探討食品工程原理課程教學方法

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引言

近年來，我國食品工業(yè)高速發(fā)展，對食品工程專業(yè)方面的人才需求劇增。大學本科教育在培養(yǎng)食品專業(yè)人才方面的作用至關(guān)重要，作為一級學科，食品科學與工程專業(yè)是應(yīng)用性較強的一個學科，本專業(yè)培養(yǎng)的畢業(yè)生主要從事一線的生產(chǎn)工作，對專業(yè)技術(shù)的要求較高，可以為我國食品工業(yè)健康和持續(xù)發(fā)展提供人才和技術(shù)保障。“食品工程原理”是食品科學與工程專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課程，主要包括傳熱、流體、精餾、干燥等食品加工中常用的單元操作。本課程是一個綜合類課程，需要學生具有良好的高等數(shù)學、物理化學等基礎(chǔ)知識儲備[1]。此外，本課程的特點是理論和實踐緊密結(jié)合，要求學生將學到的理論知識能夠應(yīng)用到實踐中，從工程實踐的角度分析和解決問題。因此，本課程難度較大，學生在學習時容易抓不住重點和難點，對相關(guān)知識理解不透徹和深入，導致學生學習起來十分費力，不能較好掌握理論知識，難以完成運用理論知識解決實際工程問題的教學目標[2]。在“以學生為中心、目標為導向”的新工科工程教育認證背景下，調(diào)動學生學習的主觀能動性，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力至關(guān)重要[3]，這也是促進食品科學與工程相關(guān)專業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵[4]。本文作者結(jié)合自身教學經(jīng)驗和體會，從教和學的角度入手[5]，探索食品工程原理課程教學方法，以期提高教學質(zhì)量和教學水平。

1加強理論知識講解，突出重點、難點章節(jié)內(nèi)容，實現(xiàn)“教師教得透”

食品工程原理課程由多個單元操作組成，每個單元操作又由很多晦澀難懂的理論知識組成。這就要求教師嚴格把控備課質(zhì)量，了解每個章節(jié)內(nèi)容的重點和難點，熟悉重點內(nèi)容中相關(guān)公式的推導過程，做到對所講知識的整體框架和具體細節(jié)內(nèi)容的完全掌握，真正實現(xiàn)“教師教得透”。課件制備過程中，要求教師梳理出章節(jié)內(nèi)容的重點和難點知識框架，做到課件生動、精練；制作一些動畫模型講解理論知識，增加課堂趣味性，加深學生的理解；加強教師與學生的互動環(huán)節(jié)，通過提問和交流營造一種放松、自由對話式的上課環(huán)境，讓學生參與到教學過程當中。對于比較重要且難懂的公式，教師要在黑板上逐步完成公式推導過程，同時要求學生拿出紙和筆同步完成。在此過程中，不斷加深同學對公式的理解和掌握，激發(fā)學習的潛力和興趣，活躍課堂氣氛。總之，只有教師完全掌握課程內(nèi)容才能在上課中做到有的放矢、掌控上課節(jié)奏、完成教學內(nèi)容，實現(xiàn)“教師教得透”的目標。同時，教師在課堂上要不斷引出實際工程案例，將理論知識與實際工程問題進行銜接，引導學生利用課堂所學理論知識對實際問題展開分析，培養(yǎng)學生解決問題的能力。也可以采用課堂提問和小組討論的方式針對某一工程問題進行討論，通過自主思考解決問題，加深學生對實際工程問題的認識和解決思路的印象。

2基于SPOC模式教學，采取線上線下混合式教學，完成“學生學得好”的目標

當前，線上線下混合式教學成為疫情常態(tài)化下主流教學模式[6;7]。教師可以通過在線方式授課，或者事先錄制上課視頻發(fā)布到超星學習平臺供學生們學習[8;9]。但由于食品工程原理課程內(nèi)容多、難度大，混合式教學應(yīng)根據(jù)實際情況，合理安排線上線下教學比例。從實際線上教學中不難發(fā)現(xiàn)，有些學生在課堂中注意力分散、不集中，易開小差，一旦錯過教師講解的重要內(nèi)容，后面會很難再跟上教師教學的進度，線上教學的效果和質(zhì)量遠不如線下授課。因此，本課程教學仍要以線下教學為主。結(jié)合河南農(nóng)業(yè)大學實際教學情況，食品工程原理課程采用小規(guī)模限制性在線課程（SPOC）模式進行線上線下教學，線下教學為主，線上教學為輔。具體做法主要包括：教師在上課前事先將課程重點內(nèi)容錄制成視頻課件并詳細講解，同時制備討論環(huán)節(jié)，隨后將課程視頻和討論內(nèi)容在MOOC平臺作為作業(yè)發(fā)布給學生，讓學生預習教學的重點內(nèi)容。在實體課堂教學中除講解重要內(nèi)容外，著重了解學生已掌握的知識和未掌握的知識，針對學生們存在的疑惑和問題進行答疑，提高講課質(zhì)量和效率。同時，教師課下在MOOC系統(tǒng)中提交課程作業(yè)和在線討論環(huán)節(jié)，進一步鞏固課題中所講知識，幫助學生掌握課堂內(nèi)容，通過這種課前預習、課中講解、課后復習的三段式模式實現(xiàn)“學生學得好”的目標。

