食品生物機械設備理實一體化教學研究
劉延嶺
摘要:《食品生物機械設備》課程是食品生物技術專業的一門核心課程。在教學過程中,既要突出高等教育的層次,又要突出職業教育的特征,融知識、能力、素質為一體。基礎理論教學要以應用為目的,以必需、夠用為度,提倡產學結合,在生產中提高學生的應用能力。在教學方法上,以啟發、引導的方法為主,利用多媒體等現代化教學手段,提高教育效果。堅持以教師為主導,以學生為主體,充分調動學生學習的積極性、主動性和創造性。
關鍵詞:食品生物機械設備;理實一體化;實訓
根據最新的高等職業院校食品生物技術專業標準,食品生物相關設備課程是食品生物技術專業的核心課,在教育部制定的專業標準中,課程為《發酵工程設備》。根據四川食品行業產業的現狀和發展趨勢,四川工商職業技術學院食品生物技術專業根據教育部標準將課程設置為《食品生物機械設備》,主要講授與食品、發酵和生物工程相關的機械設備如好氧與厭氧發酵罐,空氣凈化設備、糖化與液化設備、培養基制造設備、離心設備、膜過濾設備、干燥設備等設備的結構與使用方法[1 ]。本課程擬在學習食品生產單元操作等相關課程的基礎上,培養學生掌握生物產品生產加工過程中所用的機械設備的基本知識和設備的類型、構造、工作原理、操作管理方法、安裝和維護等方面的知識及有關技能[2 ]。在教學中貫穿工程化教育思想,采用理論和實際相結合的教學模式,通過校內外實訓實習基地的生產性實訓等方式,時刻讓學生了解現代生物加工設備前沿知識[3 ],通過項目教學,融技能、知識和態度教學為一體,培養學生處理生物產品生產中解決實際問題的能力和團隊協作、溝通表達、工作責任心、職業道德等綜合素質[4 ]。
1 核心能力與課程目標的確定
1.1 核心能力的確定
通過調研四川省內的食品生物相關企業人才需求情況,通過食品生物技術專業教學指導委員會討論,確定課程需要獲得的核心能力為:獲得必要的有關食品生物工廠機械與設備的基礎理論,基本知識和基本技能,在食品的生產加工、開發食品新產品等項目的工程設計上,可以熟練地對生產設備進行選型,并能對組成食品生產線的設備作出最佳選擇。
1.2 課程目標的確定
課程的總目標為:本課程對學生在專業課程體系中的學習起奠定基礎的作用。通過本課程的學習,使學生獲得必要的有關食品生物工廠機械與設備的基礎理論,基本知識和基本技能,在食品的生產加工、開發食品新產品等項目的工程設計上,可以熟練地對生產設備進行選型,并能對組成食品生產線的設備作出最佳選擇,為學生畢業后從事各種食品生產和科研工作打好基礎。1.2.1 知識目標總的知識目標為:掌握食品、生物發酵工廠主要設備的類型、構造、原理和特點,獲得從事生物工程生產設備設計計算、選型、操作與維護相關崗位必需的基本技能和基礎知識,能夠應用所學的知識和技能分析、解決生產中的實際問題,為學習其他專業課和畢業后從事相關工作打下堅實的基礎。具體為:理解和掌握食品、生物發酵工廠主要設備的種類、結構、工作原理、特點;簡單的閱圖、制圖的能力;能夠進行生物工廠主要設備的基本操作和保養;能對食品、生物發酵工廠主要設備的故障進行檢查、分析、判斷和簡單維修;能夠進行生物工程生產的設備流程選擇和設計計算;能配合工程技術人員進行生物工程通用設備的安裝和維修工作。1.2.2 技能目標方法能力目標為:專業資料的查閱、匯總與整理能力;工作計劃的制訂和實施的能力;問題的檢查,初步判斷和綜合分析能力。社會能力目標為:溝通與協調的相關能力,團隊成員之間的協作和精神;良好的職業道德;敢于開拓創新的精神和實事求是的態度;培養學生的質量意識、安全意識和環保意識;培養學生的社會責任心。1.2.3 素質目標素質目標為:具備踏實工作、愛崗敬業、誠實守信和奉獻社會等相關職業道德,具有自立、積極、法制意識和進取、創業的精神。具有較強的終生學習能力,具有解決問題能力,具有一定的創新能力,具有較好的與人合作和社會交往能力。
