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“食品工程原理”课程思政元素的融入论文

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2023-05-09 13:55:34    来源:    作者:xieshijia

摘要:  文章首先对“食品工程原理”课程进行了概述,然后分析了“食品工程原理”课程思政元素融入的关键点,最后论述了“食品工程原理”课程思政元素融入路径,包括融入学科发展史和专业发展前景,激发学生专业认同感和使命感;融入中国传统文化,激发学生民族自豪感;融入历史和人物事迹,引导学术创新,弘扬科学家精神;等等。

  摘要:文章首先对“食品工程原理”课程进行了概述,然后分析了“食品工程原理”课程思政元素融入的关键点,最后论述了“食品工程原理”课程思政元素融入路径,包括融入学科发展史和专业发展前景,激发学生专业认同感和使命感;融入中国传统文化,激发学生民族自豪感;融入历史和人物事迹,引导学术创新,弘扬科学家精神;等等。

  关键词:“食品工程原理”课程;思政元素;专业认同感

  2020年,《高等学校课程思政建设指导纲要》提出要“全面推进高校课程思政建设,实现全方位育人”[1]。高校对学生的思想政治教育不应只局限于学生在思政课上的学习,而是要将课程思政作为一种教育教学理念,将思政元素融入专业知识的讲授中,充分发挥专业课的育人作用,促进“专业传授”与“思政育人”同向同行[2-3]。“食品工程原理”课程作为食品相关专业的专业核心课,蕴藏着丰富的思政元素,因此在教学中教师应积极融入思政元素,实现知识传授、能力培养和价值引领的有机统一。

  一、“食品工程原理”课程概述

  (一)特色

  “食品工程原理”课程是粮食工程、食品科学与工程、食品质量与安全专业一门重要的专业核心课,是能支撑食品生产加工专业人才培养目标实现的重要课程,是专门研究食品生产中的物理加工过程背后基本原理的一门课程,是后续专业课程学习的基础。该课程以“高等数学”“物理化学”“物理学”“机械制图”等课程为先修课程,以“食品工厂设计”“食品加工机械设备”“食品加工工艺学”“油脂制取与加工工艺学”“粮油储藏学”等课程为后续课程,在食品科技人才培养的知识体系链中起着由自然科学理论向专业工程技术过渡的桥梁作用。该课程主要是对食品生产过程中的“三传”过程(动量、热量和质量传递)及相应单元操作的基本原理(质量和能量守恒)、内在规律、传递速率和主要影响因素,以及典型设备工作原理和设备选型等食品工程基本知识进行讲授。

  (二)目标

  食品加工业是良心行业,在食品相关专业课程教学中,教师要借鉴“专业传授”与“思政育人”相结合的模式,把思政案例巧妙地嵌入专业课教学,这是实现人才培养目标的主要途径。作为专业核心课,“食品工程原理”课程对学生树立正确的社会价值观和道德观、增强社会责任感,以及提高科学素养和创新精神都具有深远的作用[4]。

  “食品工程原理”课程目标是教学的始发站和目的地,指导着整个教学过程,教学过程中教师的教和学生的学都围绕课程目标进行。张树永[5]教授列出了课程思政教学目标的七个维度:正确的政治方向和世界观、良好的文化修养、德才兼备的品格、科学的方法论、深厚的家国情怀、坚定的文化传承和文化自信、开阔的国际视野。根据以上描述的7个维度,结合教育部专业认证标准中提出的“要以学生‘学习产出’为导向的教育理念”,本课程教学团队制定了“食品工程原理”课程目标:学生要通过理论课和实践课的学习,提升自主分析问题的能力,掌握食品加工单元操作的基本原理及相关计算等基础知识,了解学科发展史和发展前沿,熟悉食品加工中常见单元操作和设备结构,积累实践动手能力和管理技能;通过课程蕴含的科学计算和科学思维方法,具备运用所学理论知识分析、设计、解决有关食品工程问题的能力,同时形成正确的世界观和价值观、崇高的职业素养和强烈的社会责任意识,能够结合国家政策和社会发展,发挥专业技能,创新食品加工技术,生产出符合人民美好生活需求的食品[6],具体如表1所示。