3注重實驗和實踐教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生工程素質(zhì)

實驗課程是檢驗學生是否良好掌握食品工程原理課程中理論知識的一個重要環(huán)節(jié)。實驗環(huán)節(jié)與課程內(nèi)容中的單元操作一一對應(yīng)，但傳統(tǒng)的食品工程原理實驗設(shè)備存在結(jié)構(gòu)簡單、不易操作等問題，部分實驗操作都是由老師來完成，學生的參與度不高，影響教學質(zhì)量[4]。虛擬仿真軟件很好地解決了這一問題，它可以應(yīng)用到實驗教學當中，學生們可以在電腦端學習課程中的各個單元操作，增加學生對相關(guān)知識的理解和掌握[10]。同時，虛擬仿真軟件的使用可以讓學生反復練習和操作實驗過程，提高學習效率和學習興趣[11]。因此，在實驗課進行之前，可以先讓學生利用虛擬仿真軟件對課程內(nèi)容先行了解和學習，帶著問題和疑問去上課，課堂上老師可以留出更多時間答疑，提高教學效率和質(zhì)量。同時讓學生盡可能多地自己動手參與到實驗全過程，從實驗中充分理解和領(lǐng)悟課堂中學到的理論知識。注重學生生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習等實踐教學環(huán)節(jié)。生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習也是食品科學與工程專業(yè)學生的必修課程，有利于培養(yǎng)學生的動手能力和工程實踐能力。本環(huán)節(jié)內(nèi)容是要求理論與實踐緊密結(jié)合，學生可以將課堂所學理論知識應(yīng)用到實際工程問題當中。因此，本環(huán)節(jié)在實施過程中，要強調(diào)食品工程原理課程中單元操作在工廠實際生產(chǎn)加工過程中的應(yīng)用，根據(jù)工廠實際情況為學生設(shè)計對應(yīng)的工程方面的課題，讓學生根據(jù)課堂上學到的理論知識解決實際生產(chǎn)過程中的工程問題。以河南農(nóng)業(yè)大學為例，在生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習過程中，要求學生重點體現(xiàn)食品工程原理課程中1-3個重要的單元操作，學生根據(jù)各自的題目，利用課堂中所學的理論知識完成工廠設(shè)計、設(shè)備選型、圖紙繪制，顯著提升了學生分析問題和解決問題的能力。

4改革課程考核方式，注重學習的全過程

食品工程原理課程是期末考試中最難、掛科率最高的學科之一，也是學生們公認最難的專業(yè)基礎(chǔ)課。在“以學生為中心”的教育背景下，教師可以改革課程考核方式，如降低期末考試成績占總成績的比例，增加平時成績比例[12]。平時成績可以分為課前預習、課堂學習和課后復習三個階段。在課前預習中，學生可以在MOOC平臺對教師發(fā)布的課程重點和難點進行預習，并完成相應(yīng)的思考和練習題；在課堂上，設(shè)置提問和搶答環(huán)節(jié)，鼓勵學生上臺進行習題的講解；課后布置作業(yè)題和課后討論環(huán)節(jié)，要求學生將作業(yè)題和討論內(nèi)容提交至MOOC平臺，部分作業(yè)設(shè)置成學生互評，部分作業(yè)由教師評閱。教師制定各個環(huán)節(jié)對應(yīng)的量化評分標準，對學生們平時成績中的三個階段進行打分并匯總，計算出平時成績。5結(jié)語教和學是影響教學質(zhì)量的兩個關(guān)鍵因素，如何實現(xiàn)“教師教得透，學生學得好”是食品工程原理課程教學方法改革的關(guān)鍵。在疫情常態(tài)化的背景下，今后的教學要根據(jù)實際情況，在符合新工科人才培養(yǎng)目標的前提下持續(xù)改進和完善，進一步提高教學質(zhì)量。

參考文獻

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作者：梁棟，羅東升，遆晉松，程李琳，張劍 單位：河南農(nóng)業(yè)大學；食品科學技術(shù)學院