食品装备与工厂设计课程教学改革

刘东红， 叶兴乾， 应铁进，丁 甜 (浙江大学，浙江杭州 310058)

针对食品装备与工厂设计课程教学过程中出现的问题，从课程理念、教学思想、课程教学模式、课程考核评价等方面入手，强调理论与实践并重，探索新形势下该课程的教学方式。拟通过教学改革，使学生更好地掌握课程的核心内容，激发学习兴趣，培养创新精神，有效增强教学效果、提高教学质量，将食品装备与工厂设计课程建设成为食品科学与工程学科的精品课程。

食品装备与工厂设计；教学；改革

在社会发展新形势下，高等教育不仅是基础教育和理论知识教育，更重要的是培养学生的综合素质、实践能力等。只有将理论知识灵活应用于实践中，才能提高毕业生的竞争力。国家教育部实施的重大改革项目“卓越工程师教育培养计划”旨在培养一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的各类型高质量工程技术人才，明确了高等教育要坚持理论教育与实践相结合的发展方向[1]。食品科学与工程学科作为我国“卓越工程师教育培养计划”的专业之一，肩负着为食品企业培养卓越食品工程师的重任。然而，我国食品科学与工程专业学生的工程实践能力较为薄弱，这是目前该学科人才培养环节中存在的主要问题[2]。

近年来，很多教育工作者对食品机械与设备、食品工厂设计这2门课程进行过教学改革的探索，从教材选择、内容安排、实践环节等方面进行了教学改革，使课程内容更加充分，教学质量得到一定提高[3-4]。然而，在实际授课过程中2门课程为分别独立授课，但它们的内容是相辅相成、互相支撑的，因此在单独介绍食品加工装备与自动化课程时，学生很难将其与工艺相联系。在教授食品工厂设计课程时，又要对很多装备和自动化的知识进行回顾，以致难以拓展2门课程的授课深度和与实际生产的联系。因此，笔者将2门课程合并为1门专业核心课程，并进一步从课程理念、教学思想、课程教学模式、课程考核评价等方面入手，使课程设计与课堂教学有机结合，旨在对现代食品加工装备与自动化和食品工厂设计2门专业必修课程进行教学改革。

1 食品装备与工厂设计课程的地位与作用

食品科学与工程是一门应用型交叉学科。该学科要求学生了解和掌握食品加工过程中的物理、化学、生物变化，同时能进行工艺规划设计，并具备初步的开发产品和组织生产的能力[5]。食品装备与工厂设计课程旨在教授学生食品机械装备和食品工厂设计基本理论知识，同时进一步培养学生设备选型、设计改造的能力，以及数据整理、运算、平面设计和绘图的能力。由此可见，该课程是培养学生综合灵活运用食品科学与工程学科基础理论课程知识的必要手段，具有培养学生独立工作能力、灵活应用学科基本理论知识和检验学生综合素质与工程实践能力的重要作用，是食品专业的一门重要应用型课程。

2 与国外相同专业课程设置的比较与启示

University of Califonia，Davis课程Advanced Food Engineering介绍食品工厂单元操作中涉及的设备、设备选型设计计算、工厂可行性分析、工艺规划计算等内容，为3学分课程；UIUC课程Food and Industrial Technology介绍了工业化食品加工过程中的装备、工厂设计和控制技术，在大学三年级开设，为3学分课程；Purdue University的食品专业课程中试工艺设计和食品工厂卫生除涵盖食品工厂卫生良好生产规范和法规影响卫生的关系，还包括食品厂的计划组织、工厂设计和装备建设、工厂清洗消毒、废弃处理物的储存和运输、关键单元操作规定和设备选择等。因此，国外大学食品装备与工厂设计相关专业课程中都包括一门综合介绍食品工厂中设备设计、工艺规划设计、工厂布局，以及控制技术的课程，而且该课程往往将课堂教学和课程设计相结合，是与工厂实际结合最紧密的一门课程[6]。为此，将原培养方案中现代食品加工装备与自动化和食品工厂设计2门专业必修课独立开设转变为将2门课程合并为1门专业核心课程，可以使课程设计与课堂教学有机结合，令课程更紧密贴合实际。

