農(nóng)業(yè)高校本科食品工程原理課程教學(xué)方法的研究

張艷杰 林順順 張劍

[摘 要] 食品工程原理是食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全、食品營(yíng)養(yǎng)與檢驗(yàn)教育等專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程在整個(gè)課程體系中有承上啟下的作用。文章針對(duì)食品工程原理課程的特點(diǎn)和教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出了課程改革的措施，以提高教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 食品工程原理;教學(xué)方法;探索

[基金項(xiàng)目] 2018年河南省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題：新工科背景下食品類專業(yè)創(chuàng)新教育模式研究（2018-JKGHYB-0034）;2017年河南省高等教育教學(xué)改革研究與實(shí)踐項(xiàng)目：基于工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的食品科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究與實(shí)踐（2017SJGLX240）

[作者簡(jiǎn)介] 張艷杰（1987—），女，河南鄭州人，博士，講師，研究方向?yàn)樗賰鍪称菲焚|(zhì)調(diào)控及谷物功能成分。

[中圖分類號(hào)] G642.4? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? [文章編號(hào)] 1674-9324（2020）42-0259-02? ? [收稿日期] 2020-02-26

食品工程原理是研究食品加工過(guò)程中工程技術(shù)的基礎(chǔ)理論和實(shí)踐方法的一門學(xué)科，主要回答三傳理論（動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞）和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)算等問(wèn)題[1，2]。該課程主要講授流體輸送與壓縮、過(guò)濾、沉降、離心分離、蒸發(fā)、氣體吸收、蒸餾和物料干燥等技術(shù)，是食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的主干課程之一，也是其他課程的專業(yè)基礎(chǔ)，具有承上啟下的作用[3，4]。熟練地掌握這門課程的知識(shí)可以使學(xué)生更好地掌握食品生產(chǎn)中各個(gè)基本單元操作的基礎(chǔ)理論知識(shí)，同時(shí)，學(xué)生也能學(xué)會(huì)典型設(shè)備的工作過(guò)程和特點(diǎn)，而且能夠提升學(xué)生的工程理論知識(shí)的運(yùn)用能力、分析解決工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)操作中諸多實(shí)際問(wèn)題的能力[5]。然而，食品工程學(xué)原理課程講授的內(nèi)容多，交叉的學(xué)科廣，綜合性較強(qiáng)，推導(dǎo)的公式復(fù)雜，基本理論多，學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程的難度較大。如何在有限的教學(xué)課時(shí)內(nèi)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生盡快掌握這門課程的學(xué)習(xí)要領(lǐng)是提高這門課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。筆者針對(duì)該課程的特點(diǎn)和教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行了教學(xué)方法的探索。

一、食品工程原理課程的特點(diǎn)

食品工程原理課程內(nèi)容繁復(fù)，知識(shí)面廣，課程中包含了大量且復(fù)雜的公式、定律以及概念，涉及單元操作、機(jī)械原理、能量傳輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域，并需要結(jié)合物理、化學(xué)及數(shù)學(xué)的相關(guān)知識(shí)，對(duì)課程有進(jìn)一步的深入研究和學(xué)習(xí)，課程對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度要求較高。食品工程原理作為食品科學(xué)與工程專業(yè)課程體系中一門兼具理論性和實(shí)踐性的專業(yè)基礎(chǔ)課程，在食品相關(guān)專業(yè)的教學(xué)活動(dòng)中具有承上啟下的重要作用。

二、食品工程原理課程教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）學(xué)生的主動(dòng)性較差

食品工程原理課程綜合性強(qiáng)、內(nèi)容繁多、理論較多，學(xué)習(xí)起來(lái)較為枯燥。而且，該課程對(duì)學(xué)生多個(gè)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)有一定的要求，如果學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不牢固，在學(xué)習(xí)過(guò)程中就會(huì)感覺(jué)非常吃力，難以跟上進(jìn)度，會(huì)降低學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。

（二）與實(shí)踐結(jié)合程度不高

食品工程原理課程與實(shí)際生產(chǎn)的契合度較高，在該課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中，會(huì)涉及多種生產(chǎn)工藝和設(shè)備類型。生產(chǎn)工藝復(fù)雜多變，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，型號(hào)不一。各種操作流程抽象，單憑想象無(wú)法詳盡學(xué)習(xí)。教師在有限的理論教學(xué)過(guò)程中，無(wú)法直觀具體地進(jìn)行解說(shuō)，從而使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生諸多的疑惑。由于學(xué)生缺乏實(shí)踐機(jī)會(huì)和現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)的條件，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)無(wú)法及時(shí)與實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程對(duì)應(yīng)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果較差。

（三）教學(xué)方法單一

食品工程原理課程設(shè)計(jì)大量的公式、定理和概念，是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼n程。這就導(dǎo)致在教學(xué)過(guò)程中，需要對(duì)某一概念或公式進(jìn)行嚴(yán)格的推論和闡述，使得課程在教授方法上不具備優(yōu)勢(shì)，教學(xué)方法容易變得枯燥。