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  二、“食品工程原理”课程思政元素融入的关键点

  高校教师要把思政教育贯穿专业课教学的全过程,且不能刻意植入与专业知识体系关系较弱的内容,而是将思政元素以“润物细无声”的方式巧妙地融入专业课教学,以期潜移默化地引导学生树立坚定的政治信仰、领悟做人做事的道理,如此,才能将学生培养成德智体美劳全面发展的人才[7]。

  “食品工程原理”作为一门实践性很强的专业核心课,与设备构造、加工工艺、仪器操作和设计计算等知识密切相关,蕴含着大量的思政元素。因此,教师可按照“食品工程原理”课程内容和特点,寻找思政元素融入的关键点,具体如图1所示。

  三、“食品工程原理”课程思政元素融入路径

  (一)融入学科发展史和专业发展前景,激发学生专业认同感和使命感

  “民以食为天”,作为国民经济重要支柱产业的食品工业,对带动农业发展、满足居民对美好生活的需求、维护社会和谐稳定、实现工业强国具有重大意义。“食品工程原理”课程直接服务于食品工业,讲授的知识主要是食品加工过程中的单元操作理论和工程技术,而学生只有熟悉食品加工单元操作和典型设备的基本原理,以及工程计算方法,才能掌握复杂的食品加工工艺。随着专业发展,一些新的食品加工技术运用而生,各种各样的生产任务和新问题不断被提出,因此教学中教师应该及时捕捉新技术、新动态,不断更新和丰富教学内容,实现科研助力教学、反哺教学。比如,在“传热原理及应用”教学中,教师可以介绍微波加热、射频加热、红外加热、电子束辐照等食品加工新技术的应用,以及这些新技术对食品安全的影响;在“干燥”“萃取”教学中,教师可以介绍“冻干技术”“超临界流体萃取”“亚临界萃取”等前沿技术。如此不但可以扩展学生的专业知识面,而且可以让学生感受到科技与专业的有机融合,培养学生科技创新意识,从而激发学生的探知欲和专业使命感。

  (二)融入中国传统文化,激发学生民族自豪感

  我国经典的古诗词、历史故事、音乐、舞蹈和民间工艺等内容丰富多彩,蕴藏着传统文化,体现了时代的智慧和价值观。基于此,在讲授“绪论”“流体流动阻力”“连续性方程”相关内容时,教师可以引入古代著名水利工程“都江堰”和“三峡大坝”的相关视频,以及“大禹治水”等历史故事。借助这些典型的工程案例和历史人物,不仅可以深化学生对相关理论知识的理解,同时能激发其强烈的民族自豪感和爱国主义情感,从而对自己学习的专业知识充满信心,对课程学习的兴趣也会增强。又如,在讲解“流体流动”中流体的定义时,教材中给出的科学定义如下:“在一定的剪应力作用下,能产生连续不断变形的物质,称为流体。”这个描述比较抽象,难以理解,而为了让学生更加生动形象地理解“流体”的工程概念,教师可以借用李白的“抽刀断水水更流”这句古诗加以描述,寥寥几个字就把这个抽象晦涩的概念描述得栩栩如生。再如,在讲解流体流动形态中关于“滞流与湍流的特征”时,教师可以引用“飞流直下三千尺”“春来空谷水潺潺”“滚滚长江东逝水”“疏林外、一点炊烟”等诗词,引导学生理解诗词呈现的意境,不仅能快速理解和领会“滞流”和“湍流”的特征,而且还深深感受到了中华民族传统文化的博大精深。概言之,教师通过巧妙地将自然科学和人文科学融合在一起,实现了课程教学的育人目标,即将中国传统文化渗透课程知识体系,提升学生的文化素养,深化爱国主义教育[8]。

