“食品机械与设备”课程教学模式改革探讨

王永辉，郭卫芸，高雪丽，李光辉

（许昌学院 食品与药学院，河南 许昌 461000）

“食品机械与设备”是食品科学与工程专业的核心课程之一。课程主要学习通用型食品机械设备的基本工作原理、基本结构、性能特点、选型及操作要点，其宗旨在于培养食品科学与工程专业学生的工程素质。“食品机械与设备”课程的学习内容抽象、枯燥，难以理解，学生需要具有很强的空间想象力与实践基础[1]。然而，对于在校学习阶段的学生而言，因其未接触实际生产，对食品工厂的机械与设备缺乏感性认识，大多数学生感觉该课程内容过于抽象，学习困难。当前，学生对该课程的学习兴趣普遍不高，教学效果差，教师教学难以达到教学要求。结合当前教学实践中存在的问题，提出从教学内容、课程设计、教学方法等多方面进行改革探索，旨在解决该课程在教学中的问题，从而实现教学质量的提升和教学目标的达成。

1 课程教学实践中存在的突出问题

1.1 机械基础知识缺乏

“食品机械与设备”课程的学习需要学生具有一定的识图能力，学生要能够根据机械的结构图想象出设备的轮廓及设备各个部件的形状。因此，该课程的学习需要“机械制图”“机械设计基础”“CAD制图”等一些机械基础课程的学习。由于很多学生对于这些课程的重视度不够，造成机械基础知识的掌握不够牢固，进而造成后续的“食品机械与设备”课程的学习困难。

1.2 教学模式单一

传统的讲授法教学是教师通过口头语言向学生描绘情境、叙述事实、解释概念、论证原理和阐明规律的教学方法，包括讲述、讲解、讲读和讲演等具体方式。食品机械种类繁多、结构复杂，仅以传统的讲授法很难使学生深入了解和掌握食品机械的基本结构和原理。此外，由于实践教学的缺乏，学生在食品机械与设备方面的实践能力和工程素养相当薄弱和不足。

1.3 教学内容与实际生产过程脱节

当前，很多教材是依单元操作为主线进行的教材编写。实践中教师往往是根据教材的知识结构来制定教学大纲。这种模式造成各个章节前后缺乏连贯性，系统性不强，给学生的学习带来很大难度。由于这种知识结构同具体的食品的加工过程是脱节的，从而不利于学生实践能力的培养，对于学生今后的工作也带来较大影响。此外，现代新型食品机械趋于智能化、网络化、生产效率高效化。食品加工设备制造行业日新月异的发展决定了“食品机械与设备”课程的教学要与时俱进，教材本身具有滞后性的特点，不能反映食品机械设备发展的最新动态[2]。而国内“食品机械与设备”相关教材的出版更新速度相对较慢，内容无法涵盖所有类型的设备，更不能反映飞速发展的科学技术现状，这在很大程度上造成教学内容同实践的脱节[3]。

1.4 课程考核方式缺乏针对性

传统的考核方式过多地侧重于期末考试成绩。这种“终结式”的考核相对应的教学方法往往是知识传授型的，课堂上学生参与和互动不多，学生的学习积极性和主观能动性没有得到很好的发挥，不利于健康学风的建设，也不利于学生创新能力和批判性思维的培养[4]。以许昌学院为例，在课程改革前，“食品机械与设备”的期末考试成绩占到期末总评成绩的70%，平时成绩占30%。平时成绩由考勤、课堂表现及作业成绩构成。实践经验表明，学生的平时成绩通常差别不大，期末总评成绩的提高只能通过最后的期末考试。

“食品机械与设备”是一门实践行较强的课程，通过期末考试往往只能考核学生对于部分知识的记忆及理解能力，而对于更高层级的创新及表达能力则不能有效考核。这种考核模式造成很多学生平时不注重思考，而是在考前突击学习，考完后又全部忘记。因此，“终结式”课程考核方式直接影响了教学质量，对于学生能力的培养是十分不利的。必须针对于该课程的特点，建立侧重于创新能力培养的课程考核方式。

2 课程教学改革举措

2.1 基于实际生产过程，优化课程内容及知识体系

课程的学习内容较多，包括清理分选、输送、粉碎、混合及均质、分离、浓缩、干燥、杀菌及冷冻等各种食品机械。而该课程的课时通常比较有限，以许昌学院为例，“食品机械与设备”的理论学时为32个，在有限的课时内难以将以上所有知识点放到课堂上进行学习。因此，对于教学大纲的优化变得尤其重要，在教学过程中应结合自身的特点，对该课程的教学内容应有所侧重点。在教学内容的设置上不宜贪多求全。在刚接触该课程时，曾试图将所有知识点都放到课堂上进行学习，结果造成每个学时的教学内容过多。为了完成既定的教学内容，只能进行传统的讲述式教学模式。学生在学习过程中难以抓住学习重点，并且明显缺乏学习的兴趣。另外，在教材的选用上应尽量选用以典型食品加工过程（如面粉、饮料、饼干及奶粉等）为主线编写的食品机械教材。同样，在教学过程中也应以具体的食品加工过程来学习食品机械，增强理论学习同实际生产过程的联系。

