葛珍珍,張麗華,王小媛,劉夢培,李 可,許 旭,栗俊廣
(鄭州輕工業(yè)大學 食品與生物工程學院,河南鄭州 450001)
2021 年9 月27 日至28 日,中央人才工作會議在北京召開,習近平總書記出席并發(fā)表重要講話,強調(diào)“深入實施新時代人才強國戰(zhàn)略 加快建設(shè)世界重要人才中心和創(chuàng)新高地”。習近平總書記特別提到了戰(zhàn)略科學家和卓越工程師,“堅持長遠眼光,有意識地發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)更多具有戰(zhàn)略科學家潛質(zhì)的高層次復合型人才,形成戰(zhàn)略科學家成長梯隊;培養(yǎng)大批卓越工程師,努力建設(shè)一支愛黨報國、敬業(yè)奉獻、具有突出技術(shù)創(chuàng)新能力、善于解決復雜工程問題的工程師隊伍?!?/p>
為應對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革挑戰(zhàn),加快發(fā)展建設(shè)新工科,食品行業(yè)對具有良好專業(yè)技能、職業(yè)素養(yǎng)、組織管理等能力的高素質(zhì)工程技術(shù)人才提出更高的要求?!笆称饭に噷W實訓”是“食品工藝學”實踐課程體系的重要組成部分,強調(diào)對食品類學生專業(yè)技能的培養(yǎng),加深學生對課堂教學內(nèi)容的理解。該課程的教學目標為訓練學生熟悉常見食品的加工工藝,掌握規(guī)范的操作方法;培養(yǎng)學生數(shù)據(jù)處理方法和實訓報告的撰寫能力,并加深對課堂講授的食品加工相關(guān)理論知識的理解;培養(yǎng)學生觀察、思考、分析問題和解決問題的能力,嚴謹?shù)目茖W態(tài)度及良好的操作習慣。但是,由于實驗條件及場地等因素的限制,傳統(tǒng)食品加工工藝實訓課程往往難以實現(xiàn)對學生專業(yè)技術(shù)、實踐能力等進行提升的目的,通過校企合作、虛實仿真、創(chuàng)新評價體系等方面探討“食品工藝學實訓”課程的教學模式改革,為提高實踐教學質(zhì)量提高借鑒。
目前,“食品工藝學實訓”的授課方式以教師講解為主,實訓項目方案制定及流程等均由教師完成,學生被動進行實訓操作,教學方式單調(diào)、枯燥,不能有效激發(fā)學生興趣。另外,缺乏對學生主動調(diào)研、設(shè)計、分析、思考等過程的引導,導致學生“知其然而不知其所以然”,使得學生的解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力未能得到顯著的提升。另外,現(xiàn)代化食品生產(chǎn)采用計算機控制,進行自動化連續(xù)生產(chǎn),已不再是單元設(shè)備的簡單連接,且設(shè)備自動化、智能化更迭速度快,對實踐教學提出更高要求。學生無法對整體加工工藝流程建立起系統(tǒng)、全面認識,與實際生產(chǎn)嚴重脫節(jié)[1]。
目前,該課程的實訓項目多圍繞理論課程而設(shè)計,未能結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)、行業(yè)發(fā)展過程中產(chǎn)生的實際需求而開展。與地方產(chǎn)業(yè)、企業(yè)之間的信息交流不夠充分,缺乏對企業(yè)動向的了解,未能以企業(yè)及行業(yè)發(fā)展的人才需求為導向,造成教學內(nèi)容滯后,與實際生產(chǎn)應用的新技術(shù)、新設(shè)備脫節(jié),導致培養(yǎng)的學生缺乏對實際生產(chǎn)的認識,不能有效服務(wù)于實際生產(chǎn)[2]。
在食品工藝學實訓活動中,由于教學使用的食品加工設(shè)備臺套數(shù)、場地及費用的限制,學生不能全員參與到對加工設(shè)備上手操作的過程中,導致學生對加工工藝認知不夠。部分學生對食品加工設(shè)備的了解只停留在外觀辨識和了解階段,對抽象的機械內(nèi)部構(gòu)造和工作原理無法形成具體認識,對生產(chǎn)工藝的了解片面化,獨立思考、解決問題的能力得不到提升[1]。
“食品工藝學實訓”教學大綱中對學生的考核衡量標準僅僅依據(jù)學生實訓報告內(nèi)容的撰寫情況,不能反映學生實際完成過程中的表現(xiàn)情況,如實驗方案設(shè)計、實驗操作、對產(chǎn)品研發(fā)或加工的貢獻和團隊協(xié)作等能力。依據(jù)實訓報告的評價方式無法對學生在實訓過程中對復雜工程問題的識別及解決能力進行可量化的評價,導致教學效果不盡人意,未能有效發(fā)揮該課程對學生工程素養(yǎng)、團隊素養(yǎng)、創(chuàng)新意識等能力的培養(yǎng)。
