新工科背景下粮食工程专业课程教学模式探索

李珍妮　贾俊强

［摘 要］粮油加工副产物综合利用课程是粮食工程专业课程体系中的核心课程之一，旨在培养学生掌握粮油原料高值化利用方面的专业知识及工程实践能力。课程组以新工科人才培养理念为基础，在粮油加工副产物综合利用课程多年教学实践的基础上，改革和创新课程教学模式，从教材建设、教学方式和方法等方面进行了探讨与分析，以激发学生的学习兴趣，促进学生知识、能力和素质全面提高。

［关键词］新工科；粮食工程；粮食人才；教学模式改革

［中图分类号］ G642.3 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）05-0050-03

世界经济格局与全球化分工形势正在发生改变，为了适应新一轮的科技革命与产业变革，2017年2月，教育部提出“新工科”的概念[1]。新工科教育并没有改变高校育人的本质，而是对高校工程教育改革提出了新的要求。2018年9月，教育部等部门联合印发的《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》，明确指出了工程教育改革的方向[2]。2019年9月，教育部印发的《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》指出，在教学中应合理增加学生投入学习的时间、提高学生自主学习时间的比例、积极发展“互联网+教育”、探索智能教育新形态、推动课堂教学革命[3]。2019年2月，中共中央、国务院印发的《中国教育现代化2035》强调了全国高校深化本科教育教学改革的重要性[4]。

粮食行业的发展迫切需要新工科创新型人才支撑，培养“业务精湛，技术过硬”“粮工巧匠，能守住管好天下粮仓”的粮食人才是粮食相关企业的立业之本，也是我国粮食安全的稳定之基。2018年5月，发展改革委、粮食和储备局、教育部、人力资源社会保障部联合印发了《关于“人才兴粮”的实施意见》，指出实施“人才兴粮”，完善体制机制，优化队伍结构，增强综合素质，对于深化粮食流通改革、建设粮食产业强国、保障国家粮食安全具有重要意义 [5]。

粮油加工副产物综合利用课程是粮食工程专业课程體系中的核心课程之一，它不仅是一门探索粮食加工循环经济的课程，还与我国节能减排、绿色加工、环境友好等民生问题密切相关，符合创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念[6]。在新工科教育教学改革中，如何结合学校的办学特色和工程教育理念以及学校专业的人才培养方案、课程体系规划等内容，对粮油加工副产物综合利用课程进行合理的教学改革，使其能够更好地满足现代社会对高校工程教育培养卓越工程师的基本素质要求，是非常值得深思的。

一、课程教学现状分析

粮油加工副产物综合利用课程是粮食工程专业本科培养方案中的必修课程和核心课程。这门课程的教学目标是学生在掌握食品生物化学、粮油加工工艺与设备等理论知识和操作技能的基础上，能进一步学习主要粮油加工副产物的综合开发利用途径及相关的新技术、新方法、新理论，培养学生综合运用已有的专业知识并不断加以拓展的能力，提高学生综合分析并解决复杂问题的能力。为培养专业理论知识过硬、创新实践能力较强的新工科人才提供有力支撑。粮油加工副产物综合利用课程具有知识面广、多学科交叉、综合分析实践性强、与市场行业结合紧密、知识更新迭代较快等特点。目前，粮油加工副产物综合利用课程主要存在以下两个方面的教学问题。

（一）现有教材适用性较差，存在一定局限性和不足

现有教材在内容上对目前国内外粮油加工副产物综合利用的情况进行了综述，不仅包括相对成熟的粮油生产工艺及产品，还包括处在研究开发阶段的粮油生产工艺及产品，然而现有参考教材中涉及的知识点过多，忽略了对重要知识点的侧重性描述，加工工艺的实用性内容不足。实际上，在粮油加工副产物综合利用课程教学内容的选择上，不能只利用所选择的加工对象中包含的某种营养成分来展开描述其可能的加工工艺，而忽视了在产品开发中除工艺可行性之外的其他重要因素，如得率、成本以及加工后其他成分的可利用度等。

由于现有参考教材所包含的知识点过多，导致在教材讲述上缺乏一定的选择性和侧重性。当不同类别的粮油加工副产物具有相似营养成分时，对其加工工艺以及工艺论证的内容描述存在大量重复的情况。这更让学生在学习时抓不住课程的重点，也体现不出现有参考教材的使用价值。

