田瀟瑜

（江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212013）

我國高等工程教育是高等教育的重要組成部分，自2017年開始，我國教育部積極推進(jìn)新工科的建設(shè)，努力探索和實(shí)踐中國特色工程教育模式。食品科學(xué)與工程在工科大學(xué)科中屬于“軟工科”專業(yè)，現(xiàn)有的食品科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案“重科學(xué)、輕工程”的問題突出，學(xué)生的工程能力和跨學(xué)科創(chuàng)新能力比較欠缺[1]。

江蘇大學(xué)食品學(xué)科經(jīng)過30年的實(shí)踐發(fā)展，以食品工程與裝備為特色，旨在培養(yǎng)具備復(fù)合型高技能的食品工程人才。作為食品專業(yè)的核心課程，“食品加工機(jī)械與設(shè)備”是工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要基礎(chǔ)[2-3]。但是，目前食品機(jī)械類課程的教學(xué)改革仍存在不足之處，如教學(xué)內(nèi)容更新滯后、缺乏靈活多樣的現(xiàn)代化教學(xué)手段、學(xué)生生產(chǎn)實(shí)習(xí)不夠深入、欠缺對學(xué)生工程實(shí)踐能力考核評(píng)價(jià)機(jī)制等問題有待解決[4-6]。

近年來，全國高等院校一直在積極探索基于“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的教學(xué)模式，如翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC、微課等新型教學(xué)方法[7-8]。尤其在2020年新冠肺炎疫情的沖擊下，教育領(lǐng)域經(jīng)歷了嚴(yán)峻的考驗(yàn)，各級(jí)院校積極響應(yīng)教育部“停課不停教、停課不停學(xué)”的號(hào)召，積極嘗試和探索線上教學(xué)。面對當(dāng)前高校教學(xué)工作機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的新形勢，如何將高校教學(xué)融入數(shù)字時(shí)代，加快信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和多媒體化，需要教師在教學(xué)過程中不斷摸索和改革創(chuàng)新，這是未來線上線下混合教學(xué)需要思考的問題和面臨的挑戰(zhàn)。

隨著食品制造工業(yè)的飛速發(fā)展，對食品綜合應(yīng)用型工程人才的需求量逐步增大，加之國家教育部對“新工科”建設(shè)的推進(jìn)，食品機(jī)械類課程教學(xué)的改革與創(chuàng)新勢在必行。因此，在新工科背景下，探索食品機(jī)械類課程具備食品工程特色的多元化建設(shè)，深入研究線上線下混合式教學(xué)的實(shí)施與改進(jìn)具有重要意義。

1 “食品加工機(jī)械與設(shè)備”教學(xué)過程中存在的主要問題

1.1 學(xué)生機(jī)械相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)薄弱

“食品加工機(jī)械與設(shè)備”是一門面向本科三年級(jí)學(xué)生的專業(yè)必修課，是以“工程力學(xué)”“機(jī)械工程基礎(chǔ)”“食品工程原理”等課程為基礎(chǔ)開設(shè)的。但由于學(xué)生平時(shí)對各類食品機(jī)械接觸很少，再加上基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)削減，學(xué)生的機(jī)械制圖知識(shí)掌握不牢固，很多學(xué)生存在空間想象力差，對設(shè)備結(jié)構(gòu)、工作原理和機(jī)械性能理解困難的問題。

1.2 教學(xué)內(nèi)容與課時(shí)不匹配

“食品加工機(jī)械與設(shè)備”課程主要以課堂理論教學(xué)為主，但由于該課程知識(shí)點(diǎn)多，教學(xué)課時(shí)相對較少，難以在有限的課堂時(shí)間內(nèi)詳盡地介紹各種機(jī)械和設(shè)備。對學(xué)生來說課程內(nèi)容枯燥抽象、設(shè)備工作原理難以理解，導(dǎo)致聽課效果差，教學(xué)很難達(dá)到預(yù)期效果。

