食品工程原理教學改革探究

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摘要：“食品工程原理”是高校食品科學與工程專業的一門重要專業基礎課程，在教學過程中存在諸多問題，導致教學效果差，“食品工程原理”的教學改革勢在必行。針對“食品工程原理”課程的重要性和問題，提出了解決的方法，從而提高教學效果，培養學生的創新能力，并推動教學改革進程，促進課程體系建設。

關鍵詞：食品工程原理；食品科學與工程；教學改革

“食品工程原理”課程是食品科學與工程專業一門理論性和實踐性很強的重要專業基礎課，是食品專業課程體系的基本骨架課程之一，是食品專業本科院校必須開設的課程。該課程主要講述食品生產加工過程的“三傳理論”及常用單元操作中典型設備的工作原理、構造和設計計算等，可以培養學生的工程運用技術能力、分析解決工程設計和生產操作中各類實際問題的能力，同時也是基礎課與專業課之間的橋梁，具有綜合性強、內容繁雜、基本理論多等特點，學生感到抽象，難以理解和吸收，學習困難。基于此，為提高教學質量，需根據實際情況進行課程教學改革[1]。如何在有限教學時間內，充分調動學生的積極性和學習興趣，培養學生的工程觀念和創新能力，進而掌握基本原理、熟悉基本單元操作和技能，為將來從事工程技術打下牢固的基礎，是當前課程教學過程中必須重視的問題[2]。

1課程分析

“食品工程原理”課程教學難度大，學生學習困難，理解和吸收的效果差，為了提高教學質量，必須分析課程教學難的原因，對癥下藥[3]。“食品工程原理”課程難的原因主要包括以下6個方面：①課程設計知識面廣，理論多而強，且課程對相關學科知識內容要求高，如高等數學、物理化學、工程制圖等。如果基礎知識不牢固，學習過程中的理解、運用會比較困難，且由于課程理論性強，會感到枯燥，導致學習積極性和主動性差，最終放棄該課程。②課程與工程實踐契合度高，實踐性強。但是由于學生缺乏實踐能力和條件，尤其是地方本科院校實踐條件差，因此對食品加工過程的設備認知能力機會少，造成學習困難。③設備類型多，結構復雜，各種操作現象抽象，難以理解。在有限的課堂教學過程中，教師無法詳細解釋、說明，從而使學生感到學習困難。④公式多，設計計算復雜。課程中需要大量利用經驗公式和假設，與傳統固定計算有區別，學生理解、選擇運用困難。在沒有整體理解掌握的條件下去選擇與假設，導致學生只能生搬硬套，從而學習效果差。⑤地方本科院校教學條件差，部分需采用實物條件去提高學生認知能力的條件欠缺。⑥教師能力的限制。由于課程難度大，教師會出現雖然自己理解，但無法用準確的語言向學生講授課程，使“教與學”脫節。

2課程教學改革

2.1提高課程重視程度

開課前，向學生強化課程的重要性，說明課程的難度，提高學生的重視程度。大學課程總體而言難度不高，對于一般課程都能取得良好的成績。但對于“食品工程原理”而言，如果不加以重視，會導致剛開始學習就無法跟上課程進度，從而導致整個課程的學習無法跟上，教學效果差。如果從開始就強調課程的重要性和難度，可提高學生的重視程度，學生會不自覺地花更多時間進行學習，提高學習效果。同時，對與之相關課程進行說明，提示學生主動性的對相關基礎課程，如“高等數學”“物理化學”“工程制圖”等課程進行彌補工作，促進教學效果的提高。