  (三)融入历史和人物事迹,引导学术创新,弘扬科学家精神

  “食品工程原理”涉及“伯努利方程”“牛顿粘性定律”“傅立叶定律”“雷诺实验”等诸多以科学家的名字命名的方程、定律和实验。这些方程、定律和实验之所以用科学家的名字命名,是为了纪念他们在学科发展中做出的贡献。基于此,在介绍“萃取”原理时,教师可以“青蒿素的萃取”为例,引入“屠呦呦发现青蒿素的历程”,让学生学习屠呦呦的科研精神。教师在教学中讲解枯燥的定律和方程内容时,可适度补充介绍一些对食品工程原理发展做出突出贡献的科学家的人生故事,可以鼓励学生学习他们对知识的探索精神和锲而不舍的科学精神[9-10]。

  (四)通过行业法律法规教育,强化学生工程伦理和职业素养

  党的十八大以来,习近平总书记在许多重大场合都对生态文明和绿色发展的重要性进行了反复强调[11]。“食品工程原理”涉及的食品加工单元操作(如“沉降”“精馏”“吸收”等)是典型的耗能、耗资源的过程,对此,教师可结合食品加工过程“三废”排放的规范要求[如《中华人民共和国食品安全法》《中华人民共和国环境保护法》及《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)、《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)]教育学生,渗透“节能环保、绿色发展”的理念,强化学生的生态意识和责任意识。比如,在讲述“制冷”这一单元操作时,可以补充常见制冷剂及制冷剂的选择原则,向学生“灌输”“绿水青山就是金山银山”的环保理念。同时,教师可以2022年北京冬奥会场馆内新型环保制冷剂“CO2”的首次使用为典型案例,进一步增强学生的民族自豪感。又如,在讲授“影响沉降速度的因素”这一知识点时,教师可以向学生介绍为了达到清饮料容易分离、浓饮料不易分层这一目的,加工过程中通常采用以下措施,如均质乳化或添加增稠剂,可以使浓饮料不易分层;添加果胶酶可以使清饮料易于分离和澄清,进而引申到“如何正确使用食品添加剂”这一问题。另外,教师可以引用一些近年来社会影响比较恶劣的食品安全事故相关案例,向学生阐述食品安全的重要性,从而让学生深刻认识到作为食品行业从业者需要承担的社会责任和使命感。

  此外,食品加工单元操作设备大多为定型设备,而为保证生产安全,定型设备的设计和使用必须符合国家和行业标准,不能随意更改生产工艺和设备参数。借此,教师可以让学生了解食品加工业操作设备发展的基本国情,熟悉国家和行业标准,领悟操作规范,强化其法律法规意识和社会责任感,进而为日后就业打下坚实的基础。

  (五)渗透辩证唯物主义和马克思主义哲学,提高学生分析、解决问题的能力

  辩证唯物主义(认识论、方法论)和马克思主义哲学(物质观、规律观、运动观)是人们全面、正确认识自然和社会最重要的方法。“食品工程原理”课程中有许多定律、原理和分析方法(如经验公式法、数学模型法、因次分析法),都是辩证唯物主义方法论和哲学思想在相关学科中的运用。因此,专业课教师应积极将辩证唯物主义和马克思主义哲学融入教学内容,一方面可以强化学生对知识的理解和掌握,另一方面有助于培养学生的辩证逻辑和创新思维能力,进而提升分析问题和解决问题的科学素质。比如,在“流体静力学方程”和“流体动力学方程”中,体现了“运动的绝对性和静止的相对性”这一哲学元素。食品加工单元操作并不是某一个具体的物理过程,而是从具体的物理加工中提炼出的具有共同基础理论和相同平衡规律的抽象加工操作,渗透“个别与一般”的辩证关系。在“雷诺演示实验”“干燥”“蒸发和结晶”“萃取”“吸收”“精馏”等单元操作过程中可以捕捉到“质量互变”的哲学思想。在“管路设计计算”中,当输送量一定时,流体的速度越大,输送管的管径就越小,即设备投资费越小,操作费就相对较大;反之,如果选择较小的流速,则需要较大管径的管子才能满足输送任务,即设备投资费增大,操作费就减小。显然,“设备投资费”和“操作费”是一对矛盾,据此可以提炼出“抓住主要矛盾解决关键问题”的辩证思维。在研究流体流动时,从微观上看,流体是由彼此间有空隙、进行随机运动的分子组成的,并不是连续分布的介质,但在研究流体流动规律时,我们需要把流体看成连续的介质,即认为流体是由大量质点组成的,彼此之间没有空隙,完全充满所占空间的连续性介质,然后再使用数学公式进行分析、计算。也就是说,在这里我们仅从宏观层面研究流体,而不研究微观的分子层面,这也是“抓住主要矛盾解决关键问题”的具体应用。另外,食品加工中的煎、炸、蒸、煮等操作过程中都涉及“传热”这一单元操作,由此,可提升学生“透过现象看本质”的思维能力。

