啟發(fā)式教學(xué)法在食品工程原理教學(xué)中的應(yīng)用研究

沈瑞敏 張家年 鄭妍

摘要 食品工程原理是食品科學(xué)與工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課題以應(yīng)用技術(shù)型高校為依托，以培養(yǎng)高素質(zhì)的現(xiàn)場工程師為目標(biāo)，結(jié)合課題組幾年教學(xué)改革的經(jīng)驗(yàn)，主要探討啟發(fā)式教學(xué)從激發(fā)學(xué)習(xí)興趣到聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用再延伸到工程應(yīng)用中解決實(shí)際問題3個(gè)不同階段的不同應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 啟發(fā)式教學(xué)；食品工程原理；教學(xué)改革

中圖分類號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）09-0332-01

食品工程原理是食品科學(xué)與工程專業(yè)重要的理論基礎(chǔ)課程，也是該學(xué)科中工程應(yīng)用類的主干課程[1]。近年來，隨著現(xiàn)代食品產(chǎn)業(yè)工業(yè)化的迅速發(fā)展，自動(dòng)化程度也越來越高。企業(yè)對食品專業(yè)人才的需求也更高。為此作為應(yīng)用技術(shù)型高校，本著培養(yǎng)實(shí)用型現(xiàn)場工程師的目標(biāo)[2]，來進(jìn)行食品工程原理理論課的教學(xué)。將啟發(fā)式教學(xué)手段作為本課程教學(xué)的一個(gè)重要措施，來培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題和創(chuàng)新生產(chǎn)的能力。為武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院“強(qiáng)基礎(chǔ)，重實(shí)踐，求創(chuàng)新”的人才培養(yǎng)模式注入新的活力[3]。

1 啟發(fā)式教學(xué)激起學(xué)生探索學(xué)習(xí)本課程的興趣

要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好一門課程，如何給學(xué)生介紹緒論顯得尤為重要。工程類課程相對比較抽象、枯燥，為了不讓學(xué)生望而怯步，在介紹本門課程的時(shí)候從美味甚至堪稱藝術(shù)的“食品”切入；針對很多食品專業(yè)學(xué)生現(xiàn)階段的困惑“我們的出路在哪里”“我們畢業(yè)了能做什么”“難道僅僅是烤烤面包、做做蛋糕”“那我們的競爭力又在哪里”，提出和學(xué)生自身發(fā)展息息相關(guān)的上述問題，進(jìn)而引導(dǎo)大家思考；這時(shí)，給予學(xué)生適當(dāng)?shù)奶崾荆好看稳ノ譅柆?、家樂福等大型超市，擺在收銀臺前最顯眼區(qū)域的是什么，有哪些家喻戶曉的世界級知名企業(yè)的產(chǎn)品，這時(shí)學(xué)生思維會活躍起來；趁興可以進(jìn)一步提出問題：為什么同樣是做食品，做一個(gè)廚師、糕點(diǎn)師和雀巢、統(tǒng)一等大企業(yè)帶來的高大尚的效應(yīng)完全不同，最后，再統(tǒng)一回答學(xué)生：原因是后者將美食工業(yè)化了，而如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)過程以及如何解決工業(yè)化過程中的生產(chǎn)問題就是食品工程原理課程要解決的內(nèi)容。這樣，層層遞進(jìn)的設(shè)置情景、提問、啟發(fā)，在讓學(xué)生明確本課程的學(xué)習(xí)目的同時(shí)也激起了學(xué)生探索問題的興趣，有利于后續(xù)更好地把握課程的知識脈絡(luò)。

另外，在每章的開始同樣可以用啟發(fā)式教學(xué)手段引導(dǎo)學(xué)生思考，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。比如：在講離心泵時(shí)，以名言“人往高處走，水往低處流”開篇；再提出問題：在食品工業(yè)生產(chǎn)中我們常需要把低位的液體送到高處、把低壓的液體送到高壓容器，該怎么辦？從而引出離心泵，通過啟發(fā)、思考提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 啟發(fā)式教學(xué)在理論聯(lián)系實(shí)際中的應(yīng)用

工程類課程比較抽象，邏輯思維稍差的學(xué)生，學(xué)起來比較吃力。在課堂上總是想辦法啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生自己把理論的概念和實(shí)際的問題關(guān)聯(lián)起來，避免填塞式教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生知其字而不會用，違背應(yīng)用型人才培養(yǎng)的宗旨。比如，在講傳熱的3種方式：熱傳導(dǎo)、熱對流和輻射傳熱時(shí)，從不要求學(xué)生背誦定義。而是通過荊州鍋盔的烘烤和鍋里燒開水2個(gè)日常生活中常見的現(xiàn)象為例，以定義為理論基礎(chǔ)，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。而課堂的教學(xué)效果是：學(xué)生自己參與了對感興趣的話題的問題分析，對理論理解得更為透徹。更重要的是這個(gè)知識在學(xué)生那里不再是死的，他們會應(yīng)用理論知識來分析實(shí)際問題了。

