工程素质教育背景下的食品工程原理课程教学改革与实践

卓越工程人才是推进新型工业化、加快形成新质生产力的重要战略资源，加快建设发展新工科能够促进我国从工程教育大国走向工程教育强国。教育部等三部门联合出台的《关于加快建设发展新工科实施卓越工程师教育培养计划2.0的意见》强调，要以新工科建设为重要抓手，持续深化工程教育改革，加快培养适应和引领新一轮科技革命和产业变革的卓越工程科技人才。本文基于新工科背景，运用“问题导向”和“产出导向”教育理念，按照工程认证体系标准对食品工程原理课程内容进行解构和重构，采用“三位一体”的线上线下混合式教学模式，通过“赛教结合”、校企合作协同育人和工匠精神培育等举措，合力培养具有工程素养和创新能力的新时代卓越工程师，以期为应用型本科院校的食品类教学改革提供借鉴。

一、食品工程原理课程教学中存在的问题

（一）课程的理论性、工程性强，学生的学习主动性不足

传统的食品工程原理课程教学以教师为主导，注重知识的系统性和完整性，确保学生能够全面、深入地掌握学科基础知识，但该课程的理论内容抽象且复杂，需要学生具备较高的逻辑推理能力和解决实际问题的能力，因此要重视从传统的“以教师为中心”向“以学生为中心”进行转变，把学生放在主体地位，充分发挥学生的主观能动性，使学法与教法在教学过程中实现最优结合。

另外，当前的教学评价形式过于单一，主要依赖于学生的卷面成绩，无法全方位反映学生学习本门课程的真实状况，如参与程度、创新精神、解决实际问题的能力等。因此，教学评价形式需从传统的重成绩转向重过程，重视学生的主体地位，充分发挥学生的能动作用，鼓励学生之间充分合作与交流，培养学生的创新实践能力，这既是工程教育认证和新工科建设的要求，也是应用型高校教学改革的重点。

（二）学生的工程实践能力较弱，以赛促学达成度不高

随着“中国制造2025”战略的稳步推进，中国食品行业发展进入新常态，智能装备、工业互联网、大数据等面向未来的通用技术正在深刻改变食品行业的发展格局和方向。传统的教学模式往往侧重于基础工程知识和计算技能的传授，忽视了学生工程能力中的全局观、创新性思维、协作精神等实际应用能力的培养。而工程实践是食品类人才培养的重要环节，是培养学生实践能力和创新能力的主要方法和手段，如果缺少工程实践环节，学生就很难具备工程伦理、责任心、沟通能力等职业素养，会严重影响学生综合能力的发展。

食品工程原理课程有较强的工程实践特点，但从传统教学模式与作业设计形式来看，学生缺乏工程实践场景。在应用型本科院校，实践教学场地和设备较少，学生虽然通过认知实习、社会实践等进行了企业参观和短期的实习，了解了食品工业流程和技术细节，工程实践能力有所提升，但未深入进行不同场景下的实际操作，团队协作和创新思维方面的能力比较欠缺，这也是目前各高校人才培养过程中普遍存在的薄弱环节。

（三）校企合作不够深入，联合培养效果不佳

传统课程教学内容的时效性、实用性和适应性存在一定的滞后性，未将先进的管理理念、技术、设备等融入课堂教学过程中，无法实现应用型本科院校的办学宗旨。随着科技的进步和社会需求的变化，食品加工技术面临着新的趋势、新的挑战、新的机遇，人工智能机器人、物流智能控制系统等现代食品行业的智能装备发展迅速，但应用型地方院校办学条件有限，缺乏资金和教学资源，也没有符合院校实际的校企合作伙伴等。因此，这些院校迫切需要政府和教育部门的政策支持，亟需优化教学资源配置，并与相关企业合作打造满足智慧食品加工技术人才培养的教学实习基地。

如今，先进的食品加工技术、智能化的加工设备等不断涌现，卓越工程师的培养必须注重实践技能的训练，具备将理论知识转化为实际操作技术的能力，提高解决实际问题的能力，这些都离不开校企联合培养。因此，应用型高校教学改革的重中之重在于将企业为学生提供实习机会、学校为企业提供讲座等简单的校企合作，提升到企业有效参与人才培养目标制定、课程建设、创新创业项目孵化的更高层面。

（四）工匠精神的渗透不够深入，培育路径较窄

工匠精神作为一种精神驱动力，能够时刻激励学生敬业、精益、专注，强化学生的认同感，促使其不断提升自我、追求卓越，树立良好的价值观、人生观、职业观。在新时代大力弘扬工匠精神，对于推动经济高质量发展、实现“两个一百年”奋斗目标具有重要意义。我国制造业大而不强，转型升级迫在眉睫，关键在于提高创新能力，而工匠精神是助推创新的重要动力。