3 原培养方案中课程设计存在的问题

原培养方案中的现代食品加工装备与自动化和食品工厂设计为2门独立的课程，其中现代食品加工装备与自动化课程是让学生了解和掌握食品加工常用的装备工作原理、构造、应用的课程，内容涉及食品加工过程单元操作的典型设备工作原理、选型、应用、生产控制等内容[7]；食品工厂设计是让学生了解和掌握食品工厂厂址选择、工艺规划设计、设备配备等知识的课程，内容涉及食品加工工艺规划设计、设备选型、工厂布局等内容。2门课程都涉及如何根据工艺设计和规划进行设备的合理选择和应用的问题[8]，在内容上有重叠之处。实际上，食品装备与食品工厂设计2部分内容相辅相成，其中工艺的规划设计离不开装备的设计选择作为支撑。同时，工厂的良好规划和控制的实现是实现食品的良好加工的基础，但在实际授课过程中，由于2门课程为分别独立授课，因此在介绍现代食品加工装备与自动化课程时难以与工艺联系起来。

在课程建设和课程教学中也暴露了一些明显不足，主要表现在：①课上以单一知识传授为主，案例分析较少，忽视了课程的实践和综合性，导致教授内容枯燥；②教学方法、教学手段相对落后，缺乏较为新颖、能够图文并茂地体现教学内容的多媒体图片及电子课件；③学生生产实习不深入，实习时间较短，甚至流于形式，难以达到教学计划中的实习要求，使学生对课程缺乏深刻认识，不利于学生领会教学内容，影响教学效果。

4 课程教学改革方案

4.1 课程理念与教学思想 从设计性和实战性入手，将课程分为课堂授课、课程设计、参观实践几个环节，内容涵盖产品开发、工艺设计、可行性分析、设备选型、过程控制、工厂布局设计、管路布置到工厂设计的整个设计过程。学生通过对设备、控制、工厂设计、工艺设计基础知识的学习，然后对设备进行实地参观了解，最后通过课程设计完成对学习效果的考察和进一步加深，实现对课程的综合性了解和掌握[9]。

4.2 课程教学模式 课程教学模式摒弃传统的课堂教学模式和走马观花式的食品工厂参观方式，应用课堂讲解、报告编撰、分组讨论等多种教学模式。

教学模式包括以下形式：课堂讲解11周、课程报告编撰和汇报2周(课程报告每小组1次)、课程设计和汇报评议3周，课后讨论课3次、实验课4次、参观实践1次。该课程按照食品工业的一般流程有序安排环环相扣的各章节内容，符合食品相关专业学生的思维习惯，使学生易于理解和掌握食品机械装备和食品工厂设计的基本理论知识。使用多媒体图片、动画来配合文字，加深学生对食品装备运转过程的了解，刺激学生的感官系统，同时向学生播放典型食品工业生产流程视频，使其认识各种食品设备在工艺流程中所处的环节及作用，产生身临生产现场的感觉。通过组建小组等多种途径激发学生的能动性，根据课程特点和教学计划安排，使学生理解机械设备的工作原理、结构设计及操作注意事项，并且亲自设计，培养学生的自学能力，达到课堂教学与实验教学的有机结合[10]。

4.3 课程考核方式 对课程的考核评定方法进行科学设计，淡化一次性考试的比重，采取形式多样的考核办法。课程成绩由平时表现、考试成绩和课程设计成绩等组成，具体为包括平时的课堂表现、以小组为单位的可行性报告编制和汇报、生产工艺和工厂车间设计、期末考试等各环节，使最终给出的成绩尽量符合学生的实际设计水平[11]。综合考察学生的设计陈述、问答和讨论能力，以及设计思想是否新颖、设计参数是否合理、设计要点是否全面、设计方案是否可行、图纸设计布图是否合理、工程语言是否规范、有无缺项等。这种开放式的考核方式有利于增强学生的积极性与主动性，有利于提高学生解决问题的能力。4.4 课程预期效果 课程安排更统一，内容有的放矢，重点突出部分专业课，减少课程重叠和脱节现象，充分体现出素质高、基础扎实、实践能力强、专业面宽且有专长的创新应用型人才的培养思想。通过这次课程体系调整，力争使学生的综合能力得到较大提升。通过讲授、参观、讨论、课程报告、课程设计等内容提高学生的实践和应用能力，在课程报告和课程设计中强调实战性，使其在了解知识的同时提升实际工作能力；通过课程报告和课程设计的展示，不断推动学生设计理念的层层递进，推陈出新。

