食品工程原理課程教學(xué)方法探索

【摘要】食品工程原理是食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課， 是學(xué)好其他專業(yè)的基礎(chǔ)。 為了提高教學(xué)質(zhì)量， 結(jié)合該課程的特點(diǎn)，本文從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)等方面，對食品工程原理課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行了探索。

【關(guān)鍵詞】食品工程原理 教學(xué)方法 教學(xué)質(zhì)量

【項(xiàng)目名稱】“以雙導(dǎo)師制為主導(dǎo)的食品科學(xué)類專業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式”。

【中圖分類號】G423.02 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）09-0244-02

食品工程原理是食品科學(xué)與工程專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程。該課程主要介紹食品生產(chǎn)加工過程中的“三傳理論”（即熱量傳遞理論、質(zhì)量傳遞理論和動量傳遞理論）及常用單元操作中典型設(shè)備的工作原理、基本構(gòu)造和設(shè)計(jì)計(jì)算等知識[1]，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程理論，分析解決工程設(shè)計(jì)及生產(chǎn)操作中各類實(shí)際問題的能力。食品工程原理這門課程的理論性和邏輯性極強(qiáng)，涉及基礎(chǔ)課程較多，相對其他專業(yè)課而言較為枯燥繁瑣，學(xué)生普遍認(rèn)為這門課程較難。教學(xué)方法是為了完成教學(xué)任務(wù)而采用的方法。它包括教師教的方法和學(xué)生學(xué)的方法，是教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)掌握知識、技能，獲得身心發(fā)展的一種師生共同的活動方法[2]。食品工程原理如果通過有效地教學(xué)方法教授，則能夠解決學(xué)生“學(xué)習(xí)難”的問題。因此，通過有效的教學(xué)方法來改善食品工程原理這門課程的學(xué)習(xí)是非常有必要的。

本文擬從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)等方面，對食品工程原理課程教學(xué)方法進(jìn)行簡單討論和探索，以期有益于教學(xué)質(zhì)量的提高和教學(xué)模式的多樣化。

一、提高理論教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)積極性

食品工程原理不同于基礎(chǔ)理論課程，它要解決的是復(fù)雜的工程實(shí)際問題，由于物料物理性質(zhì)復(fù)雜多樣和食品加工設(shè)備形狀各異，使得研究對象的影響因素非常多，如果學(xué)生在數(shù)學(xué)和物理方面的基礎(chǔ)薄弱，則對本課程內(nèi)容的理解就會較困難， 由于學(xué)習(xí)困難，導(dǎo)致失去學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)工作難度較大。因此，提高理論教學(xué)質(zhì)量，調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)積極性非常重要。

食品工程原理這門課程在內(nèi)容上有很多理論推導(dǎo)，大量的經(jīng)驗(yàn)、半經(jīng)驗(yàn)公式和圖表，學(xué)生感到內(nèi)容很多。因此，教師如能幫助學(xué)生理清思路，掌握每章的重點(diǎn)、難點(diǎn)就容易多了。傳統(tǒng)的“教師教、學(xué)生學(xué)”教學(xué)方法[3]不能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，只能被動地接受教師所灌輸?shù)闹R，大大忽略了學(xué)生的潛能，影響了教學(xué)效果[4]。

我們在講授過程中采用多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法相結(jié)合的方法。通過教師系統(tǒng)條理清晰地講授，把課程的基本知識結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)給學(xué)生，對于基本公式的推導(dǎo)、計(jì)算和設(shè)計(jì)問題的分析求解，利用板書的形式，使學(xué)生和老師思維保持同步，保持思路的連續(xù)性。通過多媒體輔助設(shè)施將本課程中設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理采用圖片、視頻和動畫等形式表達(dá)，把教師與多媒體的優(yōu)勢同時(shí)充分發(fā)揮出來，把多媒體輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)完美地結(jié)合在一起，并且貫穿于教學(xué)的始終。

