“认知规律”在食品机械与设备课程学习中的应用

李文峰，张慧

[摘 要] 鉴于学生对食品机械与设备课程中工作原理和机械结构等知识掌握不牢固，难以形成较强实践能力等问题。借鉴心理学中认知规律，建议在本门课程教学中遵循教学规律，提升学生对食品机械与设备相关知识的内化与实践能力，从而帮助学生建立相关知识的学习方法，为食品科学相关专业培养创新型应用人才提

供支撑。

[关 键 词] 食品机械与设备；认知；知识内化

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）01-0105-01

一、前言

《食品机械与设备》是食品科学与工程相关专业极其重要的一门必修课，是学生掌握食品工业化大规模生产必须工具的重要课程[1]。《食品机械与设备》主要介绍食品输送、清洗、分选、粉碎、分离、混合、浓缩、干燥、杀菌、熟化、冷冻和包装等食品加工过程中所需机械的种类、结构、原理和特点等，旨在培养学生食品工程素养[2]。就本门课程的知识特点而言，其与实践结合非常紧密，特别是涉及食品机械内部结构的相关知识，仅利用教师语言描述或简单图片的展示难以清楚地传达知识要点。对当前缺乏机械结构直观感受经验的学生而言更是如此。认知心理学研究发现，陈述性知识的习得，需经过习得、巩固和应用三个阶段，但程序性知识要求学生先经历习得阶段，随后通过变式阶段而内化知识，此后才能驾驭这些知识并应用于实践，可见知识的内化是程序性知识习得的关键[3]。因此，要加强学生对食品机械与设备中程序性知识的习得，必须让学生内化相关内容，并通过进一步实践强化学习内容，从而实现真正意义上的知识掌握与创新。本文借鉴认知心理学相关规律讨论了食品机械与设备课程教学中知识习得的核心问题。

二、基于认知心理学的理论教学方法改革

各种食品加工机械的工作原理与食品工程原理课程的内容紧密相关，但这些内容相对难以理解，因此学生通常不易掌握，即使略微掌握也会因认知强化不足而失去。就这些知识的认知特点而言，无论是食品机械的工作原理，还是其蕴含的动量传递、质量传递和热量传递理论，都属于陈述性知识范畴。如若食品机械的工作原理相关知识掌握得不够牢固，则表明学生对这些理论知识没有浓厚的兴趣，难以在初次认知过程中打下认知烙印。同时也说明学生即使在首次学习中理解了相关内容，但随后并没有得到有效的巩固、强化，从而没有将短时记忆的知识要点通过重复强化或实践转化为长时记忆。从理论知识的认知规律而言，教师在传授食品机械工作原理知识时，应该从习得阶段就出“重拳”引起学生的注意，积极调动起学生对相关内容的认知兴趣，随后通过课后讨论、习题和工作原理动画观看等手段强化学生的学习，从而推动知识的内化过程。

三、基于认知规律改善学生对食品机械知识的内化能力

食品机械与设备课程内容涵盖了超过70种设备或装置，然而这些内容大体可以分为食品输送、粉碎、分离、浓缩、干燥、杀菌、加热、冷却以及包装设备，只要使学生了解每一类设备的基本工作原理和关键机构，就可以促进学生掌握这些食品设备，并自行拆组设备。机械工作原理和结构相关知识是典型的程序性知识，这类知识的掌握需经历习得、变式和支配共三个步骤[4]。程序性知识的第一学习阶段与陈述性知识的第一学习阶段类似，即新认知的接触与短时记忆并构建新意义[5]。在这一阶段，主要通过一些形象的图片、动画、声音和实物展示食品机械及其运行现象，教师应尽量避免纯文字教学。第二阶段主要是让陈述性知识转变为程序性知识，是理论知识向活动技能的转化阶段。此时应向学生提供足够的食品机械整机或零件，指导学生动手拆卸、组装、绘制和操作食品机械。第三阶段为应用技能成熟阶段，相关的理论规则已能被熟练地运用并内化。在这一阶段，应进一步加强学生的动手实践训练，从实践中寻找问题并解决问题，从而进一步内化大脑中储存的信息。

四、结语

食品机械与设备课程的终极学习目的是将理论知識应用于食品生产实践。借鉴心理学中认知规律，将相关知识内化后才能高效率地依据生产实践进行自由运用，在实践中发现问题时才能准确联系理论知识并解决问题。基于认知规律，应在食品机械与设备课程教学中增加学生教学实践的机会和比重，使教学手段多元化和教学技术先进化，提升学生对食品机械的学习兴趣，帮助学生建立相关知识的学习方法，为食品科学相关专业培养创新性应用人才提供支撑。

参考文献：

[1]张良，钱建亚.对《食品机械与设备》课程教学的思考[J].科技视界，2017（10）：89.

[2]谢勇，刘燕玉，李刚凤，等.基于工程能力培养的《食品机械与设备》课程教学改革[J].食品工业，2016（8）：244-247.

[3]宋茹，韦荣编，王阳光.“认知心理学”在食品工程原理课程知识内化中的应用[J].安徽农业科学，2013，41（31）.

[4]任洁.学习策略与程序性知识迁移关系的研究[J].应用心理学，1998（2）：22-27.

[5]杨玉东.陈述性知识与程序性知识的教学策略[J].天津师范大学学报（基础教育版），2010，11（3）：18-21.