孟永宏，陳衛(wèi)鋒，鄧紅，楊雅麗，黃小麗

探究性生產(chǎn)實習(xí)在“食品工廠設(shè)計”教學(xué)改革中的作用

孟永宏1，陳衛(wèi)鋒2，*鄧紅1，楊雅麗1，黃小麗1

（1.陜西師范大學(xué)食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院，陜西西安710119；2.陜西省生物農(nóng)業(yè)研究所，陜西西安710043）

“食品工廠設(shè)計”是建立在食品工程多門學(xué)科基礎(chǔ)課程上綜合性很強(qiáng)的課程，但現(xiàn)有教學(xué)方法不利于學(xué)生將已學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)知識進(jìn)行系統(tǒng)的整合與有效聯(lián)系。為了培養(yǎng)工程專業(yè)學(xué)生的工廠設(shè)計和綜合實踐能力，在學(xué)校已有中試試驗室和實踐基地的基礎(chǔ)上，將探究性生產(chǎn)實習(xí)引入該課程的教學(xué)中，打破實踐教學(xué)幾乎為零的局面，為培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)合理運用工程機(jī)械知識、提高學(xué)生工程設(shè)計和創(chuàng)新實踐能力、促進(jìn)雙師型師資隊伍建設(shè)等打下堅實基礎(chǔ)。

食品工程；工廠設(shè)計；實踐；生產(chǎn)實習(xí)

食品科學(xué)與工程（Food science and engineering）專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)要求該專業(yè)畢業(yè)生應(yīng)同時具有食品科學(xué)、食品工程相關(guān)知識，能在食品領(lǐng)域內(nèi)從事食品生產(chǎn)加工、工程設(shè)計、生產(chǎn)管理、新品研發(fā)、品質(zhì)控制及市場拓展等方面的工作[1-2]。工程能力的培養(yǎng)是工科高等教育的首要課題，工程設(shè)計更是食品科學(xué)與工程專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)的重要組成部分；當(dāng)前開設(shè)的“食品工廠設(shè)計”課程就是其中用于培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力和工程實踐技能的一門必修課[3-4]。

在現(xiàn)代食品生產(chǎn)技術(shù)日益更新、機(jī)械自動化程度不斷提高的背景下，“食品工廠設(shè)計”這門應(yīng)用性極強(qiáng)的課程，需要利用豐富的課程實踐教學(xué)，將涉及食品加工的計算、設(shè)計、生產(chǎn)、施工、研發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新等一系列相關(guān)問題進(jìn)行有效地整合，以適應(yīng)市場需求，培養(yǎng)食品專業(yè)知識扎實、工程實踐和創(chuàng)新能力強(qiáng)，綜合素質(zhì)高的復(fù)合型食品科技人才[5-6]。

探究性的生產(chǎn)實習(xí)活動是陜西師范大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)的大四學(xué)生，提前進(jìn)入畢業(yè)環(huán)節(jié)時根據(jù)導(dǎo)師的應(yīng)用性課題，在學(xué)校中試試驗室（有果汁加工、乳品生產(chǎn)、天然產(chǎn)物提取、焙烤食品加工、果品貯藏保鮮等生產(chǎn)線）和校外20余個實踐基地所進(jìn)行的案例性課程生產(chǎn)實習(xí)，將這種活動與“食品工廠設(shè)計”課程有效結(jié)合起來，對于豐富“食品工廠設(shè)計”的內(nèi)涵和改革理論教學(xué)方法均有不可替代的促進(jìn)作用，特別是對培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)前現(xiàn)代化食品工業(yè)發(fā)展需要的創(chuàng)新型復(fù)合型高級工程技術(shù)人才更有重要影響。

