“食品工程原理”課程教學(xué)改革探究

范方宇，闞 歡

（西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，云南昆明650224）

“食品工程原理”課程教學(xué)改革探究

范方宇，闞 歡

（西南林業(yè)大學(xué)林學(xué)院，云南昆明650224）

“食品工程原理”是高校食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，在教學(xué)過(guò)程中存在諸多問(wèn)題，導(dǎo)致教學(xué)效果差，“食品工程原理”的教學(xué)改革勢(shì)在必行。針對(duì)“食品工程原理”課程的重要性和問(wèn)題，提出了解決的方法，從而提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，并推動(dòng)教學(xué)改革進(jìn)程，促進(jìn)課程體系建設(shè)。

食品工程原理；食品科學(xué)與工程；教學(xué)改革

“食品工程原理”課程是食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)一門(mén)理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，是食品專(zhuān)業(yè)課程體系的基本骨架課程之一，是食品專(zhuān)業(yè)本科院校必須開(kāi)設(shè)的課程。該課程主要講述食品生產(chǎn)加工過(guò)程的“三傳理論”及常用單元操作中典型設(shè)備的工作原理、構(gòu)造和設(shè)計(jì)計(jì)算等，可以培養(yǎng)學(xué)生的工程運(yùn)用技術(shù)能力、分析解決工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)操作中各類(lèi)實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)也是基礎(chǔ)課與專(zhuān)業(yè)課之間的橋梁，具有綜合性強(qiáng)、內(nèi)容繁雜、基本理論多等特點(diǎn)，學(xué)生感到抽象，難以理解和吸收，學(xué)習(xí)困難。基于此，為提高教學(xué)質(zhì)量，需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行課程教學(xué)改革[1]。如何在有限教學(xué)時(shí)間內(nèi)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念和創(chuàng)新能力，進(jìn)而掌握基本原理、熟悉基本單元操作和技能，為將來(lái)從事工程技術(shù)打下牢固的基礎(chǔ)，是當(dāng)前課程教學(xué)過(guò)程中必須重視的問(wèn)題[2]。

1 課程分析

“食品工程原理”課程教學(xué)難度大，學(xué)生學(xué)習(xí)困難，理解和吸收的效果差，為了提高教學(xué)質(zhì)量，必須分析課程教學(xué)難的原因，對(duì)癥下藥[3]。

“食品工程原理”課程難的原因主要包括以下6個(gè)方面：①課程設(shè)計(jì)知識(shí)面廣，理論多而強(qiáng)，且課程對(duì)相關(guān)學(xué)科知識(shí)內(nèi)容要求高，如高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)、工程制圖等。如果基礎(chǔ)知識(shí)不牢固，學(xué)習(xí)過(guò)程中的理解、運(yùn)用會(huì)比較困難，且由于課程理論性強(qiáng)，會(huì)感到枯燥，導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性差，最終放棄該課程。②課程與工程實(shí)踐契合度高，實(shí)踐性強(qiáng)。但是由于學(xué)生缺乏實(shí)踐能力和條件，尤其是地方本科院校實(shí)踐條件差，因此對(duì)食品加工過(guò)程的設(shè)備認(rèn)知能力機(jī)會(huì)少，造成學(xué)習(xí)困難。③設(shè)備類(lèi)型多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種操作現(xiàn)象抽象，難以理解。在有限的課堂教學(xué)過(guò)程中，教師無(wú)法詳細(xì)解釋、說(shuō)明，從而使學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難。④公式多，設(shè)計(jì)計(jì)算復(fù)雜。課程中需要大量利用經(jīng)驗(yàn)公式和假設(shè)，與傳統(tǒng)固定計(jì)算有區(qū)別，學(xué)生理解、選擇運(yùn)用困難。在沒(méi)有整體理解掌握的條件下去選擇與假設(shè)，導(dǎo)致學(xué)生只能生搬硬套，從而學(xué)習(xí)效果差。⑤地方本科院校教學(xué)條件差，部分需采用實(shí)物條件去提高學(xué)生認(rèn)知能力的條件欠缺。⑥教師能力的限制。由于課程難度大，教師會(huì)出現(xiàn)雖然自己理解，但無(wú)法用準(zhǔn)確的語(yǔ)言向?qū)W生講授課程，使“教與學(xué)”脫節(jié)。