除此之外，在现代食品加工中，工艺创新与关键设备是密不可分的，任何实验要想创新工艺，如果没有工业化设备相匹配，则只能称其为可行性探索实验。现有教材均只包含产品加工工艺内容，不包含产品生产所需的关键设备内容。同时，现有教材中缺少与原料、产品、加工助剂等原辅料相关的国家或行业方面的“法律红线”要求说明及相关技术指标要求等。这不利于培养新工科背景下复合型、实践性人才。

（二）教学内容和方式缺乏差异化和个性化，不能达到因材施教的目的

在粮油加工副产物综合利用课程学习中，学生只有具备了一定的专业知识储备以及综合分析和解决问题的能力，才能在有限的课堂授课时间内获得较好的学习效果。实际上，学生在知识储备、学习方式和学习节奏上存在较大的个体差异，这就要求教师在课程教学内容的选择上要兼顾系统性、全面性、深入性以及前沿性等，通过多元化的教学方式，让学生能获得最大程度的提升，从而实现因材施教、促进学生个性化发展的目标。然而，通过当前的教学实践来看，想要在有限的学时内对课堂教学内容做出合理的取舍是比较困难的。

目前，这门课程的课堂教学仍然以讲授为主，教师作为授课主体，按照教学大纲和授课计划讲解主要的粮油加工副产物的综合利用情况。同时，教学方式上采用翻转课堂研讨的形式作为辅助教学手段，学生可以通过查阅自己感兴趣的粮油加工副产物及其综合利用途径，制作成PPT后在课堂上与同学交流。通过这种交流互动研讨的形式，不仅调动了学生学习的主观能动性，还提升了学生掌握知识的能力。然而，在教学实践中，只有少数学生能通过这种教学模式获得更多的知识和能力的提升，其他学生由于缺乏同学交流、同学讲述的内容与自身无关或者不在自身的知识领域内等原因，没能掌握相关知识。

二、教学模式改革的指导思想

教学模式改革包含了教与学两个方面，既要优化课程教学内容和提高课程教学质量，又要激发学生学习兴趣和提升学生掌握知识的能力[7]。课程组在充分分析粮油加工副产物综合利用课程特点和教学目标的基础上，结合课堂教学实践和国内外先进的教学经验，提出以学生为中心的“互联网+课堂+实践”的立体—联动式创新型人才培养模式（见图1）。在教学内容上，以自编教材建设为先导，创建“线上+线下”协同互补式教学方式，增设综合设计性实验实践教学环节，促进学生在实践探索中对专业理论知识有更深层次的学习与理解。采用“教师+学生+X”的多元化授课主体，分工承担常规理论及加工原理、典型加工利用例子、学科及行业前沿三个方面的教学任务的教学模式，利用学生学习的成就感调动他们学习的积极性，使学生的知识、能力和素质得到全面提高。

三、教学模式改革的实施方法

（一）教材建设体现知识点的侧重性和实用性、知识体系的系统性和完整性

自编教材以粮油加工副产物资源综合利用后产品所属的营养素类别为切入点来展开介绍，有针对性地选取具有产业增值前景和加工技术相对成熟的副产物深加工产品。同时，针对每一类产品的加工技术特点，融合了关键技术设备及其加工原理等内容。任何一类产品加工都非常注重标准、法规等要求，尤其是食品这种特殊的产品。因而，自编教材加入了针对每一类产品的国家或行业相关标准及其技术指标等内容，使教材中的知识结构体系更具有系统性。

（二）构建多元化的授课主体教学模式，采用协同互补式教学方式

课程教学以自编教材建设为先导，构建“教师+学生+X”的多元化授课主体教学模式，在课堂中采用“线上+线下”协同互补式教学方式，增设综合设计性实验环节，使学生在实践探索中对专业理论知识有更深层次的学习与理解，提高学生学习的成就感，调动他们学习的积极性。

1. 课堂教学

课堂教学采用“教师+学生+X”的多元化授课主体模式，课堂教学内容包含以下三个方面：一是教师作为授课主体，对常规单元操作原理、工艺及设备等知识点进行讲解；二是学生对在综合设计性实验中遇到的问题或阶段性成果进行研讨；三是邀请专业人员对课程中涉及的新产品、新设备研究及其应用前沿做专题报告，给授课内容注入新鲜“血液”。

2. 线上课程资源

线上课程资源是由若干个典型的综合加工利用案例组成的学习单元，授课主体是教师和学生。线上课程的初始资源由教师创建，目的是为学生课堂理论知识的学习提供基本素材，学生可以根据自身的兴趣进行选择性学习，可在课堂讲授过程中对单元操作原理、工艺及设备等知识点进行有针对性的学习。对于线上课程的后续补充资源，由历届学生进行录播展示，通过这种成果展示的形式，可以提高学生学习的成就感，从而调动学生学习的积极性。

