提高涉農本科食品工程原理實驗教學質量的探索與研究

對涉農本科高校食品工程原理實驗課程傳統現狀進行分析，對食品工程原理實驗課程實驗教學內容及實驗模式進行了改革，實驗教學內容重組優化和擴展及實驗教學模式的改革；食品工程原理CAI仿真實驗系統和實驗室系統同步應用實驗改革等多種形式改革，使得學生實驗技能得到了顯著的提高。

食品工程原理實驗教學 教學質量 實驗技能

食品工程原理是涉農本科高等學校食品工程及相關專業的專業基礎課，也是相關專業的考研課，在基礎教學中占有重要的地位。食品工程原理實驗是學習、掌握和運用這門課程必不可少的重要環節。如何提高食品工程原理實驗教學質量對學生掌握本課程基礎知識，靈活運用所學知識解決生產過程中遇到問題有著至關重要的作用。

一、實驗教學內容及實驗模式改革

實驗教學是食品工程原理課程的一個重要教學環節。其基本任務是使學生加深理解和鞏固食品工程原理課程中闡述的理論，培養學生解決工程問題的能力并掌握一定的實驗操作技能。我們對實驗教學內容及實驗模式進行以下幾個方面的改革：

1.實驗教學內容重組優化和擴展

食品工程原理課程實驗內容在嚴格執行我校食品科學與工程本科專業實驗教學大綱的前提下，對部分實驗教學內容進行了重組優化，目的是培養學生解決工程問題的實際創新能力。比如，實驗教學中驗證性實驗項目過多，設計性和綜合性的實驗項目過少的問題，我們增加了綜合性實驗的比例，主要是通過對實驗項目進行了重組優化。例如，我們對離心泵性能曲線測定實驗；流體阻力測定；流量計校核三個實驗進行重組優化，傳統教學中，這是三個單獨的驗證性實驗項目，通過重組優化后，我們把這三個實驗綜合成一個大的綜合實驗項目，不是單純驗證理論知識，而是讓學生自己去考慮在測定阻力時，把流量計可以看成局部阻力設施，測定出文丘里流量計和孔板流量計的局部阻力系數，通過阻力大小比較各種流量計的優缺點，同時達到了強化課堂中對流量計需要掌握的理論知識，通過阻力計算得出流量計校核的實驗結論。在這個綜合性實驗中，學生利用離心泵的調節閥門調節流量控制整個系統，使學生能夠熟練的掌握離心泵的使用方法和性能曲線的特點。通過這樣實驗重組，較好地改變以往實驗即使學生不做實驗也會得到實驗結論的的被動局面，提高學生綜合應用多種實驗技術、實驗方法和實驗儀器的能力。對于驗證性實驗，學生通過學習理論知識已經提前知道實驗的結論內容，即使在實驗過程中數據錯誤，他們也會想盡辦法把數據改動往結論上靠，這樣的實驗結果失去了討論的價值。為了避免這種現象，我們在實驗中，更加注重實驗結果的討論。比如，學生利用CAI系統做干燥實驗過程中，得到的干燥曲線和干燥速率曲線不完全相同，我們就對不同組同學的實驗結果加以組合，讓兩組不同結果的同學共同討論為何出現這樣的結果，大家一起動腦解決共同出現的問題。在實驗報告中，同學們實驗討論寫的充實又實際，確實是實驗結果的分析討論。這樣的驗證性實驗，學生們達到了實驗的效果，有助于克服抄襲現象，又有助于促進同學相互討論參數或工藝條件改變對設計結果的影響，有助于提高分析工程實踐問題的能力，同時激發其積極性和主動性。

2.實驗教學模式的改革

在以往的實驗教學模式中，其預備實驗和實驗準備工作均由實驗教師完成，學生在實驗過程中只要照著實驗步驟一步步往下做，就能得到實驗數據，很少有學生發現問題和思考問題，學生知其然不知其所以然，如果分組做實驗，每組只要有一個學生明白，其余學生甚至不知實驗課上做了些什么，實驗設備都是什么用途，跟沒做實驗沒有任何分別，在他們心中就是反正我的實驗報告有人幫助完成。這樣的實驗效果大打折扣，嚴重地影響學生獨立的科學實驗能力和創新能力培養。針對以往實驗教學模式下出現的問題，結合我校實驗教學的要求，在實驗教學模式改革中，我們做了大量的探索和實踐工作。例如，利用CAI仿真實驗系統進行的實驗內容，我們實行每個同學一臺電腦，每個同學都有自己的實驗數據，全班同學沒有相同數據，這樣就避免同學互相抄襲數據的情況發生，利用實驗儀器設備進行實驗部分內容，我們首先讓學生走進實驗室，通過預習實驗、準備實驗到實驗過程步驟到實驗結論的全過程的全面參與，較好地改變以往實驗的被動局面，提高學生的參與意識和創新意識，更好地培養學生學習的主動性。

二、食品工程原理CAI仿真實驗系統和實驗室系統同步應用實驗

根據我校食品實驗中心現有的情況，為了保證實驗的開出率，食品工程原理實驗教學過程采用食品工程原理CAI仿真實驗系統和實驗室系統同步應用的方式，對于實驗裝置不足，無法開設或大面積開設某些單元操作將CAI仿真實驗系統作為實驗教學的主要手段，實驗室中已經有的實驗裝置讓學生全部進實驗室進行實驗，并且在實驗前把實驗CAI仿真實驗系統作為預習手段，增進學生對實驗的了解。例如，在測定離心泵特性曲線實驗和傳熱系數測定實驗中，我們的實驗裝置中還選用了各種類型的流體輸送機械，如離心式清水泵、鼓風機等，這些測量儀表或設備都是食品工科類相關課程中涉及的內容，在實驗教學中分別將它們的選用和使用方法貫穿于不同的實驗中，使學生對實驗設備各部分的作用和各部件的功能有一個較為系統和直觀的了解，同時也使學生對課程每章節之間的關聯有了感性認識和更深的理解。

三、采用多種考核形式以保證實驗技能的培養

學生實驗課的成績按照預習、實驗準備、課堂獨立操作、實驗報告等方面按一定比例綜合評定。由于實驗課成績涉及實驗的各主要環節，這樣能引起學生對各個環節都很重視。對于需要用實驗仿真系統做的實驗內容，要求學生在計算機上完成模擬的實驗操作、測取實驗數據、數據處理并根據學生的操作情況進行評價。利用實驗裝置做的實驗，通過對學生獨立測定相關物理量、掌握相關的測量技術和測量儀表使用方法的實驗技能掌握情況進行評價。實踐證明，這樣的考核方式，使得每個學生在實驗課上有了自己的實踐機會，學生的實驗技能大大提高，同時又培養了學生良好的工作作風和科學的工作方法。

通過以上這些實驗課程中教學改革，改變了以往實驗沒有發揮學生參與的積極性普遍存在的情況，克服了傳統實驗課教學手段下出現的弊端。利用食品工程原理CAI仿真實驗系統和實驗室系統同步應用實驗，克服了實驗條件受限，實驗設備不足的兩難處境。采用多種考核形式保證了學生實驗技能的培養和提高。上述內容和觀點是我們在總結近幾年食品工程原理實驗教學經驗的基礎上進行的一些探索和思考，對我們的教學工作起到了較好的指導作用。我們仍然需要不斷探索，不斷學習，把這門實驗課程教學改革工作做得更好。

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