食品工程原理教學(xué)改革探究

時間:2022-05-22 01:47:53

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食品工程原理教學(xué)改革探究

摘要:“食品工程原理”是高校食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,在教學(xué)過程中存在諸多問題,導(dǎo)致教學(xué)效果差,“食品工程原理”的教學(xué)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(xué)效果,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,并推動教學(xué)改革進(jìn)程,促進(jìn)課程體系建設(shè)。

關(guān)鍵詞:食品工程原理;食品科學(xué)與工程;教學(xué)改革

“食品工程原理”課程是食品科學(xué)與工程專業(yè)一門理論性和實踐性很強的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,是食品專業(yè)課程體系的基本骨架課程之一,是食品專業(yè)本科院校必須開設(shè)的課程。該課程主要講述食品生產(chǎn)加工過程的“三傳理論”及常用單元操作中典型設(shè)備的工作原理、構(gòu)造和設(shè)計計算等,可以培養(yǎng)學(xué)生的工程運用技術(shù)能力、分析解決工程設(shè)計和生產(chǎn)操作中各類實際問題的能力,同時也是基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的橋梁,具有綜合性強、內(nèi)容繁雜、基本理論多等特點,學(xué)生感到抽象,難以理解和吸收,學(xué)習(xí)困難。基于此,為提高教學(xué)質(zhì)量,需根據(jù)實際情況進(jìn)行課程教學(xué)改革[1]。如何在有限教學(xué)時間內(nèi),充分調(diào)動學(xué)生的積極性和學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念和創(chuàng)新能力,進(jìn)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(shù)打下牢固的基礎(chǔ),是當(dāng)前課程教學(xué)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(xué)難度大,學(xué)生學(xué)習(xí)困難,理解和吸收的效果差,為了提高教學(xué)質(zhì)量,必須分析課程教學(xué)難的原因,對癥下藥[3]?!笆称饭こ淘怼闭n程難的原因主要包括以下6個方面:①課程設(shè)計知識面廣,理論多而強,且課程對相關(guān)學(xué)科知識內(nèi)容要求高,如高等數(shù)學(xué)、物理化學(xué)、工程制圖等。如果基礎(chǔ)知識不牢固,學(xué)習(xí)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(dǎo)致學(xué)習(xí)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(xué)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(shè)備認(rèn)知能力機會少,造成學(xué)習(xí)困難。③設(shè)備類型多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各種操作現(xiàn)象抽象,難以理解。在有限的課堂教學(xué)過程中,教師無法詳細(xì)解釋、說明,從而使學(xué)生感到學(xué)習(xí)困難。④公式多,設(shè)計計算復(fù)雜。課程中需要大量利用經(jīng)驗公式和假設(shè),與傳統(tǒng)固定計算有區(qū)別,學(xué)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(shè),導(dǎo)致學(xué)生只能生搬硬套,從而學(xué)習(xí)效果差。⑤地方本科院校教學(xué)條件差,部分需采用實物條件去提高學(xué)生認(rèn)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(xiàn)雖然自己理解,但無法用準(zhǔn)確的語言向?qū)W生講授課程,使“教與學(xué)”脫節(jié)。

2課程教學(xué)改革

2.1提高課程重視程度

開課前,向?qū)W生強化課程的重要性,說明課程的難度,提高學(xué)生的重視程度。大學(xué)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(dǎo)致剛開始學(xué)習(xí)就無法跟上課程進(jìn)度,從而導(dǎo)致整個課程的學(xué)習(xí)無法跟上,教學(xué)效果差。如果從開始就強調(diào)課程的重要性和難度,可提高學(xué)生的重視程度,學(xué)生會不自覺地花更多時間進(jìn)行學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)效果。同時,對與之相關(guān)課程進(jìn)行說明,提示學(xué)生主動性的對相關(guān)基礎(chǔ)課程,如“高等數(shù)學(xué)”“物理化學(xué)”“工程制圖”等課程進(jìn)行彌補工作,促進(jìn)教學(xué)效果的提高。