3 啟發(fā)式教學(xué)延伸至工程應(yīng)用

工程類課程，在學(xué)生看來難度最大的莫過于工程應(yīng)用了。如何應(yīng)用理論公式或經(jīng)驗(yàn)公式分析解決實(shí)際問題，在講當(dāng)量長度法求管路系統(tǒng)局部阻力的時(shí)候，問問學(xué)生：這些閥門、彎管看似都是小部件，那么它們產(chǎn)生的局部阻力可否忽略不計(jì)呢，這時(shí)會有2種意見，有認(rèn)為可以的也有認(rèn)為不行的。這時(shí)可引導(dǎo)學(xué)生自己嘗試應(yīng)用工程算圖查一查，一個(gè)1/4開的閘閥安裝在內(nèi)徑為40 mm（家用輸水管道大?。┑墓苈废到y(tǒng)中，其當(dāng)量長度是100 m左右，也就是說該閘閥所產(chǎn)生的局部阻力相當(dāng)于100 m的直管所產(chǎn)生的阻力。學(xué)生發(fā)現(xiàn)閥門的局部阻力大，不能隨便忽略不計(jì)。這個(gè)問題是學(xué)生在教師的引導(dǎo)下自己完成的，因此會理解得特別深刻。這時(shí)還可以擺出總阻力的計(jì)算公式，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生從節(jié)能降耗的角度出發(fā)，思考減少管路阻力的方法。這樣層層啟發(fā)，不僅熟悉了經(jīng)驗(yàn)算圖的運(yùn)用，還把理論公式應(yīng)用在工程實(shí)際問題中，讓學(xué)生感覺工程應(yīng)用也不是很難。這種啟發(fā)式教學(xué)比死記公式來得更有實(shí)際意義。

4 啟發(fā)式教學(xué)培養(yǎng)創(chuàng)新思維

作為未來的工程師，具有創(chuàng)新思維是不被時(shí)代淘汰的關(guān)鍵。在講換熱器時(shí)，把乳品工廠的一個(gè)難題拋給學(xué)生思考：同樣的菌種，同樣的工藝參數(shù)，為什么偶爾出現(xiàn)一批次的發(fā)酵產(chǎn)品不合格，這是一個(gè)綜合的課題，會涉及到食品化學(xué)、微生物學(xué)和食品工程原理等各方面的問題，也沒有標(biāo)準(zhǔn)的答案。開始，大部分學(xué)生會陷入沉思，然后有一些細(xì)小的聲音發(fā)出，這時(shí)會用獎(jiǎng)勵(lì)措施鼓勵(lì)學(xué)生談?wù)勛约旱目捶?，不管對錯(cuò)只要有想法就走出了創(chuàng)新的第一步。在鼓勵(lì)和啟發(fā)下，有同學(xué)從工程原理的角度出發(fā)提出了一些想法，如：可能是換熱器結(jié)垢導(dǎo)致滅菌不徹底，影響發(fā)酵；可能是CIP清洗系統(tǒng)清洗管道時(shí)沒洗干凈，造成雜菌污染。能夠提出問題已經(jīng)是向高素質(zhì)的現(xiàn)場工程師邁出了第一步，那么在工作中，再接著一個(gè)一個(gè)猜測地去嘗試解決、驗(yàn)證，最終總會找出問題的根源。那么教育目的也就達(dá)到了。

總之，食品工程原理的教學(xué)目的不是為了讓學(xué)生記幾個(gè)公式、背幾個(gè)概念定理，然后考試的時(shí)候拿到高分。而是要培養(yǎng)工程觀念、運(yùn)用公式和工程圖表的能力，進(jìn)而進(jìn)行選型配套設(shè)計(jì)和分析解決工程實(shí)際問題的能力。運(yùn)用合適的啟發(fā)式教學(xué)方式能夠起到事半功倍的效果[3-4]。

5 參考文獻(xiàn)

[1] 趙思明.食品工程原理[M].北京：科學(xué)出版社，2008：1.

[2] 朱開永，王長生.獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的探討[J].煤炭高等教育，2008，26（4）：51-52.

[3] 張家年.改革人才培養(yǎng)模式，為地方培養(yǎng)食品產(chǎn)業(yè)應(yīng)用型人才：以華中農(nóng)業(yè)大學(xué)楚天學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)為例[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（1）：312-314.

[4] 羅樹燦，李雁.淺談食品工程原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].現(xiàn)代食品科技，2006（3）：214-215.