基于目標(biāo)問題導(dǎo)向的食品工程原理課程教學(xué)實踐與探討

邱松山 李金慧 姜翠翠 張玲 畢洪梅

*項目來源：廣東石油化工學(xué)院教研項目“基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的食品專業(yè)課程教學(xué)方式改革研究與實踐”（編號：JY2022

04）；廣東省質(zhì)量工程綜合類教研項目“基于OBE教育理念和科研平臺引導(dǎo)食品科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)與考核改革與實踐”（編號：214115）。

作者簡介：邱松山、畢洪梅，副教授；李金慧，廣東石油化工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院本科生在讀；姜翠翠，通信作者，高級實驗師；張玲，教授。

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2024.02.033

摘? 要? 為進(jìn)一步培養(yǎng)食品科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)生的實際動手能力和創(chuàng)新能力，探討了基于目標(biāo)問題導(dǎo)向的教師、教材、學(xué)生和實驗實踐等環(huán)節(jié)對食品工程原理課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)的影響，分析了食品工程原理課程教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要策略，主要包括優(yōu)化食品工程原理課程的教學(xué)模式，積極鼓勵學(xué)生參與課程教學(xué)與實驗實踐，實踐教學(xué)中逐步培養(yǎng)學(xué)生形成創(chuàng)新意識等。教學(xué)實踐表明，在食品工程原理課程教學(xué)中基于目標(biāo)問題導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，以項目驅(qū)動啟發(fā)學(xué)生的思維意識，切實提高了食品專業(yè)畢業(yè)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞? 食品工程原理；創(chuàng)新能力；實驗實踐

中圖分類號：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）02-0033-03

0? 引言

食品科學(xué)與工程專業(yè)是一個綜合應(yīng)用性較強(qiáng)的交叉學(xué)科專業(yè)，對于本專業(yè)的學(xué)生來說，需要在學(xué)習(xí)過程中不斷提升自己的創(chuàng)造、創(chuàng)新能力，逐漸形成創(chuàng)新思維，這將有利于畢業(yè)生在工作過程中提升工作效率，有利于提升畢業(yè)生的綜合素質(zhì)。食品工程原理課程是高校食品科學(xué)與工程專業(yè)比較重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要是以食品加工生產(chǎn)中的物理加工過程為背景，按其操作原理的性質(zhì)歸納成若干個“單元操作”，課程涉及大量的食品和化工等的生產(chǎn)實踐實例，在以往的食品工程原理課程理論教學(xué)和實驗實踐過程中，主要以教師課堂講授為主，教師在課堂上主要講清楚本課程的重點知識和難點內(nèi)容，課后督促學(xué)生做好總結(jié)和練習(xí)，一定程度上與創(chuàng)新教育聯(lián)系不夠緊密，造成食品工程原理教學(xué)中有關(guān)創(chuàng)新教學(xué)的內(nèi)容有所欠缺。大部分教師比較重視傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，學(xué)生偏重完成作業(yè)和相關(guān)資料的查閱等文字材料，到專業(yè)實驗室通過實驗實踐來解決實際問題的學(xué)生較少，導(dǎo)致在本課程的實驗教學(xué)過程中學(xué)生雖能夠按期完成實驗報告，但學(xué)生的實驗動手能力和創(chuàng)新意識并沒有得到鍛煉，甚至部分學(xué)生只會生搬硬套，不會舉一反三，嚴(yán)重缺乏創(chuàng)新能力，這些問題一定程度上阻礙了食品專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此，在課堂和實驗實踐過程中積極開展創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識引領(lǐng)，不斷探索課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)的途徑，基于目標(biāo)問題導(dǎo)向式教育理念引導(dǎo)本課程的教育教學(xué)，在潛移默化中切實培養(yǎng)本專業(yè)畢業(yè)生的實際動手能力和創(chuàng)新能力。

1? 食品工程原理課程教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新

能力的意義

創(chuàng)新是人類發(fā)展的永恒主題，在食品科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新能力有較為重要的實際意義，食品工程原理是本專業(yè)課程設(shè)置中一門直接關(guān)系培養(yǎng)創(chuàng)新人才、提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要課程。創(chuàng)新能力是食品專業(yè)大學(xué)生素質(zhì)教育的核心，在食品專業(yè)基礎(chǔ)課程中開展創(chuàng)新教育，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，是21世紀(jì)的迫切需求，也是讓食品行業(yè)立于不敗之地的基礎(chǔ)。食品工程原理課程的相關(guān)知識學(xué)得好壞直接決定著后續(xù)食品工廠機(jī)械與設(shè)備、食品工廠設(shè)計等專業(yè)課的掌握程度，也影響著本專業(yè)學(xué)生的教學(xué)、科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的過程中，要先夯實創(chuàng)新基礎(chǔ)，食品加工的相關(guān)基礎(chǔ)知識是創(chuàng)新的基礎(chǔ)。作為本專業(yè)的重要專業(yè)必修課程之一，食品工程原理課程應(yīng)根據(jù)現(xiàn)代教學(xué)和科研的要求，與時俱進(jìn)，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力打好基礎(chǔ)。在本課程的理論教學(xué)及實驗實踐過程中，學(xué)生應(yīng)在掌握本課程的傳動、傳熱和傳質(zhì)等相關(guān)知識的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)或創(chuàng)新研究，從而更好地理解和掌握相關(guān)理論知識，并通過進(jìn)一步的實踐，激發(fā)自身的創(chuàng)業(yè)和創(chuàng)新意識。教學(xué)過程中學(xué)生對本課程的理論和實驗實踐教學(xué)任務(wù)的完成程度直接影響著后續(xù)創(chuàng)新教育的培養(yǎng)，也為下一階段培養(yǎng)和鍛煉本專業(yè)學(xué)生的實際動手能力和創(chuàng)新解決實際問題的能力奠定了基礎(chǔ)。