3. 线下综合设计性实验

传统的粮油加工副产物综合利用课程多以理论教学为主，然而其涉及多门专业基础课程，具有综合性较强、与生产实际联系紧密、知识不断更新等特点。在理论课程开设的同时，辅以线下综合设计性实验，能使学生在实践探索中对理论知识有更深层次的学习与理解[8]。鉴于学生在专业理论知识和动手能力方面存在差异，以及综合设计性实验结果的不确定性，课程实践环节根据实验结果可大致分成两类：一类是通过综合设计性实验获得相对成熟的研究成果；另一类是在实验过程中由于各种不确定因素导致实验结果并不理想[9]。针对这两类实验结果，教师要以不同的形式鼓励学生与同学分享实践的过程，让学生在不同实践环节获得同样的成就感，从而提高学生整体学习的积极性。

（三）融入课程思政元素，同向同行协同育人

粮油加工副产物综合利用课程内容与国家政策、行业发展等密切相关，包含诸多课程思政元素有待挖掘。例如，从大量农林废弃物堆积导致环境污染、企业加工负担加重、资源浪费等现象引入，对这些副产物资源在变废为宝过程中的基本理论、加工技术、关键工艺设备、国家及行业相关标准法规等内容进行讲述，同时结合国家行业发展，介绍国内相关企业的发展现状与前景，指出所学知识与国家富强，民族复兴的契合点。将课程思政元素有效地融入授课过程中，犹似“如盐入水、有味无痕”[10]，引导学生领会所学知识的重要性，提升学生的专业认同感、工程伦理素养、社会责任感以及家国情怀，激发学生学习的内生驱动力[11]，从而提高新工科背景下的人才培养质量。

四、结语

新工科建设对高校工程教育改革提出了更高的要求，专业课程教学必须探索新的人才培养模式才能满足社会的发展需求。本文针对目前传统粮油加工副产物综合利用课程的教学现状，结合学校的办学特色和工程教育理念，以及本专业的人才培养方案、课程体系规划等内容，提出在课程教学内容上以自编教材建设为先导，采用“教师+学生+X”的多元化授课主体，构建“互联网+课堂+实践”的立体—联动式创新型人才培养模式。通过多方式相结合的教学改革措施，激发了学生学习的兴趣，提升学生掌握知识的能力，助力新工科背景下粮食人才的培养。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 张伟，陈仁山.“新工科”背景下应用型本科土木工程专业实践教学的改革与创新[J].教育现代化，2020，7（36）：88-91.

[2] 中华人民共和国教育部.教育部 工业和信息化部 中国工程院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[EB/OL].（2018-10-17）[2022-10-12].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/moe_742/s3860

/201810/t20181017_351890.html.

[3] 中华人民共和国教育部.教育部关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见[EB/OL].（2019-10-12）[2022-10-12].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201910/t20191011_402759.html？from=groupmess?

age&isappinstalled=0.

[4] 中华人民共和国中央人民政府.中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》[EB/OL].（2019-02-23）[2022-10-12].https：//www.gov.cn/xinwen/2019-02/23/content_5367987.htm.

[5] 中华人民共和国中央人民政府.发展改革委 粮食和储备局 教育部 人力资源社会保障部关于“人才兴粮”的实施意见[EB/OL].（2018-05-03）[2022-10-12].https：//www.gov.cn/gongbao/content/2018/content_532309

2.htm.

[6］ 田双起，王新伟，娄海伟，等.粮食工程专业课程思政路径探索：以“粮食加工副产物综合利用”课程为例[J].科教文汇（下旬刊），2021（18）：86-87.

[7］ 万然，李志谦，张郎郎，等.“新农科”背景下“试验设计与统计分析”课程教学模式改革的思考[J].教育教学论坛，2021（32）：55-58.

[8］ 王保建，陈花玲，杨立娟，等.工程教育认证标准下的课程教学设置[J].实验室研究与探索，2018，37（8）：162-166.

[9］ 黄品梅，黄道平，梁锦.开发综合设计性实验 促进创新人才之培养[J].实验室研究与探索，2010，29（6）：93-95.

[10］ 黄敬如，吕卫民，赵汝岩，等.“如盐入水、有味无痕”式课程思政探索与实践：以“系统工程”课程为视角[J].教育教学论坛，2021（32）：87-90.

[11］ 刘晓华.微生物学课程实施課程思政的探索与实践[J].大学教育，2021（7）：92-94.

［责任编辑：苏祎颖］