2.2調整教學內容

“食品工程原理”課程教學以課堂授課為主，輔以作業練習，強化學生對知識的掌握程度。但經過教學實踐發現，由于課程難度大、理論性和邏輯性強、涉及課程多，食品專業的學生在數學和物理方面的基礎較差，從而學習困難，教師的授課工作難度大。因此，需要對教學內容加以調整，增加對重點內容的授課學時，如流體的流動、干燥、傳熱等基本內容，減少如吸附、膜分離等應用課程的學時，轉為自主學習為主，同時降低課程的難度要求。學生在將來工作時，并不一定會用到食品工程原理相關內容，通過強化重點內容的授課，學生將來用到相關內容時，可以通過自學方式更加深入地學習相關內容。此外，還要更新教學內容，如傳熱過程中補充紅外加熱技術、輻射傳熱技術等，干燥部分添加真空冷凍干燥、微波干燥等技術的講解，更新單元操作，讓書本教學跟上時代技術的進步。總體而言，課程內容雖然調整，但不能為了減少學生的學習難度而特意去減少必修內容。相反，對于重點的內容，需要更加重視，如流體流動、熱量傳遞、干燥等。

2.3多樣化教學方法

教學過程中采用多樣化的教學模式，提高教學質量，如問題式教學、互動教學模式等。傳統教學過程中，教師在講臺講，學生在下面僅僅聽，思考過程少。這種教學模式雖能使學生系統掌握知識，但大多是“填鴨式”教學模式，很難提高學生的學習主動性，無法培養學生的創新能力，尤其是課程難度大的“食品工程原理”。現代教學理論認為，興趣是最好的學習促進劑，只有激發了學生的學習興趣，知識才更易理解、吸收和利用。因此，教學過程中需要采用多樣化教學方法。問題式教學模式也稱“基于問題的學習”（Prob-lembasedlearning），PBL教學模式是20世紀50年代中期美國教育家杜威提出“以問題的設計以及解決為核心內容”的教學模式。該教學模式在“食品工程原理”課程教學過程中，已有教學工作者開始了嘗試。由于“食品工程原理”單元操作的理論和計算都可以從生活中尋找實例，根據實例提出問題，讓學生以生活實際問題為導向的學習在一定程度上提高了學習興趣，增強了學習的主動性、學習能力，培養了學生的創造力，可通過解決問題的理論與方法強化課程內容和要求，提高教學效果。例如，在學習連續性方程和伯努利方程的時候提出飛機為何能上天、如何讓水往高處走等。此外，提高教學過程中的互動性也是提高教學效果的一個有效手段[4]。互動教學過程中，教師與學生間相互討論解決問題，教師與學生處于同等地位，允許學生反駁教師觀點，以此可強化學生對問題的理解和實際應用過程中的分析。教師應采用一定的方法鼓勵學生大膽提問，不怕提出錯誤問題，尊重學生，縮短教師與學生距離。例如，當學生提出的問題具有重要性時，應該加以表揚，可以采用平時成績加分的方法進行鼓勵，促進學生積極提問。

2.4歸納授課內容

“食品工程原理”課程難度大，學生不容易掌握章節之間的內在聯系，學生自主歸納章節內容關聯性難度大，從而造成整體融會貫通課程的可能性小。因此，教師需要對單元操作的問題簡單化，整理章節之間的關系。“食品工程原理”課程單元操作多，但都是圍繞質量傳遞、熱量傳遞、動量傳遞的“三傳”基本原理。例如，講流體流動、流體輸送的章節都是圍繞伯努利方程的基本原理授課，要以伯努利方程為核心，將授課內容簡單化、歸納化，提高學生對課程的整體掌握程度。

2.5多媒體與傳統教學手段相互配合

目前，現代化的教育技術不斷發展，多媒體演示在課堂教學中也越來越多。多媒體課件可以集中大量圖片和聲音，通過視覺和聽覺的刺激，有利于復雜問題的簡單化。對于“食品工程原理”課程，其實際生產過程中的單元操作設備復雜、種類繁多，如果一一列舉和說明，在有限的課程教學過程中不切實際。因此，對課程中的各單元操作采用動畫演示教學，能讓學生理解這些復雜動態問題，如離心泵、離心機、旋風分離器、換熱器、精餾裝置、流體流動類型。在動畫播放過程中，教師可輔以語言解釋，促進學生對關鍵問題的理解。同時，在對單元操作的理論講解過程中，將生產過程中的實物圖片、演示動畫與推理計算三者結合起來，可使單元操作的復雜問題簡單化，促進學生對知識的掌握和理解。但是，多媒體教學授課速度快，很容易導致學生跟不上教師思路，導致“教與學”脫節，無法及時做筆記。即使少部分同學能做筆記，也是僅僅“筆頭記”，而對知識的學習理解毫無實際幫助價值，影響教學效果。此外，“食品工程原理”課程中公式多，純粹采用多媒體教學對公式進行推導，學生不易理解，需要將多媒體與傳統的板書結合，邊推導邊講解，更容易提高學生注意力，提高教學效果。