1 探究性生產(chǎn)實習(xí)打破了本課程實踐教學(xué)為零的局面切實有效地提高了學(xué)生的設(shè)計能力

過去的“食品工廠設(shè)計”課程幾乎都是以教師講授為主，呈現(xiàn)給學(xué)生大量文字和表格的理論教學(xué)，以及少量的工廠實例，授課形式非常單一，實踐教學(xué)基本為零，學(xué)生由于缺乏對工廠的感性認(rèn)識而不知道該如何設(shè)計，拿到具體的設(shè)計課題時經(jīng)常一片茫然?！笆称饭S設(shè)計”課程中根據(jù)個體對所學(xué)專業(yè)知識的興趣和問題將學(xué)生每6~8人設(shè)為1個小組，自主選擇感興趣的真實課題（例如年產(chǎn)5 t獼猴桃NFC果汁生產(chǎn)線設(shè)計），在中試試驗室進(jìn)行探究性的生產(chǎn)實習(xí)。首先，在中試試驗室的模塊式果汁加工創(chuàng)新生產(chǎn)線進(jìn)行為期5~7 d的實際實習(xí)操作，獲得重要的感性認(rèn)識和機(jī)械設(shè)備基本常識；其次是在食品工藝學(xué)的基礎(chǔ)上，設(shè)計NFC果汁生產(chǎn)工藝，利用計算機(jī)軟件對各個工藝環(huán)節(jié)的物料流量、熱量流量進(jìn)行衡算，計算出每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的物料和熱量的利用效率，進(jìn)而對整體工藝做衡算；第三是依據(jù)已學(xué)的知識和課外資料等數(shù)據(jù)的搜集，在衡算的基礎(chǔ)上，由物料和熱量通量對各個生產(chǎn)階段的主要生產(chǎn)設(shè)備及輔助設(shè)備進(jìn)行選型；第四是學(xué)生利用Auto CAD軟件進(jìn)行計算機(jī)制圖，分別對NFC果汁生產(chǎn)的工藝流程圖和生產(chǎn)車間布置圖進(jìn)行繪制，再對比中試試驗室現(xiàn)場的傳統(tǒng)濃縮蘋果汁設(shè)備與生產(chǎn)車間布置，分析自己設(shè)計方案的優(yōu)缺點；最后把自己的設(shè)計在計算機(jī)上進(jìn)行模擬，同時根據(jù)已有的果汁加工模塊重新組合與利用，盡最大可能在中試生產(chǎn)線上進(jìn)行產(chǎn)品的試制，探究實現(xiàn)目標(biāo)的可能性。

這種課程實踐教學(xué)，不僅使學(xué)生初步了解食品工廠設(shè)計的主要流程、基本內(nèi)容和實踐方法，改變了“食品工廠設(shè)計”理論知識枯燥、抽象和難學(xué)的問題，更有效利用了中試試驗室豐富的設(shè)備資源，提高了學(xué)生對相關(guān)食品工廠規(guī)劃與設(shè)計的興趣和初步的工程設(shè)計能力；而且通過親歷親為課題設(shè)計任務(wù)的各個方面，養(yǎng)成學(xué)生獨立思考、綜合分析問題的習(xí)慣，消除害怕與依賴心理，更好的發(fā)揮其主動性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)自主設(shè)計能力[7-8]。

2 探究性生產(chǎn)實習(xí)完善了課程教學(xué)的應(yīng)用環(huán)節(jié)考核了學(xué)生專業(yè)知識的系統(tǒng)性和綜合運用能力

“食品工廠設(shè)計”課程中引入的探究性生產(chǎn)實習(xí)活動，是對學(xué)生近4年來課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的系統(tǒng)性實踐，它需要學(xué)生綜合應(yīng)用“食品工藝學(xué)”“機(jī)械制圖”“食品工程原理”“機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)”“食品加工機(jī)械與設(shè)備”“計算機(jī)繪圖”“食品包裝學(xué)”等多門課程的知識，完成真實課題任務(wù)中的工廠平面布局圖、工藝流程圖、車間布局圖、設(shè)備剖視圖等，同時還要保證食品的感官品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)，滿足產(chǎn)品低能耗、高效益、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展的需求。比如學(xué)生設(shè)計年產(chǎn)10 t新型紅棗發(fā)酵酸奶的工廠時，探究性生產(chǎn)實習(xí)活動是安排學(xué)生先在已建成的校外實習(xí)基地——酸奶生產(chǎn)工廠（如銀橋乳業(yè)等）進(jìn)行1周的認(rèn)識實習(xí)，在加強(qiáng)對食品工廠感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，通過教師和企業(yè)技術(shù)人員對食品工廠發(fā)展?fàn)顩r的講解，讓學(xué)生了解實際生產(chǎn)狀況、工藝設(shè)置、基本設(shè)備和工廠布局等情況，利用學(xué)習(xí)過的初步食品工廠設(shè)計知識，繪制酸奶生產(chǎn)工廠的工藝設(shè)計、工廠總平面設(shè)計和車間平面設(shè)計等簡單圖紙，為設(shè)計年產(chǎn)10 t新型紅棗發(fā)酵酸奶的課程教學(xué)任務(wù)奠定基礎(chǔ)。

學(xué)生結(jié)束認(rèn)識實習(xí)后，再根據(jù)“食品工廠設(shè)計”課程基本要求進(jìn)行一系列的新型紅棗發(fā)酵酸奶工藝設(shè)計、物料熱量衡算、設(shè)備選型、車間設(shè)備布置、平面設(shè)計圖紙繪制等，完成課題任務(wù)，并在校內(nèi)中試試驗室進(jìn)行工藝參數(shù)的試驗驗證和理論探討。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生可進(jìn)一步對酸奶食品工廠的選址、廠房布置、人員安排等進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，詳細(xì)說明廠址的合理選擇、綠化設(shè)計、道路的設(shè)置以及生活區(qū)的安排等，并嘗試進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析和撰寫可行性報告等。

