食品工程原理教学改革探究

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摘要：“食品工程原理”是高校食品科学与工程专业的一门重要专业基础课程，在教学过程中存在诸多问题，导致教学效果差，“食品工程原理”的教学改革势在必行。针对“食品工程原理”课程的重要性和问题，提出了解决的方法，从而提高教学效果，培养学生的创新能力，并推动教学改革进程，促进课程体系建设。

关键词：食品工程原理；食品科学与工程；教学改革

“食品工程原理”课程是食品科学与工程专业一门理论性和实践性很强的重要专业基础课，是食品专业课程体系的基本骨架课程之一，是食品专业本科院校必须开设的课程。该课程主要讲述食品生产加工过程的“三传理论”及常用单元操作中典型设备的工作原理、构造和设计计算等，可以培养学生的工程运用技术能力、分析解决工程设计和生产操作中各类实际问题的能力，同时也是基础课与专业课之间的桥梁，具有综合性强、内容繁杂、基本理论多等特点，学生感到抽象，难以理解和吸收，学习困难。基于此，为提高教学质量，需根据实际情况进行课程教学改革[1]。如何在有限教学时间内，充分调动学生的积极性和学习兴趣，培养学生的工程观念和创新能力，进而掌握基本原理、熟悉基本单元操作和技能，为将来从事工程技术打下牢固的基础，是当前课程教学过程中必须重视的问题[2]。

1课程分析

“食品工程原理”课程教学难度大，学生学习困难，理解和吸收的效果差，为了提高教学质量，必须分析课程教学难的原因，对症下药[3]。“食品工程原理”课程难的原因主要包括以下6个方面：①课程设计知识面广，理论多而强，且课程对相关学科知识内容要求高，如高等数学、物理化学、工程制图等。如果基础知识不牢固，学习过程中的理解、运用会比较困难，且由于课程理论性强，会感到枯燥，导致学习积极性和主动性差，最终放弃该课程。②课程与工程实践契合度高，实践性强。但是由于学生缺乏实践能力和条件，尤其是地方本科院校实践条件差，因此对食品加工过程的设备认知能力机会少，造成学习困难。③设备类型多，结构复杂，各种操作现象抽象，难以理解。在有限的课堂教学过程中，教师无法详细解释、说明，从而使学生感到学习困难。④公式多，设计计算复杂。课程中需要大量利用经验公式和假设，与传统固定计算有区别，学生理解、选择运用困难。在没有整体理解掌握的条件下去选择与假设，导致学生只能生搬硬套，从而学习效果差。⑤地方本科院校教学条件差，部分需采用实物条件去提高学生认知能力的条件欠缺。⑥教师能力的限制。由于课程难度大，教师会出现虽然自己理解，但无法用准确的语言向学生讲授课程，使“教与学”脱节。

2课程教学改革

2.1提高课程重视程度

开课前，向学生强化课程的重要性，说明课程的难度，提高学生的重视程度。大学课程总体而言难度不高，对于一般课程都能取得良好的成绩。但对于“食品工程原理”而言，如果不加以重视，会导致刚开始学习就无法跟上课程进度，从而导致整个课程的学习无法跟上，教学效果差。如果从开始就强调课程的重要性和难度，可提高学生的重视程度，学生会不自觉地花更多时间进行学习，提高学习效果。同时，对与之相关课程进行说明，提示学生主动性的对相关基础课程，如“高等数学”“物理化学”“工程制图”等课程进行弥补工作，促进教学效果的提高。

