探究式教學(xué)法在“食品工廠設(shè)計(jì)”教學(xué)中的應(yīng)用

宋 丹，陰春燕，李玉彤，張 鑫

（寧波大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院，浙江寧波 315800）

在食品工程專業(yè)的課程體系中，“食品工廠設(shè)計(jì)”是一門以工藝設(shè)計(jì)為主要內(nèi)容的多學(xué)科綜合性課程，涉及到了食品工程、建筑、結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等專業(yè)，具有理論性、實(shí)踐性、整體性和生態(tài)性等特點(diǎn)[1]?！笆称饭S設(shè)計(jì)”課程的開設(shè)，是為了培養(yǎng)學(xué)生具備食品工廠設(shè)計(jì)的工程能力和工程素質(zhì)，結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)，完成工程師的綜合性基本訓(xùn)練。然而，隨著我國(guó)食品工業(yè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端包括過分重視課堂教學(xué)、學(xué)生實(shí)踐能力偏弱、忽視生態(tài)環(huán)境建設(shè)等不足逐漸顯現(xiàn)。

經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐探索，黨的十八大以來，中國(guó)共產(chǎn)黨相繼做出從宏觀層面把生態(tài)文明建設(shè)納入到“五位一體”總體布局，提出綠色發(fā)展理念、構(gòu)建人與自然和諧共生現(xiàn)代化格局，把“美麗”寫入社會(huì)主義現(xiàn)代化強(qiáng)國(guó)目標(biāo)等重大戰(zhàn)略決策[2]。如今在城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)工業(yè)園、河流湖泊沿岸，污染企業(yè)無處不在。因此，通過該課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生結(jié)合國(guó)家倡導(dǎo)的環(huán)保政策，綜合運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行食品工廠初步設(shè)計(jì)極為緊迫。但是，當(dāng)前高校普遍采取的僵硬教學(xué)模式對(duì)“食品工廠設(shè)計(jì)”的教學(xué)帶來了不利影響。目前課程主要以教師講授、學(xué)生被動(dòng)接受為主，單純的理論講解難以激發(fā)學(xué)生的興趣。所以，需要教師根據(jù)當(dāng)前暴露出來的各種問題來采取有針對(duì)性、適應(yīng)性的教學(xué)方法。

探究式教學(xué)法主要是指在教師指導(dǎo)下學(xué)生運(yùn)用探究的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)，主動(dòng)獲取知識(shí)、主動(dòng)探索、主動(dòng)思考、發(fā)展能力的實(shí)踐活動(dòng)[3]。將該教學(xué)方法引入了“食品工廠設(shè)計(jì)”的教學(xué)中，給課堂教學(xué)帶來了良好的教學(xué)氛圍，同時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在課程教學(xué)中也更加突出了學(xué)生的主體作用，教學(xué)效果顯著提升。

1 “食品工廠設(shè)計(jì)”教學(xué)中存在的問題

1.1 課程本身難度較大

課程的難度主要體現(xiàn)在這一個(gè)課程所涵蓋的知識(shí)內(nèi)容過于廣泛。除了與食品專業(yè)有關(guān)的“食品工藝”“食品機(jī)械與設(shè)備”“食品技術(shù)原理”等專業(yè)課程之外，還需要學(xué)生掌握建筑學(xué)、環(huán)境學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)及相關(guān)法律法規(guī)的知識(shí)[4]。對(duì)于本科生而言，大學(xué)4年接觸的大多是與專業(yè)相關(guān)的，類似該課程的多方面知識(shí)學(xué)習(xí)是從前沒有接觸過的。因此，僅僅通過一門課程掌握如此綜合性的知識(shí)有一定的難度，包括課程設(shè)計(jì)中，要進(jìn)行的工廠、車間、生產(chǎn)線CAD圖紙的規(guī)范繪制，也是課程教學(xué)中的重點(diǎn)及難點(diǎn)。