在對食品工廠生產(chǎn)車間或工藝設(shè)計的過程中，不僅培養(yǎng)了學(xué)生查閱資料手冊、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范和整理數(shù)據(jù)的能力，更加充分激發(fā)了學(xué)生的主觀能動性，提高了學(xué)生運算和繪圖的能力，這種訓(xùn)練對于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用多門課程知識去解決實際問題、加深對專業(yè)理論知識的理解和系統(tǒng)應(yīng)用具有重要作用[9]。探究性生產(chǎn)實習(xí)突出了工程教育背景下學(xué)生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，更深化了對學(xué)生獨立工作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在整個“食品工廠設(shè)計”教學(xué)中，強(qiáng)化了專業(yè)知識的系統(tǒng)性，優(yōu)化了學(xué)生所學(xué)的知識，并檢驗了學(xué)生的綜合素質(zhì)與工程實踐能力，避免了理論學(xué)習(xí)和工程設(shè)計能力相脫節(jié)，有效提高了教學(xué)質(zhì)量，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。

3 探究性生產(chǎn)實習(xí)促進(jìn)了課程的雙師型教師隊伍的建設(shè)步伐擴(kuò)大了校企合作的深度和廣度

“食品工廠設(shè)計”這種實踐性非常強(qiáng)的課程對教師的要求也比較高，它需要既能從事理論教學(xué)，又有過硬的專業(yè)技術(shù)能力，能夠從事實踐教學(xué)的“雙師型”教師隊伍。目前高校“雙師型”教師實際非常缺乏，所以教師在企業(yè)或中試實驗室指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性生產(chǎn)實習(xí)的過程中，他們可通過設(shè)計完成實際的科研項目，一方面可以提高教師自身的工程技術(shù)應(yīng)用和實踐教學(xué)能力，另一方面對于缺少企業(yè)工作經(jīng)歷和實踐經(jīng)驗的新進(jìn)教師而言，更就有機(jī)會將理論知識應(yīng)用到實踐中，強(qiáng)化工程專業(yè)技能。而優(yōu)化教師體系結(jié)構(gòu)，大力加強(qiáng)“雙師型”教師隊伍建設(shè)，已經(jīng)成為社會和教育界的共同呼聲[10]。

在探究性生產(chǎn)實習(xí)過程中，不僅使學(xué)生通過實踐了解和掌握某項產(chǎn)品的典型生產(chǎn)環(huán)節(jié)，建立產(chǎn)品生產(chǎn)流程的概念，教師也能充分地了解和掌握實習(xí)企業(yè)的生產(chǎn)狀況、加工方法、工藝技術(shù)和設(shè)備、生產(chǎn)管理等情況；更加重要的是生產(chǎn)實習(xí)可以檢查學(xué)校專業(yè)教學(xué)中存在的問題，鞏固和加深了教師的專業(yè)理論知識，開闊視野，增長見識，加強(qiáng)理論聯(lián)系實際，提高生產(chǎn)實踐與技術(shù)創(chuàng)新能力。通過教師和企業(yè)技術(shù)人員的密切合作互動，增強(qiáng)高校培養(yǎng)人才與企業(yè)發(fā)展的適應(yīng)性，對推進(jìn)教學(xué)改革，拓寬和提高教師的業(yè)務(wù)能力具有積極作用。

同時，“食品工廠設(shè)計”的真實課題也可以針對生產(chǎn)中存在的問題提出，以企業(yè)的“需求項目”為載體布置工程設(shè)計任務(wù)，進(jìn)而深入分析、探討和解決，更大地調(diào)動企業(yè)技術(shù)人員的積極性和主動性。尤其是一些工藝與設(shè)備齊全、任務(wù)飽滿、技術(shù)力量雄厚的合作企業(yè)，可以從中聘任優(yōu)秀工程技術(shù)人才作為學(xué)生導(dǎo)師，通過對生產(chǎn)過程中的典型事例的詳細(xì)分析、形式多樣的講座、專題報告和交流活動，加大生產(chǎn)實習(xí)的信息量，拓寬學(xué)生的知識面，提高實習(xí)的興趣和效果。這種在校外實習(xí)基地進(jìn)行的以接近工程實際的設(shè)計項目為主要載體的探究性生產(chǎn)實習(xí)活動，不僅可以解決企業(yè)的一些實際問題，同時教學(xué)相長，校企協(xié)同相互取長補(bǔ)短[11]，在使學(xué)生工程基礎(chǔ)知識得到全面的提高的同時，對于提升企業(yè)中具有豐富的實踐經(jīng)驗但理論知識相對欠缺的生產(chǎn)技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平也有很好促進(jìn)作用。當(dāng)然，進(jìn)一步完善和建設(shè)具有“多元”與“定向”特色的生產(chǎn)實習(xí)基地，對于提升探究性生產(chǎn)實習(xí)質(zhì)量，將“食品工廠設(shè)計”理論教學(xué)與實踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，增進(jìn)校企協(xié)作深度廣度都具有良好的作用。

