郭志明，陈全胜，邹小波，马海乐

（江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江　212013）



“食品加工机械与设备”精品课程建设探析

郭志明，陈全胜，邹小波，马海乐

（江苏大学食品与生物工程学院，江苏镇江212013）

摘要：“食品加工机械与设备”是食品科学与工程专业的核心课程，是该专业实现工程型创新人才培养的重要阵地。以食品加工设备的结构和工作原理、主要构件及应用为主线，结合江苏大学“食品加工机械与设备”2008国家级精品课程和2012国家级精品资源共享课建设情况，进行课程内容体系建设与改革，优化教学内容，改进教学方法，培养创新思维，以工程素质能力为核心构建教学体系，以期培养专业基础扎实、工程素质能力强的应用复合型人才，满足我国食品产业在工业化、自动化、智能化水平不断提高的新形势下日益发展的人才需求。

关键词：食品加工机械与设备；课程建设，教学改革

江苏大学的食品科学与工程专业办学目标是培养基础宽厚，知识、能力、素质协调发展的高级专业技术人才，造就一批具有国际视野、求真务实、开拓创新的工程精英和社会中坚。“食品加工机械与设备”是食品科学与工程专业学生进行工程知识学习与训练的核心课程之一，也是江苏大学食品本科专业最具特色和重点建设的课程。本课程的目的和任务是讲授各类食品加工机械与设备的原理、结构和性能、参数的确定与选择、自动控制的应用及设备选型和使用等内容，并有重点地介绍典型食品厂生产线的配套和生产设备的安装、维护、检修技术，增强学生的动手能力与创新意识，培养学生的工程素质[1-2]。江苏大学“食品加工机械与设备”课程教学组不断探索、改革和创新，在该领域具有很高的科研和教学水平。“食品加工机械与设备”于2008年获批“国家级精品课程”，于2012年获批教育部首批“国家级精品资源共享课”[3]。

食品科学与工程专业是生命科学和工程科学的重要组成部分，也是衔接生命科学和工程科学之间的重要桥梁。世界各国特别是经济发达国家，都把食品工业摆在优先发展的位置。食品工业是国民经济的重要组成部分，多年来食品工业总产值一直位居国民经济总量的第一位，食品工业的可持续健康发展对我国国民经济快速发展具有重要的战略意义[4]。随着科学技术的进步和食品工业的快速发展，对食品类专业高级人才的需求也在不断发生变化[5]。目前，我国已有269所高校开设有食品科学与工程专业，为食品工业的健康发展提供了重要的人才保障。但食品科学与工程专业在人才培养过程中“重科学、轻工程”的现象较为普遍，人才培养与产业需求严重脱节[6]。高等教育的目标和重点，正向培养具有扎实工程技术能力和良好科学素质的创新型人才方向调整。“食品加工机械与设备”是一门理论与实践紧密联系的课程，是培养食品类专业学生工程能力最为相关的课程[7]。“食品加工机械与装备”课程教学团队在国家精品课程和国家精品资源共享课的建设过程中，以科学发展观为指导，面向产业需求，以改革创新推动课程建设，加大素质教育和创新教育的力度，充分发挥实践教学在学生工程能力培养与训练过程中的作用。

1　课程建设原则

1.1面向产业，突出需求

我国政府实施制造强国战略，第1个十年的行动纲领《中国制造2025》中提出，坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针。明确加快食品、机械等行业生产设备的智能化改造，提高精准制造、敏捷制造能力；加快食品、农药等重点行业智能检测监管体系建设，提高智能化水平。坚持把人才作为建设制造强国的根本，加快培养制造业发展急需的专业技术人才。随着我国经济常态化、“一带一路”的战略发展，在智能化、信息化、大数据、物联网、云计算、智慧工厂、工业4.0等技术方向的引领下，食品工业升级，智能制造将成为企业核心竞争力，我国食品工业迫切需要创新型食品工程专业人才[8]。“食品加工机械与设备”课程在课程建设和教学实践中紧密围绕制造强国战略，面向食品产业需求，在创新专业人才培养上从点滴做起，为新常态下我国食品经济和社会持续发展提供人才支撑和源头引领。