2 課程教學(xué)改革

2.1 提高課程重視程度

開(kāi)課前，向?qū)W生強(qiáng)化課程的重要性，說(shuō)明課程的難度，提高學(xué)生的重視程度。大學(xué)課程總體而言難度不高，對(duì)于一般課程都能取得良好的成績(jī)。但對(duì)于“食品工程原理”而言，如果不加以重視，會(huì)導(dǎo)致剛開(kāi)始學(xué)習(xí)就無(wú)法跟上課程進(jìn)度，從而導(dǎo)致整個(gè)課程的學(xué)習(xí)無(wú)法跟上，教學(xué)效果差。如果從開(kāi)始就強(qiáng)調(diào)課程的重要性和難度，可提高學(xué)生的重視程度，學(xué)生會(huì)不自覺(jué)地花更多時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，對(duì)與之相關(guān)課程進(jìn)行說(shuō)明，提示學(xué)生主動(dòng)性的對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)課程，如“高等數(shù)學(xué)”“物理化學(xué)”“工程制圖”等課程進(jìn)行彌補(bǔ)工作，促進(jìn)教學(xué)效果的提高。

2.2 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

“食品工程原理”課程教學(xué)以課堂授課為主，輔以作業(yè)練習(xí)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。但經(jīng)過(guò)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，由于課程難度大、理論性和邏輯性強(qiáng)、涉及課程多，食品專(zhuān)業(yè)的學(xué)生在數(shù)學(xué)和物理方面的基礎(chǔ)較差，從而學(xué)習(xí)困難，教師的授課工作難度大。因此，需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以調(diào)整，增加對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的授課學(xué)時(shí)，如流體的流動(dòng)、干燥、傳熱等基本內(nèi)容，減少如吸附、膜分離等應(yīng)用課程的學(xué)時(shí)，轉(zhuǎn)為自主學(xué)習(xí)為主，同時(shí)降低課程的難度要求。學(xué)生在將來(lái)工作時(shí)，并不一定會(huì)用到食品工程原理相關(guān)內(nèi)容，通過(guò)強(qiáng)化重點(diǎn)內(nèi)容的授課，學(xué)生將來(lái)用到相關(guān)內(nèi)容時(shí)，可以通過(guò)自學(xué)方式更加深入地學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。

此外，還要更新教學(xué)內(nèi)容，如傳熱過(guò)程中補(bǔ)充紅外加熱技術(shù)、輻射傳熱技術(shù)等，干燥部分添加真空冷凍干燥、微波干燥等技術(shù)的講解，更新單元操作，讓書(shū)本教學(xué)跟上時(shí)代技術(shù)的進(jìn)步。

總體而言，課程內(nèi)容雖然調(diào)整，但不能為了減少學(xué)生的學(xué)習(xí)難度而特意去減少必修內(nèi)容。相反，對(duì)于重點(diǎn)的內(nèi)容，需要更加重視，如流體流動(dòng)、熱量傳遞、干燥等。

2.3 多樣化教學(xué)方法

教學(xué)過(guò)程中采用多樣化的教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量，如問(wèn)題式教學(xué)、互動(dòng)教學(xué)模式等。

傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，教師在講臺(tái)講，學(xué)生在下面僅僅聽(tīng)，思考過(guò)程少。這種教學(xué)模式雖能使學(xué)生系統(tǒng)掌握知識(shí)，但大多是“填鴨式”教學(xué)模式，很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，尤其是課程難度大的“食品工程原理”?，F(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為，興趣是最好的學(xué)習(xí)促進(jìn)劑，只有激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，知識(shí)才更易理解、吸收和利用。因此，教學(xué)過(guò)程中需要采用多樣化教學(xué)方法。

問(wèn)題式教學(xué)模式也稱(chēng)“基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)”（Problem based learning），PBL教學(xué)模式是20世紀(jì)50年代中期美國(guó)教育家杜威提出“以問(wèn)題的設(shè)計(jì)以及解決為核心內(nèi)容”的教學(xué)模式。該教學(xué)模式在“食品工程原理”課程教學(xué)過(guò)程中，已有教學(xué)工作者開(kāi)始了嘗試。由于“食品工程原理”單元操作的理論和計(jì)算都可以從生活中尋找實(shí)例，根據(jù)實(shí)例提出問(wèn)題，讓學(xué)生以生活實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)在一定程度上提高了學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力，可通過(guò)解決問(wèn)題的理論與方法強(qiáng)化課程內(nèi)容和要求，提高教學(xué)效果。例如，在學(xué)習(xí)連續(xù)性方程和伯努利方程的時(shí)候提出飛機(jī)為何能上天、如何讓水往高處走等。

