《食工原理》教學創新和學生工程素質的提高①

摘 要：通過中國農業大學食品科學與營養工程學院在校生的信息反饋，結合多年課堂教學經驗和《食品工程原理》課程教學中存在的問題，作者詳細介紹了多種教學手段和教學形式并舉的課堂教學改革思路和取得的良好效果，提出課程教學改革的一些新方法，在教學過程中，利用啟發式教學，激發和培養學生的學習興趣；利用實例教學，強化工程觀點，培養學生處理工程問題的意識；課堂講授與引導自學相結合，充分發揮學生主觀能動性；開發運用計算機輔助教學（CAI）系統與虛擬仿真實驗教學（OWV）系統和網絡教學，提高學生實際處理工程問題的能力。

關鍵詞：食品工程原理 教學改革 工程素質

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2012）12（c）-0031-01

《食品工程原理》是普通高校食品科學與工程專業的一門重要的基礎必修課程，其主要任務是介紹食品流體流動、傳熱、傳質基本原理和其中主要單元操作的常用食品機械設備、操作原理、工藝計算和實驗研究方法，培養學生運用課程所學理論分析食品加工過程中各單元操作的工程實際問題。對這門課的教學，目的不僅在于教授學生知識，更重要的是教會學生掌握學習工程學科的方法、培養學生的工程素質。我們在教學過程中本著“授人以魚，不如授人以漁”的原則開展教學，課堂教學的方法有多種形式—— 講授、問答、讀書、演示、討論、觀察等。并將目前乳品工程在生產實踐中的應用和目前乳品行業存在的問題融入要講的章節中，利用多種教學形式來調動學生的興趣。根據教材內容、特點和性質可以進行“狀態變換”，這樣可以滿足不同學習類型的學生，引起學生長久的注意力和興趣，收到較好的效果。

1 創新啟發式教學，激發和培養學生的學習興趣

深化教學改革的重點是提高教學質量和效果，而變被動學習為主動探索則是提高教學質量和效果的重要手段。想要調動學生積極性、主動性，激發和培養學生的學習興趣，我們采用的是啟發式教學。首先，是講重點、難點，不面面俱到，難懂的問題講深講透，易懂的內容則指出關鍵，留下懸念。其次，善于提出問題，讓學生在思考中跟上老師的思路，并在關鍵時刻進行反問，使學生在積極思考中接受知識，而不是被動地往“口袋”裝。然后，給學生指定參考書和必要的參考文獻，鼓勵學生課后通過閱讀參考書和參考文獻進一步鉆研，上課時鼓勵學生對不懂的地方當堂舉手提問，既活躍了課堂氣氛，又調動了學生學習的主動性。我們還通過引導學生將本門課程與前修課程物理化學、食品機械基礎等內容相結合，啟發學生深刻了解和認識課程，激發學生求知欲和學習興趣。

2 利用實例教學，強化工程觀點，培養學生處理工程問題的意識

食品工程原理是一門與生產實踐密切聯系的應用學科，在講述中充分發揮這一優勢，盡量把生產生活中與食品工程有關的實例引入課堂中剖析，豐富學生的感覺，然后設疑、引導學生思維并作出結論將相應的原理概括出來，使學生在輕松的氣氛中接受基本知識。比如，我們以乳品工程干燥技術為例講解傳熱過程，將枯燥的科學概念和過程替換為學生們日常生活中常見的概念和過程，加以解釋，學生非常容易理解和接受。采用實例教學的最大特點是活躍課堂氣氛，促進學生思維、提高興趣，加深對理論知識的理解，提高學生發現問題、解決問題的能力，促使學生自覺地扮演好學習主體的角色。改變了教師在課堂上唱“獨角戲”、一統天下的弊端。同時，將目前食品工程研究工作者目前研究的概況及時補充，指出目前的研究熱點，強化工程的觀點，切實提高學生實際工程操作水平。

3 課堂講授與引導自學相結合，充分發揮學生主觀能動性

《食品工程原理》是一門內容廣繁復雜、邏輯條理主線較多的課程，因而課程改革的一個重點就是解決繁雜的教學任務與較少的授課學時的矛盾。這就要求教師必須設法指導學生自學，培養學生的自學能力。自學前由教師布置思考題，提出所要達到的教學目的，讓學生在規定時間內自學；然后教師通過提問方式讓學生解答問題，并針對學生的回答，給予適當的指導，充分引導和發揮學生學習的主動性和能動性。同時學生在自學的過程中，也會培養自信心、責任心和獨立思考的習慣。這樣學生通過自學就完全可以掌握課程部分內容，而且能夠及時鞏固已學內容。

4 開發CAI課件，應用OWV系統，推進網絡教學，提高學生處理工程問題的能力

《食品工程原理》是一門工程性很強的技術基礎課程，課程內容涉及大量食品設備結構圖和工藝流程圖，隨著“重基礎、寬專業”的新的教學模式的推行，要在有限的空間和時間內傳授如此大量的和現實聯系緊密的課程內容，傳統的PPT課件教學手段已經不能完全適應。多媒體教學手段集圖文聲像為一體能刺激學生的感官參與認知，調動學生的學習積極性且可以節省大量時間用于擴充教學內容加大信息量，提高課堂教學效率。因此，課程團隊在多年教學經驗的基礎上，積極開發制作CAI教學課件和應用OWV虛擬仿真系統。CAI教學課件利用三維動畫技術對設備的工作原理和內部結構作生動的的描述和演示，從而有效節約了講解時間，提高了課程效率。OWV虛擬仿真系統讓學生們可以在計算機上，用鼠標“點按”或“扭動”屏幕中實驗設備上的“按鍵”和“把手”，學生可以觀察不同工況下得出的不同實驗結果。OWV系統使學生們身臨其境，真實感非常強，它生動地展現了各單元操作的實驗過程和其中的細節，重現了8個基本實驗的全過程。同時，我們還將課件和仿真系統上載到學校網絡教學平臺，學生們可以在任何時候通過自己的計算機登錄進入，方便學生隨時學習和溫習。經過實踐，多媒體教學取得了非常好的效果，切實增強了學生的動手能力，培養了學生處理工程問題的能力。

通過以上多種教學手段和教學形式并舉的課堂教學改革思路的實施和推進，加深了學生對《食品工程原理》課程理論知識的理解，激發了學生的求知欲望，發掘出了學生的主觀能動性，提高了學生實際處理工程問題的能力。今后我們還將加深《食品工程原理》課程的研究，不斷豐富教學手段和教學形式，提高教學質量，培養出食品科學領域的高層次人才。