基于项目驱动的食品工程类课程群教学模式构建与探索

倪娜　王翠芳　斯琴其木格　丹妮　李华　王华

课程是人才培养的核心要素，课程质量直接决定人才培养的质量。如何积极打造“金课”、提升课程质量，提高学生解决复杂工程问题的能力，培养新时代需要的综合型、复合型创新人才，已经成为新工科背景下本科课程建设必须解决的问题。食品工程类课程群以培养学生识别、分析和解决本领域复杂工程问题的能力为目标，注重对理论知识的应用和实际工程问题的解决，是食品科学与工程专业实现新工科人才培养任务的关键突破点。食品工程类课程群包括工程制图、食品工程原理、食品工艺学、食品工程CAD、食品机械与设备、食品环境工程、食品工厂设计、食品工程课程设计等课程，具有理论性、实践性与综合性非常强、学生学习难度大等特点，同时也是实现新工科教育任务的难点及关键环节。

以项目驱动的形式，对学生进行工程实践能力的培养是一个行之有效的方法，学生通过亲自参与项目设计与实施完成重点知识的学习与应用。本文以内蒙古民族大学为例，对基于项目驱动的食品工程类课程群教学模式进行探讨，以期提升教学质量，满足新工科背景下对人才培养的要求。

一、食品工程类课程群教学存在的不足

食品科学与工程本科专业工程类课程具有教学内容理论性强、各课程内容又密切相关的特点，除了工程知识的要求外，工程实践能力、设计能力与应用创新能力的培养也不容忽视。目前工程类课程群教学实践还存在一些不足，具体表现在以下三个方面：

1.现有工程训练套路化严重，学生的工程创新能力有待提高。在以“学”为主的本科工程教育下，无论是教师还是学生都普遍缺乏创新意识。教师对学生好奇心及想象力的激发不够，工程训练内容格式化、套路化严重，缺乏创新训练，导致学生的工程创新能力不足。学生缺乏质疑精神和主体意识，习惯于被动、机械式地回答、解决现有问题，缺少主动发现问题、提出问题、分析問题、解决问题的勇气和能力。

2.学生的工科知识基础薄弱，工程实践能力有待提高。学生在工程类基础课程上缺少主动发现和学习方面的训练，导致工科知识基础较为薄弱。课程群中现有的项目设计内容简单、工程边界清晰、工科化深度不足，学生缺乏对实际生产环境的沉浸与了解，当需要学生应用相关知识解决实际问题时，其工程实践能力不足。

3.现有考核方式、考核指标与职业能力需求不吻合，学生的综合工程素养有待提高。目前，多数课程的考核方式仅包括平时成绩、实验或设计报告成绩和期末考卷面成绩等几种方式，考核结果有些片面，也不够客观。在教学实践环节中发现，学生的课程成绩与解决实际工程问题的能力并没有直接的关系，现有的考核体系与职业能力需求也难以匹配。以现有的课程设计为例，由于过于追求计算过程、设计说明书和图纸的完整性或美观度，能力导向不全面，套路化严重，无法多角度地展现学生所需具备的工科素养。

二、基于项目驱动的

食品工程类课程群教学模式探索

1.教学内容的项目化与模块化重构。根据新工科建设需要，以项目驱动式教学为切入点，通过分析食品工程类课程群各课程的特点，规划整合课程内容，优化课程功能，将授课内容模块化。结合食品专业工程技术人才的培养需求设置教学项目，明确设置项目的教学目标和分层次任务，“以项目为主线、以教师为主导、以学生为主体”，使学生改变以往的被动学习状态，形成主动参与、独立学习、自主合作的新型教学模式。归纳教学内容，梳理知识结构脉络，删除不同课程间的重复内容，增加教学信息容量，整合课程教学内容，使“课程群组化”。将原有课程的理论与实践教学内容合理调整，注重学生参与，将项目作为引导载体，理论与实践相融合，即“教学内容项目化”。

2.教学活动考核评价体系的合理化构建。建立科学、合理的食品工程类课程群教学评价体系，以能力评价为目标，以学生的能力培养为中心，实施全进程、多形式、以成果为导向的考核评价方式，即“考核评价合理化”。通过不断训练与强化，将理论与实践结合，完成理论在工程实践中的转化与应用，提升学生应对现场问题的能力，提高学生的综合素质。我们本着以学生为中心的理念，重点以食品工程课程设计这一实践教学环节为依托，改变原有的讲授为主的教学方式，按照“知识点→教学项目→项目任务→知识学习→问题解决→考核评价→教学反馈→教学改进”的流程开展项目教学训练，构建项目教学的目标导向、教学设计、评价体系和改进措施的闭环体系，向学生传授相关领域知识，使学生具备满足工程实际需求的多方面能力。

3.项目驱动式教学的具体实施过程。我们主要在食品工程课程设计及相关支撑课程中进行集中的项目式教学实施，先抽出课程群组中的部分学时用于项目式教学中相关理论知识的讲解与学习，再根据项目式教学实施的进度，将讨论课与实践课交替进行。

