基于應用型人才培養的食品工程原理教學改革

牟建樓+李慧靜+孫劍鋒+李廣靖+林楊+張會彥

【摘要】結合應用型人才培養模式的特點，探索食品工程原理課程教學改革新思路。在教學內容上強化“應用”意識，教學方法上應用問題啟發式、比較式和案例式，激發學生的學習興趣，以期為高校在應用型人才培養方面探索積極有益的方法。

【關鍵詞】教學內容 教學方法 應用型人才

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）02-0231-02

應用型人才是指能將專業知識應用于生產一線的專業人才[1] 。隨著經濟和社會的發展，社會各個行業的技術含量將大幅度增加，對各類技術人才的需求量也將大大增長，所以培養應用型人才勢在必行。

食品工程原理是以高等數學 、物理學、物理化學等為先修課程，研究和介紹食品工業傳遞過程與主要單元操作的基本原理及內在規律、常用設備及過程計算方法。該課程使學生掌握傳遞過程及單元操作的基本原理，學會運用基本理論進行食品生產中的工藝計算，進行設備的選型配套計算等問題；培養學生運用技術手段，分析解決工程設計及生產操作中各類實際問題的能力[2]。

因此，在食品工程原理教學過程中，如何將理論知識和實際應用相結合，培養學生分析和解決食品生產中各種工程實際問題的能力，培養學生的工程素質，是食品專業培養應用型人才的一個重要任務。

1.教學內容強化“應用”意識

食品工程原理教學內容變化跨度大，有食品加工過程的原理和食品在加工過程中的變化，其內容多來自于工程實踐，應用性特征非常明顯。所以在教學過程中，要把單元操作基礎理論知識和食品生產實例結合起來。

例如，在講授重力沉降內容——影響沉降速度的因素（以層流區沉降速度為例），可聯系食品生產實際，（1）顆粒直徑dp的影響： 由公式可知沉降速度正比于顆粒直徑的平方，在飲用水凈化處理過程中，使用的絮凝劑可有效地對水中游離離子、重金屬和懸浮物等有害物質吸附絮凝，從而達到快速凈化飲用水的效果；生產帶肉果汁飲料時必須進行均質單元操作，通過均質，使果肉超微粉碎，粒度變小，果肉沉降速度降低，從而使飲料不易分層。（2）連續相的粘度？滋：由公式可知，沉降速度反比于粘度，棗飲料加工過程中，添加果膠酶，使棗汁粘度降低，沉降速度增大，易于澄清并且提高出汁率。飲料制作過程添加增稠劑使流體粘度變大，沉降速度降低，使產品不易出現分層現象，保持產品品質均一。

通過強化教學內容的“應用”意識，學生不但掌握本課程基本理論知識，并且對于食品加工過程有了根本的認識，從而認識本課程的重要性，激發學生學習本課程的興趣。

2.靈活運用教學方法，激發學生的學習興趣，培養學生的應用能力

在教學中，針對不同的教學內容和特點，靈活運用教學方法，激發學生的學習興趣 ，提高學生學習的主動性 、主體性，以及解決食品生產中的工程實際問題等能力。

2.1 采用問題啟發式教學[3-4]

啟發式教學是在課堂上啟發學生進行獨立思考，做到融會貫通，舉一反三，逐步形成講清總體思路和整體輪廓，闡明基本概念，指引學生自導公式，引導學生獨立思考的教學方法。

食品工程原理課程比較抽象，學生學起來比較吃力。采用啟發式教學，引導學生把理論和實際的問題關聯起來，避免填塞式教學導致學生知其字而不會用，違背應用型人才培養的宗旨。比如，在講熱傳導、對流傳熱和輻射傳熱時，通過梨罐頭（學生同一學期學習果蔬工藝學，并做此實驗的）和教室里面暖氣片的散熱2 個現象為例，啟發學生自己思考這 2 種現象中各自涉及到了哪幾種傳熱方式。再比如講輸送機械時，以 “人往高處走，水往低處流”開篇；緊接著提出：在食品工業生產中我們常需要把低位的液體（比如水、果汁、牛奶）送到高處，該怎么辦？從而引出輸送機械，通過啟發、思考提高學生的學習興趣，加深對理論知識的理解，并且逐步學會應用理論知識分析實際問題。

