探究式教学法在“食品工厂设计”教学中的应用

宋 丹，阴春燕，李玉彤，张 鑫

（宁波大学食品与药学学院，浙江宁波 315800）

在食品工程专业的课程体系中，“食品工厂设计”是一门以工艺设计为主要内容的多学科综合性课程，涉及到了食品工程、建筑、结构、经济和环境等专业，具有理论性、实践性、整体性和生态性等特点[1]。“食品工厂设计”课程的开设，是为了培养学生具备食品工厂设计的工程能力和工程素质，结合毕业实习和毕业设计，完成工程师的综合性基本训练。然而，随着我国食品工业的迅速发展，传统教学模式的弊端包括过分重视课堂教学、学生实践能力偏弱、忽视生态环境建设等不足逐渐显现。

经过长期实践探索，党的十八大以来，中国共产党相继做出从宏观层面把生态文明建设纳入到“五位一体”总体布局，提出绿色发展理念、构建人与自然和谐共生现代化格局，把“美丽”写入社会主义现代化强国目标等重大战略决策[2]。如今在城市乡镇、开发区工业园、河流湖泊沿岸，污染企业无处不在。因此，通过该课程的学习，培养学生结合国家倡导的环保政策，综合运用专业基础知识进行食品工厂初步设计极为紧迫。但是，当前高校普遍采取的僵硬教学模式对“食品工厂设计”的教学带来了不利影响。目前课程主要以教师讲授、学生被动接受为主，单纯的理论讲解难以激发学生的兴趣。所以，需要教师根据当前暴露出来的各种问题来采取有针对性、适应性的教学方法。

探究式教学法主要是指在教师指导下学生运用探究的方法进行学习，主动获取知识、主动探索、主动思考、发展能力的实践活动[3]。将该教学方法引入了“食品工厂设计”的教学中，给课堂教学带来了良好的教学氛围，同时调动学生的学习积极性，在课程教学中也更加突出了学生的主体作用，教学效果显著提升。

1 “食品工厂设计”教学中存在的问题

1.1 课程本身难度较大

课程的难度主要体现在这一个课程所涵盖的知识内容过于广泛。除了与食品专业有关的“食品工艺”“食品机械与设备”“食品技术原理”等专业课程之外，还需要学生掌握建筑学、环境学、经济学及相关法律法规的知识[4]。对于本科生而言，大学4年接触的大多是与专业相关的，类似该课程的多方面知识学习是从前没有接触过的。因此，仅仅通过一门课程掌握如此综合性的知识有一定的难度，包括课程设计中，要进行的工厂、车间、生产线CAD图纸的规范绘制，也是课程教学中的重点及难点。

1.2 教学方式过于陈旧

目前，“食品工厂设计”的教学方式依然采取老式的课堂教学模式。在有限的课时中，教师仅根据教材中的内容制作PPT，并在课堂中照本宣科地进行讲授。单纯的理论讲授很难激发学生对学科的兴趣，被动接受的知识往往无法被学生真正学以致用。因此，这种教学模式成效与教学目标相距甚远。在教学中往往只是停留在基础的理论知识层面，缺少工厂实例的具体分析，这将会导致学生实际上对食品工厂的建构并没有很直观的了解，对于工厂各部门的组成、各部分相互之间的关系也认知模糊，在未来的工厂设计阶段，这也会成为学生的阻碍。

2 探究式教学法在“食品工厂设计”教学中的应用策略

2.1 多媒体辅助教学

在课程教学部分，除了充分利用PPT课件、Auto CAD工程图等辅助工具共同探究学习过程之外，还将课程中较难懂的部分通过视频、动画等途径展示。这不仅丰富了课程的教学形式，还激发了学生的学习热情，有效提升课程教学效果。将工厂实际生产制成视频与学生课程设计有机地结合，清晰指导学生学习工厂厂址选择、车间平面布置等内容；在多媒体课件制作过程中，多插入图片、动画等带来直观视觉效果；在图纸设计部分，直接用Auto CAD直观做图，展示全厂平面图、生产车间平面布置图、工艺流程图等的绘制过程，研究如何能让学生更容易地接受新知识的传授；在一些工艺、设备工作过程和原理等比较抽象的部分，寻找类似Authorware的软件将其转换成动画演示给学生，研究如何栩栩如生地向学生展示理论设计的合理性。

