基于工程教育专业认证的“食品工艺学”课程教学改革的探索

安艳霞，李会品，林顺顺，张 剑，李梦琴

（河南农业大学 食品科学技术学院，河南 郑州 450002）

0 引言

工程类专业认证是高等教育认证的最重要的组成部分之一，如今已是对高等教育认证评估的趋势和热点，实施认证对促进工程类教育专业走向国际化、提高工程教育质量有引领作用[1-2]。工程类专业的认证核心内涵是建构“以学生为中心、以产出为导向”的工程类人才培养体系[3]。“食品工艺学”是食品科学与工程专业的一门综合性及实用性极强的专业必修核心课程，该课程主要研究食品的原料、半成品和成品的加工及贮藏技术原理，分析了解外界条件和食品生产中的物理、化学、生物学之间的关系；生产、流通和销售过程中食品腐败变质的原因及其品质控制方法；研究合理、先进的生产方法及科学的生产加工工艺，使学生掌握食品保藏及加工的基本原理与方法，为后续专业课程的学习及本科毕业设计 （论文） 的完成提供重要的指导作用。该课程的教育教学对培养工程类人才的创新能力、实践能力、思维能力和分析归纳能力起着重要的作用[4-5]。

河 南 农 业 大 学 食 品 科 学 与 工 程 专 业 核 心 课 程“食品工艺学”，共 56 学时，为专业必修核心课程。通过该课程的学习，为今后进一步学习食品领域的专业课程或从事食品科研、产品开发、工业化生产管理及相关领域的工作打下专业理论基础。河南农业大学食品科学与工程专业办学 30 多年来，对地方经济和区域社会的发展培养了众多食品专业人才，面临新形势新常态，如何更好地创新和发展学校食品科学与工程人才的培养体系，培养高质量的食品专业人才成为当下亟待解决的问题。结合工程教育专业认证体系的先进性和前瞻性，认为参加工程教育专业认证对于专业建设和人才培养具有积极的指导作用和导向性作用。培养人才就要以专业培养方案为抓手，参加工程教育认证就是要抓住专业核心课程和工程类课程 2 个方向，而且两手都要硬。在工程教育专业认证背景下，对“食品工艺学”教学体系进行改革和创新提出了新的要求。结合学校食品科学技术学院专业认证的要求，把先进的新工科理论与教学的具体内容有机结合起来，提高本科生的综合素质，在教学过程中，将以工程教育专业认证为导向，促进食品工艺与工程相结合力度，分析“食品工艺学”理论及实践教育教学过程中存在的问题，探讨改革措施，提高学生分析及解决食品加工过程中实际问题的能力，为完成高质量的本科生毕业设计 （论文） 奠定基础，从而满足社会发展对高校人才培养的需求。

在工程专业认证为导向的背景下，如何更好地实践“食品工艺学”课程，教学和创新实践能力的培养尤为重要，在整个学习和实践过程中，始终贯彻以培养应用型人才和创新型人才为目标，通过课堂学习、实践教学环节，使学生熟练掌握常见食品加工工艺和加工原理，独立完成实验设计并对结果进行合理的分析，对存在的问题进行改善解决，对实验结果进行数据分析。培养学生操作、分析和解决问题的能力，在此基础上，更好地突出创新理念的培养，为培养创新人才奠定教学基础。

1 组建优质师资团队 积极推行本科生导师制

打破“食品工艺学”教学团队传统中的固定 2～3 名教师任课，改变团队结构简单、活力不足的现状。学院注重专业团队建设公开招聘名校毕业的博士生，具有企业经验、工程背景的“双师型”教师优先考虑，同时吸纳专业带头人，融合优秀师资力量，构建以专业带头人把方向、“双师型”教师为核心、原团队为支撑的多元化教育教学团队，定期组织讨论，外出学习深入企业一线调研，将每个教师的特长融入到教学的方方面面，组建相辅相成、优势互补、齐头并进的团队，从教学、实践和服务社会等各方面全面打造提升团队的“双师型素质”，构 建 一 支 以 解 决 食 品 加 工 实 际 问 题 为 特 色 的 师 资团队。

针对低年级的本科生，积极推行本科生导师制，该制度的建立有助于充分发挥任课教师的主导作用，有利于对不同层次兴趣爱好的学生实施因材施教和个性化培养，进而建立良好的新型师生关系[6]。食品学院在原有科研基础的前提下，大力引进名校毕业的博士，为本科生导师制的实行提供了良好的保障。当前，针对低年级学生采取自愿的原则进行师生互选，因尚未接触专业方面的知识，所以以讲座的形式引导学生、激发学习兴趣为主，勤奋好学、品学兼优的大二及大三学生则可直接参与导师的科研工作，较成熟的课题申报大学生创新、竞赛项目等作为毕业论文或进一步深造的研究课题。学校、学院等对项目指导教师、参与学生的奖励制度大大提高了师生的积极性。本科生参与的积极性及热情很高，2018—2020 年参加“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛、河南省大学生创业大赛等竞赛中分别获得二等奖、三等奖等。