2.2调整教学内容

“食品工程原理”课程教学以课堂授课为主，辅以作业练习，强化学生对知识的掌握程度。但经过教学实践发现，由于课程难度大、理论性和逻辑性强、涉及课程多，食品专业的学生在数学和物理方面的基础较差，从而学习困难，教师的授课工作难度大。因此，需要对教学内容加以调整，增加对重点内容的授课学时，如流体的流动、干燥、传热等基本内容，减少如吸附、膜分离等应用课程的学时，转为自主学习为主，同时降低课程的难度要求。学生在将来工作时，并不一定会用到食品工程原理相关内容，通过强化重点内容的授课，学生将来用到相关内容时，可以通过自学方式更加深入地学习相关内容。此外，还要更新教学内容，如传热过程中补充红外加热技术、辐射传热技术等，干燥部分添加真空冷冻干燥、微波干燥等技术的讲解，更新单元操作，让书本教学跟上时代技术的进步。总体而言，课程内容虽然调整，但不能为了减少学生的学习难度而特意去减少必修内容。相反，对于重点的内容，需要更加重视，如流体流动、热量传递、干燥等。

2.3多样化教学方法

教学过程中采用多样化的教学模式，提高教学质量，如问题式教学、互动教学模式等。传统教学过程中，教师在讲台讲，学生在下面仅仅听，思考过程少。这种教学模式虽能使学生系统掌握知识，但大多是“填鸭式”教学模式，很难提高学生的学习主动性，无法培养学生的创新能力，尤其是课程难度大的“食品工程原理”。现代教学理论认为，兴趣是最好的学习促进剂，只有激发了学生的学习兴趣，知识才更易理解、吸收和利用。因此，教学过程中需要采用多样化教学方法。问题式教学模式也称“基于问题的学习”（Prob-lembasedlearning），PBL教学模式是20世纪50年代中期美国教育家杜威提出“以问题的设计以及解决为核心内容”的教学模式。该教学模式在“食品工程原理”课程教学过程中，已有教学工作者开始了尝试。由于“食品工程原理”单元操作的理论和计算都可以从生活中寻找实例，根据实例提出问题，让学生以生活实际问题为导向的学习在一定程度上提高了学习兴趣，增强了学习的主动性、学习能力，培养了学生的创造力，可通过解决问题的理论与方法强化课程内容和要求，提高教学效果。例如，在学习连续性方程和伯努利方程的时候提出飞机为何能上天、如何让水往高处走等。此外，提高教学过程中的互动性也是提高教学效果的一个有效手段[4]。互动教学过程中，教师与学生间相互讨论解决问题，教师与学生处于同等地位，允许学生反驳教师观点，以此可强化学生对问题的理解和实际应用过程中的分析。教师应采用一定的方法鼓励学生大胆提问，不怕提出错误问题，尊重学生，缩短教师与学生距离。例如，当学生提出的问题具有重要性时，应该加以表扬，可以采用平时成绩加分的方法进行鼓励，促进学生积极提问。

2.4归纳授课内容

“食品工程原理”课程难度大，学生不容易掌握章节之间的内在联系，学生自主归纳章节内容关联性难度大，从而造成整体融会贯通课程的可能性小。因此，教师需要对单元操作的问题简单化，整理章节之间的关系。“食品工程原理”课程单元操作多，但都是围绕质量传递、热量传递、动量传递的“三传”基本原理。例如，讲流体流动、流体输送的章节都是围绕伯努利方程的基本原理授课，要以伯努利方程为核心，将授课内容简单化、归纳化，提高学生对课程的整体掌握程度。

2.5多媒体与传统教学手段相互配合

目前，现代化的教育技术不断发展，多媒体演示在课堂教学中也越来越多。多媒体课件可以集中大量图片和声音，通过视觉和听觉的刺激，有利于复杂问题的简单化。对于“食品工程原理”课程，其实际生产过程中的单元操作设备复杂、种类繁多，如果一一列举和说明，在有限的课程教学过程中不切实际。因此，对课程中的各单元操作采用动画演示教学，能让学生理解这些复杂动态问题，如离心泵、离心机、旋风分离器、换热器、精馏装置、流体流动类型。在动画播放过程中，教师可辅以语言解释，促进学生对关键问题的理解。同时，在对单元操作的理论讲解过程中，将生产过程中的实物图片、演示动画与推理计算三者结合起来，可使单元操作的复杂问题简单化，促进学生对知识的掌握和理解。但是，多媒体教学授课速度快，很容易导致学生跟不上教师思路，导致“教与学”脱节，无法及时做笔记。即使少部分同学能做笔记，也是仅仅“笔头记”，而对知识的学习理解毫无实际帮助价值，影响教学效果。此外，“食品工程原理”课程中公式多，纯粹采用多媒体教学对公式进行推导，学生不易理解，需要将多媒体与传统的板书结合，边推导边讲解，更容易提高学生注意力，提高教学效果。

