食品生物机械设备理实一体化教学研究

摘要：《食品生物机械设备》课程是食品生物技术专业的一门核心课程。在教学过程中，既要突出高等教育的层次，又要突出职业教育的特征，融知识、能力、素质为一体。基础理论教学要以应用为目的，以必需、够用为度，提倡产学结合，在生产中提高学生的应用能力。在教学方法上，以启发、引导的方法为主，利用多媒体等现代化教学手段，提高教育效果。坚持以教师为主导，以学生为主体，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性。

关键词：食品生物机械设备；理实一体化；实训

根据最新的高等职业院校食品生物技术专业标准，食品生物相关设备课程是食品生物技术专业的核心课，在教育部制定的专业标准中，课程为《发酵工程设备》。根据四川食品行业产业的现状和发展趋势，四川工商职业技术学院食品生物技术专业根据教育部标准将课程设置为《食品生物机械设备》，主要讲授与食品、发酵和生物工程相关的机械设备如好氧与厌氧发酵罐，空气净化设备、糖化与液化设备、培养基制造设备、离心设备、膜过滤设备、干燥设备等设备的结构与使用方法［1 ］。本课程拟在学习食品生产单元操作等相关课程的基础上，培养学生掌握生物产品生产加工过程中所用的机械设备的基本知识和设备的类型、构造、工作原理、操作管理方法、安装和维护等方面的知识及有关技能［2 ］。在教学中贯穿工程化教育思想，采用理论和实际相结合的教学模式，通过校内外实训实习基地的生产性实训等方式，时刻让学生了解现代生物加工设备前沿知识［3 ］，通过项目教学，融技能、知识和态度教学为一体，培养学生处理生物产品生产中解决实际问题的能力和团队协作、沟通表达、工作责任心、职业道德等综合素质［4 ］。

1 核心能力与课程目标的确定

1.1 核心能力的确定

通过调研四川省内的食品生物相关企业人才需求情况，通过食品生物技术专业教学指导委员会讨论，确定课程需要获得的核心能力为：获得必要的有关食品生物工厂机械与设备的基础理论，基本知识和基本技能，在食品的生产加工、开发食品新产品等项目的工程设计上，可以熟练地对生产设备进行选型，并能对组成食品生产线的设备作出最佳选择。

1.2 课程目标的确定

课程的总目标为：本课程对学生在专业课程体系中的学习起奠定基础的作用。通过本课程的学习，使学生获得必要的有关食品生物工厂机械与设备的基础理论，基本知识和基本技能，在食品的生产加工、开发食品新产品等项目的工程设计上，可以熟练地对生产设备进行选型，并能对组成食品生产线的设备作出最佳选择，为学生毕业后从事各种食品生产和科研工作打好基础。1.2.1 知识目标总的知识目标为：掌握食品、生物发酵工厂主要设备的类型、构造、原理和特点，获得从事生物工程生产设备设计计算、选型、操作与维护相关岗位必需的基本技能和基础知识，能够应用所学的知识和技能分析、解决生产中的实际问题，为学习其他专业课和毕业后从事相关工作打下坚实的基础。具体为：理解和掌握食品、生物发酵工厂主要设备的种类、结构、工作原理、特点；简单的阅图、制图的能力；能够进行生物工厂主要设备的基本操作和保养；能对食品、生物发酵工厂主要设备的故障进行检查、分析、判断和简单维修；能够进行生物工程生产的设备流程选择和设计计算；能配合工程技术人员进行生物工程通用设备的安装和维修工作。1.2.2 技能目标方法能力目标为：专业资料的查阅、汇总与整理能力；工作计划的制订和实施的能力；问题的检查，初步判断和综合分析能力。社会能力目标为：沟通与协调的相关能力，团队成员之间的协作和精神；良好的职业道德；敢于开拓创新的精神和实事求是的态度；培养学生的质量意识、安全意识和环保意识；培养学生的社会责任心。1.2.3 素质目标素质目标为：具备踏实工作、爱岗敬业、诚实守信和奉献社会等相关职业道德，具有自立、积极、法制意识和进取、创业的精神。具有较强的终生学习能力，具有解决问题能力，具有一定的创新能力，具有较好的与人合作和社会交往能力。

2 确定课程与其他课程的关系

通过课程体系的梳理，确定了《食品生物机械设备》课程的前导课程和后置课程，见表1 。

3 课程教学内容编排及建议学时

根据调研和专业指导委员会的讨论，确定《食品生物机械设备课程》课时为64 学时，4 个学分。为了全面实现知识、技能和素质的教学目标，将课程设置为理实一体化课程，即理论实践一体化教学法。在教学编排中，改变传统教学中，各教学项目和内容相对集中，从而导致理论学习和实践实训环节不统一的现象。由任课教师担任主导，学生主动参与，按照课程目标设定的教学任务和目标，师生双方组成学习团队，教学做相结合，并在过程中融入素质和技能培养相关内容。通过互动等环节，达到丰富课堂教学，强化实践教学环节以及提高教学质量等目的［5-8 ］。《食品生物机械设备》课程教学内容编排见表2 。

4 课程实施

本课程在教学过程中，既要突出高等教育的层次，又要突出职业教育的特征，融知识、能力、素质为一体，遵守高等职业教育规律。基础理论教学要以应用为目的，以必需、够用为度。融“教、学、做”于一体，提倡产学结合，在生产中提高学生的应用能力。在教学方法上，以启发、引导的方法为主，利用多媒体等现代化教学手段，提高教学效果。坚持以教师为主导，以学生为主体，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性［9 ］。

