“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)與工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，在教學(xué)過程中存在諸多問題，導(dǎo)致教學(xué)效果差，“食品工程原理”的教學(xué)改革勢在必行。針對“食品工程原理”課程的重要性和問題，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)與工程專業(yè)一門理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是食品專業(yè)課程體系的基本骨架課程之一，是食品專業(yè)本科院校必須開設(shè)的課程。該課程主要講述食品生產(chǎn)加工過程的“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)操作中各類實(shí)際問題的能力，同時也是基礎(chǔ)課與專業(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)時間內(nèi)，充分調(diào)動學(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)過程中必須重視的問題[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，對癥下藥[3]。

“食品工程原理”課程難的原因主要包括以下6個方面：①課程設(shè)計(jì)知識面廣，理論多而強(qiáng)，且課程對相關(guān)學(xué)科知識內(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)知識不牢固，學(xué)習(xí)過程中的理解、運(yùn)用會比較困難，且由于課程理論性強(qiáng)，會感到枯燥，導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性和主動性差，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，因此對食品加工過程的設(shè)備認(rèn)知能力機(jī)會少，造成學(xué)習(xí)困難。③設(shè)備類型多，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)過程中，教師無法詳細(xì)解釋、說明，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，教師會出現(xiàn)雖然自己理解，但無法用準(zhǔn)確的語言向?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

開課前，向?qū)W生強(qiáng)化課程的重要性，說明課程的難度，提高學(xué)生的重視程度。大學(xué)課程總體而言難度不高，對于一般課程都能取得良好的成績。但對于“食品工程原理”而言，如果不加以重視，會導(dǎo)致剛開始學(xué)習(xí)就無法跟上課程進(jìn)度，從而導(dǎo)致整個課程的學(xué)習(xí)無法跟上，教學(xué)效果差。如果從開始就強(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)生會不自覺地花更多時間進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。同時，對與之相關(guān)課程進(jìn)行說明，提示學(xué)生主動性的對相關(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)生對知識的掌握程度。但經(jīng)過教學(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，需要對教學(xué)內(nèi)容加以調(diào)整，增加對重點(diǎn)內(nèi)容的授課學(xué)時，如流體的流動、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，轉(zhuǎn)為自主學(xué)習(xí)為主，同時降低課程的難度要求。學(xué)生在將來工作時，并不一定會用到食品工程原理相關(guān)內(nèi)容，通過強(qiáng)化重點(diǎn)內(nèi)容的授課，學(xué)生將來用到相關(guān)內(nèi)容時，可以通過自學(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，讓書本教學(xué)跟上時代技術(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，對于重點(diǎn)的內(nèi)容，需要更加重視，如流體流動、熱量傳遞、干燥等。

2.3 多樣化教學(xué)方法

教學(xué)過程中采用多樣化的教學(xué)模式，提高教學(xué)質(zhì)量，如問題式教學(xué)、互動教學(xué)模式等。

傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教師在講臺講，學(xué)生在下面僅僅聽，思考過程少。這種教學(xué)模式雖能使學(xué)生系統(tǒng)掌握知識，但大多是“填鴨式”教學(xué)模式，很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，無法培養(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”。現(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，知識才更易理解、吸收和利用。因此，教學(xué)過程中需要采用多樣化教學(xué)方法。

問題式教學(xué)模式也稱“基于問題的學(xué)習(xí)”（Problem based learning），PBL教學(xué)模式是20世紀(jì)50年代中期美國教育家杜威提出“以問題的設(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)過程中，已有教學(xué)工作者開始了嘗試。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)例提出問題，讓學(xué)生以生活實(shí)際問題為導(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)的主動性、學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力，可通過解決問題的理論與方法強(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)過程中的互動性也是提高教學(xué)效果的一個有效手段[4]。互動教學(xué)過程中，教師與學(xué)生間相互討論解決問題，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)生對問題的理解和實(shí)際應(yīng)用過程中的分析。教師應(yīng)采用一定的方法鼓勵學(xué)生大膽提問，不怕提出錯誤問題，尊重學(xué)生，縮短教師與學(xué)生距離。例如，當(dāng)學(xué)生提出的問題具有重要性時，應(yīng)該加以表揚(yáng)，可以采用平時成績加分的方法進(jìn)行鼓勵，促進(jìn)學(xué)生積極提問。

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，從而造成整體融會貫通課程的可能性小。因此，教師需要對單元操作的問題簡單化，整理章節(jié)之間的關(guān)系。“食品工程原理”課程單元操作多，但都是圍繞質(zhì)量傳遞、熱量傳遞、動量傳遞的“三傳”基本原理。例如，講流體流動、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)容簡單化、歸納化，提高學(xué)生對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)中也越來越多。多媒體課件可以集中大量圖片和聲音，通過視覺和聽覺的刺激，有利于復(fù)雜問題的簡單化。對于“食品工程原理”課程，其實(shí)際生產(chǎn)過程中的單元操作設(shè)備復(fù)雜、種類繁多，如果一一列舉和說明，在有限的課程教學(xué)過程中不切實(shí)際。因此，對課程中的各單元操作采用動畫演示教學(xué)，能讓學(xué)生理解這些復(fù)雜動態(tài)問題，如離心泵、離心機(jī)、旋風(fēng)分離器、換熱器、精餾裝置、流體流動類型。在動畫播放過程中，教師可輔以語言解釋，促進(jìn)學(xué)生對關(guān)鍵問題的理解。同時，在對單元操作的理論講解過程中，將生產(chǎn)過程中的實(shí)物圖片、演示動畫與推理計(jì)算三者結(jié)合起來，可使單元操作的復(fù)雜問題簡單化，促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握和理解。

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)，無法及時做筆記。即使少部分同學(xué)能做筆記，也是僅僅“筆頭記”，而對知識的學(xué)習(xí)理解毫無實(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 改革成績評定方法

傳統(tǒng)“食品工程原理”課程成績評定多以考試成績評定，雖然在一定程度上促進(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握，但不能有效提高學(xué)生的動手能力和學(xué)習(xí)積極性。因此，為提高學(xué)生積極性，提高學(xué)生知識運(yùn)用能力，強(qiáng)化學(xué)生的工程技術(shù)能力，可將成績評定分為多部分。包括降低考試成績比值，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，促進(jìn)學(xué)生的動手能力，二者可分別占比15%；提高平時成績，尤其是課堂回答問題的比例，提高教學(xué)的互動性，可占比10%；增加課程設(shè)計(jì)成績，將課程設(shè)計(jì)成績單獨(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 注重知識的運(yùn)用

傳統(tǒng)教學(xué)忽視了知識實(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，有時即使作業(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)過程中需要注重實(shí)踐性的環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。這些需要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)過程中讓學(xué)生放手去完成、去思考，多鼓勵學(xué)生，少批評學(xué)生。實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)過程中適當(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)。通過課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力，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)生對知識內(nèi)容的掌握程度。通過教師的引導(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)生對單元操作的認(rèn)知水平，從而促進(jìn)理論知識的學(xué)習(xí)，同時根據(jù)學(xué)生反饋的問題，更有主次的對理論知識進(jìn)行授課。

3 結(jié)語

“食品工程原理”課程的教學(xué)改革是一項(xiàng)復(fù)雜和長期的過程。在教學(xué)改革過程中，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。“食品工程原理”教學(xué)改革過程中會遇到各種各樣的問題，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]鄧開野，劉長海.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。