1.2 教學(xué)方式過于陳舊

目前，“食品工廠設(shè)計(jì)”的教學(xué)方式依然采取老式的課堂教學(xué)模式。在有限的課時(shí)中，教師僅根據(jù)教材中的內(nèi)容制作PPT，并在課堂中照本宣科地進(jìn)行講授。單純的理論講授很難激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)科的興趣，被動(dòng)接受的知識(shí)往往無法被學(xué)生真正學(xué)以致用。因此，這種教學(xué)模式成效與教學(xué)目標(biāo)相距甚遠(yuǎn)。在教學(xué)中往往只是停留在基礎(chǔ)的理論知識(shí)層面，缺少工廠實(shí)例的具體分析，這將會(huì)導(dǎo)致學(xué)生實(shí)際上對(duì)食品工廠的建構(gòu)并沒有很直觀的了解，對(duì)于工廠各部門的組成、各部分相互之間的關(guān)系也認(rèn)知模糊，在未來的工廠設(shè)計(jì)階段，這也會(huì)成為學(xué)生的阻礙。

2 探究式教學(xué)法在“食品工廠設(shè)計(jì)”教學(xué)中的應(yīng)用策略

2.1 多媒體輔助教學(xué)

在課程教學(xué)部分，除了充分利用PPT課件、Auto CAD工程圖等輔助工具共同探究學(xué)習(xí)過程之外，還將課程中較難懂的部分通過視頻、動(dòng)畫等途徑展示。這不僅豐富了課程的教學(xué)形式，還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，有效提升課程教學(xué)效果。將工廠實(shí)際生產(chǎn)制成視頻與學(xué)生課程設(shè)計(jì)有機(jī)地結(jié)合，清晰指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)工廠廠址選擇、車間平面布置等內(nèi)容；在多媒體課件制作過程中，多插入圖片、動(dòng)畫等帶來直觀視覺效果；在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)部分，直接用Auto CAD直觀做圖，展示全廠平面圖、生產(chǎn)車間平面布置圖、工藝流程圖等的繪制過程，研究如何能讓學(xué)生更容易地接受新知識(shí)的傳授；在一些工藝、設(shè)備工作過程和原理等比較抽象的部分，尋找類似Authorware的軟件將其轉(zhuǎn)換成動(dòng)畫演示給學(xué)生，研究如何栩栩如生地向?qū)W生展示理論設(shè)計(jì)的合理性。

2.2 加強(qiáng)案例教學(xué)

在理論教學(xué)部分加入案例分析，選擇有代表性的案例作為知識(shí)點(diǎn)的有益補(bǔ)充，研究如何根據(jù)不同的食品工廠情況或是同一工廠在不同備選廠址建廠為案例進(jìn)行探討，在案例分享中滲透生態(tài)環(huán)保建設(shè)理念，課程結(jié)合思政教學(xué)，使學(xué)生了解我國(guó)與環(huán)保相關(guān)的大政方針，踐行“綠水青山就是金山銀山”的綠色發(fā)展理念，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使課堂教學(xué)更加開放、互動(dòng)更加充分。通過指引學(xué)生對(duì)實(shí)際項(xiàng)目發(fā)表觀點(diǎn)，啟發(fā)學(xué)生思維，幫助學(xué)生加深理解。

2.3 理論與實(shí)踐相結(jié)合

在準(zhǔn)備課程設(shè)計(jì)時(shí)，組織學(xué)生到食品工廠進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)工廠的直觀認(rèn)識(shí)。在食品工廠現(xiàn)場(chǎng)，邀請(qǐng)?jiān)搹S生產(chǎn)部門的專業(yè)人員為學(xué)生講解工廠的設(shè)計(jì)理念、工廠的選址、設(shè)計(jì)方法、工藝特點(diǎn)等詳細(xì)指標(biāo)，讓學(xué)生體會(huì)到食品工廠設(shè)計(jì)的思路，以提高實(shí)踐能力。