因此，這種啟發討論式的教學方法，不僅能使學生注意力集中，激發學生的學習興趣，課堂氣氛活躍，并且有利于學生主動參與和促進學生勤于思考，從而獲得良好的教學效果。

2.2 采用比較式教學方法[5]

教育家烏申斯基說過：“比較是一切理解和思維的基礎”。 比較思維能力有別于一般的記憶能力，它與歸納、概括和分析等思維能力密切相關。第一層次的能力要求就是通過比較，找出異同點；第二層次的能力要求就是通過比較，分析原因，逐步培養學生理性思考和觀察社會現象的能力和創新能力；第三層次的能力要求是在前兩個層次能力的基礎上，進一步深化認識，掌握現象的本質特征，并總結出結論，體現了認識上的“升華”。

本人在食品工程原理的教學過程中，對基礎概念如壓強與壓頭、氣蝕與氣縛、過濾速度與過濾速率、熱負荷與傳熱速率等進行了對比式教學。對于這些概念學生往往抓不住其本質特征，而且容易將這些相近的概念混淆。因此，采取對比的方式，將相關的概念或知識點整合到一起，引導學生篩選出重點和難點。使學生對所學知識或相關知識逐漸形成了一個完整的體系。再比如學習了傳質吸收和精餾以后，用表格對比分析2種傳質單元操作的異同，用動畫圖展示填料塔和精餾塔的內部構造異同；學習沉降后用表格對比分析重力沉降和離心沉降的異同；講述傳質推動力時采用圖對比分析對流傳熱溫度分布圖和傳質推動力分布圖。

總之把對比式的教學方法應用到食品工程原理的教學過程中，能夠有效的提高教學的質量與效率，提高學生的學習興趣，調動學生學習的積極性、自主性，從而達到教學的目的。

2.3案例教學法[6]

案例教學法是指改變常規教學中教師講授為主，轉變為以學生為主的教學模式。該教學法通過案例所呈現的具體典型情境，引領學生對其中的疑難問題進行思考、分析、判斷、決策 ，從而培養學生的創新性思維，提高解決問題的能力。

食品工程原理課程中的案例屬于實證型案例，來源于生產實際，為實際問題尋求解決方案。例如，在講授流體力學章節內容時，以實際的流體輸送任務為案例，激發學生思考如何解決問題。例如：某自來水廠要將自來水以15m3/h的流量從水庫送至高位槽（通大氣），兩槽液面維持恒定，其間垂直距離為 10 m。所用管道為56 mm ×3mm ，長度為 80 m ，其上裝有一個全開截止閥、一個半開閘閥和三個90℃標準彎頭。輸送管道的管壁粗糙度為 0.20mm ，黏度為 8 ×10-4 Pa·S，如果用離心泵進行輸送，其軸功率為多少（已知泵的效率為 70%）？ 如果將輸送管道內徑變為原來的2 倍，泵的軸功率將如何變化？把案例提前布置給學生，讓學生提前預習相應的知識，并積極主動思考，初步形成問題的解決方案，然后課堂上通過對學生的作答進行總結，引入相應的知識點。

在食品工程原理課程中實施案例教學，將學生帶入特定事件的場景進行分析，發現規律，提煉理論，強調學生的自主學習。

總之要提高教學效率，培養應用型人才，必須積極推進教學方法和手段的改革，完善各種教學方法，使各種方法取長補短，更好的發揮作用。

參考文獻：

[1]徐同文，陳艷.英國大學應用型人才培養機制探析及啟示[J].高等工程教育研究，2013，（4）：111-115.

[2]于段宇，楊同舟，陳志紅，等.食品工程原理課程教學探析[J].東北農業大學學報，社會科學版，2008，6（1）：71-73.

[3]潘鶴林，張輝，齊鳴齋，等.化工原理（少學時）課程啟發式教學方法探索[J].化工高等教育，2015，（1）：47-51.

[4]沈瑞敏，張家年，鄭妍.啟發式教學法在食品工程原理教學中的應用研究——基于應用型人才培養模式下的教學改革[J].現代農業科技，2016，9：332-334.

[5]張啟寶.淺析對比式教學法在化工原理教學中的應用[J].現代職業教育，2016，5：156.

[6]張正茂，戴余軍.案例教學法在食品工程原理課程教學中的應用實踐[J].科教文匯，2016，7：66-67.