食品機械與設備課程的教學改革探索

冀照君 李 華 吳恩奇 倪 娜

（內蒙古民族大學，通遼 028000）

食品工業在社會生活中所扮演的角色越來越重要，不僅影響著當代人的身體素質和健康狀況，還關系著后人的身體健康和智力發育，這在促進民族興旺和國家昌盛的過程中發揮著極其重要的作用。隨著我國社會經濟的增長，人民生活水平的提高，食品除了具備良好感官特性的要求外，還需兼具營養豐富、搭配合理、方便快捷、安全保障以及某些特殊功能。人們對食品的高度重視，加速了食品工業化的不斷發展，將會促進新型食品機械設備的不斷涌現，這樣才能解決人們對食品的需求日漸提高與工業化程度相對較低的矛盾。學校前些年大規模的擴招和就業形勢的日益嚴峻，對食品科學與工程、食品質量與安全專業的學生提出了更高的要求，在新的就業形勢下，高校教師需要不斷思考，改變原有教學方法，與時俱進，才能滿足專業的教學效果，使學生更加牢固的掌握食品機械設備的基本知識，滿足社會需求。

食品機械與設備課程是食品相關專業的主要課程之一，主要介紹食品工業上食品機械設備的結構組成、工作原理、性能參數及初步的設計選型[1]。目前，各種琳瑯滿目的食品種類要求所用的食品機械設備也能夠滿足其工藝要求，具有某些特殊構造，還要求機械設備的所有材料不能生銹、密封性良好等特點。因此，單靠機械設計專業的人才已經遠遠不能應對新出現的技術、工業和理念，需要與食品工藝較為熟悉的人才相互配合，才能推動我國食品工業不斷前行。

一、食品機械與設備教學現狀及普遍存在的問題

1.教材內容落后，缺乏前沿技術

食品機械設備是食品工業先進與否的一個重要標志，其內容除了具有扎實的基本知識外，還應該具有一定的先進性和前沿性，與國際水平看齊。但是，目前國內食品機械與設備相關教材的出版更新速度相對較慢，內容無法涵蓋所有類型的設備，不能反映飛速發展的科學技術現狀。另外，目前的教材對各類機械的設計、原理、構造等內容進行了精簡，也沒有配備相應的動畫材料，缺少實踐環節，使得非機械設計專業學生難以掌握相關知識。

2.師生重視程度不高

食品機械與設備課程雖然是食品相關專業的必修課程，但許多學校對該課程的設置均有所區別，其課時數往往小于其他專業課，致使講述內容有限，不能全面講解食品工業中重要環節中的機械設備。同時，對于沒有機械基礎知識的學生來說，學起來很不適應，接受起來更加困難，待學生開始對課程有所感覺的時候，課程基本上也快要結束了；還有些學生認為食品相關專業畢業后，也不會從事機械相關的工作，學習起來有些怠慢[2]。因此，在短短的學時里講解該課程是具有一定難度的。

3.師資水平相對不高

食品機械與設備課程不僅涉及機械設計相關知識，而且還需要符合食品工藝的各項要求，往往需要根據普遍使用的工藝流程來講述配套的設備。這對于機械設計專業的教師來說，缺乏食品工藝相關知識，往往講述內容傾向于機械設計方向，很難與食品工藝緊密結合；對于食品相關專業的教師來說，機械設計和構造的深層次知識掌握較少，只能根據食品工藝對各種機械進行原理和流程上的講解，難度較大。

4.教學方法和手段落后，對實踐性教學的重視不夠

食品機械與設備課程是食品工藝和機械設計相結合的產物，在許多高校里，機械相關專業缺乏食品工藝所用設備，而食品相關專業卻缺乏實踐所需的材料供學生來拆卸，往往只設置理論課程，卻忽略了實踐操作。許多學校甚至不開設生產實習或食品機械相關的實習課程，學生只能坐在教室中通過空間想象力來學習該課程，接受起來非常困難，逐漸地降低了學生的學習興趣。

