观的了解，同时也辅助了教师的课程讲解，达到了非传统教学所比拟的教学效果。

3.3 开发专任教师与企业工程师双授课模式

通过甘蔗制糖工艺学校企双授课教学模式，以产教深度融合为契合点，组织相关任课的青年专任教师利用长假期进入制糖企业一线轮岗实践以通过实践锻炼，进一步提高教师理论与实践结合的能力，丰富专任教师的学识结构，使教师真正成为“双师双能型”教师，从而达到培养基于制糖产业需求的应用型人才培养的目的。

图1 课程改革实施方案技术路线Fig.1 Technical route of curriculum reform implementation plan

开发有特色、有质量、有水平的制糖工艺学校企双授课教学模式。制糖工艺学授课师资由学校教师及企业工程师双方共同承担，课堂理论教学精选专业教师授课，将课程理论内容精讲、熟讲，当某一模块理论课的内容完成之后，紧接着就带领学生到企业，进入车间，由企业技术人员为学生现场授课，在校企双授课的教学模式下，将专业理论知识与生产应用实践相结合，从而加深专业理解，增强岗位的实际应用能力，激发了学生的创造、创新能力和热情。

4 结 语

人才的数量、质量对制糖产业的发展速度、效能和规模有着决定性的作用。充分调动学校资源，开展制糖工艺学课程改革和创新实践研究，发挥人才的积极性和创造性，才能确保产业稳定持续的良心发展。“产教结合、校企一体”，是当前应用型高校转型发展的方向，教学改革以服务区域经济为导向，紧紧围绕崇左市地方经济社会发展和蔗糖优势支柱产业需求，结合学院实际和优势特色，聚集优势资源，以中粮(屯河)崇左糖业有限公司教学实训基地为依托，以校企合作为支撑，搭建糖化工半实物虚拟仿真平台，创新甘蔗制糖工艺学教学模式和实践方式，对于为崇左乃至广西培养、输送地方制糖产业发展所需高素质技能人才，推动制糖化工人才队伍建设，不断提升教育教学质量和社会服务能力满足相关企、事业单位发展需求的应用型、复合型、技能型制糖化工人才提供保障。