摘 要 針對“食品工程原理”課程特點和傳統教學方法的局限性,將教師說課引入到理論和實驗教學中,可以取得良好教學效果。通過教師說課設計,包括說教材,學情,教學內容,教學過程、教學方法和手段、教學重難點、課后教學反思基本項目,提高“食品工程原理”的教學效果。
關鍵詞 食品工程原理 教師 說課
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A " DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.04.038
\"Food Engineering Principles\" Lessons Design
XIAO Man[1], NI Xuewen[1], CHEN Yating[2]
([1] "Faculty of Light Industry, Hubei University of Technology, Wuhan, Hubei 430068;
[2] NO.1 Middle School Affiliated to Central China Normal University, Wuhan, Hubei 430223)
Abstract For limitations of \"Food Engineering Principle\" Course characteristics and traditional teaching methods, the teacher Lessons introduced to theoretical and experimental teaching, teaching can achieve good results. Lessons designed by teachers, including textbooks say, love learning, teaching content, teaching process, teaching methods, teaching heavy and difficult, after-school teaching reflection basic projects to improve \"food engineering principles\" teaching.
Key words \"Food Engineering Principles\"; teacher; lesson
0 前言
說課是指教師在備課的前提下,面對同行或者學生講解自己對具體課程的理解,包括教材分析,學情分析,教學內容,教學過程、教學方法和手段、教學重難點、課后教學反思等幾項基本環節,然后由聽者評說,達到互相交流和共同提高的一種教學研究活動,它有利于提高教師教學水平,提高教學質量。①②③說課應用到高校“食品工程原理”的教學環節中,可以取得很好的教學效果。④因此,需要對“食品工程原理”進行系統的說課設計。
1 “食品工程原理”說課設計
1.1 教材分析
國內外《食品工程原理》教材有多種,如李云飛、葛克山主編的《食品工程原理》(第二版),ISBN:978-7-81117-750-3;楊同舟、于殿宇主編的《食品工程原理》(第二版),ISBN:978-7-122-10048-1;姜紹通、周先漢主編的《食品工程原理》,ISBN:978-7-122-10048-1;劉成梅,羅舜菁,張繼鑒主編《食品工程原理》,ISBN:978-7-122-10048-1。
國外的食品工程原理教材主要有Rao, M. A., Rizvi, S. S., Datta, A. K., amp; Ahmed, J.主編的Engineering properties of foods. CRC Press,2014;Ibarz, A., amp; Barbosa-C€醤ovas, G. V.主編的Unit operations in food engineering. Crc Press,2010;Smith, J. S., amp; Hui, Y. H.主編的Food processing: principles and applications. John Wiley amp; Sons,2008;Toledo, R. T.主編的Fundamentals of food process engineering. Springer,2007;Singh, R. P., amp; Heldman, D. R.主編的Introduction to food engineering. Gulf Professional Publishing,2001;Heldman, D. R., amp; Hartel, R. W.主編的Principles of food processing. Springer,1997。目前國內高校本科教學尚未使用英文教材。針對課程特點和學生實際情況,本次課程選用的教材為李云飛和葛克山主編的《食品工程原理》,該教材是中國農業大學出版社出版的,屬于普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,作為食品科學與工程專業的教學教材。
