“食品機械與設(shè)備”課程教學(xué)模式改革探討

王永輝，郭衛(wèi)蕓，高雪麗，李光輝

（許昌學(xué)院 食品與藥學(xué)院，河南 許昌 461000）

“食品機械與設(shè)備”是食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程之一。課程主要學(xué)習(xí)通用型食品機械設(shè)備的基本工作原理、基本結(jié)構(gòu)、性能特點、選型及操作要點，其宗旨在于培養(yǎng)食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生的工程素質(zhì)。“食品機械與設(shè)備”課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容抽象、枯燥，難以理解，學(xué)生需要具有很強的空間想象力與實踐基礎(chǔ)[1]。然而，對于在校學(xué)習(xí)階段的學(xué)生而言，因其未接觸實際生產(chǎn)，對食品工廠的機械與設(shè)備缺乏感性認(rèn)識，大多數(shù)學(xué)生感覺該課程內(nèi)容過于抽象，學(xué)習(xí)困難。當(dāng)前，學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣普遍不高，教學(xué)效果差，教師教學(xué)難以達(dá)到教學(xué)要求。結(jié)合當(dāng)前教學(xué)實踐中存在的問題，提出從教學(xué)內(nèi)容、課程設(shè)計、教學(xué)方法等多方面進(jìn)行改革探索，旨在解決該課程在教學(xué)中的問題，從而實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升和教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

1 課程教學(xué)實踐中存在的突出問題

1.1 機械基礎(chǔ)知識缺乏

“食品機械與設(shè)備”課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生具有一定的識圖能力，學(xué)生要能夠根據(jù)機械的結(jié)構(gòu)圖想象出設(shè)備的輪廓及設(shè)備各個部件的形狀。因此，該課程的學(xué)習(xí)需要“機械制圖”“機械設(shè)計基礎(chǔ)”“CAD制圖”等一些機械基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)。由于很多學(xué)生對于這些課程的重視度不夠，造成機械基礎(chǔ)知識的掌握不夠牢固，進(jìn)而造成后續(xù)的“食品機械與設(shè)備”課程的學(xué)習(xí)困難。

1.2 教學(xué)模式單一

傳統(tǒng)的講授法教學(xué)是教師通過口頭語言向?qū)W生描繪情境、敘述事實、解釋概念、論證原理和闡明規(guī)律的教學(xué)方法，包括講述、講解、講讀和講演等具體方式。食品機械種類繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅以傳統(tǒng)的講授法很難使學(xué)生深入了解和掌握食品機械的基本結(jié)構(gòu)和原理。此外，由于實踐教學(xué)的缺乏，學(xué)生在食品機械與設(shè)備方面的實踐能力和工程素養(yǎng)相當(dāng)薄弱和不足。

1.3 教學(xué)內(nèi)容與實際生產(chǎn)過程脫節(jié)

當(dāng)前，很多教材是依單元操作為主線進(jìn)行的教材編寫。實踐中教師往往是根據(jù)教材的知識結(jié)構(gòu)來制定教學(xué)大綱。這種模式造成各個章節(jié)前后缺乏連貫性，系統(tǒng)性不強，給學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來很大難度。由于這種知識結(jié)構(gòu)同具體的食品的加工過程是脫節(jié)的，從而不利于學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，對于學(xué)生今后的工作也帶來較大影響。此外，現(xiàn)代新型食品機械趨于智能化、網(wǎng)絡(luò)化、生產(chǎn)效率高效化。食品加工設(shè)備制造行業(yè)日新月異的發(fā)展決定了“食品機械與設(shè)備”課程的教學(xué)要與時俱進(jìn)，教材本身具有滯后性的特點，不能反映食品機械設(shè)備發(fā)展的最新動態(tài)[2]。而國內(nèi)“食品機械與設(shè)備”相關(guān)教材的出版更新速度相對較慢，內(nèi)容無法涵蓋所有類型的設(shè)備，更不能反映飛速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)現(xiàn)狀，這在很大程度上造成教學(xué)內(nèi)容同實踐的脫節(jié)[3]。