2 確定課程與其他課程的關系
通過課程體系的梳理,確定了《食品生物機械設備》課程的前導課程和后置課程,見表1 。
3 課程教學內容編排及建議學時
根據調研和專業指導委員會的討論,確定《食品生物機械設備課程》課時為64 學時,4 個學分。為了全面實現知識、技能和素質的教學目標,將課程設置為理實一體化課程,即理論實踐一體化教學法。在教學編排中,改變傳統教學中,各教學項目和內容相對集中,從而導致理論學習和實踐實訓環節不統一的現象。由任課教師擔任主導,學生主動參與,按照課程目標設定的教學任務和目標,師生雙方組成學習團隊,教學做相結合,并在過程中融入素質和技能培養相關內容。通過互動等環節,達到豐富課堂教學,強化實踐教學環節以及提高教學質量等目的[5-8 ]。《食品生物機械設備》課程教學內容編排見表2 。
4 課程實施
本課程在教學過程中,既要突出高等教育的層次,又要突出職業教育的特征,融知識、能力、素質為一體,遵守高等職業教育規律。基礎理論教學要以應用為目的,以必需、夠用為度。融“教、學、做”于一體,提倡產學結合,在生產中提高學生的應用能力。在教學方法上,以啟發、引導的方法為主,利用多媒體等現代化教學手段,提高教學效果。堅持以教師為主導,以學生為主體,充分調動學生學習的積極性、主動性和創造性[9 ]。
4.1 授課資料編寫
根據高職高專人才的培養目標,結合在教學和國家職業技能鑒定培訓方面所積累的經驗,依據職業崗位工作的需要,以“夠用、實用”為宗旨,突出技能。
4.2 教學方法
根據課程的教學特點和高職學生的實際情況,選擇適用的教學方法和教學手段。既要突出教學重點,又要突破知識難點。采用多樣的教學方法,以達到啟發學生的思路和提高學生自主學習能力的目的。同時,必須注重基本技能,強化綜合技能以及崗位實踐技能的培養。在教學的全程中,淡化過深的理論知識的講授,并通過融入思政教育元素等方式加強學生的素質教育。同時,要充分利用現代化的信息教學手段和技術,充分調動學生學習積極性,讓教學不再枯燥乏味,使教學效果更加直觀。必須高度注重學生的校外實習實踐實訓環節。設置典型的生產實訓項目,通過小組協同合作,邊講邊練,講練結合的教學方法,達到高職的技術技能人才的培養目的。
4.3 教材選用
教材作為課程內容的載體,采取立體化的表現方式,以提高教和學習效率,根據課程設計的要求,自編相應的教材,特別是實踐部分,應該邀請企業人員參與編寫。
4.4 教學資源配備
本課程要求配置完整的生物工程產品生產線和生產車間,至少一套生物工程產品生產的仿真模擬系統,同時還應具有適當數量和類型的生物化工設備。同時,要求具有3 ~5 個校外實訓基地,以滿足學生校外實習的需要,便于深入開展工學結合教學硬件環境要求見表3 。
5 教師團隊要求
本著“不求所有,但求有用”的人才管理與使用觀念,通過聘請專業、行業領域的相關工匠及高技術技工等擔任課程的企業教師,由校內教師和企業教師一起,進行課程的開發,和教材的編寫與使用。同時,規范企業教師的授課方式和內容,在實踐環節,由校內教師和企業教師一起配合完成。
6 課程評價
6.1 評價理念