選取的說課內容為第12章“食品干燥”及其“干燥特性曲線測定實驗”。在“食品工程原理”教學團隊成員中作者承擔這一章節的授課任務。本章是“食品工程原理”單元操作之一,在食品加工過程中占據非常重要的地位,原理內容比較難理解,需要多種教學方法和課程設計教學過程,才能取得好的教學效果。
1.2 學情分析
教學對象是食品科學與工程專業本科三年級學生,學生已經通過高等數學,物理學,物理化學,工程制圖等基礎課,通過本課程系統學習食品加工過程的工程概念和各種單元操作原理。但由于本課程涉及不同學科,知識點廣,基本理論多,理論公式推導多,要求學生具備扎實的基礎數學、物理和化學知識功底,因此,學生普遍感到枯燥、難懂,缺乏學習的積極性和主動性。課程和工程實踐結合緊密,工程實踐性強,而學生缺乏大量的實踐經驗,所以,對食品工程感性認識不足,造成學生對食品工程原理的重要性認識不夠。課程中大量的理論和經驗公式的推導和計算,需要理解記憶,學生單靠死記硬背公式和做例題不能有效提高學習效果。
因此,在授課過程中,作者聯系日常生活實例,利用科研過程中積累的實例,來提高學生對課程原理的理解。
2 教學目標和學時安排
2.1 知識目標
掌握食品干燥的基本原理及其在食品工業中的應用。理論知識包括濕空氣的性質(2學時);干燥器的衡算(2學時);干燥動力學(4學時)。目標是掌握濕空氣的性質和食品中水分的性質;掌握影響干燥過程溫熱傳遞的主要因素;熟悉常用干燥方法;學會繪制干燥曲線,用濕空氣特性圖解決實際問題。實驗(4學時)。目標是了解洞道式干燥裝置的基本結構、工藝流程和操作方法;學習測定物料在恒定干燥條件下干燥特性的實驗方法;掌握根據實驗干燥曲線求取干燥速率曲線以及恒速階段干燥速率、臨界含水量、平衡含水量的實驗分析方法;實驗研究干燥條件對于干燥過程特性的影響。
2.2 學習方法目標
分析問題,推導理論公式,應用公式。通過板書推導理論公式,引導學生分析問題,推導理論和經驗公式;通過實驗,加深對食品工程原理課程中基本理論知識的理解,培養學生的動手能力和操作技能。
2.3 思維模式目標
掌握分析問題和解決問題的能力。通過授課激發學生對工程原理及其應用的興趣,培養分析問題和解決問題的思維方式。
3 說教學方法和教學過程設計
(1)由簡單至復雜的知識點講解方法。首先,講解食品干燥的基本概念,聯系實際講解濕空氣的熱力學性質,如溫濕度,比熱容,焓,濕空氣的焓濕圖等。這部分內容只要理解,都比較簡單,但要深刻理解,還得結合實驗來理解。其次,講解干燥動力學,這部分涉及食品水分蒸發理論及其模型,比較難懂,所以,需要認真推導公式,教會學生分析問題和解決問題的方法,使其課后能自學,舉一反三。對于干燥的實驗內容,課前可以簡單地講解實驗裝置和測定原理,然后分組讓學生動手操作,記錄實驗內容和現象,實驗過程中可以用手機進行拍照,以圖像的形式記錄實驗過程和現象,寫進實驗報告中。
(2)采用多媒體課件、實驗仿真系統呈現授課內容。由于學生缺乏工廠實踐的經驗,對設備了解很少,工程原理概論尚未確立。所以,教學采用多媒體課件展示設備圖片和視頻錄像,讓學生有感性認識;同時,課程安排通過實驗小型工程設備和實驗室的實驗設備進行試驗課,使學生在課程學習的全過程處于良好的工程環境中。
(3)鼓勵學生參與課外實驗。本課程是一門實踐性很強的課程,通過實驗,使學生進一步領會和掌握課堂教學中的理論和方法,體會解決工程問題的方法,達到感受學習的樂趣。當學校購置一批實驗儀器和設備需要設備驗收的時候,可以鼓勵學生來利用儀器設備做實驗,驗證儀器設備是否達標;當教師需要學生做實驗,也可以鼓勵學生參與教師的實驗過程。
(4)讓學生說課。學生說課內容圍繞 “為什么學,學到了什么,有哪些不懂”的思路進行,針對單元操作,根據自己興趣,自由選取說課內容,如知識點、學習體會、或疑難點等。通過學生說課的方式引導學生自主認知食品工程原理。⑤鼓勵學生參與除試卷考試之外的文獻綜述、指定產品生產方法及工藝設計、實驗或技術方案設計、現場操作、答辯等靈活多樣的課程考核機制,以徹底改變學生以往被動的學習方式。
(5)教學重難點。教學重點是空氣的焓濕圖,干燥機理,干燥曲線和干燥時間的計算;難點是空氣的焓濕圖和干燥機理。濕空氣的焓濕圖是將濕空氣各種參數之間的關系用圖線表示,制成的焓濕圖,通過濕空氣查詢軟件查詢濕空氣參數,包括干球溫度、濕球溫度、含濕量、焓、露點溫度、相對濕度、比容、水蒸氣分壓等。食品干燥機理主要是傳熱和傳質,干燥過程中有表面氣化控制階段和內部遷移控制階段。
(6)課后教學反思。課后教學反思,包括自我反思,同行反思以及學生反思。就是在授課結束后,對該章節進行回顧與評價,仔細分析自己上課的效果,分析教學是否適合學生的實際水平,是否能有效地促進學生的發展,在哪些方面有待改進,再尋求解決問題的對策,優化教學方法和手段,豐富自己的教學經驗;同行對本人的教學及其效果進行評價,給出建議;學生對老師上課的教學內容和效果進行打分評價,書面或者口頭提出自己的想法和意見;教師進行課后教學反思,在反思中教學經驗得到提煉和升華,促進自身教學水平的提高。
注釋
① 鄭金洲.說課的變革[M].北京:教育科學出版社,2007.
② 戴汝潛.說課論[M].北京:科學技術出版社,1996.
③ 蔣鶴生,計惠民.教師說課的意義及主要內容[J].白求恩軍醫學院學報,2011.9(1):60-61.
④⑤肖滿,陳雅婷.通過學生說課的方式引導學生自主認知《食品工程原理》[J].教育教學論壇,2014(25):173-174.