2.6改革成绩评定方法

传统“食品工程原理”课程成绩评定多以考试成绩评定，虽然在一定程度上促进学生基础知识的掌握，但不能有效提高学生的动手能力和学习积极性。因此，为提高学生积极性，提高学生知识运用能力，强化学生的工程技术能力，可将成绩评定分为多部分。包括降低考试成绩比值，从目前常用的80%直接降低到50%；提高实验课、实践课程成绩，促进学生的动手能力，二者可分别占比15%；提高平时成绩，尤其是课堂回答问题的比例，提高教学的互动性，可占比10%；增加课程设计成绩，将课程设计成绩单独提出，强化课程设计在“食品工程原理”课程中的重要性，可占比10%。

2.7注重知识的运用

传统教学忽视了知识实际运用能力的培养，仅仅注重理论而忽视实践教学。这种教学使学生呈现学习的被动性，导致学生的每一节课程都是在懵懂状态下度过，有时即使作业完成得很好，但实际上仍然未能完全理解课程中的单元操作。因此，教学过程中需要注重实践性的环节，以培养学生的动手能力和创新意识。这些需要在实验教学和实践教学过程中让学生放手去完成、去思考，多鼓励学生，少批评学生。实验教学和实践教学过程中适当或大胆的创新与尝试，充分发挥实践课程相对自由的内容和形式，培养学生敢于质疑的精神，培养学生的创新思维。此外，还应开设设计课程，一人一题，也可以小组形式完成课程的设计。通过课程设计，培养学生综合运用知识的能力，培养学生独自搜集资料、分析资料、运用资料的能力，培养学生的工程设计能力，提高学生独立分析并解决问题的能力[5]。

2.8其他

要提高“食品工程原理”教学质量，还需要在其他方面进行改善和提高。（1）关爱学生，拉近与学生之间的距离。当教师与学生之间的距离缩短后，教师更容易了解学生对知识内容的掌握程度。通过教师的引导、帮助和关心，形成一种轻松的课题环境，有利于学生的课堂学习。（2）提高教师教学业务能力。教师是授课的执行者，也是改革者，只有教师提高自身的教学业务能力，才能提高教学质量，才能更好地传道授业。必须重视教师在教学中的重要作用。（3）组织学生进行实地参观单元操作，辅助教学效果，增强学生对单元操作的认知水平，从而促进理论知识的学习，同时根据学生反馈的问题，更有主次的对理论知识进行授课。

3结语

“食品工程原理”课程的教学改革是一项复杂和长期的过程。在教学改革过程中，要激发学生的学习兴趣，强调理论与实践的结合，从而培养具有创新能力的工程技术人才。“食品工程原理”教学改革过程中会遇到各种各样的问题，需要教师不断总结、不断改进，形成一套适合于自己学校的教学体系。

作者:范方宇 阚欢 单位:西南林业大学

参考文献：

范方宇，阚欢.地方本科院校食品科学与工程实践教学体系构建[J].农产品加工，2016（12）：81-83.

江连洲，李杨，刘珊，等.食品工程原理的现代教育理念与教学改革的实践研究[J].考试（教研版），2012（7）：11-12.

于慧春，张仲欣.“食品工程原理”课程的教学改革探讨[J].科技信息，2010（25）：145，400.

李娟，胡亚光.互动式教学在包装材料学教学中的探索与实践[J].农产品加工（学刊），2010（4）：94-96.

邓开野，刘长海.食品工程原理课程设计教学模式改革与实践[J].轻工科技，2010，26（5）：129-130.