堅持理論知識的掌握與實踐能力的掌握綜合評價的原則,由于職業院校的特性,更加要突出能力評價。本課程的評價主要以過程評價為主,同時兼顧和設置課堂簽到、互動環節、課后練習,實操情況等各評價方式。理論知識考試與實踐操作考核相結合的評價方式,注重對學生學習態度、思維能力、應用能力、解決問題的能力等方面進行綜合考核,客觀評價學生的學習情況。
6.2 評價體制
采用平時考核(30%)和集中考試(70%)相結合的形式進行。考核包括作業、提問、測驗。理論考試采用閉卷考試。考試時間:120min。采用閉卷、筆試的方式,以百分制評分,60 分為及格,滿分為100 分。還可以設置上機模擬仿真軟件對技能進行考核等方式。如有可能的話,把形成性評價與終結性評價結合起來。
6.3 評價考核說明
理論知識的掌握以評價學生的綜合運用能力為主,不僅要對學生的理論知識的掌握能力進行考核,而且要加強對學生實際操作動手能力的考核。考勤及課堂提問采用課堂活動和課外活動記錄、課外自學記錄、學習情況反饋等多種形式,以便教師對學生的學習全過程進行適時的,必要和有效的監督,并由此繼續促進學生有效地自主和終生學習。作業以團隊合作作業為主,增強學生團隊合作精神。企業教師技能評價:企業教師應具有綜合運用已掌握的專業知識和實際技能,根據學校課程標準的要求設計年度和單元教學計劃的能力。
7 試題庫建設
雖然《食品生物機械設備》課程注重技能考核,但是對于典型的、重要的知識點,還是需要學生通過理解、識記并掌握的。由此可知,建立理論知識的相關試題庫仍是必須和必要的。由于仿真軟件的開發,學院可以購買食品、發酵工程相關的機械設備的軟件。這使得學生可以通過模擬操作的方式,在線進行較多的典型食品生物機械設備的實訓學習和考核。由此可知,建立相關的實踐操作的軟件試題庫也是必須和必要的。通過以上兩個試題庫的建立,可以評價學生的學習效果,又可以增強學生對理論和實踐知識特別是實踐知識的再次理解和記憶。課程試題庫建設采用開放試題庫的方式,學生可以利用課余實踐進行模擬;練習,教師也可以設置時間進行答疑和示范操作。
[1 ]王海濤,譚明乾,李佳璇,等.食品機械與設備課程多維互動教學模式改革探索與實踐[J].科技風,2020 (7 ):101.
[2 ]盧慶華,李雅麗,王蕾,等.以科技創新為導向的生物工程發酵實驗課程設計[J].廣州化工,2019 ,47 (20 ):188-190.
[3 ]曾萬勇,閆達中,張可,等.生物科學類應用型創新人才課程體系改革研究與實踐[J].科教導刊(中旬刊),2019 (10 ):46-47 +52.
[4 ]王為蘭,艾合買提江?艾海提,敬思群.《食品生物技術》課程的教學創新改革[J].教育教學論壇,2018 (38 ):123-124.
[5 ]胡勇,吳小勇,徐金瑞.基于創新能力培養的食品機械與設備課程教學改革探索[J].安徽農業科學,2018 ,46 (13 ):235-236.
[6 ]陳海軍.高職食品加工專業食品機械與設備課程教學改革實踐[J].時代農機,2017 ,44 (9 ):193-194.
[7 ]鄒強,孫燕霞,唐仁勇,等.基于理實一體化教學模式的《食品工廠機械與設備》課程改革[J].食品與發酵科技,2017 ,53 (2 ):112-114.
[8 ]廖潔丹,肖文,陳麗純.“以學生為中心”的教學改革與創新人才培養――以生物工程下游技術課程為例[J].教育現代化,2017 ,4 (17 ):21-24.
[9 ]謝勇,劉燕玉,李剛鳳,等.基于工程能力培養的《食品機械與設備》課程教學改革[J].食品工業,2016 ,37 (8 ):244-247.