探究式教學法在“食品工廠設計”教學中的應用

宋 丹，陰春燕，李玉彤，張 鑫

（寧波大學食品與藥學學院，浙江寧波 315800）

在食品工程專業(yè)的課程體系中，“食品工廠設計”是一門以工藝設計為主要內容的多學科綜合性課程，涉及到了食品工程、建筑、結構、經濟和環(huán)境等專業(yè)，具有理論性、實踐性、整體性和生態(tài)性等特點[1]。“食品工廠設計”課程的開設，是為了培養(yǎng)學生具備食品工廠設計的工程能力和工程素質，結合畢業(yè)實習和畢業(yè)設計，完成工程師的綜合性基本訓練。然而，隨著我國食品工業(yè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)教學模式的弊端包括過分重視課堂教學、學生實踐能力偏弱、忽視生態(tài)環(huán)境建設等不足逐漸顯現(xiàn)。

經過長期實踐探索，黨的十八大以來，中國共產黨相繼做出從宏觀層面把生態(tài)文明建設納入到“五位一體”總體布局，提出綠色發(fā)展理念、構建人與自然和諧共生現(xiàn)代化格局，把“美麗”寫入社會主義現(xiàn)代化強國目標等重大戰(zhàn)略決策[2]。如今在城市鄉(xiāng)鎮(zhèn)、開發(fā)區(qū)工業(yè)園、河流湖泊沿岸，污染企業(yè)無處不在。因此，通過該課程的學習，培養(yǎng)學生結合國家倡導的環(huán)保政策，綜合運用專業(yè)基礎知識進行食品工廠初步設計極為緊迫。但是，當前高校普遍采取的僵硬教學模式對“食品工廠設計”的教學帶來了不利影響。目前課程主要以教師講授、學生被動接受為主，單純的理論講解難以激發(fā)學生的興趣。所以，需要教師根據(jù)當前暴露出來的各種問題來采取有針對性、適應性的教學方法。

探究式教學法主要是指在教師指導下學生運用探究的方法進行學習，主動獲取知識、主動探索、主動思考、發(fā)展能力的實踐活動[3]。將該教學方法引入了“食品工廠設計”的教學中，給課堂教學帶來了良好的教學氛圍，同時調動學生的學習積極性，在課程教學中也更加突出了學生的主體作用，教學效果顯著提升。

1 “食品工廠設計”教學中存在的問題

1.1 課程本身難度較大

課程的難度主要體現(xiàn)在這一個課程所涵蓋的知識內容過于廣泛。除了與食品專業(yè)有關的“食品工藝”“食品機械與設備”“食品技術原理”等專業(yè)課程之外，還需要學生掌握建筑學、環(huán)境學、經濟學及相關法律法規(guī)的知識[4]。對于本科生而言，大學4年接觸的大多是與專業(yè)相關的，類似該課程的多方面知識學習是從前沒有接觸過的。因此，僅僅通過一門課程掌握如此綜合性的知識有一定的難度，包括課程設計中，要進行的工廠、車間、生產線CAD圖紙的規(guī)范繪制，也是課程教學中的重點及難點。

1.2 教學方式過于陳舊

目前，“食品工廠設計”的教學方式依然采取老式的課堂教學模式。在有限的課時中，教師僅根據(jù)教材中的內容制作PPT，并在課堂中照本宣科地進行講授。單純的理論講授很難激發(fā)學生對學科的興趣，被動接受的知識往往無法被學生真正學以致用。因此，這種教學模式成效與教學目標相距甚遠。在教學中往往只是停留在基礎的理論知識層面，缺少工廠實例的具體分析，這將會導致學生實際上對食品工廠的建構并沒有很直觀的了解，對于工廠各部門的組成、各部分相互之間的關系也認知模糊，在未來的工廠設計階段，這也會成為學生的阻礙。

2 探究式教學法在“食品工廠設計”教學中的應用策略

2.1 多媒體輔助教學

在課程教學部分，除了充分利用PPT課件、Auto CAD工程圖等輔助工具共同探究學習過程之外，還將課程中較難懂的部分通過視頻、動畫等途徑展示。這不僅豐富了課程的教學形式，還激發(fā)了學生的學習熱情，有效提升課程教學效果。將工廠實際生產制成視頻與學生課程設計有機地結合，清晰指導學生學習工廠廠址選擇、車間平面布置等內容；在多媒體課件制作過程中，多插入圖片、動畫等帶來直觀視覺效果；在圖紙設計部分，直接用Auto CAD直觀做圖，展示全廠平面圖、生產車間平面布置圖、工藝流程圖等的繪制過程，研究如何能讓學生更容易地接受新知識的傳授；在一些工藝、設備工作過程和原理等比較抽象的部分，尋找類似Authorware的軟件將其轉換成動畫演示給學生，研究如何栩栩如生地向學生展示理論設計的合理性。