2 构建新型教学组织形式 让每个学生参与进来

“食品工艺学”课程是应用型学科，是学生学习掌 握 了 “ 食 品 化 学 ” “ 微 生 物 学 ” “ 化 工 原 理 ”“食品加工原理”等知识后，通过该课程的学习，教给学生食品保藏和加工的基本原理、方法，并能让学生正确运用食品加工技术原理分析、解决食品加工中的主要问题；掌握食品生产、流通和销售过程中食品腐败变质的原因及其控制方法，深入了解食品原辅材料的性质对加工过程产生的影响，特别是某些特殊成分对产品质量的影响，明确有关食品生产中主要工艺条件和方法的选择依据，进一步掌握工艺理论及其应用。在整个教学环节中，秉承学生自学为主、教师指导为辅的教学思想，充分发挥学生学习的主观能动性，融合现代教育技术的发展成果，融入形式多样的教学素材，包括案例、仿真、视频、工艺设计等，在这一教学思想下，以培养学生的创新创业意识为宗旨，不断提升教学水平和学习效果。

将传统的以课本内容为主体的静态纸质材料变为动态的在线网络资源；实际中试实验生产平台和虚拟仿真模拟实验室相结合，加强学生在食品工艺、新产品开发方面的创新创业能力。在新工科建设背景下，工程教育专业以认证为导向的前提下，充分发挥“互联网 +”时代学生的主观能动性，实现学生的自主学习及碎片化学习，将教学模式由以教师为中心的知识传授逐步实现以学生为中心、以教师为主导的教学模式，整体提高本科生的质量，不断提升大学毕业生的整体素质，以更好地服务于社会。

学生在课堂教学中是主体地位，教师处于主导地位，课堂良好的预期效果应是全员参与，通过实践过程检验学生对所学理论知识的掌握程度，并且又能学习到新的操作技能，整个学习过程中学会反思、不断改进，遵循螺旋式提高的认知规律和成长规律。为达到优异的教学效果，课程团队不断对教学组织形式进行探索和组建。第一，打破传统实践课上按学号分组，每组人数分配过多、组成成员磨合时间长，配合不愉快、出现依赖和观看局面等问题，实践教学中采取 15～20 人的小班教学模式，开课前 1～2 周根据小班确定好小组数量，自由组队，每组 2～3 人，改变一人动手多人围观的场景，增加师生交流和信息传递的准确性和清晰性。第二，针对课堂埋头抄写、记笔记、不动手的现象，要求必须完成课前的有效预习，提前做好实验方案。实验前以小组为单位自行补充设计的实验方案，与指导教师交流讨论修改，要求小组成员全员参与，各自汇报所做的预习工作和课堂上将要参与的事项，教师做好各小组的记录，为教学做好准备。第三，针对课堂上部分学生接受慢、不知如何入手等问题，教师以课前的记录为参考，适当引导和鼓励，对学生的进步认同和理解，给予正面反馈。一方面，教师始终参与学生的实验过程，肯定正确的并及时纠正不当操作，针对异常结果启发学生分析原因、讨论，不断提高学生的操作技能和处理异常问题的能力；另一方面，实验室实验与实际生产线有脱节，学院中试实验车间不足，充分依托学院仿真实验平台，了解中试生产情况，教师将“实验室 - 虚拟仿真共享服务平台”上对应的虚拟仿真教学实验链接提前转发给学生，要求学生注册、操作，并评价学生的动手参与情况。这个过程将线下与线上平台学习有机结合在一起，同时采取措施让每一位学生动起来，循序渐进，“学中去做，做中去学”落到实处，以学促做、以做带学，培养学生自主学习的意识和能力。

3 更新教学内容 紧跟企业需求

“食品工艺学”课程根据教学要求，具体教学内容包括绪论、食品加工原料的选择与预处理、食品的低温保藏、面制品加工工艺、肉制品加工工艺、饮料加工工艺和创新创业教育训练环节。实践教学课 内 容 与 理 论 课 程 内 容 紧 密 相 连， 各 板 块 选 取 1～2 个代表性实验，完成实践教学。实验内容大多是验证性实验，综合性和设计性方面尤其缺乏。通过对双汇、思念、三全及花花牛等大中型企业调研，通过与行业专家交流学习，结合本专业教师储备的专业知识及工作经验，对现有理论及实践教学内容进行合理的优化选取，将原本的验证性实验改为综合性实验。例如，以酸奶加工实验为例，原本验证性实验时，只需按照实验书中给定的步骤完成即可得到实验产品，完成实验。现将该实验改进为红枣味酸奶的制作，仍是原本实验的步骤，只需在原料中添加红枣类制品 （干的红枣片或加工后的红枣或红枣香精），可据个人意愿进行选择其一或其二，发挥个人主观能动性的设计实验 （如干枣的粒度优化、添加量、工艺流程的微调、感官及理化指标等标准的确定），主动完成实验及品评产品。改进过程中将实际工业生产线上需求的技能如产品的研发、改进、生产岗的规范操作、品控岗的产品质量控制等融入到日常学习中，提高学习兴趣和主观能动性，培养基本实践技能和职业素养，从而完成从小小实验室到企业大车间的高效对接。