二、食品機械與設備課程教學改革初探

1.合適教參的選擇及前導課程的設置

食品工業技術的發展日新月異，食品機械發展水平也不斷提高，新設備不斷涌現，教材的出版始終落后于科研成果的更新速度，要使學習效果良好，選一本能夠代表食品機械的最新教材至關重要。除使用經典的必備教材之外，在課程講述時還應引入科技期刊、專利、會議論文、成果轉化等最新文獻作為教學的參考資料。另外，許多大學的教育一般都是以地方經濟的建設為宗旨，因此，在課上補充一些本地區食品加工企業所用的機械設備。如內蒙古地區以乳、肉加工業生產廠家較多，且規模較大，有許多已畢業的學生就在其中工作，這些例子的列舉，可以使學生在學習食品機械設備的同時，增加對相關企業的了解，有利于學生就業。此外，許多教材的側重點不同，有的教材中以機械原理為主，而有的教材中則大篇幅地介紹理論和公式推導，沒有介紹食品機械的應用狀況，學生聽課枯燥，因此，教師應對多種教參的基礎上進行歸納總結，從學生的角度出發來進行詳細講解。

食品機械與設備的前導課程一般為機械制圖、機械設計基礎、食品工程原理等課程[3]。開設前導課程將有助于提高食品機械與設備的學習效率。但有些學校將機械制圖、機械設計基礎等設置為選修課程，且課時相對較少，學生模擬思維較差，部分學生甚至不具備基本的制圖與設計能力，看不懂設備結構圖，學習過程中存在很大的困難。因此，前導課程的開設將會大大提高學生的空間想象力、識圖能力、圖形設計能力，對食品機械與設備的理解能力明顯增強，課程學習過程輕松自然。

2.合理安排教學內容，培養激發學生的興趣

食品機械與設備作為一門必修課程，內容較多而學時相對較少，這就需要在合理安排教學內容的同時，培養學生積極主動的學習能力。在課堂教學過程中，如果能夠很好地解決各個難題，可使學生獲得學習中的樂趣。興趣也是另一個最好的老師，學生們學習的關鍵在于興趣能否被激起[4]。

（1）課程緒論的重要性及章節安排的有序性

在課程初始階段，每門課都會先講述緒論部分，食品機械與設備主要是強調食品機械在食品工業中的作用，應用范圍及先進程度，還講述食品機械的制造水平與一個國家科技發展水平的關系，國內外的發展現狀以及與國外先進水平的差距及新技術的應用。然而，有許多教師和學生對緒論的講解和學習都不夠重視，故而導致學生有些厭煩，沒有真正激起學生的興趣。因此，緒論部分除了講述課程的必備基礎知識之外，還需采用一些技巧和方法，讓學生了解本門學科的欠缺之處，用批判的眼光來看待，使學生能夠認識到學習之后對社會的貢獻非常之重大，切實感受到自身的用處。

然后是各個章節內容的有序安排應按照食品工業的一般流程，符合食品相關專業學生的思維習慣，使學生易于理解和掌握。機械原理是最難以理解的部分，學生往往缺乏空間想象力而不能理解機械運作的過程；結構則是最容易忽略的部分，學生往往不夠重視而沒能在理解的基礎上加以識記；機械選配與設計是最難以掌握的部分，學生很難將其與各種生產工藝結合而不能完全領會其實質。

（2）多途徑激發學生的興趣

課程學習效果與學生的興趣、教師的教學手段密切相關。幽默的語言、新穎的理念、深入的思考、成功的喜悅、彼此的好感等多種途徑適當應用，將會達到事半功倍的特殊教學效果[5]。

首先，以適當的幽默和新穎的教學理念來吸引學生的注意力，使學生從緊張的學習狀態中釋放出來，輕松自然，不會感覺到上課時間的長久；設置懸念，引入思考，使學生不自覺地跟著教師的思維摸索，一步一步找出解決問題的出口，課程結束后達到一種“原來如此”恍悟之感。

其次，心理學研究表明，每個人都有渴望成功和實現自身價值的欲望，而學生如果在上課期間只是被當作“容器”一樣進行知識的灌輸，學生未能切身感受到自己的存在價值，這種學習過程會逐漸降低他們的興趣和學習的渴望，這就要求教師除了認真準備授課內容，還應考慮課程的教學方法，才能讓學生更容易接受。

最后，教師在課下還應該與學生多接觸，多交流，走下高高在上的位置，讓學生能夠感受到老師的和藹可親，這種親切感會讓學生認為你是一個好的教師，這樣也會增強學生對課程的興趣，自覺學習。

3.應用多媒體輔助教學，促進感性與理性相結合

由于食品機械的運作是一個動態的過程，如果單純使用板書進行理論講述，學生腦海中很難會出現完整的機械運動過程，也就無法理解機械的設計原理、工作過程和重要結構，進而不能有效地接收所學內容，即使是暫時死背硬記通過了相應的考試，也失去了學習本門課程的意義。