（1）知识需求分析。项目式教学模式是基于探索性学习和协作学习的一种模式，必须有明确的知识需求导向。食品工程类课程群的各科教师集中对各门课程的教学模块与知识点进行梳理、规划与整合，明确课程群的公共教学模块，绘制课程群结构与知识点时序流程图。知识需求分析聚焦于课程的核心内容——食品工厂主车间工艺设计，通过知识、技能的整合，将其演化为具体的开放性设计题目，学生可从中选择自己感兴趣的设计任务。

（2）项目布置。设置开放性设计题目时要注重其行业性、实用性，并确保知识点覆盖度，主题一般拟定为“年产××吨××食品的工厂设计”，设计内容覆盖食品工厂建设项目的厂址选择、主车间工艺设计、全厂总平面设计、非工艺设计要求提出、环保与综合利用措施提出、技术经济分析等。通过食品工厂工程建设项目设计，学生模拟参与项目论证、厂址选择、设备选型/设计、厂房设计、图纸绘制、技术经济分析等环节，贯穿整个项目建设周期，身临其境地体会现场工作氛围。

（3）项目实施。学生接受任务后，每5人组成一个小组，每个小组领取一个项目任务，根据任务要求在教师指导下进行工作。教师可依据学生的能力与特长进行调整或重新组合，保证同组学生特长搭配、能力互补，形成互帮互助的合作关系。为使项目式教学规范有序地开展，在项目选择、任务分解、项目实施、效果考核等各个环节均制定指导规范。

学生在教师的引导下，自主查阅资料、学习新技能或向教师请教，从而掌握主动获取知识和技能的能力。学生通过整理关于拟开展的车间工艺设计的相关资料，主动了解设计相关的理论知识以及设计的具体实施程序，并在此基础上，通过小组会议讨论、方案比较与选择等过程，制订出具体的设计方案。讨论课主要采用学生讨论、口头汇报结合组间交流、教师点评的方式。学生通过全程参与项目设计，了解项目实施流程，积累项目工作经验。

（4）教学评价标准重建与反馈。在项目驱动式教学模式下，不能简单地采用传统课堂教学的评价方法，而应更强调实践能力的衡量。在长期的教学实践过程中，通过逐步分析比较，形成一套使用“能不能”“行不行”作为实践能力判断的标准，进行正确、有效的评估评价。评价重点为“学生具备相关知识→能运用相关知识去解决问题→将知识迁移到工程情境和新问题”，即记忆、理解、运用、分析、评价、创造等能力的评价，也包含探究精神、能独立或协作完成工程任务的能力等。

在考核形式上，摒弃以往以期末考试成绩为主的评价方法，采用以形成性评价为主的多元化评价方式（图1），评价体系由五大部分构成，包括平时表现（10%）、讨论表现（10%）、项目设计图纸（40%）、设计报告（25%）和口头汇报（15%）。平时表现主要考核学生的听课效果、预习程度及主动学习能力，主要形式包括所有环节的出勤与签到、课前线上测验、课堂提问、讨论等。讨论及口头汇报主要考核学生自主获取知识，分析、解决问题并进行口头表达的能力，要求学生根据讨论以及项目任务分组查阅资料，归纳、分析、总结并讨论方案、撰写报告、制作答辩PPT等。项目设计图纸与报告主要考核学生通过查阅工程图表，获取相关设计参数并进行正确的工厂车间设计的能力。所有成績均由教师评分、学生组间互评和组内自评三部分构成。

（5）教学改进。教学团队在教学评价分析结束后，集中总结本轮考核反映出的教学问题、是否需要调整项目设定内容、教学方法和评价标准，以及提出改进教学的具体措施，并在下一轮教学中进行改进。

综上所述，此次教学改革探索以强化工科深度和提升学生专业素养为目的，发挥课程群优势，通过项目合作学习，打通了课程群中连带起来的知识“点、链、块”结构，构建了多元化、阶段性的形成性考核评价体系，强化了学生对学习目标的认识，发挥了教师的主导作用与学生的主体作用，提高了学生的主动学习意识，学生的读图能力、制图能力、全局布局能力得到了较大提升，能够较好地串联起整个生产工艺流程，具备了较强的工程设计能力，工科素养显著提升。

基金项目：内蒙古自治区教育科学“十四五”规划课题（NGJGH2022255、NGJGH2023255）；内蒙古自治区研究生教育教学改革项目（JGCG2022100、JGCG2023111）；内蒙古民族大学高等教育研究项目（YB2021028）；内蒙古自治区本科教育教学改革研究项目（JGZD2022020）。

作者简介：倪娜（1983-），女，副教授，博士，研究方向为食品加工与安全。

*通信作者：王华（1981-），女，教授，博士，研究方向为食品加工与安全。