1.2面向工程，强化特色

“食品加工机械与设备”是食品专业的核心课程，其课程建设与改革应根据食品专业的人才培养目标，面向工程，加强学生的动手能力、工程实践能力、创新能力的培养与教育，做到教学、科研和实践的有机结合，不断丰富实践教学的内容、方式和途径，以有效提高学生的工程素质。江苏大学的前身是镇江农业机械学院，先后更名为江苏工学院、江苏理工大学，是一个有着浓厚的机械和工程背景的高校。发挥工科优势，秉承为农服务的办学传统，坚持“工中有农，以工支农”的办学特色，是该校的办学定位；坚持“大工程教育”，努力培养学生工程创新能力，是全校长期办学实践过程中积淀形成的办学理念。从“中国制造”到“中国创造”，从制造业大国到制造业强国，我国需要大批工程技术领域的拔尖创新人才。食品装备制造业是为食品工业提供技术装备的重要产业，也是国家战略性新兴产业高端装备制造业的重要组成部分。食品装备是食品产业发展的物质基础和基本保障，承载着提高食品加工效率、保障食品品质、有效利用的责任，是食品产业体系不可分割的重要组成部分，亟需加强食品学科建设和人才培养，对此，食品加工机械与设备课程肩负着重要使命。

1.3面向学生，提升素质

学生是学习的主体，教师是学习活动的组织者和引导者。尊重学生的主体地位，信任、理解学生，创造宽松和谐的学习氛围，使学生积极主动地参与到学习活动中，充分发挥学生的主体作用。“食品加工机械与设备”是一门本科教学与科学研究密切相关、实践性很强的专业课程，该课程是本专业实现工程型创新人才培养的重要阵地。针对食品专业学生机械基础相对弱的现状，重点讲授难点和疑点问题，充分发挥实例教学法、启发式、互动式等多种教学法的长处，培养学生工程实践能力。人才培养质量是高等教育质量的首要体现，是高校生存和发展的基础。培养的人才符合企业多样化和发展性需求，需要大批基础理论扎实、实践能力强、可直接参与一线生产技术创新，解决企业实际工程技术问题的高素质应用型人才。在“食品加工机械与设备”课程建设过程，在食品科学与工程卓越工程师培养上，充分发挥本校的人才培养与优势，量身定做，注重工程人才的理论素质和科研能力培养，注重工程人才的实际应用能力的培养。

2　教学内容体系改革与实践

2.1课堂教学模式及多媒体设计

宽口径的教育思想，虽然扩大了学生的知识面、增加了学生的就业机会，但是许多基础课学时削减，造成学生对专业课的理解难度加大。就本专业而言，将机械制图、机械设计（机械原理和机械零件）学时的缩减，造成学生空间想象力变差，对食品机械的内部构造、工作原理和机械性能等难以理解。对此，充分利用课堂45 min，利用多媒体的展示优势，开展教学模式和媒体设计研究，具体措施包括：①对结构或原理比较复杂的食品机械和设备，利用多媒体Flash技术编制动画，真实形象地展示食品机械的工作过程；②在尽可能的情况下，采用“实物图、原理图、结构图”3张图同时讲解，部分细节进行放大，使学生对比了解机器的内部结构；③采取“加工系统→机组→单机→部件”逐级深入的案例方式，增加学生对单一机械的理解。

2.2课程讲授方式与讲授内容的改革

目前，课堂教学中我国传统的关注知识点的教学模式，只是强调知识传授，忽视了知识应用、研究方法、技术创新等能力的培养，这正是中西方教育存在的最大的差异，最终学生的应试能力很强，创新能力、运用知识的能力严重不足。对此，教学组突破传统的教学模式，50%～70%的内容由教师结合自己的科研工作讲授，最大限度地将自己的科研方法、体会、创新技能，通过科研案例的方式传授给学生；30%～50%的内容介绍教材的其他教学内容。为了满足上述要求，聘请有丰富科学研究、产品开发、技术推广经验的师资进入教学团队，取其所长，作为主讲教师或者作为讲座教师，特邀安排与其研究课题密切相关的章节组织教学活动。在课堂教学中，讲授形式多样非常重要，除了“原理→传动→结构→功能”的基本讲授路线外，通过前沿讲座、动画视频、参与式教学等形式，改善教学效果。引导学生利用食品机械企业商业网站展现其产品的资源，增加学生对产品构造的理解。