1.4 課程考核方式缺乏針對性

傳統(tǒng)的考核方式過多地側(cè)重于期末考試成績。這種“終結(jié)式”的考核相對應(yīng)的教學(xué)方法往往是知識傳授型的，課堂上學(xué)生參與和互動不多，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主觀能動性沒有得到很好的發(fā)揮，不利于健康學(xué)風(fēng)的建設(shè)，也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和批判性思維的培養(yǎng)[4]。以許昌學(xué)院為例，在課程改革前，“食品機械與設(shè)備”的期末考試成績占到期末總評成績的70%，平時成績占30%。平時成績由考勤、課堂表現(xiàn)及作業(yè)成績構(gòu)成。實踐經(jīng)驗表明，學(xué)生的平時成績通常差別不大，期末總評成績的提高只能通過最后的期末考試。

“食品機械與設(shè)備”是一門實踐行較強的課程，通過期末考試往往只能考核學(xué)生對于部分知識的記憶及理解能力，而對于更高層級的創(chuàng)新及表達(dá)能力則不能有效考核。這種考核模式造成很多學(xué)生平時不注重思考，而是在考前突擊學(xué)習(xí)，考完后又全部忘記。因此，“終結(jié)式”課程考核方式直接影響了教學(xué)質(zhì)量，對于學(xué)生能力的培養(yǎng)是十分不利的。必須針對于該課程的特點，建立側(cè)重于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的課程考核方式。

2 課程教學(xué)改革舉措

2.1 基于實際生產(chǎn)過程，優(yōu)化課程內(nèi)容及知識體系

課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容較多，包括清理分選、輸送、粉碎、混合及均質(zhì)、分離、濃縮、干燥、殺菌及冷凍等各種食品機械。而該課程的課時通常比較有限，以許昌學(xué)院為例，“食品機械與設(shè)備”的理論學(xué)時為32個，在有限的課時內(nèi)難以將以上所有知識點放到課堂上進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此，對于教學(xué)大綱的優(yōu)化變得尤其重要，在教學(xué)過程中應(yīng)結(jié)合自身的特點，對該課程的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)有所側(cè)重點。在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置上不宜貪多求全。在剛接觸該課程時，曾試圖將所有知識點都放到課堂上進(jìn)行學(xué)習(xí)，結(jié)果造成每個學(xué)時的教學(xué)內(nèi)容過多。為了完成既定的教學(xué)內(nèi)容，只能進(jìn)行傳統(tǒng)的講述式教學(xué)模式。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難以抓住學(xué)習(xí)重點，并且明顯缺乏學(xué)習(xí)的興趣。另外，在教材的選用上應(yīng)盡量選用以典型食品加工過程（如面粉、飲料、餅干及奶粉等）為主線編寫的食品機械教材。同樣，在教學(xué)過程中也應(yīng)以具體的食品加工過程來學(xué)習(xí)食品機械，增強理論學(xué)習(xí)同實際生產(chǎn)過程的聯(lián)系。

2.2 教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變

在對課程內(nèi)容優(yōu)化后可以在有限的時間內(nèi)嘗試采用多種教學(xué)模式，以改善課程的教學(xué)效果。隨著我國教學(xué)改革的不斷深入，教育教學(xué)的方式及手段層出不窮，已經(jīng)有很多教師探索新的教學(xué)方法在課程中的應(yīng)用，如案例法教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、討論式教學(xué)模式等。通過融入案例教學(xué)法，能夠強化學(xué)生對課堂教學(xué)知識的運用和掌握，減小理論教學(xué)與工程實踐之間的距離[5]。翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用不僅有助于實現(xiàn)學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)和因材施教，還能夠有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)[6]。討論式教學(xué)方式方法可以有效地提升學(xué)生課堂上的活躍度，使得學(xué)生對課程進(jìn)行學(xué)習(xí)的積極性被有效激發(fā)出來，促使師生共同進(jìn)步和成長，以達(dá)到提升課堂教學(xué)質(zhì)量的目的[7]。在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上結(jié)合這些新式的教學(xué)手段，不僅僅是對以往教學(xué)成果的有效繼承，也是充分順應(yīng)時代發(fā)展潮流的體現(xiàn)。