總之，以培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和基礎(chǔ)素質(zhì)為目標(biāo)，用新的視野、手段和理念，實行以“食品工廠設(shè)計”等食品專業(yè)課程為依托的開放性、參與性、輻射性、貫通全程式的實驗教學(xué)模式-探究性生產(chǎn)實習(xí)，將充分利用大學(xué)學(xué)科齊全、學(xué)習(xí)資源豐富的優(yōu)勢，加大產(chǎn)學(xué)研力度，更有針對性的結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際，滿足學(xué)校以就業(yè)為導(dǎo)向的工程技術(shù)人才培養(yǎng)的需求，同時促進(jìn)學(xué)生樹立團(tuán)隊精神、發(fā)展特長、弘揚個性，提升工程設(shè)計和創(chuàng)新實踐能力、工科素質(zhì)，加快食品工程“雙師型”教師隊伍建設(shè)步伐和教師專業(yè)技能水平提高，實現(xiàn)新形勢下食品專業(yè)多元化實習(xí)教學(xué)模式創(chuàng)新與課程實踐教學(xué)的改革目標(biāo)。

[1]朱新鵬.應(yīng)用型食品科學(xué)與工程專業(yè)人才核心能力培養(yǎng)方法的探索[J].食品與發(fā)酵科技，2013，49（3）：97-100.

[2]李慧蕓.基于卓越人才培養(yǎng)的食品科學(xué)與工程專業(yè)實踐教學(xué)體系的研究與探索[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2017（2）：76-78.

[3]蒲傳奮，唐文婷，張巖，等.以人才需求為導(dǎo)向的“食品工廠設(shè)計”教學(xué)改革探討[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（7）：2 209-2 210.

[4]馬曉軍．“食品工廠設(shè)計”課程建設(shè)探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012（30）：192-193．

[5]黃亮，鐘海雁，任國譜．“食品工廠設(shè)計”課程體系教學(xué)改革研究[J].科技信息，2009（28）：24-26．

[6]張鐘，周天，海金萍，等．以就業(yè)為導(dǎo)向，強(qiáng)化工程素質(zhì)[J].價值工程，2011（30）：174-175．

[7]鄒強(qiáng)，孫燕霞，張崟，等．“食品工廠設(shè)計”課程實踐教學(xué)的探索[J].食品與發(fā)酵科技，2016，52（2）：63-65.

[8]孫步峰.生物工程專業(yè)“生物工程工廠設(shè)計概論”課程設(shè)計初探[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013（20）：30.

[9]曾華彬，李汴生.食品科學(xué)與工程的生產(chǎn)實習(xí)教學(xué)模式[J].現(xiàn)代食品，2016（5）：75-76.

[10]鄧惠明.基于校企合作的“雙師型”教師隊伍建設(shè)研究[D].成都：四川師范大學(xué)，2013.

[11]羅曉東，張麗萍，蔣月月.基于校企協(xié)同的生產(chǎn)實習(xí)改革[J].中國冶金教育，2017（1）：74-75.◇

Effects of Exploratory Production Internship on the Teaching Reform of Food Factory Design

MENG Yonghong1，CHENWeifeng2，*DENG Hong1，YANG Yali1，HUANG Xiaoli1
（1.College of Food Engineering and Nutritional Science，ShaanxiNormal University，Xi'an，Shaanxi710119，China；2.Bio-Agriculture Institute of Shaanxi，Xi'an，Shaanxi710043，China）

Food Factory Design is a greatly comprehensive course based on a number of basic courses of food engineeringmajor.However，the current teaching methods adversed to the systematic integration and effective connection of students'basic knowledge.In order to better cultivate their engineering design and comprehensive practical ability of engineering students，the activity of exploratory production internship is lead into this course of Food Factory Design on the basis of the pilot laboratory in the school and practice base in the company to break the situation of no practice in this course.Itwill have the best effects for the students cultivation in reasonable application ofmachinery knowledge to improve student engineering design，innovation and practical ability.It also will lay a solid foundation for the the promoting and construction of double founction teachers faculty in college.

food engineering；factory design；practice；production internship

TS208

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.06.059

1671-9646（2017）06b-0086-03

2017-05-21

陜西師范大學(xué)2016年度綜合教改項目（16JG27）；課堂教改項目（16KG29）。

孟永宏（1976—），男，博士，副教授，研究方向為食品工程。

*通訊作者：鄧紅（1967—），女，博士，副教授，研究方向為植物有效成分分離提取、食品安全檢測分析。