牟建樓+李慧靜+孫劍鋒+李廣靖+林楊+張會(huì)彥
【摘要】結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的特點(diǎn),探索食品工程原理課程教學(xué)改革新思路。在教學(xué)內(nèi)容上強(qiáng)化“應(yīng)用”意識(shí),教學(xué)方法上應(yīng)用問題啟發(fā)式、比較式和案例式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,以期為高校在應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面探索積極有益的方法。
【關(guān)鍵詞】教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 應(yīng)用型人才
【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2017)02-0231-02
應(yīng)用型人才是指能將專業(yè)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)一線的專業(yè)人才[1] 。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展,社會(huì)各個(gè)行業(yè)的技術(shù)含量將大幅度增加,對(duì)各類技術(shù)人才的需求量也將大大增長(zhǎng),所以培養(yǎng)應(yīng)用型人才勢(shì)在必行。
食品工程原理是以高等數(shù)學(xué) 、物理學(xué)、物理化學(xué)等為先修課程,研究和介紹食品工業(yè)傳遞過程與主要單元操作的基本原理及內(nèi)在規(guī)律、常用設(shè)備及過程計(jì)算方法。該課程使學(xué)生掌握傳遞過程及單元操作的基本原理,學(xué)會(huì)運(yùn)用基本理論進(jìn)行食品生產(chǎn)中的工藝計(jì)算,進(jìn)行設(shè)備的選型配套計(jì)算等問題;培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用技術(shù)手段,分析解決工程設(shè)計(jì)及生產(chǎn)操作中各類實(shí)際問題的能力[2]。
因此,在食品工程原理教學(xué)過程中,如何將理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決食品生產(chǎn)中各種工程實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì),是食品專業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的一個(gè)重要任務(wù)。
1.教學(xué)內(nèi)容強(qiáng)化“應(yīng)用”意識(shí)
食品工程原理教學(xué)內(nèi)容變化跨度大,有食品加工過程的原理和食品在加工過程中的變化,其內(nèi)容多來(lái)自于工程實(shí)踐,應(yīng)用性特征非常明顯。所以在教學(xué)過程中,要把單元操作基礎(chǔ)理論知識(shí)和食品生產(chǎn)實(shí)例結(jié)合起來(lái)。
例如,在講授重力沉降內(nèi)容——影響沉降速度的因素(以層流區(qū)沉降速度為例),可聯(lián)系食品生產(chǎn)實(shí)際,(1)顆粒直徑dp的影響: 由公式可知沉降速度正比于顆粒直徑的平方,在飲用水凈化處理過程中,使用的絮凝劑可有效地對(duì)水中游離離子、重金屬和懸浮物等有害物質(zhì)吸附絮凝,從而達(dá)到快速凈化飲用水的效果;生產(chǎn)帶肉果汁飲料時(shí)必須進(jìn)行均質(zhì)單元操作,通過均質(zhì),使果肉超微粉碎,粒度變小,果肉沉降速度降低,從而使飲料不易分層。(2)連續(xù)相的粘度?滋:由公式可知,沉降速度反比于粘度,棗飲料加工過程中,添加果膠酶,使棗汁粘度降低,沉降速度增大,易于澄清并且提高出汁率。飲料制作過程添加增稠劑使流體粘度變大,沉降速度降低,使產(chǎn)品不易出現(xiàn)分層現(xiàn)象,保持產(chǎn)品品質(zhì)均一。
通過強(qiáng)化教學(xué)內(nèi)容的“應(yīng)用”意識(shí),學(xué)生不但掌握本課程基本理論知識(shí),并且對(duì)于食品加工過程有了根本的認(rèn)識(shí),從而認(rèn)識(shí)本課程的重要性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣。
2.靈活運(yùn)用教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力
在教學(xué)中,針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容和特點(diǎn),靈活運(yùn)用教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 ,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性 、主體性,以及解決食品生產(chǎn)中的工程實(shí)際問題等能力。
2.1 采用問題啟發(fā)式教學(xué)[3-4]
啟發(fā)式教學(xué)是在課堂上啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考,做到融會(huì)貫通,舉一反三,逐步形成講清總體思路和整體輪廓,闡明基本概念,指引學(xué)生自導(dǎo)公式,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考的教學(xué)方法。