三、課程教學(xué)改革

（一）善用多媒體

通過(guò)給學(xué)生播放與食品工程原理課程內(nèi)容相關(guān)的圖片、生產(chǎn)短片、教學(xué)視頻等方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[6]，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)食品工業(yè)生產(chǎn)中常用設(shè)備復(fù)雜構(gòu)造的理解。比如，展示干燥機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造，將干燥機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造一一剖析，將零件全部拆分進(jìn)行講解，使得學(xué)生能夠詳細(xì)的了解機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的構(gòu)造和各個(gè)零件的作用。播放離心泵、板式加熱器、列管式換熱器、旋風(fēng)分離器、冷凍干燥、離心噴霧干燥、精餾塔等主要單元操作的Flash動(dòng)畫(huà)與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)視頻，讓學(xué)生首先通過(guò)可視化的動(dòng)態(tài)資料了解某些產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程或者某一生產(chǎn)過(guò)程在實(shí)際操作中的形態(tài)。對(duì)食品機(jī)械或設(shè)備，盡量用實(shí)物圖、原理圖、結(jié)構(gòu)圖、部分細(xì)節(jié)的放大圖同時(shí)講解，加深學(xué)生對(duì)食品生產(chǎn)設(shè)備復(fù)雜構(gòu)造的理解。這些舉措將有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，同時(shí)也能為后期的實(shí)踐教學(xué)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）理論與實(shí)踐相結(jié)合

食品工程原理的課程在理論學(xué)習(xí)后，需要進(jìn)行實(shí)踐觀摩和操作。首先，可以增加三維仿真實(shí)驗(yàn)。仿真實(shí)驗(yàn)可以利用動(dòng)態(tài)模型實(shí)時(shí)模擬大多數(shù)常規(guī)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和生產(chǎn)過(guò)程，可以針對(duì)典型的實(shí)驗(yàn)設(shè)置仿真實(shí)驗(yàn)，不僅能夠滿足學(xué)生對(duì)實(shí)踐的需求，鞏固學(xué)生學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)，同時(shí)也能夠減小因現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)條件不足帶來(lái)的壓力。其次，可以在學(xué)校的工程試驗(yàn)中心對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，工程試驗(yàn)中心能夠滿足如烘焙、保藏、飲料加工等環(huán)節(jié)的實(shí)踐教學(xué)需求，能夠讓學(xué)生進(jìn)行手動(dòng)操作，并且對(duì)一些實(shí)踐操作的設(shè)想進(jìn)行驗(yàn)證，能夠極大地提升教學(xué)質(zhì)量。最后，為學(xué)生搭建實(shí)習(xí)教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生以小組或者班級(jí)為單位，參與到實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，在生產(chǎn)線上進(jìn)行學(xué)習(xí)和觀察，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立意識(shí)和動(dòng)手能力以及解決問(wèn)題的能力。

（三）多樣化教學(xué)手段

傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)難以引起學(xué)生的興趣，特別是內(nèi)容更為繁復(fù)的食品工程原理課程，“填鴨式”教學(xué)的收效甚微。首先，可以通過(guò)“基于問(wèn)題的教學(xué)模式”進(jìn)行展開(kāi)。教師可以提出某一個(gè)現(xiàn)象或者生活中的某一個(gè)問(wèn)題，讓學(xué)生進(jìn)行討論和辯論，提高學(xué)生的主動(dòng)性，激發(fā)學(xué)生的求知欲，然后再對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行展開(kāi)，可以提高教學(xué)質(zhì)量和效果。其次，提高教學(xué)過(guò)程中的互動(dòng)性也是提高教學(xué)效果的一個(gè)有效手段[7]。采用互動(dòng)教學(xué)模式，將教師和學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，放在對(duì)等的位置，允許甚至是鼓勵(lì)學(xué)生提出質(zhì)疑和疑惑，再由學(xué)生和教師共同探討，完成對(duì)問(wèn)題的剖析。最后，建立課程微信公共號(hào)，利用微信公共平臺(tái)傳播課程信息，將課程信息，行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，新設(shè)備新技術(shù)，課程通知等通過(guò)微信向廣大同學(xué)發(fā)布，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，更好地將課程信息與內(nèi)容向?qū)W生傳播，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果。還可以邀請(qǐng)?jiān)谄髽I(yè)工作的技術(shù)人員進(jìn)行教學(xué)課余的實(shí)踐分享和答疑，讓學(xué)生更加生動(dòng)的了解實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的具體細(xì)節(jié)，讓學(xué)生的視野更加開(kāi)闊。

四、結(jié)語(yǔ)

食品工程原理課程的教學(xué)改革是一個(gè)漫長(zhǎng)且復(fù)雜的過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中，不僅要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更要讓學(xué)生真切的掌握所學(xué)的知識(shí)。這就要求授課教師應(yīng)具有多樣的教學(xué)手段和優(yōu)秀的專業(yè)素養(yǎng)。總之，不斷地革新教學(xué)模式和教學(xué)方法，將學(xué)生的知識(shí)掌握和能力培養(yǎng)滲透到每一個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，是每一個(gè)教育者的重要工作。

參考文獻(xiàn)

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Research on the Teaching Method of the Course on Principles of Food Engineering in Agricultural Universities

ZHANG Yan-jie，LIN Shun-shun，ZHANG Jian

（School of Food Science and Technology，Henan Agricultural University，Zhengzhou，Henan 450002，China）

Abstract：Principles of Food Engineering is an important professional basic course for food science and engineering，food quality and safety，and food nutrition and inspection education，which plays a connecting role in the whole course system.According to the characteristics of Principles of Food Engineering and the problems existing in the teaching process，this paper puts forward the measures of curriculum reform to improve the teaching quality.

Key words：Principles of Food Engineering;teaching method;exploration