5 结语

食品专业课程体系与教学内容改革应遵从高等教育发展规律，并能适应食品经济形势的发展与变化，结合学校学科优势和办学特色对课程体系与教学内容进行改革。因此，食品装备与工厂设计课程今后应进一步加强教师队伍建设，提高教师的工程设计能力和授课水平，优化教学计划，改善实践性教学的硬件条件，实现理论教学与实践教学的有机结合，将食品装备与工厂设计建设成食品科学与工程专业的精品课程。改革后的课程体系与教学内容应有助于学生的个性发展，旨在培养出德、智、体全面发展，掌握食品学科的基本理论知识，具备食品工程师的基本素养和高尚的职业操守，能在食品领域内从事生产技术管理、品质控制、产品研发、工程设计等方面工作的应用型高级专门人才[12]。

[1] 林健.“卓越工程师教育培养计划”质量要求与工程教育认证[J].高等工程教育研究,2013(6):49-61.

[2] 蒋将,刘元法.浅议食品学科卓越工程师的培养[J].教学研究,2012,35(6):45-48.

[3] 高爱武,张保军.《食品工厂设计》课程教学模式的改革与实践[J].内蒙古农业大学学报(社会科学版),2012,14(1):159-160.

[4] 董吉林,申瑞玲,相启森.从工程教育专业认证分析《食品机械与设备》课程的教学改革[J].轻工科技,2014(8):167-168.

[5] 马海乐.我国食品科学与工程人才培养的成绩、困惑与对策探索[J].食品工业科技,2010(7):16-18.

[6] 孙京新,王宝维,孙庆杰.中美大学食品及相关专业设置和课程安排的比较与启示[J].中国农业教育,2009(6):22-24.

[7] 许占林.中国食品与包装工程装备手册[M].北京:中国轻工业出版社,2000.

[8] 何东平.食品工厂设计[M].北京:中国轻工业出版社,2009.

[9] 马晓军.《食品工厂设计》课程建设探讨[J].科技创新导报,2012(30):192-193.

[10] 冀照君,李华,吴恩奇,等.食品机械与设备课程的教学改革探索[J].中国轻工教育,2015(5):71-73.

[11] 汪学荣,王飞,周玲,等.食品工程原理课程设计的改革与实践[J].中国轻工教育,2007(3):50-52.

[12] 侯利霞,梁少华,王晓坤,等.食品专业创新型人才培养模式研究[J].中国西部科技,2011,10(3):74-75.

Teaching Reform of Food Equipment and Plant Design

LIU Dong-hong,YE Xing-qian,YING Tie-jin et al

(Zhejiang University,Hangzhou,Zhejiang 310058)

Aiming at the problems and phenomena which appeared in the teaching process of food equipment and plant design,from aspects of curriculum concept,teaching thought,teaching mode,curriculum evaluation,emphasizing both theory and practice,teaching methods under the new situation were explored.By means of teaching reform,the aims were to enable students to better grasp the core content of the course,to stimulate students’ interest and innovative spirit in learning,and to strengthen the teaching effect and improve the teaching quality.So as to make the food equipment and plant design into high-quality course for the food science and engineering discipline.

Food equipment and plant design; Teaching; Reform

浙江省2015年度高等教育教学改革项目(jg2015008)。

刘红东(1968- )，女，浙江丽水人，教授，博士，从事食品科学与工程研究。

2016-08-26

S-01

A

0517-6611(2016)29-0246-02