食品工程原理课程教学方法探索

【摘要】食品工程原理是食品科学与工程专业的一门重要专业基础课， 是学好其他专业的基础。 为了提高教学质量， 结合该课程的特点，本文从理论教学、实验教学、课程设计等方面，对食品工程原理课程教学内容和教学方法进行了探索。

【关键词】食品工程原理 教学方法 教学质量

【项目名称】“以双导师制为主导的食品科学类专业创新型人才培养模式”。

【中图分类号】G423.02 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）09-0244-02

食品工程原理是食品科学与工程专业的重要专业基础课程。该课程主要介绍食品生产加工过程中的“三传理论”（即热量传递理论、质量传递理论和动量传递理论）及常用单元操作中典型设备的工作原理、基本构造和设计计算等知识[1]，培养学生运用工程理论，分析解决工程设计及生产操作中各类实际问题的能力。食品工程原理这门课程的理论性和逻辑性极强，涉及基础课程较多，相对其他专业课而言较为枯燥繁琐，学生普遍认为这门课程较难。教学方法是为了完成教学任务而采用的方法。它包括教师教的方法和学生学的方法，是教师引导学生学习掌握知识、技能，获得身心发展的一种师生共同的活动方法[2]。食品工程原理如果通过有效地教学方法教授，则能够解决学生“学习难”的问题。因此，通过有效的教学方法来改善食品工程原理这门课程的学习是非常有必要的。

本文拟从理论教学、实验教学、实践教学等方面，对食品工程原理课程教学方法进行简单讨论和探索，以期有益于教学质量的提高和教学模式的多样化。

一、提高理论教学质量，调动学生主动学习积极性

食品工程原理不同于基础理论课程，它要解决的是复杂的工程实际问题，由于物料物理性质复杂多样和食品加工设备形状各异，使得研究对象的影响因素非常多，如果学生在数学和物理方面的基础薄弱，则对本课程内容的理解就会较困难， 由于学习困难，导致失去学习兴趣，教学工作难度较大。因此，提高理论教学质量，调动学生主动学习积极性非常重要。

食品工程原理这门课程在内容上有很多理论推导，大量的经验、半经验公式和图表，学生感到内容很多。因此，教师如能帮助学生理清思路，掌握每章的重点、难点就容易多了。传统的“教师教、学生学”教学方法[3]不能充分调动学生学习的主动性，只能被动地接受教师所灌输的知识，大大忽略了学生的潜能，影响了教学效果[4]。

我们在讲授过程中采用多媒体教学与传统教学方法相结合的方法。通过教师系统条理清晰地讲授，把课程的基本知识结构呈现给学生，对于基本公式的推导、计算和设计问题的分析求解，利用板书的形式，使学生和老师思维保持同步，保持思路的连续性。通过多媒体辅助设施将本课程中设备的结构和工作原理采用图片、视频和动画等形式表达，把教师与多媒体的优势同时充分发挥出来，把多媒体辅助教学与传统教学完美地结合在一起，并且贯穿于教学的始终。

孔子说：“不愤不启，不悱不发。举一隅不以三隅反，则不复也[5]。”在上课过程中，教师要充分调动学生学习的积极性和主动性，使学生的思维处于积极的亢奋状态，并让学生的智力活动真正进入课堂教学中来，使学生的思路与教师的讲解、分析交融在一起。引导学生对本门课产生兴趣。著名数学家华罗庚曾说过：“有了兴趣就会乐此不疲，好之不倦，因而也就会挤时间来学习了。”通过教师循循引导，条理清晰的板书，敏捷的思维，精彩的讲解，学生积极参与的表扬肯定，以及PBL（Problem Based Learning） 教学，网络教学等教学方法，逐步提高学生学习本门课的兴趣。PBL是由国外引进的一种先进的医学教学方法。研究表明，PBL教学法在临床教学中优于传统的讲授教学法[6]。PBL教学模式完整的概念由美国南伊利诺斯大学医学院的Barrows提出，是一种以学生为中心，围绕临床问题进行讨论的教学形式。学生们制定学习目标和内容，通过独立自学、小组讨论和合作，使学生们对已学的知识进行反思和整合，对隐藏在问题背后的知识进行探求和学习，形成解决问题的技能和自主学习的能力[7]。随着教育改革的深入和PBL优点的体现。越来越多的其他学科领域都开始采用这种方法。PBL应用于食品工程原理教学中就是将其改进为问题式教学方法、合作学习、小组讨论三种新型学习方式的结合，教师提出有针对性的问题，小组合作学习，并进行讨论。这种结合使学习者理解透彻且不易遗忘，对学生学习兴趣的提高有很大的帮助。通过这种学习方法的改进不仅能促进学生掌握知识，还能培养学生一些重要的能力。比如文献检索能力、交流沟通能力、团队协作能力，解决问题的策略，自主学习的意识，以及学会和别人分享所学等。极大的提高了学生的学习兴趣，增强了同学情谊。如果提高了学生学习兴趣，则即使在学习中遇到了难题也会努力想办法克服，攻克了难关，学习这门课程的热情将百倍增加，学好这门课就成了非常简单的问题。网络教学在食品工程原理这门课程中的应用对学生学好这门课也大有裨益。利用学校网络教学综合平台，通过“教学资料”、“课程作业”、“试题库”、“在线测试”、“课程管理”、“教学信箱”等网上资源，为学生实现网络课程资源、网络测试、网络交流，提高学生的自学能力。教师留的作业，学生完成后通过网络作业反馈，教师选择有代表性错误和正确解法的同学分别进行讲解，分析错误产生的原因及正确解法和解题技巧。通过学生自己讲解，加深了理论知识的学习，强化了概念、公式等基本理论。这种及时的反馈，使教师对学生知识掌握的情况有所了解，及时解决学生学习中进入的误区。教学资料的共享，使学生能够更好的复习和预习所学知识，巩固并深刻理解所学理论。