1.3 學(xué)生的工程應(yīng)用能力培養(yǎng)不足

食品機(jī)械裝備作為食品工業(yè)的支撐行業(yè)發(fā)展日新月異，教材和實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新相對不足，這使課堂教學(xué)內(nèi)容存在一定的滯后性?！笆称芳庸C(jī)械與設(shè)備”授課內(nèi)容涵蓋了食品加工的多個(gè)領(lǐng)域，涉及到了多種型號(hào)、特性和應(yīng)用場景的不同設(shè)備，這對教材和實(shí)驗(yàn)器材要求較高，而目前的課堂上和實(shí)驗(yàn)室只能提供數(shù)量為數(shù)不多、類型有限的小型設(shè)備。此外，由于客觀限制，學(xué)生跟企業(yè)接觸機(jī)會(huì)少，容易造成課堂理論與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)，對學(xué)生的工程應(yīng)用能力培養(yǎng)不足。

2 線上線下混合教學(xué)模式實(shí)施與改進(jìn)

“線上線下”混合教學(xué)是以新一代信息技術(shù)為支撐，將傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)代教學(xué)融合運(yùn)用的一種新型教學(xué)模式，堅(jiān)持以學(xué)生為本，教師為主導(dǎo)。通過整合多種先進(jìn)技術(shù)和多種教學(xué)資源，將線上與線下的教學(xué)任務(wù)統(tǒng)一起來，實(shí)現(xiàn)課堂前后各階段的優(yōu)勢互補(bǔ)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，滿足“新工科”對學(xué)生工程創(chuàng)新能力的要求。根據(jù)“食品加工機(jī)械與設(shè)備”課程的特點(diǎn)和教學(xué)難點(diǎn)，對線上線下混合教學(xué)模式從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、考核方式等方面進(jìn)行改進(jìn)，以期為該類課程教學(xué)應(yīng)用提供思路。

2.1 完善教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展

對教學(xué)內(nèi)容注重其更新和擴(kuò)展，對于過時(shí)內(nèi)容適當(dāng)刪減，及時(shí)補(bǔ)充當(dāng)前食品行業(yè)的新技術(shù)與新裝備，并更新多媒體資源素材。針對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作原理難以理解的的加工設(shè)備，通過應(yīng)用Adobe Flash、3D Studio Max、Autodesk Maya等軟件制作動(dòng)畫或拍攝剪輯實(shí)際生產(chǎn)視頻等方式，真實(shí)還原食品機(jī)械設(shè)備的工作過程。食品機(jī)械設(shè)備講解時(shí)，盡量將實(shí)物圖、原理圖、結(jié)構(gòu)圖結(jié)合起來，使學(xué)生充分了解設(shè)備內(nèi)容構(gòu)造，掌握設(shè)備工作過程和性能特點(diǎn)。此外，充分利用學(xué)校現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備資源，通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)、試驗(yàn)加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的空間思維能力和工程應(yīng)用能力。

2.2 教學(xué)手段多元化，改善教學(xué)效果

充分運(yùn)用混合教學(xué)模式中軟件、融媒體等技術(shù)優(yōu)勢，采用翻轉(zhuǎn)課堂+討論式、啟發(fā)式等教學(xué)方法，增加教學(xué)互動(dòng)。借鑒翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)思路，在課前教師分享制作的微視頻布置學(xué)生自學(xué)內(nèi)容，而后在課堂上利用翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行師生交流互動(dòng)，教師針對學(xué)生在線學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，開展討論式教學(xué)，采用小組討論結(jié)合面對面答疑等方式解決主要問題，一方面提高學(xué)生的表達(dá)能力；另一方面幫助學(xué)生完成知識(shí)的消化與吸收。建設(shè)交流平臺(tái)，便于師生課后答疑與資料分享，打破課堂教學(xué)的時(shí)間和空間界限，大大提高學(xué)習(xí)和交流的廣度和深度[9]。

2.3 考核與評(píng)價(jià)方法改進(jìn)