2? 影響食品工程原理課程創(chuàng)新能力培養(yǎng)的

因素

2.1? 教師教學(xué)創(chuàng)新意識

食品工程原理課程傳統(tǒng)教學(xué)過程中，教師一直扮演著知識傳授者的角色，部分教師的創(chuàng)新教學(xué)意識較欠缺，課堂教學(xué)呈單向的知識灌輸，一定程度上忽略了對學(xué)生創(chuàng)新意識的引導(dǎo)。而學(xué)生單純依賴教師的講授，主動性不強(qiáng)，有效的交流和互動環(huán)節(jié)較為缺乏。針對此類問題，教師應(yīng)充分結(jié)合目標(biāo)問題導(dǎo)向式和案例式的教學(xué)理念，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，以學(xué)生為主體，在實際教學(xué)中對學(xué)生施以引領(lǐng)，積極鼓勵學(xué)生去認(rèn)識、掌握食品工程原理中各種單元操作的原理、規(guī)律和方法等內(nèi)容，進(jìn)而提出問題、解決新問題并歸納總結(jié)，有意識地鍛煉創(chuàng)新意識[1]。為了深入地在本課程中推行創(chuàng)新意識教學(xué)改革，教師首先應(yīng)具備創(chuàng)新意識，在實際教學(xué)中樹立創(chuàng)新教學(xué)的理念。

2.2? 教材相關(guān)內(nèi)容

食品工程原理課程因缺乏有創(chuàng)新特色的教材指導(dǎo)，上課的內(nèi)容相對枯燥單一，市面上該課程的教材中列舉的食品工廠和生活中里常見的相關(guān)深加工的實例偏少，學(xué)生在課堂學(xué)到的三傳理論、計算公式與食品加工聯(lián)系不夠緊密，這些均導(dǎo)致該課程的教學(xué)內(nèi)容沒有新意，不能激起大學(xué)生對本課程學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)生的創(chuàng)新能力得不到提高。針對此類問題教師可采取理論與實踐有機(jī)結(jié)合，常態(tài)化開展前沿講座等方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識[2]。比如，在干燥的單元操作學(xué)習(xí)中，可以分別結(jié)合大米、面粉及水果等不同物品的特點進(jìn)行講解，對貯藏保鮮中的水分活度、微生物生存環(huán)境等進(jìn)行案例式啟發(fā)教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.3? 食品工程原理課程中實驗實踐環(huán)節(jié)

傳統(tǒng)的食品工程原理課程實驗教學(xué)受實驗條件所限，教師講授的內(nèi)容偏多，學(xué)生實踐動手的機(jī)會偏少，存在課堂的理論教學(xué)與實驗結(jié)合不夠深入等問題。

針對此類問題，為提高食品專業(yè)學(xué)生參與實驗實踐課的學(xué)習(xí)興趣，教師可以在常規(guī)實驗實踐教學(xué)的前提下，結(jié)合目標(biāo)問題導(dǎo)向式授課方式，針對一些比較難的知識點，講解前先將案例發(fā)給學(xué)生，提前進(jìn)行預(yù)習(xí)，針對性地設(shè)計出基礎(chǔ)、重點、難點、實踐及拓展五類教學(xué)問題，以教學(xué)問題來組織教學(xué)，多給學(xué)生創(chuàng)造機(jī)會進(jìn)行實驗實踐操作，引導(dǎo)幫助學(xué)生成長。例如，在傳熱單元教學(xué)中，先明確五類問題，課后再結(jié)合鍋爐傳熱實際講授強(qiáng)化傳熱的認(rèn)識，針對以事件為核心的傳熱效率重點問題，設(shè)計涉及傳熱過程的實踐教學(xué)，結(jié)合實際為每一個問題設(shè)計一個處理流程，依次講解傳熱過程是怎樣改變系統(tǒng)的。通過這種案例式的學(xué)習(xí)，逐步實現(xiàn)了由理論教學(xué)向?qū)嵺`教學(xué)的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3? 食品工程原理課程教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)

