应用型本科“食品机械与设备”课程课堂教学方法改革研究＊

弓玉红，田 晶，刘泽鑫

（吕梁学院生命科学系，山西 吕梁033001）

1 引言

吕梁学院是一所省属全日制普通高等学校，学校“十三五”规划中明确提出了建设特色鲜明的高水平应用型大学的目标。应用型本科高校与学术型不同，以适应社会需要为目标，重视学生应用能力的培养，主要培养综合素质高、应用能力强、能有效解决实际问题的专门人才。应用型本科人才的“应用性”不能只是继承性应用，而是要创造性应用[1]。在国民经济工业各门类中，食品工业是名副其实的第一大产业，是中国国民经济发展的重要支柱产业，而食品产业的发展离不开机械设备的支撑。随着科学技术的飞速进步，中国的食品机械与设备朝着复杂、成套、自控和机电一体化方向发展，现代化食品加工对生产和管理一线应用型人才的要求越来越高[2]。课程教学作为人才培养的根本环节，在教学改革与实践中需要融合学校、专业的定位与特色，这就对应用型本科高校的课程体系及教学方法提出了新的要求。“食品机械与设备”是食品科学与工程专业中的必修课程，是一门综合性、实践性很强的专业课程。教学的目的是使学生掌握各类食品加工机械设备的结构、原理与应用，为今后继续学习“食品工艺学”“食品工厂设计”等课程打下基础。为了适应应用型人才培养目标，解决目前教学中存在的问题，需要对该课程进行改革。

2 “食品机械与设备”课程教学中存在的问题

近年来，食品加工技术不断提高，工业化程度不断加大，新的食品加工设备层出不穷，这就对“食品机械与设备”课程的教学提出了新的要求。

在实际教学中，传统的教学过程中“教”和“学”都出现了一些问题。一是由于学生平时很少接触食品机械，缺乏感性认知。因此，在学习时感觉知识点非常抽象，很难理解，教学效果差。二是食品机械的种类非常多，即使功能相同的机械，在结构上和工作原理上也不尽相同。不同机械之间联系不紧密，知识点多，很难记忆。三是由于食品机械行业发展迅猛，日新月异的新技术、新成果也不可能及时地编入教科书中。如果教学内容完全来自教材，会导致教学内容过时，课堂教学与行业发展脱钩[3]。

基于教学中出现的上述问题，结合“食品机械与设备”课程特点，对其课堂教学方法进行改革研究，以提高教学效果及学生的实践能力，为学校实施的“课堂教学质量提升工程”及高水平应用型大学的建设贡献自己的力量。

3 “食品机械与设备”课程教学改革的具体措施

3.1 调整课程体系，优化教学内容

针对教学内容繁多、学时数少的问题，对讲课内容进行调整和精简。“食品机械与设备”课程主要的教学内容包括食品输送设备、食品清理与分级设备、食品分离设备、食品粉碎设备、食品清洗设备、食品均质与混合设备、食品成型设备、食品杀菌设备、食品干燥设备、食品浓缩设备、食品冷冻设备等。

对于绪论的内容，要重视对其的讲解和学习，通过绪论让学生了解食品机械行业的发展状况，国内外发展现状以及与国外先进水平的差距及新技术的应用。其次，要让学生掌握学习好本课程的学习方法。最后让学生用批判的眼光来看待本门课程，从内心深处感受到这门课程的重要性。然后在各章节选择有代表性的机械设备，结合生产实际，引起学生的学习兴趣，讲解其工作原理和结构的组成，使学生可以对这一类型设备的应用特性都有所了解。

3.2 改革教学方法手段，提高学生综合能力

3.2.1 应用多媒体辅助教学，让教学内容生动起来，提高学生学习兴趣

由于食品机械的运作是一个动态的过程，单纯使用板书进行理论讲解，学生很难在脑海中勾勒出完整的机械运动过程，也就无法理解机械的工作原理和结构组成，进而无法消化所学内容[4]。为改变学生对该课程知识缺乏感性认识这一问题，在实际教学中充分利用网络资源，搜集不同机械设备的图片、动画来展现，可以给学生更直观的印象。同时要注意多收集新设备的信息，对教材中落后的内容及时进行更新。还可以播放一些企业生产车间的相关视频，可以使学生们认识某一机械设备在工艺流程中所处的环节及作用，使学生有身临其境的感觉，还能加深学生对行业发展现状的了解。