此外，提高教學(xué)過(guò)程中的互動(dòng)性也是提高教學(xué)效果的一個(gè)有效手段[4]?；?dòng)教學(xué)過(guò)程中，教師與學(xué)生間相互討論解決問(wèn)題，教師與學(xué)生處于同等地位，允許學(xué)生反駁教師觀點(diǎn)，以此可強(qiáng)化學(xué)生對(duì)問(wèn)題的理解和實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中的分析。教師應(yīng)采用一定的方法鼓勵(lì)學(xué)生大膽提問(wèn)，不怕提出錯(cuò)誤問(wèn)題，尊重學(xué)生，縮短教師與學(xué)生距離。例如，當(dāng)學(xué)生提出的問(wèn)題具有重要性時(shí)，應(yīng)該加以表?yè)P(yáng)，可以采用平時(shí)成績(jī)加分的方法進(jìn)行鼓勵(lì)，促進(jìn)學(xué)生積極提問(wèn)。

2.4 歸納授課內(nèi)容

“食品工程原理”課程難度大，學(xué)生不容易掌握章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系，學(xué)生自主歸納章節(jié)內(nèi)容關(guān)聯(lián)性難度大，從而造成整體融會(huì)貫通課程的可能性小。因此，教師需要對(duì)單元操作的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，整理章節(jié)之間的關(guān)系?！笆称饭こ淘怼闭n程單元操作多，但都是圍繞質(zhì)量傳遞、熱量傳遞、動(dòng)量傳遞的“三傳”基本原理。例如，講流體流動(dòng)、流體輸送的章節(jié)都是圍繞伯努利方程的基本原理授課，要以伯努利方程為核心，將授課內(nèi)容簡(jiǎn)單化、歸納化，提高學(xué)生對(duì)課程的整體掌握程度。

2.5 多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)手段相互配合

目前，現(xiàn)代化的教育技術(shù)不斷發(fā)展，多媒體演示在課堂教學(xué)中也越來(lái)越多。多媒體課件可以集中大量圖片和聲音，通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)的刺激，有利于復(fù)雜問(wèn)題的簡(jiǎn)單化。對(duì)于“食品工程原理”課程，其實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的單元操作設(shè)備復(fù)雜、種類(lèi)繁多，如果一一列舉和說(shuō)明，在有限的課程教學(xué)過(guò)程中不切實(shí)際。因此，對(duì)課程中的各單元操作采用動(dòng)畫(huà)演示教學(xué)，能讓學(xué)生理解這些復(fù)雜動(dòng)態(tài)問(wèn)題，如離心泵、離心機(jī)、旋風(fēng)分離器、換熱器、精餾裝置、流體流動(dòng)類(lèi)型。在動(dòng)畫(huà)播放過(guò)程中，教師可輔以語(yǔ)言解釋?zhuān)龠M(jìn)學(xué)生對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題的理解。同時(shí)，在對(duì)單元操作的理論講解過(guò)程中，將生產(chǎn)過(guò)程中的實(shí)物圖片、演示動(dòng)畫(huà)與推理計(jì)算三者結(jié)合起來(lái)，可使單元操作的復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解。

但是，多媒體教學(xué)授課速度快，很容易導(dǎo)致學(xué)生跟不上教師思路，導(dǎo)致“教與學(xué)”脫節(jié)，無(wú)法及時(shí)做筆記。即使少部分同學(xué)能做筆記，也是僅僅“筆頭記”，而對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)理解毫無(wú)實(shí)際幫助價(jià)值，影響教學(xué)效果。此外，“食品工程原理”課程中公式多，純粹采用多媒體教學(xué)對(duì)公式進(jìn)行推導(dǎo)，學(xué)生不易理解，需要將多媒體與傳統(tǒng)的板書(shū)結(jié)合，邊推導(dǎo)邊講解，更容易提高學(xué)生注意力，提高教學(xué)效果。

2.6 改革成績(jī)?cè)u(píng)定方法

傳統(tǒng)“食品工程原理”課程成績(jī)?cè)u(píng)定多以考試成績(jī)?cè)u(píng)定，雖然在一定程度上促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，但不能有效提高學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)積極性。因此，為提高學(xué)生積極性，提高學(xué)生知識(shí)運(yùn)用能力，強(qiáng)化學(xué)生的工程技術(shù)能力，可將成績(jī)?cè)u(píng)定分為多部分。包括降低考試成績(jī)比值，從目前常用的80%直接降低到50%；提高實(shí)驗(yàn)課、實(shí)踐課程成績(jī)，促進(jìn)學(xué)生的動(dòng)手能力，二者可分別占比15%；提高平時(shí)成績(jī)，尤其是課堂回答問(wèn)題的比例，提高教學(xué)的互動(dòng)性，可占比10%；增加課程設(shè)計(jì)成績(jī)，將課程設(shè)計(jì)成績(jī)單獨(dú)提出，強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)在“食品工程原理”課程中的重要性，可占比10%。