2.3基于创新引导考核方式的改革实践

传统的考试方式，只能提高学生的应试能力，实际创新和运用知识的能力不足。为了激发学生主动学习、创造性学习、带着问题学习的积极性，教师在上课的第一节，给学生布置了如下的创新考题：①指出现有的食品机械在结构和功能上存在的不足，并提出改进方案；②想象一种新功能的食品机械，并设计出其结构；③对最感兴趣的传统食品提出工业化的技术方案。学生任选一个，在平时的学习中完成，所得分数计入课程成绩。该题目的分数为25分，如果做得特别优秀，还可以增加分数。通过创新能力考核，学术可发散思维，培养工程创新能力。已经在6届学生中开展了该考试方式的实践，其中12%的学生成绩达到25分及以上，取得了显著的效果，学生主动思考、积极创新的能力显著提高。

3　教学资源与团队建设

3.1教材选用与建设

该课程选用的教材由其课程教学团队的主讲教师主编，2本均为行业内公认的优秀教材，都被列入“十一五”和“十二五”普通高等教育国家级规划教材。陈斌教授主编的《食品加工机械与设备》 （机械工业出版社出版）在内容上做了精选和提炼，删除了繁琐和次要的内容，着重阐明每种机械的工作原理和使用、选型中的注意事项，内容紧密结合工程应用，使学生能学以致用。马海乐教授主编的《食品机械与设备》 （中国农业出版社出版），在经典内容与高新技术进展的结合方面进行了大胆的尝试，除了突出介绍食品工业生产中常用食品机械与设备外，尽可能反映近年来食品加工装备行业涌现出的新成果、新产品。本课程团队对2本教材反复多次修订，目前均为第2版，成为国内高校食品机械类课程的首选教材，也是国家精品课程的重要支撑内容。

3.2辅助教学资源建设

为丰富教学手段，对学生进行多视角、大容量的信息传输的教学探索，开展充分利用多媒体、课程网络化的多元立体化教学模式，将多种教学资源、教学方法和教学手段融入教学全过程，以教学资源为平台，动用所有教学要素，立体化、全方位地将学与教融为一体。在辅助教学资源过程中，充分发挥教学特色，在多媒体课件的创作上，剖视食品加工机械设备，并让设备动起来，使学生对比了解机器的内部结构，逐级深入方式。教学过程将主讲教师科研中实际应用的案例展示给学生，增加学生对单一机械的理解。在课程网络化教学方面，教学组自行建设了课程网站（http://jpkc.ujs.edu.cn/spxy），在改版中增加了在线学习、互动平台、教学交流、教学资源等栏目，更有利于学生课外学习。作为国家精品资源共享课（http://www.icourses.cn/coursestatic/ course_3418.html），共享资源包括演示文稿、教学课件、教学录像、习题作业、试卷等109项，课程面向食品类师生，在建设初期，该课程访问量达3 690人次。在教学资源建设过程，不断完善课程的多媒体课件制作、试题库建设、实验实习设置等关键性工作，优化共享资源，服务于食品类专业学生。

3.3教学团队建设

为了更好地完成“食品加工机械与装备”精品课程的教学目标和建设任务，通过优化措施组建由教学水平高、学术造诣深的学科带头人领衔与负责，知识结构与年龄结构合理，能经常性开展教学研究的教学团队。课程教学团队以中青年骨干教师为主体，由教授、副教授、讲师、实验师组成金字塔式的教学队伍，成员的学历结构、年龄结构、知识结构等相对优化，成员中既有拥有多年教学经验的教师，又有从事过多年工程实践工作的教师，还有朝气蓬勃的新生力量。食品物理加工技术及装备专业的带头人马海乐院长为课程负责人，教学组由9人组成，其中8人具有博士学位，7人具有机械工程类专业背景，属于“食品+机械”复合型人才。通过教学观摩、教学研讨、教学沙龙等多种形式帮助团队成员提升教学水平，提高教学质量。

3.4科研资源反哺教学

在教学过程中，由于实际投入不足，教学用实验设备更新缓慢，严重影响着实践教学环节的质量。为此，充分利用学院教师在科研中自主研制的设备，尤其是一些处于国际先进水平的食品加工设备，提高实践教学的先进性。多年来，课程组不断将科研与工程实践中获得的前沿技术应用于该课程教学和实践中，以科研带动理论和实践教学。在科研技术攻关方面取得多项成果，还在企业得到较为广泛的推广和应用，以此为依托建立了稳定的课程实践教学基地，丰富的科技成果为学生在课程领域开展科研创新性实验和课外科技活动提供了条件，丰富了教学内容改革的内涵。如江苏大学在农产品品质快速无损检测技术设备、超声辅助提取/酶解技术设备、超临界CO2萃取技术设备、食品生物发酵技术设备的研制与开发方面成绩显著，近年来研制的30余台设备，在该课程的教学中发挥了重要的作用。

