在《食品工程原理》課程教學中培養(yǎng)學生的工程意識

丁玉琴　胡佳　張琳　周文化　林親錄

【摘要】食品工程原理是一門理論性和實踐性并重的專業(yè)基礎課，如何能讓學生學好這門課的同時提高工程意識是教學改革中需要思考的重要問題。本文以學生工程意識培養(yǎng)為目標對食品工程原理的教學提出了幾點問題及改革措施。

【關鍵詞】工程意識 《食品工程原理》 教學改革

【基金項目】中南林業(yè)科技大學教學改革研究項目（編號：ZNLJG2016-A016，ZNLJG2015-026）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）39-0245-02

食品工業(yè)的快速發(fā)展需要大量專業(yè)基礎知識扎實、專業(yè)技能過硬的食品工程技術人才。而目前我國“食品科學與工程”專業(yè)的學生工程能力薄弱是人才培養(yǎng)中存在的一個突出問題。工程意識是工程師最重要、最基本的素質之一。工程意識的內涵極其豐富，但最根本的是一個系統(tǒng)意識，它可以包含有創(chuàng)新意識、實踐意識、人本意識、經(jīng)濟與社會意識、環(huán)保意識和道德意識等許多方面[1][2]。學校教育是工程意識培養(yǎng)的核心，也是工程意識形成的重要階段。因此，在專業(yè)教育過程中必須注重加強學生工程意識的培養(yǎng)，使他們能獨立思考各種工程問題，在工程實踐活動中體現(xiàn)出較高的工程素養(yǎng)。

《食品工程原理》是食品類專業(yè)基礎課程，具有很強的理論性和實踐性。它需要采用不同于基礎學科的研究和教學方法，將處理工程實際問題的理念貫穿課程的始終，培養(yǎng)學生的工程意識和綜合工程實踐能力[3][4][5]。

1.《食品工程原理》在食品類專業(yè)學生工程意識培養(yǎng)中存在的主要問題

大部分學生習慣于從數(shù)的角度來分析問題，使得在學習食品工程原理時不得要領，對有些內容不能深刻理解，尤其在實際問題面前往往束手無策[3]。

實踐教學環(huán)節(jié)不完善。《食品工程原理》是實踐性很強的課程，其實驗課教學、課程設計和教學實習是培養(yǎng)學生工程意識的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的食品工程原理實驗都是教師講解實驗內容、演示實驗操作、明確實驗數(shù)據(jù)的記錄和分析要求，并且將實驗中可能發(fā)生的現(xiàn)象和產生的問題都講得一清二楚，學生重復操作后，記錄數(shù)據(jù)并按照統(tǒng)一的要求撰寫實驗報告。

教師缺乏實踐訓練，影響教學效果。目前，食品類專業(yè)高校教師的引進往往是一些博士研究生，缺乏實際工程經(jīng)驗，而不能吸引食品工程學科實力強的高校人才及有實際經(jīng)驗或相關多元教育和工程背景的高級人才隊伍，使教學隊伍中缺乏真正有豐富工程經(jīng)驗和設計能力的高資質工程類教師。

課堂教學缺乏生動的呈現(xiàn)手段。食品工程原理課程理論知識相對較為生澀枯燥，決定了傳統(tǒng)的教學呈現(xiàn)模式不適用于該課程的演繹教學，純粹的理論知識未與實際工程應用結合，或者簡單的案例未能引起學生在感性認知上的共鳴，導致學生難以理解并容易失去興趣，需要充分利用現(xiàn)代技術手段，優(yōu)化教學呈現(xiàn)手段，使學生在理性認知與感性認知層面相結合對食品工程原理知識建立多維度的理解。

2.《食品工程原理》課程教學中培養(yǎng)學生的工程意識的途徑與措施

（1）將課本理論納入到相應的工程應用背景中

工程意識的培養(yǎng)要以潛移默化的形式融于知識技能的學習中，即將教育的背景、傳授的技能和表達的態(tài)度融于教學過程。將用處理工程實際問題的方法、解決工程問題的思想貫穿課程的始終。課堂教學的知識傳授，要列舉學生看得見、摸得著的一些與現(xiàn)實生活、生產實際聯(lián)系緊密的工程問題進行引導、分析、討論和歸納總結，由淺入深讓學生建立起一種工程的意識，用工程的價值觀念、思維分析來解決工程實際問題。

（2）強化工程意識在食品工程領域職業(yè)能力體系中的價值

食品類專業(yè)的學生在畢業(yè)后從事本專業(yè)工作往往以食品研究與制造企業(yè)為主，而企業(yè)及行業(yè)對技術人才的能力價值評價往往側重應用操作層面，而容易忽略難以考察的意識與習慣的隱性能力。因此，為促使工程人才培養(yǎng)能力塑造適應行業(yè)發(fā)展需要，應規(guī)范并強化工程技術意識在食品行業(yè)職業(yè)能力價值體系中的價值，構建學校與企業(yè)、老師與學生對工程意識一致的重視度與價值觀。

一方面，學校（學院）領導在招生、人才教育的重大活動、重點會議中，學院領導應公開強調工程意識的價值與重要性，在聘選食品工程領域教師時，亦明確重點考慮引進教師的食品工程意識。