2.7 注重知識(shí)的運(yùn)用

傳統(tǒng)教學(xué)忽視了知識(shí)實(shí)際運(yùn)用能力的培養(yǎng)，僅僅注重理論而忽視實(shí)踐教學(xué)。這種教學(xué)使學(xué)生呈現(xiàn)學(xué)習(xí)的被動(dòng)性，導(dǎo)致學(xué)生的每一節(jié)課程都是在懵懂狀態(tài)下度過(guò)，有時(shí)即使作業(yè)完成得很好，但實(shí)際上仍然未能完全理解課程中的單元操作。

因此，教學(xué)過(guò)程中需要注重實(shí)踐性的環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。這些需要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中讓學(xué)生放手去完成、去思考，多鼓勵(lì)學(xué)生，少批評(píng)學(xué)生。實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)或大膽的創(chuàng)新與嘗試，充分發(fā)揮實(shí)踐課程相對(duì)自由的內(nèi)容和形式，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

此外，還應(yīng)開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)課程，一人一題，也可以小組形式完成課程的設(shè)計(jì)。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)自搜集資料、分析資料、運(yùn)用資料的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生獨(dú)立分析并解決問(wèn)題的能力[5]。

2.8 其他

要提高“食品工程原理”教學(xué)質(zhì)量，還需要在其他方面進(jìn)行改善和提高。

（1）關(guān)愛(ài)學(xué)生，拉近與學(xué)生之間的距離。當(dāng)教師與學(xué)生之間的距離縮短后，教師更容易了解學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的掌握程度。通過(guò)教師的引導(dǎo)、幫助和關(guān)心，形成一種輕松的課題環(huán)境，有利于學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)。

（2）提高教師教學(xué)業(yè)務(wù)能力。教師是授課的執(zhí)行者，也是改革者，只有教師提高自身的教學(xué)業(yè)務(wù)能力，才能提高教學(xué)質(zhì)量，才能更好地傳道授業(yè)。必須重視教師在教學(xué)中的重要作用。

（3）組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)地參觀單元操作，輔助教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)單元操作的認(rèn)知水平，從而促進(jìn)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，同時(shí)根據(jù)學(xué)生反饋的問(wèn)題，更有主次的對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行授課。

3 結(jié)語(yǔ)

“食品工程原理”課程的教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜和長(zhǎng)期的過(guò)程。在教學(xué)改革過(guò)程中，要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐的結(jié)合，從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才?！笆称饭こ淘怼苯虒W(xué)改革過(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，需要教師不斷總結(jié)、不斷改進(jìn)，形成一套適合于自己學(xué)校的教學(xué)體系。

[1]范方宇，闞歡.地方本科院校食品科學(xué)與工程實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2016（12）：81-83.

[2]江連洲，李楊，劉珊，等.食品工程原理的現(xiàn)代教育理念與教學(xué)改革的實(shí)踐研究[J].考試（教研版），2012（7）：11-12.

[3]于慧春，張仲欣.“食品工程原理”課程的教學(xué)改革探討[J].科技信息，2010（25）：145，400.

[4]李娟，胡亞光.互動(dòng)式教學(xué)在包裝材料學(xué)教學(xué)中的探索與實(shí)踐[J].農(nóng)產(chǎn)品加工（學(xué)刊），2010（4）：94-96.

[5]鄧開(kāi)野，劉長(zhǎng)海.食品工程原理課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式改革與實(shí)踐[J].輕工科技，2010，26（5）：129-130.◇

Exploration of Teaching Reform on Principles of Food Engineering

FAN Fangyu，KAN Huan
（College of Forestry，Southwest Forestry University，Kunming，Yunnan 650224，China）

Principles of Food Engineering is an important professional basic course of food science and engineering in colleges and universities.There are many problems in the teaching process，which led to poor teaching effect.Therefore，the teaching reform of Principles of Food Engineering is imperative.According to the importance and problems of Principles of Food Engineering，this paper puts forward methods to improve the teaching effect，cultivate students'innovative ability，promote the teaching reform process and the curriculum system

Principles of Food Engineering；food science and engineering；teaching reform

G642

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.03.023

1671-9646（2017）03a-0074-03

2017-02-13

云南省“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”——食品科學(xué)與工程（201410）。

范方宇（1979—），男，博士，講師，研究方向?yàn)檗r(nóng)林食品加工。