3.2.2 以学生为主体，灵活使用多种教学方法

为提高学生学习的主动性，增加互动式、讨论式教学[5]。课堂互动不是简单地一问一答，更不是“是不是，对不对”这样的问题，也不一定要有明确唯一的答案[6]。课堂互动需要教师提出一些开放性的问题。如在食品杀菌设备的课堂教学中，让学生思考常用的杀菌方法有哪些，各需要什么样的设备，不同设备的工作原理和工作特点各是什么；在食品干燥设备的课堂教学中列举一些有代表性的干燥系统，让学生思考这些不同类型的干燥设备的优缺点及用途等；在互动中教师要及时作出总结，引导学生的思维方向，通过互动，可以激发学生的学习兴趣，锻炼学生的工程思维。

讨论式教学中，根据班级人数，将5～6 人分成一组，选择一些比较常见的食品加工工艺流程作为讨论题目，结合学过的知识，让学生课下查阅资料，根据题目要求设计生产线和配置设备，做成PPT 进行汇报，教师引导学生进行提问和讨论，并进行点评。在准备过程中，小组成员各有分工，有负责查阅文献的，有制作PPT 的，还有负责登台讲解的。在此过程中，可以充分发挥学生的个性及特长，提高动手能力，培养学生获取知识、运用知识的能力，大大增加学生对食品机械相关知识的巩固和兴趣。

在现在的社会里，机器人的使用范围越来越广泛，即使在很多的传统工业领域中人们也在努力使机器人代替人类工作，在食品工业中的情况也是如此。现代食品产业从罐装食品到冷藏食品，从烤制食品到糕点糖果、各类面食、佐餐酱和饮料，每一种食品都离不开生产链上的工业生产方法。目前，食品的生产都是按照大规模的标准化工业程序来完成。作为最先进自动化技术的典型代表，机器人的出现提供了完美的解决方案，使食品企业在保障生产与控制成本之间找到了良好的平衡点。因此在教学中，可以引入食品工业机器人相关的内容，作为拓展内容让学生学习，既可联系实际，又有一定的创新性和前瞻性。

3.2.3 强化实践教学，提高学生的综合素质

“食品机械与设备”是一门实践性很强的课程，单纯的课堂教学难以达到真正学习的目的。因此，要加强实践教学环节。教师在进行理论教学的同时，也要引导学生通过各种途径完成应用实践学习，包括看懂设备操作说明书、设备选择的注意事项及工厂的设备管理等实际应用知识。同时要充分利用实验室或实践基地的各种食品机械设备，学生可以通过拆卸、装配和操作这些设备，了解机械内部结构及传动系统等情况，以及设备安装的要求，使理论与实践相结合。本校引进了一套果蔬汁生产线，学生们在实验中可以自己操作，了解果蔬汁生产的整个流程，在此过程中，学生可以直观地看到如均质、脱氧、浓缩、包装和杀菌等很多相关的设备工作原理及其在整个工艺流程中所处的环节及作用。除此之外，学校与山西紫林醋业股份有限公司、太原六味斋实业有限公司、杭州顶益食品有限公司、南京喜之郎食品有限公司、山西双合成工贸有限公司、太原市可口可乐饮料有限公司等签订了实习基地建设协议，学生有8 周的实习时间，通过深入企业实习，也使学生对一些机械设备有更加深入和直观的认识和了解。

在国家倡导“以本为本”、回归本科教育的新时代下，以学校转型发展为契机，以培养应用型本科人才为目标，结合“食品机械与设备”课程的特点，调整了课程体系，优化了教学内容，改进了教学方法，强化了实践教学过程，这一系列改革措施在过去几年的教学中取得了良好的效果，激发了学生的学习兴趣，调动了学生学习的积极性，提升了学生的专业技能，达到了培养优秀食品专业人才的目的。