当前高校学生物质生活丰富，但缺乏吃苦耐劳、勇于创新的精神；渴望学习一技之长，但缺乏职业认同感；在网络、社交媒体的影响下，人生观、价值观尚未成熟，可塑性强，亟需正向引导。通过高校教学改革，对学生进行工匠精神的教育，是培育学生技术成才、技术报国的有效途径，是培养卓越工程师的必经之路，对于实现个人和社会的进步都具有重要意义。

二、食品工程原理课程教学改革与实践

（一）制定混合式教学方案，构建“三位一体”的教学模式

针对专业特点与学生的基础情况，收集符合学生后续发展的食品工程原理课程网上授课资源，制作和优化教学资料，制定食品工程原理课程混合式教学目标，设计教学方案。利用“超星学习通”等现代教育教学技术平台，把传统单一的教学模式优化为课前预习、课中授课、课后复习“三位一体”的新模式，如图1所示。

课前预习，采用课本教材和现代教育教学技术平台相结合的方式，利用视频资料更直观地展示知识点，使学生对课程内容有初步的感性认知。课中面授，教师为学生学习食品工程原理课程提供直观的学习场景，根据学生的面部表情和肢体语言等非语言线索，判断学生的理解程度，并提供个性化的指导。学生可以在课堂上与同伴交流、协作，培养团队合作和社交技能，并通过彼此对基本原理、实验技能和工艺设计计算知识的实际应用与交流探讨，实现理论联系实际，建立工程观点，培养分析问题和解决问题的能力。课后复习，采用问题讨论和拓展知识相结合的方式，解决师生答疑必须面对面交流、受时间和空间限制的弊端，能够更加便捷地帮助学生查漏补缺。这种“三位一体”的新模式充分发挥了利用信息化资源授课和传统面授教学的优势，使学生的学习过程由易到难、循序渐进，构成了一个相互依存、相互补充、相互渗透、相互促进的有机整体。

（二）教学方式与时俱进，以赛促学、以赛促教

应用型高校的创新创业教育具有综合性、实践性、创造性等显著特征，赛教结合是提升创新创业教育质量的重要路径，也是构建长效激励机制的有效手段。桂林旅游学院组织学生积极参与“互联网+”大学生创新创业大赛、“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛、全国食品专业工程实践训练综合能力竞赛等。这些竞赛可以促使学生将理论知识转化为工程实践技能，培养他们运用创新思维解决实际问题的能力，还能够激发他们的创造力和想象力。学生和其他院校的竞赛者进行知识和能力水平的比拼，既开拓了视野，增长了见识，又达到了以赛促学、以赛促教的效果。为解决工程实践场地不足的问题，食品科学与工程专业正在进行虚拟仿真教学系统的试用和采购，让学生有更多的机会进行食品工厂的沉浸式体验，深入了解和掌握食品工业流程和技术细节，并进行各种工序的实验和操作。

（三）强化校企合作，共同培养卓越工程师

校企合作是一种有效的教育模式，能够为学生提供更加真实、生动的实践环境，促进学生创新思维和实践能力的提升。本课程通过整合学校和企业的资源，建立有效的沟通合作机制，明确培养目标和设计方案，加强实践教学环节和完善评价体系等，能够更大程度地培养出兼具创新思维和实操技能的卓越工程师。在实践驱动创新方面，学院和正大集团、益海嘉里有限公司共同讨论制定详细的培养方案，明确培养目标、课程设置、实践环节等关键板块，确保培养出的学生符合企业实际需求；和食品相关企业共建不同地区的实践基地，为学生提供更为方便的实践机会；和企业共享师资力量，邀请正大集团和益海嘉里有限公司的专家和技术人员到学校授课或开设讲座，学校的教师也可以参与企业的培训和研发，为企业提供可靠的技术支持，实现互利共赢。

（四）深化立德树人根本任务，培养当代大学生的工匠精神

立德树人是高校教育教学的根本任务，培养学生精益求精的工匠精神、激发学生科技报国的担当是高校的责任与使命。应用型本科高校作为培育卓越工程师的教学基地，教学改革的重点任务是培养食品类从业者在食品制作过程中追求卓越、注重细节、精益求精、不断创新，并以高度的责任感和专业精神为社会提供优质安全的食品。一方面，教师可在知识讲解中穿插行业相关背景文化知识。例如，讲解食品工业保鲜知识点时，结合学生的饮食喜好，讲述以“十一年来只为做出一根健康辣条”为职业目标的王盛莉的故事，王盛莉先后荣获“平江县首届享受政府特殊津贴专家” “岳阳市政府特殊津贴专家”“巴陵工匠”等称号，让学生通过鲜活的工匠人物获得职业认同感，培养学生的敬业精神和追求卓越的创新精神。另一方面，教师在教学和实践过程中要用科学严谨、精益求精的态度去备课和授课，以身作则，树立良好的师德师风，以师风促学风，落实立德树人的根本任务。