4.1 授课资料编写

根据高职高专人才的培养目标，结合在教学和国家职业技能鉴定培训方面所积累的经验，依据职业岗位工作的需要，以“够用、实用”为宗旨，突出技能。

4.2 教学方法

根据课程的教学特点和高职学生的实际情况，选择适用的教学方法和教学手段。既要突出教学重点，又要突破知识难点。采用多样的教学方法，以达到启发学生的思路和提高学生自主学习能力的目的。同时，必须注重基本技能，强化综合技能以及岗位实践技能的培养。在教学的全程中，淡化过深的理论知识的讲授，并通过融入思政教育元素等方式加强学生的素质教育。同时，要充分利用现代化的信息教学手段和技术，充分调动学生学习积极性，让教学不再枯燥乏味，使教学效果更加直观。必须高度注重学生的校外实习实践实训环节。设置典型的生产实训项目，通过小组协同合作，边讲边练，讲练结合的教学方法，达到高职的技术技能人才的培养目的。

4.3 教材选用

教材作为课程内容的载体，采取立体化的表现方式，以提高教和学习效率，根据课程设计的要求，自编相应的教材，特别是实践部分，应该邀请企业人员参与编写。

4.4 教学资源配备

本课程要求配置完整的生物工程产品生产线和生产车间，至少一套生物工程产品生产的仿真模拟系统，同时还应具有适当数量和类型的生物化工设备。同时，要求具有3 ～5 个校外实训基地，以满足学生校外实习的需要，便于深入开展工学结合教学硬件环境要求见表3 。

5 教师团队要求

本着“不求所有，但求有用”的人才管理与使用观念，通过聘请专业、行业领域的相关工匠及高技术技工等担任课程的企业教师，由校内教师和企业教师一起，进行课程的开发，和教材的编写与使用。同时，规范企业教师的授课方式和内容，在实践环节，由校内教师和企业教师一起配合完成。

6 课程评价

6.1 评价理念

坚持理论知识的掌握与实践能力的掌握综合评价的原则，由于职业院校的特性，更加要突出能力评价。本课程的评价主要以过程评价为主，同时兼顾和设置课堂签到、互动环节、课后练习，实操情况等各评价方式。理论知识考试与实践操作考核相结合的评价方式，注重对学生学习态度、思维能力、应用能力、解决问题的能力等方面进行综合考核，客观评价学生的学习情况。

6.2 评价体制

采用平时考核（30%）和集中考试（70%）相结合的形式进行。考核包括作业、提问、测验。理论考试采用闭卷考试。考试时间：120min。采用闭卷、笔试的方式，以百分制评分，60 分为及格，满分为100 分。还可以设置上机模拟仿真软件对技能进行考核等方式。如有可能的话，把形成性评价与终结性评价结合起来。

6.3 评价考核说明

理论知识的掌握以评价学生的综合运用能力为主，不仅要对学生的理论知识的掌握能力进行考核，而且要加强对学生实际操作动手能力的考核。考勤及课堂提问采用课堂活动和课外活动记录、课外自学记录、学习情况反馈等多种形式，以便教师对学生的学习全过程进行适时的，必要和有效的监督，并由此继续促进学生有效地自主和终生学习。作业以团队合作作业为主，增强学生团队合作精神。企业教师技能评价：企业教师应具有综合运用已掌握的专业知识和实际技能，根据学校课程标准的要求设计年度和单元教学计划的能力。

7 试题库建设

虽然《食品生物机械设备》课程注重技能考核，但是对于典型的、重要的知识点，还是需要学生通过理解、识记并掌握的。由此可知，建立理论知识的相关试题库仍是必须和必要的。由于仿真软件的开发，学院可以购买食品、发酵工程相关的机械设备的软件。这使得学生可以通过模拟操作的方式，在线进行较多的典型食品生物机械设备的实训学习和考核。由此可知，建立相关的实践操作的软件试题库也是必须和必要的。通过以上两个试题库的建立，可以评价学生的学习效果，又可以增强学生对理论和实践知识特别是实践知识的再次理解和记忆。课程试题库建设采用开放试题库的方式，学生可以利用课余实践进行模拟；练习，教师也可以设置时间进行答疑和示范操作。

［1 ］王海涛，谭明乾，李佳璇，等.食品机械与设备课程多维互动教学模式改革探索与实践［J］.科技风，2020 （7 ）：101.

［2 ］卢庆华，李雅丽，王蕾，等.以科技创新为导向的生物工程发酵实验课程设计［J］.广州化工，2019 ，47 （20 ）：188-190.

［3 ］曾万勇，闫达中，张可，等.生物科学类应用型创新人才课程体系改革研究与实践［J］.科教导刊（中旬刊），2019 （10 ）：46-47 ＋52.

［4 ］王为兰，艾合买提江・艾海提，敬思群.《食品生物技术》课程的教学创新改革［J］.教育教学论坛，2018 （38 ）：123-124.

［5 ］胡勇，吴小勇，徐金瑞.基于创新能力培养的食品机械与设备课程教学改革探索［J］.安徽农业科学，2018 ，46 （13 ）：235-236.

［6 ］陈海军.高职食品加工专业食品机械与设备课程教学改革实践［J］.时代农机，2017 ，44 （9 ）：193-194.

［7 ］邹强，孙燕霞，唐仁勇，等.基于理实一体化教学模式的《食品工厂机械与设备》课程改革［J］.食品与发酵科技，2017 ，53 （2 ）：112-114.

［8 ］廖洁丹，肖文，陈丽纯.“以学生为中心”的教学改革与创新人才培养――以生物工程下游技术课程为例［J］.教育现代化，2017 ，4 （17 ）：21-24.

［9 ］谢勇，刘燕玉，李刚凤，等.基于工程能力培养的《食品机械与设备》课程教学改革［J］.食品工业，2016 ，37 （8 ）：244-247.