食品工程原理課程比較抽象,學(xué)生學(xué)起來(lái)比較吃力。采用啟發(fā)式教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生把理論和實(shí)際的問題關(guān)聯(lián)起來(lái),避免填塞式教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生知其字而不會(huì)用,違背應(yīng)用型人才培養(yǎng)的宗旨。比如,在講熱傳導(dǎo)、對(duì)流傳熱和輻射傳熱時(shí),通過梨罐頭(學(xué)生同一學(xué)期學(xué)習(xí)果蔬工藝學(xué),并做此實(shí)驗(yàn)的)和教室里面暖氣片的散熱2 個(gè)現(xiàn)象為例,啟發(fā)學(xué)生自己思考這 2 種現(xiàn)象中各自涉及到了哪幾種傳熱方式。再比如講輸送機(jī)械時(shí),以 “人往高處走,水往低處流”開篇;緊接著提出:在食品工業(yè)生產(chǎn)中我們常需要把低位的液體(比如水、果汁、牛奶)送到高處,該怎么辦?從而引出輸送機(jī)械,通過啟發(fā)、思考提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深對(duì)理論知識(shí)的理解,并且逐步學(xué)會(huì)應(yīng)用理論知識(shí)分析實(shí)際問題。
因此,這種啟發(fā)討論式的教學(xué)方法,不僅能使學(xué)生注意力集中,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,課堂氣氛活躍,并且有利于學(xué)生主動(dòng)參與和促進(jìn)學(xué)生勤于思考,從而獲得良好的教學(xué)效果。
2.2 采用比較式教學(xué)方法[5]
教育家烏申斯基說(shuō)過:“比較是一切理解和思維的基礎(chǔ)”。 比較思維能力有別于一般的記憶能力,它與歸納、概括和分析等思維能力密切相關(guān)。第一層次的能力要求就是通過比較,找出異同點(diǎn);第二層次的能力要求就是通過比較,分析原因,逐步培養(yǎng)學(xué)生理性思考和觀察社會(huì)現(xiàn)象的能力和創(chuàng)新能力;第三層次的能力要求是在前兩個(gè)層次能力的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步深化認(rèn)識(shí),掌握現(xiàn)象的本質(zhì)特征,并總結(jié)出結(jié)論,體現(xiàn)了認(rèn)識(shí)上的“升華”。
本人在食品工程原理的教學(xué)過程中,對(duì)基礎(chǔ)概念如壓強(qiáng)與壓頭、氣蝕與氣縛、過濾速度與過濾速率、熱負(fù)荷與傳熱速率等進(jìn)行了對(duì)比式教學(xué)。對(duì)于這些概念學(xué)生往往抓不住其本質(zhì)特征,而且容易將這些相近的概念混淆。因此,采取對(duì)比的方式,將相關(guān)的概念或知識(shí)點(diǎn)整合到一起,引導(dǎo)學(xué)生篩選出重點(diǎn)和難點(diǎn)。使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)或相關(guān)知識(shí)逐漸形成了一個(gè)完整的體系。再比如學(xué)習(xí)了傳質(zhì)吸收和精餾以后,用表格對(duì)比分析2種傳質(zhì)單元操作的異同,用動(dòng)畫圖展示填料塔和精餾塔的內(nèi)部構(gòu)造異同;學(xué)習(xí)沉降后用表格對(duì)比分析重力沉降和離心沉降的異同;講述傳質(zhì)推動(dòng)力時(shí)采用圖對(duì)比分析對(duì)流傳熱溫度分布圖和傳質(zhì)推動(dòng)力分布圖。
總之把對(duì)比式的教學(xué)方法應(yīng)用到食品工程原理的教學(xué)過程中,能夠有效的提高教學(xué)的質(zhì)量與效率,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、自主性,從而達(dá)到教學(xué)的目的。
2.3案例教學(xué)法[6]
案例教學(xué)法是指改變常規(guī)教學(xué)中教師講授為主,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主的教學(xué)模式。該教學(xué)法通過案例所呈現(xiàn)的具體典型情境,引領(lǐng)學(xué)生對(duì)其中的疑難問題進(jìn)行思考、分析、判斷、決策 ,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維,提高解決問題的能力。
食品工程原理課程中的案例屬于實(shí)證型案例,來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)際,為實(shí)際問題尋求解決方案。例如,在講授流體力學(xué)章節(jié)內(nèi)容時(shí),以實(shí)際的流體輸送任務(wù)為案例,激發(fā)學(xué)生思考如何解決問題。例如:某自來(lái)水廠要將自來(lái)水以15m3/h的流量從水庫(kù)送至高位槽(通大氣),兩槽液面維持恒定,其間垂直距離為 10 m。所用管道為56 mm ×3mm ,長(zhǎng)度為 80 m ,其上裝有一個(gè)全開截止閥、一個(gè)半開閘閥和三個(gè)90℃標(biāo)準(zhǔn)彎頭。輸送管道的管壁粗糙度為 0.20mm ,黏度為 8 ×10-4 Pa·S,如果用離心泵進(jìn)行輸送,其軸功率為多少(已知泵的效率為 70%)? 如果將輸送管道內(nèi)徑變?yōu)樵瓉?lái)的2 倍,泵的軸功率將如何變化?把案例提前布置給學(xué)生,讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)相應(yīng)的知識(shí),并積極主動(dòng)思考,初步形成問題的解決方案,然后課堂上通過對(duì)學(xué)生的作答進(jìn)行總結(jié),引入相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。
在食品工程原理課程中實(shí)施案例教學(xué),將學(xué)生帶入特定事件的場(chǎng)景進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,提煉理論,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)。
總之要提高教學(xué)效率,培養(yǎng)應(yīng)用型人才,必須積極推進(jìn)教學(xué)方法和手段的改革,完善各種教學(xué)方法,使各種方法取長(zhǎng)補(bǔ)短,更好的發(fā)揮作用。
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