二、重视实验教学，提高学生理论联系实际，分析问题，解决问题的能力

实验课是食品工程原理课程不可缺少的一个重要教学环节，通过实验课来验证课堂教学的理论，使学生加深理解、巩固食品工程过程的规律和基础理论并树立学生工程观点，培养分析问题、解决问题的能力，同时培养学生开展科学研究的能力。本校教师利用计算机仿真演示实验教学软件，对每个实验的实验流程进行介绍，演示实验过程，强调操作过程中需要注意的问题，并对实验数据进行处理和结果分析，把每个实验需要完成的基本任务布置给学生。教师还根据实验内容提出扩展性问题，要求学生在实验过程中对课程理论进行思考。如离心泵特性曲线的测定实验中，要求学生通过实验说明扬程、功率、效率与流量的关系，找到离心泵工作效率的最高点；离心泵启动前为什么必须灌水排气？当离心泵叶轮入口处压强等于被输送流体在该温度下的饱和蒸气压时，会产生什么现象？怎样解决？在实验过程中学生根据实验目的，理解了实验原理，掌握了实验装置及相关仪器设备的性能和操作方法，弄清了操作流程、取样点的位置，熟悉了测量和分析方法等。在实验过程中，学生通过对实验现象的观察与分析、数据测取和整理、实验报告的完成，巩固、拓宽了课堂所学内容，了解了科研的基本过程及培养严谨的科学态度，培养了理论联系实际、发现问题、分析问题、解决问题的能力。配合食品工程原理这门课程还增设了创新性实验课程设计。创新性实验课程设计将课堂理论与课外文献、实验教学、兴趣试验相结合。积极鼓励、支持学生参与创新性实验课程设计并参加教师的科研工作。在创新性实验课程设计中学生将流体流动、热量传递、蒸馏、干燥等基本理论与所需生产产品工艺相联系，解决生产实际问题。如在果汁、酸奶、酒、奶粉等产品生产流程中，根据流量选择合适的管径；依据柏努力方程计算泵的压头；根据流量和压头选择合适的泵；根据热量恒算来选择换热器等等。利用所学理论知识，设计并计算，解决实际生产问题。通过创新性实验课程设计将学生所学理论进行了贯通，加深了对理论知识的理解，实现了企业对人才需要的培养。

三、理论联系实际，通过食品工程原理实践教学促进应用型人才的培养

食品工程原理的教学是以各种食品加工和制造工艺所共有的基本环节或步骤（单元操作）为核心的，培养学生熟练掌握食品生产过程中各项单元操作并将这些操作有效结合成一个整体。开设这门课程的主要目的就是要提高工科学生理论联系实际的能力，培养学生的工程概念、工程意识、分析和解决工程问题的能力。因此，学生在食品企业参观、实习的实践过程中，在参与到教师科研工作中，通过理论内容与生产实际的结合，调动和激发学生对食品工程原理课程学习的兴趣和渴求，让学生尽可能真正作为主体参与实践活动的各个环节。在主动实践的过程中，包括实践方案的制定、理论实践结合的分析以及问题质疑、总结等工作的完成，学生发现问题、解决问题的能力、团队合作精神等素质都能得到提高，个性得到发挥。通过实践教学完全能够强化学生对食品工程原理课程理论学习的的工程观点、工程思维及工程能力的培养和训练，引导学生把所学知识转化为运用规律、解决实际工程问题的能力，使学生的工程素质得到提高，来适应新的经济形式下社会对人才的要求和需求！

总之，在食品工程原理课程教学中以先进的教学思想作为指导理念，注重学生的主体地位，促进学生的智商和情商的发展，培养学生参与、探索、合作意识，掌握课程特点和教学方法，引导学生积极主动地学习，从而有效提高教学水平，提高该课程的教学质量。

参考文献：

[1]赵思明. 食品工程原理 [M] . 北京： 科学出版社， 2009.

[2]张桂春，唐为民，张琳琳.高等教育学[M] .辽宁：辽宁师范大学出版社，2007，220.

[3]顾建平.关于大学课堂互动性的探索[J].中国电力教育，2009，（1）：41-42.

[4]王飞，霍灵知，刘改琴.主体参与教学模式在应用物理学基础课程中的实践与探究[J].重庆工学院学报：自然科学版，2007，（8）：178-180.

[5]《论语・述而》.

[6]WinningT，Townsend G.Problem-based learning in dental education：What’s the evidence for and against … and is it worth the effort ？ [J].Aust Dent J，2007，52（1）：2-9.

[7]Nevanan MJ.Problem-based learning：an introdudion and overview of the key features of the approach[J].J Vet Med Educ.2005，32（1）：12-20.