2.4 課外作業(yè)與課堂研討相結(jié)合

探究如何根據(jù)課程特點(diǎn)和大綱要求，選擇學(xué)生分組布置課外作業(yè)，結(jié)合每次課所講內(nèi)容，要求學(xué)生完成食品工廠建設(shè)的可行性研究報(bào)告書、食品工廠總平面布置圖繪制等內(nèi)容。在課堂上對(duì)每組進(jìn)行講解及集體點(diǎn)評(píng)、研討，分析存在問題并提出建議，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度和積極性。

2.5 加強(qiáng)過程評(píng)價(jià)，完善課程設(shè)計(jì)的考核制度

研究在新的教學(xué)背景下如何正確處理好教師和學(xué)生的關(guān)系，將傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主、教師為輔的教學(xué)方法。教師在教學(xué)中積極引導(dǎo)，使學(xué)生建立起學(xué)習(xí)信心，突出學(xué)生的主體地位。探索課程設(shè)計(jì)過程中具有的共性疑點(diǎn)、難點(diǎn)并進(jìn)行集中講解；設(shè)計(jì)過程中經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和公式的選取、設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等，在啟發(fā)為主的基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生自己完成，加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考及解決問題的能力[5]。

3 實(shí)施效果及分析

3.1 更好地掌握理論知識(shí)

在學(xué)生面對(duì)自己不擅長(zhǎng)或者不熟悉的知識(shí)領(lǐng)域時(shí)，教師采用視頻、動(dòng)畫的方式進(jìn)行理論知識(shí)的講授，一方面降低了學(xué)生對(duì)陌生模塊的抵觸心理；另一方面讓學(xué)生更有效地吸收教學(xué)內(nèi)容。除此之外，教師根據(jù)食品工業(yè)發(fā)展實(shí)際與教材的結(jié)合進(jìn)行課堂任務(wù)的設(shè)置，學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行探索，積極進(jìn)行自主建構(gòu)。這樣，在提高學(xué)生理論知識(shí)水平的同時(shí)，也提高了學(xué)生靈活利用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

3.2 學(xué)習(xí)積極性增強(qiáng)

對(duì)于這類難度較大且與生產(chǎn)實(shí)際密切相關(guān)的課程，一味地進(jìn)行課堂理論知識(shí)的講授，學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)一定的厭倦。在課程后期，組織學(xué)生到食品工廠進(jìn)行實(shí)地參觀。學(xué)生對(duì)工廠選址、車間設(shè)計(jì)及生產(chǎn)線有了更加直觀、深入了解的同時(shí)，對(duì)“食品工廠設(shè)計(jì)”課程的認(rèn)識(shí)也重新提升了一個(gè)高度。學(xué)生認(rèn)識(shí)到課程學(xué)習(xí)僅僅停留在理論層面是不夠的，學(xué)習(xí)積極性再次被調(diào)動(dòng)起來。

3.3 培養(yǎng)解決問題的能力

在實(shí)施探究式教學(xué)法中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，讓學(xué)生在思考的過程中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，從而收獲新的知識(shí)。因此，通過布置課外作業(yè)，讓學(xué)生結(jié)合課堂內(nèi)容分組進(jìn)行課程設(shè)計(jì)是一個(gè)很好的方法。學(xué)生需要查閱各類文獻(xiàn)，結(jié)合地方政策和社會(huì)實(shí)際，進(jìn)行自主設(shè)計(jì)和內(nèi)容撰寫。同時(shí)，分組形式也能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

4 結(jié)語

食品工廠設(shè)計(jì)是食品工廠工業(yè)化生產(chǎn)推進(jìn)的基礎(chǔ)，也是我國(guó)食品工業(yè)健康發(fā)展的重要保證。當(dāng)前，“食品工廠設(shè)計(jì)”課程教學(xué)中所存在的問題嚴(yán)重影響了授課效果，急需在教學(xué)過程中進(jìn)行積極的改革與探索。教學(xué)中融入探究式學(xué)習(xí)法，將大大提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，改進(jìn)教學(xué)效果，響應(yīng)社會(huì)對(duì)食品科學(xué)與工程人才的需求，為相關(guān)行業(yè)培養(yǎng)合格的應(yīng)用型人才。