食品加工實驗設計教學改革與實踐

時間:2022-10-23 08:50:30

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食品加工實驗設計教學改革與實踐

摘要:分析食品加工實驗設計課程教學中亟待解決的問題,從教學內容調整、教學模式創(chuàng)新和綜合素質培養(yǎng)3個方面進行深入探索,結合教學實踐,梳理出該課程教學改革的思路與方法,以期為改善教學效果與提高學生綜合素質提供參考。

關鍵詞:教學改革;食品加工實驗設計;問題;措施;實踐

食品加工實驗設計是食品科學與工程專業(yè)的一門核心必修課,其以高等數(shù)學、數(shù)理統(tǒng)計學、專業(yè)基礎課為先修課,是指導生產(chǎn)實踐以及開展科學研究必不可少的重要基礎理論工具。通過該課程的學習,學生可以學會如何正確地收集、整理、分析數(shù)據(jù),從而得出客觀、科學的結論,掌握基本的實驗設計和統(tǒng)計分析方法,對于培養(yǎng)學生運用所學知識解決實際生產(chǎn)具體問題的能力和利用專業(yè)知識進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)發(fā)展具有極其重要的意義。

1食品加工實驗設計課程教學中存在的問題

該課程涵蓋內容豐富,是運用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的原理來研究食品領域中科研和加工生產(chǎn)中的數(shù)量變異規(guī)律,具體說來屬于應用數(shù)學的范疇,并且含有大量抽象的理論、較強的邏輯推理和復雜的計算,而且實踐性要求較高,使得該課程在教與學兩方面都存在著很大的困難,因此教學效果往往不甚理想。

1.1教學內容復雜

食品加工實驗設計課程中講述的概念較多、原理抽象、計算公式也冗長復雜,所以對本科生或研究生的基礎理論相對要求較高,需要他們具有一定的邏輯推理能力與綜合分析能力。但由于專業(yè)的限制,食品相關專業(yè)的學生在數(shù)理邏輯方面的水平較低,大部分學生的基礎比較薄弱,導致相當一部分學生對該課程無法真正地理解與掌握。另外,各個章節(jié)前后相關性比較強,如果在學習的過程中課程前部分基礎章節(jié)的內容沒有理解,后面的章節(jié)也就無法掌握,如此往復,惡性循環(huán),無形之中加大了該課程講授的難度。

1.2授課模式單一

長期以來,該課程多以教師課堂上的講授和教材中的重點知識為中心,強調“概念、原理、公式、例題、課后練習題”,可以做到讓學生扎實地掌握基本知識,但通常不能讓學生體會到如何獨立思考并解決問題。同時,該課程相對抽象,而學生未參與過食品加工的科研或生產(chǎn)的全過程,造成他們在學習過程中普遍對數(shù)學和數(shù)理統(tǒng)計的理論知識缺少興趣。由于相關課程內容抽象、計算繁瑣、原理枯燥,讓人覺得難懂、難學、僵化,所以學生們在課堂上的積極性不高,導致采用傳統(tǒng)授課方式的課堂大多較為沉悶而缺少互動,單純的教師“單口相聲式”的授課模式顯然已經(jīng)行不通。

1.3實踐環(huán)節(jié)薄弱

該課程設置為32學時,以往在教學過程中,授課教師過于偏重講授教材上的基礎知識、原理和概念等理論方面。雖然對基本原理的應用也會結合一些例子來演示,著重統(tǒng)計的分析過程,但僅局限于書上的例題、習題或類似問題的解決,與實際應用缺少銜接。導致學生缺乏學習熱情,且無法靈活運用相關理論解決實際問題。

2改革方法

為使學生更好地掌握和應用食品加工實驗設計課程中的基本原則與常用方法,培養(yǎng)他們從事食品領域相關科學研究工作及加工生產(chǎn)的能力,全面提高其綜合素質,使其成為高質量的應用型人才,課程組結合教學經(jīng)歷和相關經(jīng)驗,提出幾點建議。

2.1教學內容特色化

實驗優(yōu)化設計方法有很多,它們在食品加工以及食品科學各個領域應用廣泛。主講教師在授課時不僅要講授相關的科研實驗統(tǒng)計方法,還要涉及到生產(chǎn)過程中工藝參數(shù)優(yōu)化和配方優(yōu)化等內容;指導學生自己動手設計實驗并獲取數(shù)據(jù),要用到Excel,SPSS,Designexpert等統(tǒng)計分析軟件和一些繪圖軟件。如何用較少的學時,讓學生學習到本專業(yè)中科學研究的基本方法與手段,是作為授課教師需要面對并解決的難題。課程組成員通過查閱大量的文獻及資料,進行多次研討,結合食品科學與工程學科的專業(yè)特點,確定了該課程的教學大綱和主要教學內容。在課堂上列舉在《食品科學》上發(fā)表的最新期刊文章、本校及兄弟院校的研究生學位論文中所涉及到的實驗設計方法,以及食品加工領域的一般實驗程序和應該注意的事項,讓學生充分了解課程的重要性,激發(fā)他們的學習興趣。然后,教師根據(jù)最新報道科研成果所涉及到的實驗設計方法,從單因素試驗設計、正交試驗設計、回歸分析、回歸的正交試驗設計等方面著重介紹基本的理論,同時介紹試驗結果的分析方法,包括極差分析和方差分析等。

2.2教學模式“互動式”

食品加工實驗設計是食品科學與工程專業(yè)的基礎課,既有理論性又有實踐性。在教學過程中,強調培養(yǎng)本科生獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題和及時解決問題的能力。通過近3a的實踐,將傳統(tǒng)的教師教、學生學的模式轉化為師生共同研究、共同探索的模式。例如:有針對性地增加教學的互動性,在完整講授一種方法后加案例分析,案例來自《食品科學》《食品與發(fā)酵工業(yè)》《食品工業(yè)科技》最新發(fā)表的科研論文;積極建設網(wǎng)絡課程,通過智能手機或電腦等網(wǎng)絡支持系統(tǒng)實現(xiàn)教與學的互動,有效提高學生主動學習的能力。通過多元化的實驗項目設計,學生分析問題、解決問題的能力顯著提升,教學效果良好。

2.3注重綜合素質培養(yǎng)

該課程的教學內容強調應用性,如果學生不動腦子只會機械地死記硬背,遇到實際的具體問題不會靈活應用所學知識解決問題,那么就達不到設置該課程的目的。因此,既要重視統(tǒng)計軟件的使用,更要重視統(tǒng)計思維的培養(yǎng)。經(jīng)過幾年的探索與實踐,授課教師將該課程的實踐教學活動延伸到課堂教學外,豐富并且多樣化,包括課程設計、課程實習、創(chuàng)新產(chǎn)品設計、畢業(yè)設計等;讓學生利用學過的實驗設計方法自行設計實驗,進行實驗條件的選優(yōu);積極鼓勵學生參加到專業(yè)教師的科研課題以及研究生的論文試驗中去,了解實驗設計及統(tǒng)計分析方法的具體應用,明確收集和處理實驗資料的完整過程。采取這些措施可以使學生將課堂上學到的知識真正轉化為解決實際問題的能力,為造就一批具有較強創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)潛力的食品科學與工程專業(yè)高層次人才做出貢獻。

參考文獻

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作者:史琳 常雪妮 馬鳳鳴 魏寶東 單位:沈陽農(nóng)業(yè)大學