新工科背景下“食品工艺学实训”的实践教学改革探索

葛珍珍，张丽华，王小媛，刘梦培，李 可，许 旭，栗俊广

（郑州轻工业大学 食品与生物工程学院，河南郑州 450001）

2021 年9 月27 日至28 日，中央人才工作会议在北京召开，习近平总书记出席并发表重要讲话，强调“深入实施新时代人才强国战略 加快建设世界重要人才中心和创新高地”。习近平总书记特别提到了战略科学家和卓越工程师，“坚持长远眼光，有意识地发现和培养更多具有战略科学家潜质的高层次复合型人才，形成战略科学家成长梯队；培养大批卓越工程师，努力建设一支爱党报国、敬业奉献、具有突出技术创新能力、善于解决复杂工程问题的工程师队伍。”

为应对新一轮科技革命和产业变革挑战，加快发展建设新工科，食品行业对具有良好专业技能、职业素养、组织管理等能力的高素质工程技术人才提出更高的要求。“食品工艺学实训”是“食品工艺学”实践课程体系的重要组成部分，强调对食品类学生专业技能的培养，加深学生对课堂教学内容的理解。该课程的教学目标为训练学生熟悉常见食品的加工工艺，掌握规范的操作方法；培养学生数据处理方法和实训报告的撰写能力，并加深对课堂讲授的食品加工相关理论知识的理解；培养学生观察、思考、分析问题和解决问题的能力，严谨的科学态度及良好的操作习惯。但是，由于实验条件及场地等因素的限制，传统食品加工工艺实训课程往往难以实现对学生专业技术、实践能力等进行提升的目的，通过校企合作、虚实仿真、创新评价体系等方面探讨“食品工艺学实训”课程的教学模式改革，为提高实践教学质量提高借鉴。

1 目前教学中存在的问题

1.1 实训教学授课方式落后，实训项目创新性不足

目前，“食品工艺学实训”的授课方式以教师讲解为主，实训项目方案制定及流程等均由教师完成，学生被动进行实训操作，教学方式单调、枯燥，不能有效激发学生兴趣。另外，缺乏对学生主动调研、设计、分析、思考等过程的引导，导致学生“知其然而不知其所以然”，使得学生的解决实际问题的能力和创新能力未能得到显著的提升。另外，现代化食品生产采用计算机控制，进行自动化连续生产，已不再是单元设备的简单连接，且设备自动化、智能化更迭速度快，对实践教学提出更高要求。学生无法对整体加工工艺流程建立起系统、全面认识，与实际生产严重脱节[1]。

1.2 实训项目与企业实际生产需求相脱节

目前，该课程的实训项目多围绕理论课程而设计，未能结合企业实际生产、行业发展过程中产生的实际需求而开展。与地方产业、企业之间的信息交流不够充分，缺乏对企业动向的了解，未能以企业及行业发展的人才需求为导向，造成教学内容滞后，与实际生产应用的新技术、新设备脱节，导致培养的学生缺乏对实际生产的认识，不能有效服务于实际生产[2]。

1.3 实训设备有限，无法实现学生全员参与

在食品工艺学实训活动中，由于教学使用的食品加工设备台套数、场地及费用的限制，学生不能全员参与到对加工设备上手操作的过程中，导致学生对加工工艺认知不够。部分学生对食品加工设备的了解只停留在外观辨识和了解阶段，对抽象的机械内部构造和工作原理无法形成具体认识，对生产工艺的了解片面化，独立思考、解决问题的能力得不到提升[1]。

1.4 实训环节考核方式单一

“食品工艺学实训”教学大纲中对学生的考核衡量标准仅仅依据学生实训报告内容的撰写情况，不能反映学生实际完成过程中的表现情况，如实验方案设计、实验操作、对产品研发或加工的贡献和团队协作等能力。依据实训报告的评价方式无法对学生在实训过程中对复杂工程问题的识别及解决能力进行可量化的评价，导致教学效果不尽人意，未能有效发挥该课程对学生工程素养、团队素养、创新意识等能力的培养。