當(dāng)前，“食品機械與設(shè)備”課程組在傳統(tǒng)教學(xué)方法的基礎(chǔ)上引入了拼圖教學(xué)法（The Jigsaw Method）。通過將學(xué)生分成若干個學(xué)習(xí)小組，每組4個學(xué)生。每個小組成員分別拿到一個任務(wù)，然后各個小組中拿到相同任務(wù)的學(xué)生再形成一個新的小組作為“專家組”，學(xué)習(xí)結(jié)束后各個學(xué)生再回到原來的學(xué)習(xí)小組進(jìn)行“教”與“學(xué)”的任務(wù)。最后，由通過對學(xué)習(xí)內(nèi)容的考核來確定學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。這種合作式學(xué)習(xí)過程，每個學(xué)生既是“教師”又是“學(xué)生”。作為“教師”具有把知識傳授給同組“學(xué)生”的任務(wù)，所以學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性明顯提高。另外，“教師”也很容易受到“學(xué)生”的質(zhì)疑，這又進(jìn)一步強化了知識的學(xué)習(xí)。通過采用這種教學(xué)模式，學(xué)生的課堂參與度顯著增強，課堂的活躍度明顯增強。

2.3 充分利用互聯(lián)網(wǎng)視頻資源

恰當(dāng)運用視頻動畫技術(shù)能更好地突出教學(xué)重點和突破教學(xué)難點，使抽象呆板的機械直觀化、動態(tài)化，縮短了客觀實物與學(xué)生之間的距離，有效提高教學(xué)質(zhì)量和效率[8]。搜集了近幾年的國內(nèi)外相關(guān)的食品機械視頻資料近100個。這些視頻資料（尤其是來自于國外一些知名的食品機械裝備加工企業(yè)）能夠生動形象地反映出機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)組成、相互關(guān)系及工作原理與過程。通過借助這些視頻資源，學(xué)生在掌握機械設(shè)備相關(guān)知識的同時，也能夠促進(jìn)學(xué)生對于食品機械加工企業(yè)及行業(yè)的了解，開闊學(xué)生的視野。此外，由于食品機械行業(yè)發(fā)展迅猛，日新月異的新技術(shù)、新成果也不可能及時編入教科書中。因此，該課程的任課教師平時要注意一些新的食品加工設(shè)備，作為課堂教學(xué)內(nèi)容的補充，進(jìn)一步豐富學(xué)生的視野。

2.4 注重過程性考核

過程性考核，作為一種較為全面、客觀、科學(xué)的教學(xué)評估方法，可以激活學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，讓學(xué)生提交個性化的考核作品，在國外已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于本科生、研究生的教學(xué)評估與考核[4]。近年來，國內(nèi)高校也已經(jīng)逐漸意識到了過程性考核的重要性，并且先后啟動了過程性考核試點工作。對于應(yīng)用型本科院校而言，在課程教學(xué)中使用過程性考核對于應(yīng)用型人才培養(yǎng)有著積極的作用[9]。

當(dāng)前，許昌學(xué)院的“食品機械與設(shè)備”課程已大幅度提高了過程性考核所占的比例，從之前的40%提高到了60%，并且這一比例還將進(jìn)一步提高。在具體的考核項目上更為豐富，包括考勤、課程表現(xiàn)、課程作業(yè)、期中考試及課程實驗。其中，課程作業(yè)分為設(shè)計型的分組作業(yè)及考查具體知識點的小作業(yè)；而期中考試則采用了分組式的開卷考試的方式，學(xué)生在考試過程中可以在小組內(nèi)進(jìn)行討論，最后試卷的成績由小組成員共享。另外，課程組還結(jié)合學(xué)校的具體情況，開展了實驗教學(xué)，并將其作為一項重要的考核內(nèi)容。與傳統(tǒng)的“終結(jié)式”考核方式相比，過程性考核的實施促進(jìn)了參與課程教學(xué)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的思考能力和動手能力。

3 結(jié)語

“食品機械與設(shè)備”作為食品工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課程，其教學(xué)質(zhì)量改善對于培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成具有重要的支撐作用。針對當(dāng)前教學(xué)實踐中的突出問題，通過優(yōu)化課程內(nèi)容與知識體系，轉(zhuǎn)變教學(xué)模式、完善視頻教學(xué)資源及改善考核方式能夠有效調(diào)動學(xué)生在課堂上的參與度，提高學(xué)習(xí)的積極性，從而增強課程教學(xué)質(zhì)量的提升。課程改革是一個系統(tǒng)工程，過程涉及到方方面面，需要課程組每個成員的積極努力才能順利進(jìn)行。另外，課程改革并非一蹴而就，需要不斷改進(jìn)和完善。