二是老師在食品工程原理課程教學過程中，要向學生深刻剖析工程意識重要性及其與工程技術能力的內在關系，并邀請已在企業(yè)獲得良好發(fā)展的往屆優(yōu)秀畢業(yè)生現(xiàn)身說法以實例講述食品工程意識對解決實際問題的幫助，使學生真正從內心認可并重視食品工程意識并養(yǎng)成自我培養(yǎng)的習慣。

三是食品工程行業(yè)企業(yè)在校園招聘、社會招聘提出任職要求時，應將食品工程意識作為專業(yè)能力，提升到與學習意識、團隊協(xié)作精神等綜合能力同等或更高的重要性。

（3）探索項目式教學模式，培養(yǎng)學生形成分析問題-解決問題的工程思維意識

在知識信息過載的當今時代，傳統(tǒng)演繹式教學模式在培養(yǎng)學生自主思考意識及創(chuàng)造能力方面缺陷愈加凸顯，在工程領域，需要培養(yǎng)具備自主分析問題、快速解決問題的人才，必須優(yōu)化改變教學模式。

通過調查發(fā)現(xiàn)，138名學生中超過46%的學生認為實驗課學習效果不佳，未能夠達到理論與實踐相結合的效果，31%的學生認為依照實驗指導書進行實驗缺乏思考過程。因此，在實踐課程中，以培養(yǎng)學生分析解決問題的工程思維模式為目的，探索項目式教學法，即將實踐及案例的最終結果作為目標，為學生給出必要的條件和要素，包括知識、信息及物資，要求學生自行思考、組織、執(zhí)行項目，進而使相關知識理解和問題思考貫穿于學生實踐全過程。

例如，干燥章節(jié)包括傳熱及傳質的綜合理論知識，學生普遍反映不易理解掌握，在實驗課程中，以“馬鈴薯淀粉干燥”為項目，提供濕基馬鈴薯淀粉和必要的實驗條件與環(huán)境，并指定項目的目標包括馬鈴薯淀粉的獲得量、含水量、干燥器熱效率要求等，由學生根據(jù)項目目標自行策劃實驗路線，進行濕基含水量及溫度測定等基礎實踐，并結合相關關鍵理論知識，自行分析計算濕基原料與熱量需求、干燥時間、單位空氣用量等等，再結合自行設計的實驗路線與分析所得實驗參數(shù)開展項目，如此可全面提升學生的工程思維意識與動手實踐能力，實現(xiàn)以思考指導實踐、以實踐驗證思考的協(xié)同。

（4）以產學研實踐為紐帶，提升教師食品工程意識與技術能力

教師的食品工程意識水平與工程技術實踐能力，將對學生食品工程意識培養(yǎng)和工程技術能力學習產生高關聯(lián)影響。為避免部分教師在任教初期缺乏實踐經(jīng)驗導致本身對食品工程缺乏深刻認識和理解，針對食品工程課程的特殊性，可以嘗試要求食品工程專業(yè)任課教師在正式任教前須具備一定的實踐經(jīng)驗，若暫不具備，可參考學生實習模式，由學院推薦產學研合作企業(yè)供任課教師進行一定期限的實踐學習，結合食品工程原理相關理論知識真正融會貫通于工程應用中。

（5）創(chuàng)新應用現(xiàn)代呈現(xiàn)技術，幫助學生構建對食品工程原理知識多維度的認知體系

為提高學生在學習食品工程原理課程時的興趣，同時將相關原理知識從學習者腦海里真實在課堂上呈現(xiàn)出來，幫助學生構建“思考理解+觀察理解甚至感受理解”的多重認知體系，進而提升學生對知識理解的全面性與深刻性。例如，可以采取仿真技術，將食品工程應用案例中的物質形態(tài)變化、傳熱與傳質等過程進行虛擬呈現(xiàn)，動態(tài)的仿真動畫將遠比傳統(tǒng)的圖、表、公式更容易理解和接受。此外，在相關食品工程應用案例的講解中，也可利用真實場景虛擬現(xiàn)實技術，讓學生身臨其境感受工程應用現(xiàn)場，獲得對理論知識應用更為真實的認識和理解，若更進一步，還可以進行虛擬實踐操作，達到低成本遠程實踐的效果。

總之，食品工程原理是一門工程類課程，具有解決實際問題的復雜性。在食品工程原理教學實踐中要將學生工程意識的培養(yǎng)貫穿始終，并且教師還必須提高自身的工程實踐能力和工程素養(yǎng)，不斷改進教學方法，培養(yǎng)學生形成分析和解決復雜工程問題的意識和能力。

參考文獻：

[1]宗蘭，李振興. 高等工科院校大學生工程意識培養(yǎng)的途徑[J]. 河北建筑工程學院學報，1992（2）： 94-97

[2]傅靜. 高等工程教育培養(yǎng)模式改革的研究[D].大連. 大連理工大學，2009

[3]翟金蘭，童軍茂，唐明翰. 在《食品工程原理》教學中培養(yǎng)學生的工程素質[J]. 中國科技信息， 2007（8）：245-246，252

[4]楊同舟，于殿宇. 食品工程原理[M]. 北京：中國農業(yè)出版社. 2001

[5]李云飛，葛克山.食品工程原理[M]. 北京：中國農業(yè)大學出版社.2002