2.2調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

“食品工程原理”課程教學(xué)以課堂授課為主,輔以作業(yè)練習(xí),強化學(xué)生對知識的掌握程度。但經(jīng)過教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn),由于課程難度大、理論性和邏輯性強、涉及課程多,食品專業(yè)的學(xué)生在數(shù)學(xué)和物理方面的基礎(chǔ)較差,從而學(xué)習(xí)困難,教師的授課工作難度大。因此,需要對教學(xué)內(nèi)容加以調(diào)整,增加對重點內(nèi)容的授課學(xué)時,如流體的流動、干燥、傳熱等基本內(nèi)容,減少如吸附、膜分離等應(yīng)用課程的學(xué)時,轉(zhuǎn)為自主學(xué)習(xí)為主,同時降低課程的難度要求。學(xué)生在將來工作時,并不一定會用到食品工程原理相關(guān)內(nèi)容,通過強化重點內(nèi)容的授課,學(xué)生將來用到相關(guān)內(nèi)容時,可以通過自學(xué)方式更加深入地學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。此外,還要更新教學(xué)內(nèi)容,如傳熱過程中補充紅外加熱技術(shù)、輻射傳熱技術(shù)等,干燥部分添加真空冷凍干燥、微波干燥等技術(shù)的講解,更新單元操作,讓書本教學(xué)跟上時代技術(shù)的進(jìn)步??傮w而言,課程內(nèi)容雖然調(diào)整,但不能為了減少學(xué)生的學(xué)習(xí)難度而特意去減少必修內(nèi)容。相反,對于重點的內(nèi)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(xué)方法

教學(xué)過程中采用多樣化的教學(xué)模式,提高教學(xué)質(zhì)量,如問題式教學(xué)、互動教學(xué)模式等。傳統(tǒng)教學(xué)過程中,教師在講臺講,學(xué)生在下面僅僅聽,思考過程少。這種教學(xué)模式雖能使學(xué)生系統(tǒng)掌握知識,但大多是“填鴨式”教學(xué)模式,很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,無法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,尤其是課程難度大的“食品工程原理”?,F(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為,興趣是最好的學(xué)習(xí)促進(jìn)劑,只有激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,知識才更易理解、吸收和利用。因此,教學(xué)過程中需要采用多樣化教學(xué)方法。問題式教學(xué)模式也稱“基于問題的學(xué)習(xí)”(Prob-lembasedlearning),PBL教學(xué)模式是20世紀(jì)50年代中期美國教育家杜威提出“以問題的設(shè)計以及解決為核心內(nèi)容”的教學(xué)模式。該教學(xué)模式在“食品工程原理”課程教學(xué)過程中,已有教學(xué)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(jù)實例提出問題,讓學(xué)生以生活實際問題為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)在一定程度上提高了學(xué)習(xí)興趣,增強了學(xué)習(xí)的主動性、學(xué)習(xí)能力,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力,可通過解決問題的理論與方法強化課程內(nèi)容和要求,提高教學(xué)效果。例如,在學(xué)習(xí)連續(xù)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(xué)過程中的互動性也是提高教學(xué)效果的一個有效手段[4]?;咏虒W(xué)過程中,教師與學(xué)生間相互討論解決問題,教師與學(xué)生處于同等地位,允許學(xué)生反駁教師觀點,以此可強化學(xué)生對問題的理解和實際應(yīng)用過程中的分析。教師應(yīng)采用一定的方法鼓勵學(xué)生大膽提問,不怕提出錯誤問題,尊重學(xué)生,縮短教師與學(xué)生距離。例如,當(dāng)學(xué)生提出的問題具有重要性時,應(yīng)該加以表揚,可以采用平時成績加分的方法進(jìn)行鼓勵,促進(jìn)學(xué)生積極提問。

2.4歸納授課內(nèi)容

“食品工程原理”課程難度大,學(xué)生不容易掌握章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系,學(xué)生自主歸納章節(jié)內(nèi)容關(guān)聯(lián)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(jié)之間的關(guān)系。“食品工程原理”課程單元操作多,但都是圍繞質(zhì)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(jié)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(nèi)容簡單化、歸納化,提高學(xué)生對課程的整體掌握程度。

