新工科背景下畜产食品工艺学课程改革探索

刘玉芳

陕西师范大学食品工程与营养科学学院（西安 710119）

当前，我国经济发展正处于结构完善、转型升级的关键期，大数据、云计算、物联网等加速兴起。面对未来技术和产业发展的新趋势和新需求，我国高等工程教育的改革发展已站在新的历史起点。作为国民经济的重要产业性支柱，我国食品工业产值逾12万亿元，因此，发展食品工业是实施乡村振兴和可持续发展战略的重要途径之一[1]。针对传统食品的产业升级，食品工业正在把创新技术融入其中，绿色制造、激光刻印、基因编辑技术、机器视觉和生物科学等先进技术也被融入其中。在新工科背景下，食品科学与工程专业的改革在国内许多高校积极推进，在人才培养模式、课程体系建设、教学实践革新和专业课程完善等方面均展开深入研究[2]。

作为高校食品科学与工程专业的核心课程，畜产食品工艺学是以肉、蛋、乳的原料特性以及加工和贮藏过程中的变化为理论基础，以现代工程技术和生物技术为方法，加工出更适合现代食品卫生要求和人们营养需求的肉蛋乳制品的一门应用型学科。在新工科背景下，对于该课程的教学改革以满足食品科学与工程专业人才培养需求的研究还处于探索与实践阶段。以新工科建设和人才培养为背景，结合陕西师范大学食品科学与工程专业工程教育认证的要求，分析畜产食品工艺学课程中存在问题，提出课程教学和考核体系优化的方法，使学生由被动学习变为主动实践，提升课程教学效果，提高人才培养质量。

1 新工科背景下畜产食品工艺学课程改革的必要性

1.1 教学内容陈旧，与其他课程内容重复

近年来，以人工智能、云计算、大数据和新媒体融合为代表的新工科信息经济迅速发展，乳制品加工、肉制品加工等行业不断发生变化，生产企业规模越做越大，生产设备越来越先进，生产工艺快速升级，相关行业对从业人员的知识储备和技能要求越来越高[3]。作为一门交互性很强的专业基础课程，畜产食品工艺学与畜牧学、工程学、生物化学和微生物学等多学科有交叉，各学科的快速发展容易改变该课程的内容。畜产食品工艺学的课程部分内容不能及时更新，出现在食品行业中的新工艺无法在课本中体现，因此，学生不能了解食品行业发展趋势，所学知识落后于食品工艺发展所需，与企业加工方面所需人才存在一定的差距。

畜产食品工艺学的课程内容主要包括三部分：一是原料肉、蛋、奶的化学组成及理化特性；二是原料肉、蛋、奶及其制品的贮藏；三是各类肉、蛋、奶制品的加工工艺等方面的内容。畜产食品工艺学教材中不仅部分内容过于老旧，并且有同一内容出现在不同专业课程中的问题。如畜产食品工艺学中第一、第六、第九章主要讲述原料肉、蛋、奶的化学组成及理化性质，这部分内容在食品原料学中可能有详细的阐述，第五章肉干的加工工艺中关于食品干燥的基础原理等知识点在粮油食品工艺学中也有提过。

1.2 课程教学方法单一

畜产食品工艺学的教学主要还是传统教学，即教师将课程的主要、重要知识点传递给学生，平时成绩以课后作业为主，占30%，期末成绩考核方式为笔试，占70%，平时成绩和期末成绩共同决定最终成绩。在这种教学模式下，教师传授的知识只是被学生简单接收，学生没有独立思考、提出问题和分析讨论的过程，对于知识的掌握不牢靠，主要依靠背诵，并不能真正理解每个工艺的加工原理和要点。

1.3 线上教学资源不足，网络学习平台有待提升

畜产食品工艺学虽利用雨课堂等开展线上教学，但学习资源不够系统、不够丰富，造成较为严重的资源碎片化问题，并且缺乏实际食品工艺加工视频，线上学习效果不明显，线上教学平台的实用性和智能化有待提升，缺少高质量、高水准的网络精品课程。

2 新工科背景下畜产食品工艺学课程改革方法

2.1 完善教学内容

理论教学是畜产食品工艺学课程教学的必要环节，主要教学内容是介绍各种畜产食品加工原理、加工工艺和要点，使学生初步有能力运用这类知识进行畜产食品的加工和贮藏。教学内容应在原教材的基础上，及时淘汰老旧的工艺知识，引入新型的食品加工工艺方法及相关设备，如陶瓷膜微滤除菌技术和Pure-LacTM系统在乳的杀菌和灭菌中的应用，危害分析与关键控制点在肉制品加工中的应用等，增加学生畜产食品知识储备，洞察食品行业发展新趋势。此外，还可根据地方特色食品，在教学中有所侧重，如陕西西安地处关中平原核心地带，羊奶和牛羊肉加工企业较多，在教学中可以适当地增加羊奶酪加工工艺，牛羊肉制品加工工艺等，丰富教学内容，且能提高学生的就业竞争力。