2.6改革成績評定方法

傳統“食品工程原理”課程成績評定多以考試成績評定，雖然在一定程度上促進學生基礎知識的掌握，但不能有效提高學生的動手能力和學習積極性。因此，為提高學生積極性，提高學生知識運用能力，強化學生的工程技術能力，可將成績評定分為多部分。包括降低考試成績比值，從目前常用的80%直接降低到50%；提高實驗課、實踐課程成績，促進學生的動手能力，二者可分別占比15%；提高平時成績，尤其是課堂回答問題的比例，提高教學的互動性，可占比10%；增加課程設計成績，將課程設計成績單獨提出，強化課程設計在“食品工程原理”課程中的重要性，可占比10%。

2.7注重知識的運用

傳統教學忽視了知識實際運用能力的培養，僅僅注重理論而忽視實踐教學。這種教學使學生呈現學習的被動性，導致學生的每一節課程都是在懵懂狀態下度過，有時即使作業完成得很好，但實際上仍然未能完全理解課程中的單元操作。因此，教學過程中需要注重實踐性的環節，以培養學生的動手能力和創新意識。這些需要在實驗教學和實踐教學過程中讓學生放手去完成、去思考，多鼓勵學生，少批評學生。實驗教學和實踐教學過程中適當或大膽的創新與嘗試，充分發揮實踐課程相對自由的內容和形式，培養學生敢于質疑的精神，培養學生的創新思維。此外，還應開設設計課程，一人一題，也可以小組形式完成課程的設計。通過課程設計，培養學生綜合運用知識的能力，培養學生獨自搜集資料、分析資料、運用資料的能力，培養學生的工程設計能力，提高學生獨立分析并解決問題的能力[5]。

2.8其他

要提高“食品工程原理”教學質量，還需要在其他方面進行改善和提高。（1）關愛學生，拉近與學生之間的距離。當教師與學生之間的距離縮短后，教師更容易了解學生對知識內容的掌握程度。通過教師的引導、幫助和關心，形成一種輕松的課題環境，有利于學生的課堂學習。（2）提高教師教學業務能力。教師是授課的執行者，也是改革者，只有教師提高自身的教學業務能力，才能提高教學質量，才能更好地傳道授業。必須重視教師在教學中的重要作用。（3）組織學生進行實地參觀單元操作，輔助教學效果，增強學生對單元操作的認知水平，從而促進理論知識的學習，同時根據學生反饋的問題，更有主次的對理論知識進行授課。

3結語

“食品工程原理”課程的教學改革是一項復雜和長期的過程。在教學改革過程中，要激發學生的學習興趣，強調理論與實踐的結合，從而培養具有創新能力的工程技術人才。“食品工程原理”教學改革過程中會遇到各種各樣的問題，需要教師不斷總結、不斷改進，形成一套適合于自己學校的教學體系。

作者:范方宇 闞歡 單位:西南林業大學

參考文獻：

范方宇，闞歡.地方本科院校食品科學與工程實踐教學體系構建[J].農產品加工，2016（12）：81-83.

江連洲，李楊，劉珊，等.食品工程原理的現代教育理念與教學改革的實踐研究[J].考試（教研版），2012（7）：11-12.

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李娟，胡亞光.互動式教學在包裝材料學教學中的探索與實踐[J].農產品加工（學刊），2010（4）：94-96.

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