多媒體集圖形、動畫影像、文字等各種信息傳輸為一體，可以來豐富課堂教學內容，改革教學手段，促進感性認知[6]。在教學過程中，教師可以使用圖片、動畫來配合文字，加深學生對機械運轉過程的了解，刺激學生的感官系統，并同時將該機械放在較為典型的食品工藝流程中，觀看食品工業生產視頻，認識某一機械設備在工藝流程中所處的環節及作用，給學生身臨生產現場的感覺，這樣可以使學生不知不覺地完成了學習任務。

利用多媒體可以實現提問——思考——解釋——記憶的教學程序來調動學生的積極性，還可以給學生提供一些食品機械的相關專利網站進行在線講解，不僅可以讓學生了解到最新的技術發明，還可以促進學生對發明專利的思考，激起學生對發明專利的渴望，同時，學生也學習了獲取或查閱專利的方法和專利的寫作結構。

與此同時，教師還可以通過培養學生的自學能力，來進行簡單機械設備的設計并制作成動畫，利用多媒體展示給大家，經過必要的討論環節，使學生不僅能夠品嘗到成功的喜悅和能力的體現，還能夠認識到設計的缺陷，經過自我審視，最終達到教與學的目的。

4.重視實踐教學環節

食品機械與設備是一門實踐性很強的課程，單純的課堂教學難以達到真正學習的目的，即使是配合機械動畫進行教學，也很難使學生完全了解機械的實際運轉過程和在食品工業的某個環節前后的銜接過程。因此，本門課程應在課堂教學的基礎上，根據課程特點和教學計劃安排，加強實踐教學環節（包括實驗和實習兩部分）。實驗部分主要在校內完成，通過學生親自觀察、拆裝、運轉等，來理解機械設備的工作原理、結構設計及操作注意事項，達到課堂教學與實驗教學的有機結合。然而，關于學生實驗課上進行拆卸食品機械設備的教學過程，許多高校很難做到這一點[7]。在此提出了實踐可以采用的一些建議。

第一，采用小型設備進行食品加工的小實驗，來檢測不同設備所得到的食品質量，進而了解食品工業中設備選型的重要性。如采用微波爐和微波干燥設備進行蔬菜的脫水，比較蔬菜脫水效率和復水特性等。

第二，觀察機械空載與實際運轉過程的異同，了解一些部件在該機械中所起的作用以及合理的安裝位置，理解結構配合的合理性，設備銜接的重要性，細致地觀察重要部件的設計原理并提出合理的改進方案，如發酵罐中空氣分布器的結構和所處的位置，擋板的數量、高度、寬度、安裝位置等。

第三，對于無法拆卸的部件，教師應采用相關軟件（如AutoCAD、Flash）將工作原理和結構圖進行繪制或做成動畫，現場講解，可以使學生更加容易理解，增強記憶力，達到良好的實驗效果。

第四，在實驗的基礎上，還應該了解食品機械在工業上所處的環節，機械之間的銜接和大型設備的運作過程。結合食品的特殊工藝要求，如包裝過程如何實現無菌化，滅菌過程中均勻輸送與滅菌程度的關系等。因此該課程需要安排工廠實習兩周，分別是在工廠檢修前后以及檢修過程中進行參觀，使學生能夠近距離地接觸設備，檢修人員還可以在工作之余進行耐心講解，使學生受益匪淺。

三、結束語

食品機械的先進程度直接影響著國家食品工業的發展，而食品工業中所用機械的設計和設備的銜接往往需要兩個專業人才的相互配合，才能滿足社會發展的需求。作為食品機械與設備的教師，要科學地激起食品專業學生對機械學習的渴望，不斷改變教學理念，創新教學手段，達到提高學生專業水平的目的，培養優秀的食品專業人才。

[1]殷涌光.食品機械與設備[M].北京：化學工業出版社，2007.

[2]程遠霞.食品機械教學中存在的問題和對策[J].高教高職研究，2011（3）：208-209.

[3]馬海樂.食品機械與設備[M].北京：中國農業出版社，2004.

[4]張宏康，劉長海.食品工廠機械與設備課程教學改革與實踐[J].中國現代教育裝備，2010（9）：103-104.

[5]田玉庭，曾紅亮，張寧寧，等.《食品機械與設備》課程教學改革與創新[J].農業工程，2013（3）：107-109.

[6]索曉光，劉春清.多媒體教學法在“食品機械與設備”中的應用[J].科技創新導報，2013（12）：171.

[7]張宏康.《食品工廠機械與設備》實踐教學的改革與學生創新能力的培養[J].輕工科技，2012（4）：172-175.