孔子說：“不憤不啟，不悱不發(fā)。舉一隅不以三隅反，則不復(fù)也[5]?！痹谏险n過程中，教師要充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，使學(xué)生的思維處于積極的亢奮狀態(tài)，并讓學(xué)生的智力活動真正進(jìn)入課堂教學(xué)中來，使學(xué)生的思路與教師的講解、分析交融在一起。引導(dǎo)學(xué)生對本門課產(chǎn)生興趣。著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說過：“有了興趣就會樂此不疲，好之不倦，因而也就會擠時(shí)間來學(xué)習(xí)了。”通過教師循循引導(dǎo)，條理清晰的板書，敏捷的思維，精彩的講解，學(xué)生積極參與的表揚(yáng)肯定，以及PBL（Problem Based Learning） 教學(xué)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等教學(xué)方法，逐步提高學(xué)生學(xué)習(xí)本門課的興趣。PBL是由國外引進(jìn)的一種先進(jìn)的醫(yī)學(xué)教學(xué)方法。研究表明，PBL教學(xué)法在臨床教學(xué)中優(yōu)于傳統(tǒng)的講授教學(xué)法[6]。PBL教學(xué)模式完整的概念由美國南伊利諾斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Barrows提出，是一種以學(xué)生為中心，圍繞臨床問題進(jìn)行討論的教學(xué)形式。學(xué)生們制定學(xué)習(xí)目標(biāo)和內(nèi)容，通過獨(dú)立自學(xué)、小組討論和合作，使學(xué)生們對已學(xué)的知識進(jìn)行反思和整合，對隱藏在問題背后的知識進(jìn)行探求和學(xué)習(xí)，形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力[7]。隨著教育改革的深入和PBL優(yōu)點(diǎn)的體現(xiàn)。越來越多的其他學(xué)科領(lǐng)域都開始采用這種方法。PBL應(yīng)用于食品工程原理教學(xué)中就是將其改進(jìn)為問題式教學(xué)方法、合作學(xué)習(xí)、小組討論三種新型學(xué)習(xí)方式的結(jié)合，教師提出有針對性的問題，小組合作學(xué)習(xí)，并進(jìn)行討論。這種結(jié)合使學(xué)習(xí)者理解透徹且不易遺忘，對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高有很大的幫助。通過這種學(xué)習(xí)方法的改進(jìn)不僅能促進(jìn)學(xué)生掌握知識，還能培養(yǎng)學(xué)生一些重要的能力。比如文獻(xiàn)檢索能力、交流溝通能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，解決問題的策略，自主學(xué)習(xí)的意識，以及學(xué)會和別人分享所學(xué)等。極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了同學(xué)情誼。如果提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，則即使在學(xué)習(xí)中遇到了難題也會努力想辦法克服，攻克了難關(guān)，學(xué)習(xí)這門課程的熱情將百倍增加，學(xué)好這門課就成了非常簡單的問題。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在食品工程原理這門課程中的應(yīng)用對學(xué)生學(xué)好這門課也大有裨益。利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺，通過“教學(xué)資料”、“課程作業(yè)”、“試題庫”、“在線測試”、“課程管理”、“教學(xué)信箱”等網(wǎng)上資源，為學(xué)生實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課程資源、網(wǎng)絡(luò)測試、網(wǎng)絡(luò)交流，提高學(xué)生的自學(xué)能力。教師留的作業(yè)，學(xué)生完成后通過網(wǎng)絡(luò)作業(yè)反饋，教師選擇有代表性錯(cuò)誤和正確解法的同學(xué)分別進(jìn)行講解，分析錯(cuò)誤產(chǎn)生的原因及正確解法和解題技巧。通過學(xué)生自己講解，加深了理論知識的學(xué)習(xí)，強(qiáng)化了概念、公式等基本理論。這種及時(shí)的反饋，使教師對學(xué)生知識掌握的情況有所了解，及時(shí)解決學(xué)生學(xué)習(xí)中進(jìn)入的誤區(qū)。教學(xué)資料的共享，使學(xué)生能夠更好的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)所學(xué)知識，鞏固并深刻理解所學(xué)理論。