“線上線下”混合教學(xué)模式將一部分的線下教學(xué)管理任務(wù)形成閉環(huán)搬到線上進(jìn)行。因此，在考核體系上，要進(jìn)一步優(yōu)化對學(xué)生的考核方式和評(píng)價(jià)方案，從不同維度對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行考查，該課程的最終成績除了期中、期末測試成績，還應(yīng)包括過程性評(píng)價(jià)和創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)。

過程性評(píng)價(jià)主要包括課后在線作業(yè)、課前自學(xué)與預(yù)習(xí)情況、隨堂表現(xiàn)及小組討論等形式。要求學(xué)生盡量在線完成教師布置的課前預(yù)習(xí)任務(wù)和課后作業(yè)，使整個(gè)混合教學(xué)各環(huán)節(jié)形成閉環(huán)，盡量避免線上教學(xué)造成的知識(shí)點(diǎn)掌握不牢固的問題。例如，客觀作業(yè)題一般設(shè)置為選擇題，填寫后由系統(tǒng)直接評(píng)分；對于主觀題作業(yè)，學(xué)生可手寫拍照并上傳答案，同時(shí)系統(tǒng)隨機(jī)選擇其他人兩兩作業(yè)互批，可進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對各章知識(shí)點(diǎn)的掌握。此外，考慮建立題庫用于期中、期末在線考試，也可隨機(jī)抽題進(jìn)行隨堂小測試。

創(chuàng)新能力評(píng)價(jià)基于參與式教學(xué)結(jié)合案例分析，如增加校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的拆裝試驗(yàn)環(huán)節(jié)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、企業(yè)生產(chǎn)線的參觀實(shí)習(xí)次數(shù)。在參觀實(shí)習(xí)過程中，一方面對教師提出要求，避免走馬觀花式的參觀方式，讓授課教師進(jìn)行沉浸式教學(xué)，全程參與并仔細(xì)講解典型設(shè)備的工作原理、工作過程、特點(diǎn)和應(yīng)用等內(nèi)容；另一方面要求學(xué)生認(rèn)真完成實(shí)習(xí)報(bào)告，總結(jié)實(shí)習(xí)過程中的所觀所想，提出問題與思考，進(jìn)一步對課堂授課內(nèi)容加強(qiáng)鞏固。

對于創(chuàng)新能力的考核，一般在該課程開始后給學(xué)生布置創(chuàng)新大作業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生開展對一些前沿食品設(shè)備的研制與應(yīng)用技術(shù)探索，要求學(xué)生結(jié)合課上所學(xué)，結(jié)合“食品工藝學(xué)”“食品工程原理”“食品工廠設(shè)計(jì)”等其他專業(yè)課，發(fā)散思維、大膽設(shè)想，①針對現(xiàn)有食品機(jī)械結(jié)構(gòu)和功能上的不足并提出改進(jìn)方案；②提出對中國傳統(tǒng)美食、地方特色小吃的工業(yè)化加工技術(shù)和設(shè)備的設(shè)計(jì)理念，增強(qiáng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，有利于學(xué)生工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 結(jié)語

“食品加工機(jī)械與設(shè)備”具有實(shí)踐性較強(qiáng)特點(diǎn)，對食品科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)未來卓越工程師的目標(biāo)具有重要作用。以“新工科”背景與理念為切入點(diǎn)，基于“食品加工機(jī)械與設(shè)備”課程學(xué)校的特點(diǎn)與難點(diǎn)，對線上線下混合教學(xué)模式進(jìn)行了探索，對新教學(xué)模式下食品機(jī)械類課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段及考核評(píng)價(jià)方法提出了實(shí)施與改進(jìn)方案。新的教學(xué)模式對今后的教師隊(duì)伍建設(shè)提出了更高的要求，要進(jìn)一步加強(qiáng)教師工程設(shè)計(jì)能力和授課水平，將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量。改進(jìn)后的混合教學(xué)新模式以強(qiáng)化學(xué)生工程創(chuàng)新能力為前提，旨在培養(yǎng)專業(yè)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)的綜合應(yīng)用型人才，為專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求提供支撐。