  (六)融入诚信教育,培养学生严谨认真、自我管理的行为习惯和团队合作精神

  试差法(插值法)是“食品工程原理”计算中常用的方法,在管路、沉降速度的计算和换热器、板式塔等设备设计中都有运用。试差法是指通过反复的修正假设和验算,不断探索,直到验算结果正确。这个过程可以磨炼学生的抗挫能力,培养其勇于探索的工匠精神。

  “食品工程原理”教学中注重实践课(实验和课程设计)的全过程考查,要求学生在实验操作、数据记录、数据处理、实验报告撰写、设计计算和设备图纸绘制等所有过程中都要做到观察细致、记录翔实、计算严谨、书写规范,因为任何一个环节的忽视都会影响实验和设计结果。同时,该课程实践教学是以小组合作的形式完成任务的,因此通过实践学习,不仅可以提高学生分析和解决实际问题的工程实践能力,而且可以培养学生间的相互沟通和团队协作精神。当然实验也会有失败的时候,这时教师要鼓励学生勇于面对失败,认真分析失败的原因,而不是为了得到较高的课程成绩而弄虚作假,篡改实验结果。这一过程强调科研工作者应具有严谨的科学态度和尊重事实的工作作风。

  上述课程思政的融入方式,可以通过教学管理的各个环节(如课前预习、独立完成作业、准时交作业、课程考试)实施,从而引导学生养成诚信、守时、自我管理的行为习惯与认知。

  四、结语

  高校思政教育不仅是辅导员和政治课专任教师的职责,也是所有专业课教师的责任。对于食品安全、生产安全相关专业的学生,课程思政的开展意义重大。为了达到“食品工程原理”课程思政目标,教师要根据教材特点,积累课程思政素材,探索“思政育人”与“专业知识”的结合点,设计教学方案,实施多样化、渗透式的课程思政教育,从而将正确的世界观和价值观融入课程教学,以“润物细无声”的方式传递给学生。由此,可充分发挥“食品工程原理”课程育人载体作用,促进学生专业知识的拓展与思想道德水平的提升,达到“三全育人”目标。


  参考文献:

  [1]教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知[EB/OL].(2020-05-28)[2022-04-20].http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-06/06/content_5517606.htm.

  [2]郑佳然.新时代高校“课程思政”与“思政课程”同向同行探析[J].思想教育研究,2019(3):94-97.

  [3]沈海云,朱莉娜,王海媛,等.浸润式课程思政在物理化学实验中的设计与实践[J].大学化学,2022,37(10):124-130.

  [4]何云峰,吉列丽,张青青.提升本科人才培养能力:“课程思政”的新时代价值与实践路径[J].教育理论与实践,2019,39(18):37-39.

  [5]张树永.高等化学类专业课程思政建设目标与实现途径刍议:以物理化学课程教学为例[J].大学化学,2019,34(11):4-9.

  [6]系春宇,张燕,王笑丹,等.浅谈《食品工程原理》课程思政教育的探索与实践[J].食品与发酵科技,2021,57(4):147-149.

  [7]习近平在全国高校思想政治工作会议上强调:把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09(1).

  [8]刘清生.新时代高校教师“课程思政”能力的理性审视[J].江苏高教,2018(12):91-93.

  [9]赵娟,艾宏儒,杨敏建.以蒸馏章节为例对化工原理课程思政建设的探索与实践[J].广东化工,2021,48(21):209-210.

  [10]赵武奇,高贵田,张清安,等.“食品工程原理”课程思政探索与实践[J].现代面粉工业,2021,35(1):36-40.

  [11]中共中央文献研究室.习近平关于社会主义生态文明建设论述摘编[M].北京:中央文献出版社,2017.