基于項目驅動的食品工程類課程群教學模式構建與探索

倪娜　王翠芳　斯琴其木格　丹妮　李華　王華

課程是人才培養的核心要素，課程質量直接決定人才培養的質量。如何積極打造“金課”、提升課程質量，提高學生解決復雜工程問題的能力，培養新時代需要的綜合型、復合型創新人才，已經成為新工科背景下本科課程建設必須解決的問題。食品工程類課程群以培養學生識別、分析和解決本領域復雜工程問題的能力為目標，注重對理論知識的應用和實際工程問題的解決，是食品科學與工程專業實現新工科人才培養任務的關鍵突破點。食品工程類課程群包括工程制圖、食品工程原理、食品工藝學、食品工程CAD、食品機械與設備、食品環境工程、食品工廠設計、食品工程課程設計等課程，具有理論性、實踐性與綜合性非常強、學生學習難度大等特點，同時也是實現新工科教育任務的難點及關鍵環節。

以項目驅動的形式，對學生進行工程實踐能力的培養是一個行之有效的方法，學生通過親自參與項目設計與實施完成重點知識的學習與應用。本文以內蒙古民族大學為例，對基于項目驅動的食品工程類課程群教學模式進行探討，以期提升教學質量，滿足新工科背景下對人才培養的要求。

一、食品工程類課程群教學存在的不足

食品科學與工程本科專業工程類課程具有教學內容理論性強、各課程內容又密切相關的特點，除了工程知識的要求外，工程實踐能力、設計能力與應用創新能力的培養也不容忽視。目前工程類課程群教學實踐還存在一些不足，具體表現在以下三個方面：

1.現有工程訓練套路化嚴重，學生的工程創新能力有待提高。在以“學”為主的本科工程教育下，無論是教師還是學生都普遍缺乏創新意識。教師對學生好奇心及想象力的激發不夠，工程訓練內容格式化、套路化嚴重，缺乏創新訓練，導致學生的工程創新能力不足。學生缺乏質疑精神和主體意識，習慣于被動、機械式地回答、解決現有問題，缺少主動發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的勇氣和能力。

2.學生的工科知識基礎薄弱，工程實踐能力有待提高。學生在工程類基礎課程上缺少主動發現和學習方面的訓練，導致工科知識基礎較為薄弱。課程群中現有的項目設計內容簡單、工程邊界清晰、工科化深度不足，學生缺乏對實際生產環境的沉浸與了解，當需要學生應用相關知識解決實際問題時，其工程實踐能力不足。

3.現有考核方式、考核指標與職業能力需求不吻合，學生的綜合工程素養有待提高。目前，多數課程的考核方式僅包括平時成績、實驗或設計報告成績和期末考卷面成績等幾種方式，考核結果有些片面，也不夠客觀。在教學實踐環節中發現，學生的課程成績與解決實際工程問題的能力并沒有直接的關系，現有的考核體系與職業能力需求也難以匹配。以現有的課程設計為例，由于過于追求計算過程、設計說明書和圖紙的完整性或美觀度，能力導向不全面，套路化嚴重，無法多角度地展現學生所需具備的工科素養。

二、基于項目驅動的

食品工程類課程群教學模式探索

1.教學內容的項目化與模塊化重構。根據新工科建設需要，以項目驅動式教學為切入點，通過分析食品工程類課程群各課程的特點，規劃整合課程內容，優化課程功能，將授課內容模塊化。結合食品專業工程技術人才的培養需求設置教學項目，明確設置項目的教學目標和分層次任務，“以項目為主線、以教師為主導、以學生為主體”，使學生改變以往的被動學習狀態，形成主動參與、獨立學習、自主合作的新型教學模式。歸納教學內容，梳理知識結構脈絡，刪除不同課程間的重復內容，增加教學信息容量，整合課程教學內容，使“課程群組化”。將原有課程的理論與實踐教學內容合理調整，注重學生參與，將項目作為引導載體，理論與實踐相融合，即“教學內容項目化”。

2.教學活動考核評價體系的合理化構建。建立科學、合理的食品工程類課程群教學評價體系，以能力評價為目標，以學生的能力培養為中心，實施全進程、多形式、以成果為導向的考核評價方式，即“考核評價合理化”。通過不斷訓練與強化，將理論與實踐結合，完成理論在工程實踐中的轉化與應用，提升學生應對現場問題的能力，提高學生的綜合素質。我們本著以學生為中心的理念，重點以食品工程課程設計這一實踐教學環節為依托，改變原有的講授為主的教學方式，按照“知識點→教學項目→項目任務→知識學習→問題解決→考核評價→教學反饋→教學改進”的流程開展項目教學訓練，構建項目教學的目標導向、教學設計、評價體系和改進措施的閉環體系，向學生傳授相關領域知識，使學生具備滿足工程實際需求的多方面能力。

3.項目驅動式教學的具體實施過程。我們主要在食品工程課程設計及相關支撐課程中進行集中的項目式教學實施，先抽出課程群組中的部分學時用于項目式教學中相關理論知識的講解與學習，再根據項目式教學實施的進度，將討論課與實踐課交替進行。