2.2 加強案例教學

在理論教學部分加入案例分析，選擇有代表性的案例作為知識點的有益補充，研究如何根據(jù)不同的食品工廠情況或是同一工廠在不同備選廠址建廠為案例進行探討，在案例分享中滲透生態(tài)環(huán)保建設理念，課程結合思政教學，使學生了解我國與環(huán)保相關的大政方針，踐行“綠水青山就是金山銀山”的綠色發(fā)展理念，提高學生學習興趣，使課堂教學更加開放、互動更加充分。通過指引學生對實際項目發(fā)表觀點，啟發(fā)學生思維，幫助學生加深理解。

2.3 理論與實踐相結合

在準備課程設計時，組織學生到食品工廠進行參觀實習，從而增強學生對工廠的直觀認識。在食品工廠現(xiàn)場，邀請該廠生產部門的專業(yè)人員為學生講解工廠的設計理念、工廠的選址、設計方法、工藝特點等詳細指標，讓學生體會到食品工廠設計的思路，以提高實踐能力。

2.4 課外作業(yè)與課堂研討相結合

探究如何根據(jù)課程特點和大綱要求，選擇學生分組布置課外作業(yè)，結合每次課所講內容，要求學生完成食品工廠建設的可行性研究報告書、食品工廠總平面布置圖繪制等內容。在課堂上對每組進行講解及集體點評、研討，分析存在問題并提出建議，提高學生學習的參與度和積極性。

2.5 加強過程評價，完善課程設計的考核制度

研究在新的教學背景下如何正確處理好教師和學生的關系，將傳統(tǒng)的課程教學模式，轉變?yōu)橐詫W生為主、教師為輔的教學方法。教師在教學中積極引導，使學生建立起學習信心，突出學生的主體地位。探索課程設計過程中具有的共性疑點、難點并進行集中講解；設計過程中經驗數(shù)據(jù)和公式的選取、設備的結構設計應遵循的國家標準和規(guī)范等，在啟發(fā)為主的基礎上指導學生自己完成，加強培養(yǎng)學生的獨立思考及解決問題的能力[5]。

3 實施效果及分析

3.1 更好地掌握理論知識

在學生面對自己不擅長或者不熟悉的知識領域時，教師采用視頻、動畫的方式進行理論知識的講授，一方面降低了學生對陌生模塊的抵觸心理；另一方面讓學生更有效地吸收教學內容。除此之外，教師根據(jù)食品工業(yè)發(fā)展實際與教材的結合進行課堂任務的設置，學生主動進行探索，積極進行自主建構。這樣，在提高學生理論知識水平的同時，也提高了學生靈活利用理論知識解決實際問題的能力。

3.2 學習積極性增強

對于這類難度較大且與生產實際密切相關的課程，一味地進行課堂理論知識的講授，學生可能會出現(xiàn)一定的厭倦。在課程后期，組織學生到食品工廠進行實地參觀。學生對工廠選址、車間設計及生產線有了更加直觀、深入了解的同時，對“食品工廠設計”課程的認識也重新提升了一個高度。學生認識到課程學習僅僅停留在理論層面是不夠的，學習積極性再次被調動起來。

3.3 培養(yǎng)解決問題的能力

在實施探究式教學法中，教師要積極引導學生進行思考，讓學生在思考的過程中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，從而收獲新的知識。因此，通過布置課外作業(yè)，讓學生結合課堂內容分組進行課程設計是一個很好的方法。學生需要查閱各類文獻，結合地方政策和社會實際，進行自主設計和內容撰寫。同時，分組形式也能夠培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。

4 結語

食品工廠設計是食品工廠工業(yè)化生產推進的基礎，也是我國食品工業(yè)健康發(fā)展的重要保證。當前，“食品工廠設計”課程教學中所存在的問題嚴重影響了授課效果，急需在教學過程中進行積極的改革與探索。教學中融入探究式學習法，將大大提升學生自主學習的積極性，改進教學效果，響應社會對食品科學與工程人才的需求，為相關行業(yè)培養(yǎng)合格的應用型人才。