2.5多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)手段相互配合

目前,現(xiàn)代化的教育技術(shù)不斷發(fā)展,多媒體演示在課堂教學(xué)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(fù)雜問題的簡單化。對于“食品工程原理”課程,其實際生產(chǎn)過程中的單元操作設(shè)備復(fù)雜、種類繁多,如果一一列舉和說明,在有限的課程教學(xué)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(xué),能讓學(xué)生理解這些復(fù)雜動態(tài)問題,如離心泵、離心機、旋風(fēng)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(jìn)學(xué)生對關(guān)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(chǎn)過程中的實物圖片、演示動畫與推理計算三者結(jié)合起來,可使單元操作的復(fù)雜問題簡單化,促進(jìn)學(xué)生對知識的掌握和理解。但是,多媒體教學(xué)授課速度快,很容易導(dǎo)致學(xué)生跟不上教師思路,導(dǎo)致“教與學(xué)”脫節(jié),無法及時做筆記。即使少部分同學(xué)能做筆記,也是僅僅“筆頭記”,而對知識的學(xué)習(xí)理解毫無實際幫助價值,影響教學(xué)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(xué)對公式進(jìn)行推導(dǎo),學(xué)生不易理解,需要將多媒體與傳統(tǒng)的板書結(jié)合,邊推導(dǎo)邊講解,更容易提高學(xué)生注意力,提高教學(xué)效果。

2.6改革成績評定方法

傳統(tǒng)“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(jìn)學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握,但不能有效提高學(xué)生的動手能力和學(xué)習(xí)積極性。因此,為提高學(xué)生積極性,提高學(xué)生知識運用能力,強化學(xué)生的工程技術(shù)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(jìn)學(xué)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(xué)的互動性,可占比10%;增加課程設(shè)計成績,將課程設(shè)計成績單獨提出,強化課程設(shè)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(tǒng)教學(xué)忽視了知識實際運用能力的培養(yǎng),僅僅注重理論而忽視實踐教學(xué)。這種教學(xué)使學(xué)生呈現(xiàn)學(xué)習(xí)的被動性,導(dǎo)致學(xué)生的每一節(jié)課程都是在懵懂狀態(tài)下度過,有時即使作業(yè)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(xué)過程中需要注重實踐性的環(huán)節(jié),以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。這些需要在實驗教學(xué)和實踐教學(xué)過程中讓學(xué)生放手去完成、去思考,多鼓勵學(xué)生,少批評學(xué)生。實驗教學(xué)和實踐教學(xué)過程中適當(dāng)或大膽的創(chuàng)新與嘗試,充分發(fā)揮實踐課程相對自由的內(nèi)容和形式,培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。此外,還應(yīng)開設(shè)設(shè)計課程,一人一題,也可以小組形式完成課程的設(shè)計。通過課程設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識的能力,培養(yǎng)學(xué)生獨自搜集資料、分析資料、運用資料的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計能力,提高學(xué)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(xué)質(zhì)量,還需要在其他方面進(jìn)行改善和提高。(1)關(guān)愛學(xué)生,拉近與學(xué)生之間的距離。當(dāng)教師與學(xué)生之間的距離縮短后,教師更容易了解學(xué)生對知識內(nèi)容的掌握程度。通過教師的引導(dǎo)、幫助和關(guān)心,形成一種輕松的課題環(huán)境,有利于學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)。(2)提高教師教學(xué)業(yè)務(wù)能力。教師是授課的執(zhí)行者,也是改革者,只有教師提高自身的教學(xué)業(yè)務(wù)能力,才能提高教學(xué)質(zhì)量,才能更好地傳道授業(yè)。必須重視教師在教學(xué)中的重要作用。(3)組織學(xué)生進(jìn)行實地參觀單元操作,輔助教學(xué)效果,增強學(xué)生對單元操作的認(rèn)知水平,從而促進(jìn)理論知識的學(xué)習(xí),同時根據(jù)學(xué)生反饋的問題,更有主次的對理論知識進(jìn)行授課。

3結(jié)語

“食品工程原理”課程的教學(xué)改革是一項復(fù)雜和長期的過程。在教學(xué)改革過程中,要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,強調(diào)理論與實踐的結(jié)合,從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的工程技術(shù)人才。“食品工程原理”教學(xué)改革過程中會遇到各種各樣的問題,需要教師不斷總結(jié)、不斷改進(jìn),形成一套適合于自己學(xué)校的教學(xué)體系。

作者:范方宇 闞歡 單位:西南林業(yè)大學(xué)

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