4 改进教学方法 提高学习的主动性

随着科技的不断进步，全球范围内“食品工艺学”相关科研成果和加工技术水平均有了极大的提升，如将最新的研究成果和日常的教学内容进行有机融合，需对教学内容不断改进完善。另外，一线教师需要学习当下先进的教学经验，提高个人的业务能力，及时整合教改过程所取得的优秀成果并用于实际的教育教学中，将当今背景下对于工程类人才培养的要求充分体现出来，更好地利用“食品工艺学”课程具备的专业特色。采取多媒体结合板书的基础上，展开形式多样化的教学手段，主要表现为：①团队教学模式；②翻转课堂教学模式；③仿真模拟学习模式；④网络在线学习模式；⑤PBL 教学模式；⑥专家前沿讲座模式。将食品科学与工程专业中“食品工艺学”教学质量的保障由线下变为线上管理体系和质量保障体系融合的网络环境。

传 统 教 学 过 程 中 ， 教 师 需 提 前 做 好 课 件 ， 以PPT 的 形 式 将 课 堂 内 容 如 原 理、原 辅 材 料 的 性 能、工艺流程及要点说明、思考题等放在课件上，讲授开始时，教师按照 PPT 相关内容，学生开始听课记笔记。该教学模式有不足之处：一是在讲授时，部分学生忙于记笔记，师生的互动不能同时处于同一频道上，结果是教师讲得面面俱到、口干舌燥，学生听得昏昏欲睡、一知半解，讲课效果及目的不能保证；二是 PPT 所涉及内容有限，不能完全包含所有的内容，需借助教师讲解，学生短时记忆有限，易遗漏，对理论知识的掌握有负面影响；三是“食品工艺学”课程实践性极强，有些加工步骤无法通过语言表达，学生则不能直观感受，过程模糊、无法很好掌握理论要点；四是授课过程中思考的时间太少，只是在被动地接受现有的、固定的模块，无法调动学生的主观能动性，更不能培养学生的创新能力。因此，要抓住当前的工程教育认证的契机，对“食品工艺学”的教学方法进行改革探索。

一是加强有效的课前预习。上课前完成常规工艺原料的特性及常见工艺流程要点的学习。教师提前 1-2 周发布电子版课件及加工工艺视频内容，要求学生以小组的形式在课余时间查阅相关文献资料，完成课程中常识性内容，从而提高学习的主动性，激发学习兴趣，同时增加学生团队成员间的学习交流，有助于培养学生团队精神及工作协调能力。二是增加师生交流频度。课程团队教师制定交流时间通过学习通或微信交流群上传到学习群，预习期间或授课时进行课程团队讨论，讨论时重点是学生说、教师听，教师及时给予肯定及点播，调动学习的积极性、自觉性及主动性，激发学习情感和内在学习动力。三是课堂上重展示。课堂教学不再是长篇大论，教师简短讲解，使用多媒体 （如三维动画和视频等） 对关键生产工艺的过程及生产设备操作进行强调，对于注意事项要引起高度的重视。同时，向学生展示企业最新研发的新产品，师生一起对比分析新产品优点和不足，讨论如何改进或在加工过程中避免出现类似问题，侧重对思想和方法的讲解，同时也起到示范引领作用，鼓励学生多思考、多动手，培养学生的思维改进意识和能力，实现以“教”为中心向以“学”为中心的过渡与转变。

5 创新教育与专业融合

在以工程教育专业认证体系导向的背景下，课程安排教学学时 1/3 的时间用于培养学时的创新创业能力，为学生能够系统掌握食品加工的基本原理、方法，并能正确运用食品加工技术原理，分析、解决食品加工中的主要问题，掌握食品生产、流通和销售过程中食品腐败变质的原因及其控制方法，深入了解食品原辅材料的性质对加工过程产生的影响，特别是某些特殊成分对产品品质的影响，以及有关食品生产中主要工艺条件和方法的选择依据，进一步掌握工艺理论及其应用，为完成高质量的毕业设计 （论文） 奠定专业基础。因此，该课程在创新创业教育方面，制定了如下教学任务：