二、重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，分析問題，解決問題的能力

實(shí)驗(yàn)課是食品工程原理課程不可缺少的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，通過實(shí)驗(yàn)課來驗(yàn)證課堂教學(xué)的理論，使學(xué)生加深理解、鞏固食品工程過程的規(guī)律和基礎(chǔ)理論并樹立學(xué)生工程觀點(diǎn)，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生開展科學(xué)研究的能力。本校教師利用計(jì)算機(jī)仿真演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，對每個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行介紹，演示實(shí)驗(yàn)過程，強(qiáng)調(diào)操作過程中需要注意的問題，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和結(jié)果分析，把每個(gè)實(shí)驗(yàn)需要完成的基本任務(wù)布置給學(xué)生。教師還根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提出擴(kuò)展性問題，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中對課程理論進(jìn)行思考。如離心泵特性曲線的測定實(shí)驗(yàn)中，要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)說明揚(yáng)程、功率、效率與流量的關(guān)系，找到離心泵工作效率的最高點(diǎn)；離心泵啟動前為什么必須灌水排氣？當(dāng)離心泵葉輪入口處壓強(qiáng)等于被輸送流體在該溫度下的飽和蒸氣壓時(shí)，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？怎樣解決？在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模斫饬藢?shí)驗(yàn)原理，掌握了實(shí)驗(yàn)裝置及相關(guān)儀器設(shè)備的性能和操作方法，弄清了操作流程、取樣點(diǎn)的位置，熟悉了測量和分析方法等。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析、數(shù)據(jù)測取和整理、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成，鞏固、拓寬了課堂所學(xué)內(nèi)容，了解了科研的基本過程及培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)了理論聯(lián)系實(shí)際、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。配合食品工程原理這門課程還增設(shè)了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)將課堂理論與課外文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、興趣試驗(yàn)相結(jié)合。積極鼓勵(lì)、支持學(xué)生參與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)并參加教師的科研工作。在創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)中學(xué)生將流體流動、熱量傳遞、蒸餾、干燥等基本理論與所需生產(chǎn)產(chǎn)品工藝相聯(lián)系，解決生產(chǎn)實(shí)際問題。如在果汁、酸奶、酒、奶粉等產(chǎn)品生產(chǎn)流程中，根據(jù)流量選擇合適的管徑；依據(jù)柏努力方程計(jì)算泵的壓頭；根據(jù)流量和壓頭選擇合適的泵；根據(jù)熱量恒算來選擇換熱器等等。利用所學(xué)理論知識，設(shè)計(jì)并計(jì)算，解決實(shí)際生產(chǎn)問題。通過創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)將學(xué)生所學(xué)理論進(jìn)行了貫通，加深了對理論知識的理解，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)對人才需要的培養(yǎng)。

三、理論聯(lián)系實(shí)際，通過食品工程原理實(shí)踐教學(xué)促進(jìn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)

食品工程原理的教學(xué)是以各種食品加工和制造工藝所共有的基本環(huán)節(jié)或步驟（單元操作）為核心的，培養(yǎng)學(xué)生熟練掌握食品生產(chǎn)過程中各項(xiàng)單元操作并將這些操作有效結(jié)合成一個(gè)整體。開設(shè)這門課程的主要目的就是要提高工科學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，培養(yǎng)學(xué)生的工程概念、工程意識、分析和解決工程問題的能力。因此，學(xué)生在食品企業(yè)參觀、實(shí)習(xí)的實(shí)踐過程中，在參與到教師科研工作中，通過理論內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合，調(diào)動和激發(fā)學(xué)生對食品工程原理課程學(xué)習(xí)的興趣和渴求，讓學(xué)生盡可能真正作為主體參與實(shí)踐活動的各個(gè)環(huán)節(jié)。在主動實(shí)踐的過程中，包括實(shí)踐方案的制定、理論實(shí)踐結(jié)合的分析以及問題質(zhì)疑、總結(jié)等工作的完成，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)合作精神等素質(zhì)都能得到提高，個(gè)性得到發(fā)揮。通過實(shí)踐教學(xué)完全能夠強(qiáng)化學(xué)生對食品工程原理課程理論學(xué)習(xí)的的工程觀點(diǎn)、工程思維及工程能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生把所學(xué)知識轉(zhuǎn)化為運(yùn)用規(guī)律、解決實(shí)際工程問題的能力，使學(xué)生的工程素質(zhì)得到提高，來適應(yīng)新的經(jīng)濟(jì)形式下社會對人才的要求和需求！

總之，在食品工程原理課程教學(xué)中以先進(jìn)的教學(xué)思想作為指導(dǎo)理念，注重學(xué)生的主體地位，促進(jìn)學(xué)生的智商和情商的發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生參與、探索、合作意識，掌握課程特點(diǎn)和教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極主動地學(xué)習(xí)，從而有效提高教學(xué)水平，提高該課程的教學(xué)質(zhì)量。

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