2.2 建立线上线下混合式教学模式

近年来，线上教育迅速发展。MOOC（Massive Open Online Course）是一种新型的授课模式，它是课程教学和现代教育技术相结合的产物[4]。利用MOOC在线教育平台和雨课堂数字化教学工具，把畜产食品工艺学课程设计为完整的“线上+线下”混合式教学模式。该模式促进高校间教学方式的相互交流和共享，但也存在局限性，如对学生存在的问题解决不及时，所学知识零碎，需要学生具有较强的学习能动性[5]。

“线上+线下”混合式教学给教师和学生提供便利性和灵活性，可以开展个性化学习体验，显著提高教学质量和学生自主学习的能动性。在课前，学生做好预习，教师在MOOC上发布学习视频，让学生自主学习视频课程并提出问题，并在微信雨课堂小程序上布置作业，作为学生预习的导向。面对学生提出的问题，教师在线下授课时有针对性地进行二次讲解，并结合实际说明生产中常见问题，将书本理论应用于生产实际，让学生更加全面地理解书本理论。在线下授课时要营造轻松的气氛，可通过师生互动完成。这样不仅能与学生沟通，及时发现问题、解决问题，还能增强学生独立思考的能力。另外，教师应注重课堂讨论环节，让学生之间讨论各自观点和问题，增加对知识的理解，可以显著提高课堂学习效率。

2.3 增加虚拟仿真实践教学环节

虚拟仿真实践是在计算机和网络构建虚拟的实验操作环境下，学生用虚拟的实验设备进行仿真实验操作，完成预定的实验项目[6]。虚拟仿真实践教学的优势在于将抽象枯燥的实验项目直观生动地呈现出来。畜产食品工艺学虚拟仿真平台包括两部分内容，即设备结构认知和虚拟仿真实践操作。设备结构认知包括常见的均质机、巴氏杀菌机、发酵罐、包装机、乳化机、斩拌机等，设备的立体空间构造、工作原理和工作动态过程被展示出来，有助于学生理解。虚拟仿真实践操作包括酸奶生产线、奶酪生产线、奶粉生产线、液态奶生产线、西式香肠生产线、发酵香肠生产线等。在虚拟环境中，学生作为企业生产中的一名员工，参与产品加工的每一个环节，如原料选择、工艺参数设置、生产加工、产品包装、设备清洗等，这样能有效缩短理论知识与实践生产之间的距离，提高教学质量。

2.4 增加案例式教学

案例式教学是把学生看作主体，教师在课堂上设立案例并注释说明，通过创立场景，指导学生独立思考，讨论分析，归纳总结，最后编撰案例分析报告，提升学生发现问题、分析问题和解决问题的能力[7]。如教师以“羊酸奶加工生产线”为例，进行案例式教学：一是学习酸奶加工工艺等相关内容；二是提前1周构建案例，包括原辅料性质、工业特性等相关资料，并注解说明；三是在课前学生找寻相关资料、初步构建设计方案，包括产品的理化性质、感官特性、工艺流程、设备选型等相关内容；四是课堂上教师与学生展开交流讨论，自由发言；五是教师对各小组的方案进行归纳总结，整理出最优设计方案。案例式教学整合理论知识和实践操作，强化学生领悟和运用知识的能力。

2.5 改革考核方式

在考核方式中，传统课程以期末考试成绩为主，学生理解知识的情况不能被充分体现[8]。因此，课程将考核方式调整为过程考核和期末考核，过程考核包括考勤、线上线下作业完成情况、小组讨论等。其中，小组讨论是布置一个案例，如“山羊奶酪加工生产线”，要求学生分工合作，通过资料查阅，完成工艺流程，设备选型等内容，考查学生对食品加工实际应用方面知识的掌握程度。

3 结语

畜产食品工艺学是食品科学与工程专业的核心专业课之一，从教学过程中存在问题、教学方法改革和考核方式改革等方面加强畜产食品工艺学的课程建设，按照以学生为中心、以目标为导向，持续改进新工科教育理念，运用网络教育平台和信息化教学工具，开展线上线下混合式教学，将科学思维、工科思维等融合于教学过程，培养学生应用课程内容对复杂食品工程问题进行分析并形成基本的工程思维，为后续工程类课程学习打下坚实理论和实践基础。