（1） 结合学院食品工艺实验室条件，根据“食品工艺学”教学内容和食品生产技术，根据河南省食品原料资源特点，实施几种典型的产品工艺实验，内容涵盖肉制品、面制品加工及果蔬、碳酸饮料的制备和加工，学生结合兴趣分组后选择其中一种实施方案。

（2） 参观学习学院 300 m2中试车间和合作企业的实际生产车间，结合理论学习基础，分组制定出新的产品开发工艺研发新产品。要求每个小组课后完成新产品工艺制定理论依据、参数制定依据、物料衡算等内容，并在此基础上，采用 AUTCAD 等工程制图软件绘制所选用设备的剖面图、工艺流程图（主视图） 和车间布局图 （俯视图），培养学生的产品开发、工厂设计能力，所得作品可上传至学校的网络教学平台，扩大学生学习的范围，课时控制在2～3 学时。

（3） 建立食品仿真模拟实验室，借助模拟实验室平台，根据食品在贮藏和加工过程中发生的物理、化学和生物变化，采用电子摄像技术，观察和记录每一时段或贮藏温度条件下，食品感官性质的变化，拍摄得的图片采用视频软件，动态呈现食品感官色彩质地的变化规律。此外，对食品不良变化，如色泽、风味、腐败等加以外界条件的干涉，如添加护色剂、防腐剂等，观察外界条件对食品品质变化的干预作用，通过这一举措，可以让学生更加清晰地明白食品在贮藏和加工过程中品质变化的现象和干预 原 理 。 以 上 材 料 收 集 后 挑 选 代 表 性 的 作 品 上 传至学校网络教学平台，丰富教学素材，计划课时为3 学时。

新工科认证体系和教学体系有效地融合在一起，构建食品科学与工程专业认证“食品工艺学”课程体系，既有依据又有监督检查力，把先进的新工科理论与教学的具体内容有机结合起来，提高本科生的综合素质，在教学过程中，将以工程教育专业认证为导向，促进食品工艺与工程相结合力度，为学生完成高质量的后续毕业设计 （论文） 奠定基础，从而满足社会发展对高校人才培养的需求。

6 完善考核制度 提高教学效果

为确保“食品工艺学”教学改革的顺利开展，而不是仅仅存在表面上，重建一套比较客观、全面的考核制度尤其重要。因此，计划改变以往考核中平时成绩 + 卷面成绩的状况，综合客观地评价和考核学生实际学习状况。对每位学生的理论成绩考核评 价 贯 穿 于 有 效 预 习 （10%）， 理 论 学 习 过 程（10%），课堂参与过程 （20%），以及期末的卷面成绩 （60%） 等方面。

实践课程尤其是综合性和设计性实验进行前，学生必须主动查阅资料，具体到食品原料种类、仪器设备名称及型号、实验步骤和操作中预测可能的出现问题等方面，最终撰写预习报告。实践分数评价中预习报告占 20%，实验过程占 40%，实践过程的评价含出勤采用超星学习通签到法、实际操作根据学生表现打分、产品评价由教师和学生共同打分、最后结束完成情况教师给各小组打分，最终计算到每位学生成绩中，培养主人翁意识、团结协作及责任感。实验报告占总实践分数的 40%，要求随堂上交， 含 书 写 （10%）、 完 整 性 （30%）、 数 据 处 理（30%） 和问题解决分析 （30%） 等。

总之，对考核制度的完善与制定可真实反映学生的掌握效果，有利于综合能力和创新能力的提高，进而为企业为社会输出高质量的食品类人才。

7 结语

如今，食品行 业 正在向现代化食品行 业 转变，各大企业均需大量创新型和应用型人才。根据工程专业认证的要求，为提高人才输出质量，针对“食品工艺学”教学存在的问题，通过优化补充教学内容、改进教学手段、完善考核制度，不断激发学生的积极性与主动性，提高教学效果，最终提高解决实际问题的能力及开发新产品的思维方式。促使从理论学习到实践操作的过渡，为将来从事食品相关行业奠定理论及实践基础。但快速完美地提高“食品工艺学”教学质量是一项长期而艰巨的任务，如分组讨论有效预习这个阶段，不仅占用学生时间也占教师的精力和时间，因而尚需教学管理方面的改革，如对教师引入灵活的工作量考核制度。另外，虽然建立的虚拟仿真实验平台，可让学生亲身观看实际操作，但与实际接触还有一定程度的差异，另外相关软件视频覆盖面较窄，为进一步的改革，需和相关企业建立牢固的合作关系，运用寒暑假时间，实行校内外导师相结合，让学生去企业锻炼。只有不断地改进和探索，才能真正地培养学生实际动手能力及分析解决问题的能力。整个教育教学过程中，教学团队也要不断反思教育行为，及时总结经验与教训，不断改进，对“学生实际学到了什么，真正能做什么”等问题融合到日常教学中，实现师生共同成长，真正地为社会培养出企业所需要的工程类食品行业人才。