2.2 加强案例教学

在理论教学部分加入案例分析，选择有代表性的案例作为知识点的有益补充，研究如何根据不同的食品工厂情况或是同一工厂在不同备选厂址建厂为案例进行探讨，在案例分享中渗透生态环保建设理念，课程结合思政教学，使学生了解我国与环保相关的大政方针，践行“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念，提高学生学习兴趣，使课堂教学更加开放、互动更加充分。通过指引学生对实际项目发表观点，启发学生思维，帮助学生加深理解。

2.3 理论与实践相结合

在准备课程设计时，组织学生到食品工厂进行参观实习，从而增强学生对工厂的直观认识。在食品工厂现场，邀请该厂生产部门的专业人员为学生讲解工厂的设计理念、工厂的选址、设计方法、工艺特点等详细指标，让学生体会到食品工厂设计的思路，以提高实践能力。

2.4 课外作业与课堂研讨相结合

探究如何根据课程特点和大纲要求，选择学生分组布置课外作业，结合每次课所讲内容，要求学生完成食品工厂建设的可行性研究报告书、食品工厂总平面布置图绘制等内容。在课堂上对每组进行讲解及集体点评、研讨，分析存在问题并提出建议，提高学生学习的参与度和积极性。

2.5 加强过程评价，完善课程设计的考核制度

研究在新的教学背景下如何正确处理好教师和学生的关系，将传统的课程教学模式，转变为以学生为主、教师为辅的教学方法。教师在教学中积极引导，使学生建立起学习信心，突出学生的主体地位。探索课程设计过程中具有的共性疑点、难点并进行集中讲解；设计过程中经验数据和公式的选取、设备的结构设计应遵循的国家标准和规范等，在启发为主的基础上指导学生自己完成，加强培养学生的独立思考及解决问题的能力[5]。

3 实施效果及分析

3.1 更好地掌握理论知识

在学生面对自己不擅长或者不熟悉的知识领域时，教师采用视频、动画的方式进行理论知识的讲授，一方面降低了学生对陌生模块的抵触心理；另一方面让学生更有效地吸收教学内容。除此之外，教师根据食品工业发展实际与教材的结合进行课堂任务的设置，学生主动进行探索，积极进行自主建构。这样，在提高学生理论知识水平的同时，也提高了学生灵活利用理论知识解决实际问题的能力。

3.2 学习积极性增强

对于这类难度较大且与生产实际密切相关的课程，一味地进行课堂理论知识的讲授，学生可能会出现一定的厌倦。在课程后期，组织学生到食品工厂进行实地参观。学生对工厂选址、车间设计及生产线有了更加直观、深入了解的同时，对“食品工厂设计”课程的认识也重新提升了一个高度。学生认识到课程学习仅仅停留在理论层面是不够的，学习积极性再次被调动起来。

3.3 培养解决问题的能力

在实施探究式教学法中，教师要积极引导学生进行思考，让学生在思考的过程中发现问题并解决问题，从而收获新的知识。因此，通过布置课外作业，让学生结合课堂内容分组进行课程设计是一个很好的方法。学生需要查阅各类文献，结合地方政策和社会实际，进行自主设计和内容撰写。同时，分组形式也能够培养学生的团队协作能力。

4 结语

食品工厂设计是食品工厂工业化生产推进的基础，也是我国食品工业健康发展的重要保证。当前，“食品工厂设计”课程教学中所存在的问题严重影响了授课效果，急需在教学过程中进行积极的改革与探索。教学中融入探究式学习法，将大大提升学生自主学习的积极性，改进教学效果，响应社会对食品科学与工程人才的需求，为相关行业培养合格的应用型人才。