4　进一步建设思路

“食品加工机械与设备”课程的建设和改革与专业深化的建设和改革同步，强化工程实践和创新能力培养，完善质量跟踪、信息反馈、技术更新。“食品加工机械与设备”课程建设以应用复合型食品工程技术人才培养为目标，培养学生工程创新能力和工程实践能力，精品课程的建设既是一项系统工程，又是一项必须与时俱进、不断改革、不断完善的具体工作。

（1）不断完善多媒体课件，由于食品加工机械与设备内容庞杂、信息量大，非常适合采用多媒体授课，因此必须注重课件内容的不断更新，紧跟学科前沿，及时引入食品加工装备产业的新工艺、新技术、新方法与新装备，不断完善多媒体课件。

（2）进一步加强教学团队建设，建立起“老中青”相结合、“传帮带”一体化的梯队建设体系，同时紧跟高等教育国际化潮流，引进国外先进工程教育理念，培养教师国际化视野，大力支持教师出国进修，访名校、拜名师，全面提升教学团队的教学水平和科研水平。

（3）开展“食品加工机械与设备”慕课、微课建设工作，创新教学方法和教学模式，推进本科生课堂教学改革，强化学生自主学习能力。

（4）重点强化学生工程设计能力训练，进一步规范课程设计、实习环节的要求，以产学研合作平台为基础，结合企业实际需求，加强学生的工程素质能力训练。

参考文献：

[1]牛广财，杨宏志，王宪青，等.食品科学与工程专业创新实践教学体系的构建与实施 [J].食品与机械，2013，29（5）：270-272.

[2]陈野.“食品机械与设备课程”教学改革的探索与实践 [J].中国轻工教育，2007（2）：58-60.

[3]马海乐，邹小波，陈斌，等.食品加工机械与设备课程教学方法的改革与实践 [J].农产品加工（学刊），2011（6）：106-108.

[4]张慧媛，王国扣，郭雪霞，等.中国食品加工装备制造产业发展的研究 [J].世界农业，2015（12）：229-231.

[5]屠康，马龙.美国和德国食品科学与工程高等工程教育的特色及启示 [J].中国农业教育，2013（3）：49-52.

[6]李昌文，景建洲，纵伟，等.食品科学与工程专业学生工程设计能力培养研究与探索 [J].中国轻工教育，2011（1）：58-59.

[7]袁维风，张兴桃，王聪，等.工程教育背景下地方院校食品科学与工程专业课程体系的探索与实践 [J].安徽农业科学，2015，43（14）：374-377.

[8]魏珣，朱华平，孙康泰，等.科技创新驱动我国食品产业发展对策研究 [J].中国农业科技导报，2013，15（1）：91-95.◇

中图分类号：G642.0

文献标志码：A

doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.06.022

文章编号：1671-9646（2016）06a-0075-04

收稿日期：2016-05-03

基金项目：江苏大学高级人才启动基金项目（15JDG169）；国家自然科学基金“食品加工机械与设备国家精品课程建设项目”（31501216）。

作者简介：郭志明（1982— ），男，博士，讲师，研究方向为食品加工机械与设备的教学和研究。

Exploration on the Excellent Course Construction of Food Processing Machinery and Equipment

GUO Zhiming，CHEN Quansheng，ZOU Xiaobo，MA Haile
（School of Food and Biological Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang，Jiangsu 212013，China）

Abstract：The course of Food Processing Machinery and Equipment is a core curriculum for the major of food science and engineering.Jiangsu University has made outstanding achievements in professional courses construction，and Food Processing Machinery and Equipment is honored as the National Quality Courses in 2008 and National Resource Sharing Course in 2012，respectively.In the course，structure and working principle of food processing equipment，main components and function，and typical application construct the basic teaching contents.Combined with Jiangsu University's quality course construction and teaching practices of Food Processing Machinery and Equipment，the curriculum content system construction and reform has been performed.In order to improve the teaching effect，many exploratory measures were taken by optimizing the teaching content， improving teaching methods， cultivating innovative thinking ability.It aims to cultivate applicationand interdisciplinary talents who possess solid professional foundation，engineering quality and ability.It is necessary enhance and strengthen practical teaching in the course of teaching reform，which can satisfy the need for the development of industrialization，automation，intelligent under the new situation.

Key words：Food Processing Machinery and Equipment；course construction；teaching reform