2.2 教学模式的转变

在对课程内容优化后可以在有限的时间内尝试采用多种教学模式，以改善课程的教学效果。随着我国教学改革的不断深入，教育教学的方式及手段层出不穷，已经有很多教师探索新的教学方法在课程中的应用，如案例法教学、翻转课堂、讨论式教学模式等。通过融入案例教学法，能够强化学生对课堂教学知识的运用和掌握，减小理论教学与工程实践之间的距离[5]。翻转课堂的应用不仅有助于实现学生的个性化学习和因材施教，还能够有利于提高学生的综合素质[6]。讨论式教学方式方法可以有效地提升学生课堂上的活跃度，使得学生对课程进行学习的积极性被有效激发出来，促使师生共同进步和成长，以达到提升课堂教学质量的目的[7]。在传统教学的基础上结合这些新式的教学手段，不仅仅是对以往教学成果的有效继承，也是充分顺应时代发展潮流的体现。

当前，“食品机械与设备”课程组在传统教学方法的基础上引入了拼图教学法（The Jigsaw Method）。通过将学生分成若干个学习小组，每组4个学生。每个小组成员分别拿到一个任务，然后各个小组中拿到相同任务的学生再形成一个新的小组作为“专家组”，学习结束后各个学生再回到原来的学习小组进行“教”与“学”的任务。最后，由通过对学习内容的考核来确定学生学习的效果。这种合作式学习过程，每个学生既是“教师”又是“学生”。作为“教师”具有把知识传授给同组“学生”的任务，所以学生学习的积极性明显提高。另外，“教师”也很容易受到“学生”的质疑，这又进一步强化了知识的学习。通过采用这种教学模式，学生的课堂参与度显著增强，课堂的活跃度明显增强。

2.3 充分利用互联网视频资源

恰当运用视频动画技术能更好地突出教学重点和突破教学难点，使抽象呆板的机械直观化、动态化，缩短了客观实物与学生之间的距离，有效提高教学质量和效率[8]。搜集了近几年的国内外相关的食品机械视频资料近100个。这些视频资料（尤其是来自于国外一些知名的食品机械装备加工企业）能够生动形象地反映出机械设备的结构组成、相互关系及工作原理与过程。通过借助这些视频资源，学生在掌握机械设备相关知识的同时，也能够促进学生对于食品机械加工企业及行业的了解，开阔学生的视野。此外，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编入教科书中。因此，该课程的任课教师平时要注意一些新的食品加工设备，作为课堂教学内容的补充，进一步丰富学生的视野。

2.4 注重过程性考核

过程性考核，作为一种较为全面、客观、科学的教学评估方法，可以激活学生学习的主观能动性，让学生提交个性化的考核作品，在国外已经被广泛应用于本科生、研究生的教学评估与考核[4]。近年来，国内高校也已经逐渐意识到了过程性考核的重要性，并且先后启动了过程性考核试点工作。对于应用型本科院校而言，在课程教学中使用过程性考核对于应用型人才培养有着积极的作用[9]。

当前，许昌学院的“食品机械与设备”课程已大幅度提高了过程性考核所占的比例，从之前的40%提高到了60%，并且这一比例还将进一步提高。在具体的考核项目上更为丰富，包括考勤、课程表现、课程作业、期中考试及课程实验。其中，课程作业分为设计型的分组作业及考查具体知识点的小作业；而期中考试则采用了分组式的开卷考试的方式，学生在考试过程中可以在小组内进行讨论，最后试卷的成绩由小组成员共享。另外，课程组还结合学校的具体情况，开展了实验教学，并将其作为一项重要的考核内容。与传统的“终结式”考核方式相比，过程性考核的实施促进了参与课程教学的积极性，培养了学生的思考能力和动手能力。

3 结语

“食品机械与设备”作为食品工程专业的一门重要专业课程，其教学质量改善对于培养目标的达成具有重要的支撑作用。针对当前教学实践中的突出问题，通过优化课程内容与知识体系，转变教学模式、完善视频教学资源及改善考核方式能够有效调动学生在课堂上的参与度，提高学习的积极性，从而增强课程教学质量的提升。课程改革是一个系统工程，过程涉及到方方面面，需要课程组每个成员的积极努力才能顺利进行。另外，课程改革并非一蹴而就，需要不断改进和完善。