食品工藝學實訓作為食品類應用型人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),使學生在鞏固食品加工工藝理論知識的同時,掌握食品加工的生產(chǎn)工藝、工藝條件及設(shè)備操作要點等,主要涉及果蔬加工、發(fā)酵食品加工、肉制品加工、面制品加工、食品加工設(shè)備構(gòu)造及操作使用等內(nèi)容,內(nèi)容陳舊,毫無創(chuàng)新,缺乏特色,造成學生學習興趣不高,教學效果不盡人意。通過借助學校優(yōu)勢平臺及區(qū)域特色資源,如河南省冷鏈食品質(zhì)量安全控制重點實驗室、河南省食品安全國際聯(lián)合實驗室等,開展速凍食品、肉與肉制品及果蔬的加工等方面的應用研究,不僅可以及時更新教學實施過程中的項目,而且可以教學培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力,增強學生自主學習意識。冷鏈食品產(chǎn)業(yè)也是河南省優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),以市場需求和地區(qū)特色為導向,培養(yǎng)出更貼近區(qū)域人才需求的工程技術(shù)人才,既促進教學創(chuàng)新,又反哺區(qū)域經(jīng)濟。另外,通過搭建特色產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)與教學平臺,豐富教學內(nèi)容,不僅利于一流專業(yè)建設(shè),而且可以帶動地方產(chǎn)業(yè)發(fā)展[3-4]。
作為應用型大學,為服務(wù)區(qū)域及地方經(jīng)濟和行業(yè)發(fā)展,需打破學校與企業(yè)間的界域,及時了解企業(yè)動向,以企業(yè)發(fā)展和社會進步的人才需求為導向,邀請企業(yè)技術(shù)人員加入教師隊伍,使雙師型教學團隊融入到實踐教學的各個環(huán)節(jié)。積極邀請企業(yè)專業(yè)人士參與實踐教學活動,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際,解決生產(chǎn)一線實際問題[5-6]。充分利用學校與河南省輕工行業(yè)的大型企業(yè),如大用、三全、雙匯、好想你等知名食品企業(yè)的良好產(chǎn)學研合作關(guān)系,結(jié)合本地特色食品資源,使教學內(nèi)容與企業(yè)發(fā)展實際需求相匹配,完美地將企業(yè)元素融入到專業(yè)知識當中,采編行業(yè)新技術(shù)、新工藝、新標準,以增加實踐教材的適用性[5]。目前,食品企業(yè)的招聘更加注重學生的專業(yè)技能、團隊合作與溝通、組織協(xié)調(diào)等能力[5]。因此,以行業(yè)需求為導向,加強校企合作,不僅可以激發(fā)學生的學習興趣,而且可以提高學生的工程實踐能力,培養(yǎng)適應力強、創(chuàng)新意識高的工程技術(shù)人員。
將虛擬仿真技術(shù)引入到“食品工藝學實訓”的教學當中,可推動現(xiàn)代信息技術(shù)與實驗教學深度融合、拓展實驗教學內(nèi)容的廣度和深度、提升實驗教學質(zhì)量和水平。通過虛擬仿真系統(tǒng)可降低教學成本并提高效率,且虛擬仿真系統(tǒng)的建立可不受時空限制,特別是在疫情防控期間,可有效保障實踐教學的進行,并緩解因場地限制或?qū)嶒炏亩鴮е碌膶嶒灲虒W資源不足等問題[7-8]。虛擬仿真教學具有直觀性、互動性和探索性等特點,學生可以更加直觀地了解加工工藝流程、工藝參數(shù)、實訓場所等,利用虛擬仿真教學軟件的演示及操作,實現(xiàn)工廠實習場景再現(xiàn),將學生實踐能力與理論學習有機融合,有效提高學生分析和解決實際問題的能力[8-9]。
以新工科人才培養(yǎng)要求為目標,同時體現(xiàn)工程教育中的“產(chǎn)出導向”,借助過程性考核方法,重心放在學生實訓過程的提高和改進,強調(diào)考核的過程性和動態(tài)性,而不是單純地以實訓項目成果對學生進行考核[10]??己朔绞礁幼⒅貙嵱栠^程表現(xiàn),根據(jù)實訓準備、實訓技能和表現(xiàn)、實訓報告等進行評價,主要依據(jù)為實訓匯報、實訓日志及實訓報告等。實訓匯報成績通過小組分工的合理性、團隊協(xié)作、答辯提問等方面綜合給出,評價學生是否具有個人和團隊成員協(xié)作及團隊負責人素質(zhì)能力、實訓準備情況及工作積極性等;實訓日志成績通過實訓時間安排合理性、記錄的準確性、記錄的規(guī)范性等方面綜合給出;實訓報告成績通過報告格式、分析問題、解決問題及結(jié)論總結(jié)等方面綜合給出,評價學生針對復雜問題,是否可以使用恰當?shù)氖侄畏治鰡栴}、解決問題,并能對實驗結(jié)果進行綜合分析,判斷其合理性和有效性,最終獲得有效結(jié)論。
除此之外,通過線上線下相結(jié)合的雙重評價體系綜合考核學生對實驗實踐的掌握能力。通過虛擬仿真系統(tǒng)記錄學生對關(guān)鍵設(shè)備的熟悉程度,評估學生對工藝流程參數(shù)的掌握程度,利用作答模式量化考核學生對理論知識掌握程度。線下輔助評估學生的主動性、課堂紀律及實驗報告的完成情況等,并根據(jù)反饋及時調(diào)整教學方法,從而逐步建立完整的評價體系[11]。
在新工科背景下,以區(qū)域發(fā)展和企業(yè)人才需求為導向,結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實際,整合、創(chuàng)新“食品工藝學實訓”課程內(nèi)容。另外,借助虛擬仿真平臺,打破空間、時間限制,在特殊時期為學生創(chuàng)造食品加工情景再現(xiàn)的可能,實現(xiàn)虛擬仿真與實際生產(chǎn)結(jié)合。通過線上線下的雙重評價體系,注重學生實訓中的過程表現(xiàn),增強學生的專業(yè)技能、創(chuàng)新意識,提升學生解決復雜工程問題的能力。通過教學手段、教學內(nèi)容、評價體系等多層次的改革,為區(qū)域產(chǎn)業(yè)的培養(yǎng)更多高素質(zhì)工程技術(shù)人才。