（1）知識需求分析。項目式教學模式是基于探索性學習和協作學習的一種模式，必須有明確的知識需求導向。食品工程類課程群的各科教師集中對各門課程的教學模塊與知識點進行梳理、規劃與整合，明確課程群的公共教學模塊，繪制課程群結構與知識點時序流程圖。知識需求分析聚焦于課程的核心內容——食品工廠主車間工藝設計，通過知識、技能的整合，將其演化為具體的開放性設計題目，學生可從中選擇自己感興趣的設計任務。

（2）項目布置。設置開放性設計題目時要注重其行業性、實用性，并確保知識點覆蓋度，主題一般擬定為“年產××噸××食品的工廠設計”，設計內容覆蓋食品工廠建設項目的廠址選擇、主車間工藝設計、全廠總平面設計、非工藝設計要求提出、環保與綜合利用措施提出、技術經濟分析等。通過食品工廠工程建設項目設計，學生模擬參與項目論證、廠址選擇、設備選型/設計、廠房設計、圖紙繪制、技術經濟分析等環節，貫穿整個項目建設周期，身臨其境地體會現場工作氛圍。

（3）項目實施。學生接受任務后，每5人組成一個小組，每個小組領取一個項目任務，根據任務要求在教師指導下進行工作。教師可依據學生的能力與特長進行調整或重新組合，保證同組學生特長搭配、能力互補，形成互幫互助的合作關系。為使項目式教學規范有序地開展，在項目選擇、任務分解、項目實施、效果考核等各個環節均制定指導規范。

學生在教師的引導下，自主查閱資料、學習新技能或向教師請教，從而掌握主動獲取知識和技能的能力。學生通過整理關于擬開展的車間工藝設計的相關資料，主動了解設計相關的理論知識以及設計的具體實施程序，并在此基礎上，通過小組會議討論、方案比較與選擇等過程，制訂出具體的設計方案。討論課主要采用學生討論、口頭匯報結合組間交流、教師點評的方式。學生通過全程參與項目設計，了解項目實施流程，積累項目工作經驗。

（4）教學評價標準重建與反饋。在項目驅動式教學模式下，不能簡單地采用傳統課堂教學的評價方法，而應更強調實踐能力的衡量。在長期的教學實踐過程中，通過逐步分析比較，形成一套使用“能不能”“行不行”作為實踐能力判斷的標準，進行正確、有效的評估評價。評價重點為“學生具備相關知識→能運用相關知識去解決問題→將知識遷移到工程情境和新問題”，即記憶、理解、運用、分析、評價、創造等能力的評價，也包含探究精神、能獨立或協作完成工程任務的能力等。

在考核形式上，摒棄以往以期末考試成績為主的評價方法，采用以形成性評價為主的多元化評價方式（圖1），評價體系由五大部分構成，包括平時表現（10%）、討論表現（10%）、項目設計圖紙（40%）、設計報告（25%）和口頭匯報（15%）。平時表現主要考核學生的聽課效果、預習程度及主動學習能力，主要形式包括所有環節的出勤與簽到、課前線上測驗、課堂提問、討論等。討論及口頭匯報主要考核學生自主獲取知識，分析、解決問題并進行口頭表達的能力，要求學生根據討論以及項目任務分組查閱資料，歸納、分析、總結并討論方案、撰寫報告、制作答辯PPT等。項目設計圖紙與報告主要考核學生通過查閱工程圖表，獲取相關設計參數并進行正確的工廠車間設計的能力。所有成績均由教師評分、學生組間互評和組內自評三部分構成。

（5）教學改進。教學團隊在教學評價分析結束后，集中總結本輪考核反映出的教學問題、是否需要調整項目設定內容、教學方法和評價標準，以及提出改進教學的具體措施，并在下一輪教學中進行改進。

綜上所述，此次教學改革探索以強化工科深度和提升學生專業素養為目的，發揮課程群優勢，通過項目合作學習，打通了課程群中連帶起來的知識“點、鏈、塊”結構，構建了多元化、階段性的形成性考核評價體系，強化了學生對學習目標的認識，發揮了教師的主導作用與學生的主體作用，提高了學生的主動學習意識，學生的讀圖能力、制圖能力、全局布局能力得到了較大提升，能夠較好地串聯起整個生產工藝流程，具備了較強的工程設計能力，工科素養顯著提升。

基金項目：內蒙古自治區教育科學“十四五”規劃課題（NGJGH2022255、NGJGH2023255）；內蒙古自治區研究生教育教學改革項目（JGCG2022100、JGCG2023111）；內蒙古民族大學高等教育研究項目（YB2021028）；內蒙古自治區本科教育教學改革研究項目（JGZD2022020）。

作者簡介：倪娜（1983-），女，副教授，博士，研究方向為食品加工與安全。

*通信作者：王華（1981-），女，教授，博士，研究方向為食品加工與安全。