2 “食品工艺学实训”教学改革方法

2.1 依托特色资源，创新实训内容

食品工艺学实训作为食品类应用型人才培养的重要环节，使学生在巩固食品加工工艺理论知识的同时，掌握食品加工的生产工艺、工艺条件及设备操作要点等，主要涉及果蔬加工、发酵食品加工、肉制品加工、面制品加工、食品加工设备构造及操作使用等内容，内容陈旧，毫无创新，缺乏特色，造成学生学习兴趣不高，教学效果不尽人意。通过借助学校优势平台及区域特色资源，如河南省冷链食品质量安全控制重点实验室、河南省食品安全国际联合实验室等，开展速冻食品、肉与肉制品及果蔬的加工等方面的应用研究，不仅可以及时更新教学实施过程中的项目，而且可以教学培养学生创新能力，增强学生自主学习意识。冷链食品产业也是河南省优势产业，以市场需求和地区特色为导向，培养出更贴近区域人才需求的工程技术人才，既促进教学创新，又反哺区域经济。另外，通过搭建特色产品设计开发与教学平台，丰富教学内容，不仅利于一流专业建设，而且可以带动地方产业发展[3-4]。

2.2 深化校企合作，助推高素质工程技术人员培养

作为应用型大学，为服务区域及地方经济和行业发展，需打破学校与企业间的界域，及时了解企业动向，以企业发展和社会进步的人才需求为导向，邀请企业技术人员加入教师队伍，使双师型教学团队融入到实践教学的各个环节。积极邀请企业专业人士参与实践教学活动，结合企业生产实际，解决生产一线实际问题[5-6]。充分利用学校与河南省轻工行业的大型企业，如大用、三全、双汇、好想你等知名食品企业的良好产学研合作关系，结合本地特色食品资源，使教学内容与企业发展实际需求相匹配，完美地将企业元素融入到专业知识当中，采编行业新技术、新工艺、新标准，以增加实践教材的适用性[5]。目前，食品企业的招聘更加注重学生的专业技能、团队合作与沟通、组织协调等能力[5]。因此，以行业需求为导向，加强校企合作，不仅可以激发学生的学习兴趣，而且可以提高学生的工程实践能力，培养适应力强、创新意识高的工程技术人员。

2.3 借助虚拟仿真，开展线上线下混合教学

将虚拟仿真技术引入到“食品工艺学实训”的教学当中，可推动现代信息技术与实验教学深度融合、拓展实验教学内容的广度和深度、提升实验教学质量和水平。通过虚拟仿真系统可降低教学成本并提高效率，且虚拟仿真系统的建立可不受时空限制，特别是在疫情防控期间，可有效保障实践教学的进行，并缓解因场地限制或实验消耗而导致的实验教学资源不足等问题[7-8]。虚拟仿真教学具有直观性、互动性和探索性等特点，学生可以更加直观地了解加工工艺流程、工艺参数、实训场所等，利用虚拟仿真教学软件的演示及操作，实现工厂实习场景再现，将学生实践能力与理论学习有机融合，有效提高学生分析和解决实际问题的能力[8-9]。

2.4 完善考评机制，优化评价体系

以新工科人才培养要求为目标，同时体现工程教育中的“产出导向”，借助过程性考核方法，重心放在学生实训过程的提高和改进，强调考核的过程性和动态性，而不是单纯地以实训项目成果对学生进行考核[10]。考核方式更加注重实训过程表现，根据实训准备、实训技能和表现、实训报告等进行评价，主要依据为实训汇报、实训日志及实训报告等。实训汇报成绩通过小组分工的合理性、团队协作、答辩提问等方面综合给出，评价学生是否具有个人和团队成员协作及团队负责人素质能力、实训准备情况及工作积极性等；实训日志成绩通过实训时间安排合理性、记录的准确性、记录的规范性等方面综合给出；实训报告成绩通过报告格式、分析问题、解决问题及结论总结等方面综合给出，评价学生针对复杂问题，是否可以使用恰当的手段分析问题、解决问题，并能对实验结果进行综合分析，判断其合理性和有效性，最终获得有效结论。

除此之外，通过线上线下相结合的双重评价体系综合考核学生对实验实践的掌握能力。通过虚拟仿真系统记录学生对关键设备的熟悉程度，评估学生对工艺流程参数的掌握程度，利用作答模式量化考核学生对理论知识掌握程度。线下辅助评估学生的主动性、课堂纪律及实验报告的完成情况等，并根据反馈及时调整教学方法，从而逐步建立完整的评价体系[11]。

3 结语

在新工科背景下，以区域发展和企业人才需求为导向，结合企业生产实际，整合、创新“食品工艺学实训”课程内容。另外，借助虚拟仿真平台，打破空间、时间限制，在特殊时期为学生创造食品加工情景再现的可能，实现虚拟仿真与实际生产结合。通过线上线下的双重评价体系，注重学生实训中的过程表现，增强学生的专业技能、创新意识，提升学生解决复杂工程问题的能力。通过教学手段、教学内容、评价体系等多层次的改革，为区域产业的培养更多高素质工程技术人才。