的策略

3.1? 優(yōu)化食品工程原理課程的教學(xué)模式

創(chuàng)新通常是一個量變到質(zhì)變的過程，創(chuàng)新也需要基礎(chǔ)的知識積累，因此，教師在講授不同單元操作的重點章節(jié)時，首先，要以創(chuàng)新的理念來提升教學(xué)活動的針對性。其次，在教學(xué)中教師要充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，基于目標(biāo)問題導(dǎo)向式理念在該課程的構(gòu)思、設(shè)計、開發(fā)等方面進(jìn)行改革與實踐，通過思維導(dǎo)圖、翻轉(zhuǎn)課堂、慕課、雨課堂、問題式教學(xué)等方式，引導(dǎo)學(xué)生自主探究相關(guān)理論的發(fā)生過程，根據(jù)不同的實際需要或新的工作環(huán)境，對原有的食品加工中的單元操作不斷進(jìn)行調(diào)試和革新，使學(xué)生學(xué)會解決實驗實踐課程中的實際問題，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

3.2? 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識

在食品工程原理課程的教學(xué)過程中，基于目標(biāo)問題導(dǎo)向式理念逐步建立開放式、自助式教學(xué)方式，避免學(xué)生在應(yīng)試壓力下，對傳熱、傳動和傳質(zhì)的“三傳理論”的主要原理、主要結(jié)論、主要公式的掌握變成簡單的條文背誦、照搬套用，要對現(xiàn)有結(jié)論進(jìn)行思考、推理、創(chuàng)新，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。教學(xué)時教師可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)造不同單元操作的思維導(dǎo)圖，學(xué)會聯(lián)想，舉一反三，將相關(guān)聯(lián)的知識點聯(lián)想在一起，幫助學(xué)生培養(yǎng)自己的創(chuàng)造、創(chuàng)新能力，在專業(yè)學(xué)習(xí)與社會實踐中應(yīng)自覺培養(yǎng)創(chuàng)新型思維，勤于思考，勇于創(chuàng)新，同時結(jié)合師生互動、目標(biāo)問題進(jìn)行交流，通過發(fā)散、聯(lián)想、綜合等途徑逐步拓展形成創(chuàng)新意識，將專業(yè)理論知識點與科研內(nèi)容的實踐進(jìn)行融合，切實鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[3]。

3.3? 積極鼓勵學(xué)生參與課程教學(xué)與實驗實踐

食品工程原理課程是在化工原理的基礎(chǔ)上發(fā)展和逐步深化形成的，具有較為明顯的食品領(lǐng)域特色的工程技術(shù)特征，本課程以先基礎(chǔ)后應(yīng)用為主線，學(xué)生只有在對“三傳理論”及涉及的計算及應(yīng)用知識熟練掌握的基礎(chǔ)上，才能進(jìn)一步提高創(chuàng)新能力。教師可以結(jié)合相關(guān)科研項目的實際研發(fā)過程，鼓勵學(xué)生多參加一些專業(yè)比賽，學(xué)生在比賽中學(xué)習(xí)到很多相關(guān)知識，有時還會啟發(fā)學(xué)生思考一些關(guān)聯(lián)項目。以任務(wù)驅(qū)動教學(xué)設(shè)計、模塊化實驗項目，以項目驅(qū)動來啟發(fā)學(xué)生思維意識?？萍几傎愂桥囵B(yǎng)食品專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新與實踐能力的重要形式與延伸，鼓勵、選拔優(yōu)秀學(xué)生積極參與各種科技競賽，展現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新水平，并起到帶動和示范效應(yīng)，課程的實踐教學(xué)也可以與食品行業(yè)的科研項目有機(jī)結(jié)合，將學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計和科技創(chuàng)新活動與教師的科研項目緊密結(jié)合，注重教學(xué)與科研相互促進(jìn)，相互提高?？傊椖框?qū)動啟發(fā)學(xué)生思維意識的實踐教學(xué)可以使一大批學(xué)生的科技創(chuàng)新能力得到快速提升，創(chuàng)新意識得到了顯著提高[4]。此外，教師或?qū)W校積極引導(dǎo)學(xué)生參與各類科研競賽、創(chuàng)業(yè)項目等，為學(xué)生提供更多的實踐機(jī)會，讓他們在完成競賽或項目的過程中，逐步提高自身的專業(yè)能力，同時鼓勵學(xué)生積極進(jìn)行創(chuàng)新，切實培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。

4? 結(jié)束語

食品工程原理課程在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維等方面具有較為重要的地位，基于目標(biāo)問題導(dǎo)向式教育理念引導(dǎo)本課程的教學(xué)逐步突破傳統(tǒng)的教育方式，以項目驅(qū)動啟發(fā)本專業(yè)學(xué)生的思維意識，建立開放式、自助式教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生積極參與教學(xué)，把實踐教學(xué)與科技競賽、科研項目、創(chuàng)業(yè)項目等有機(jī)結(jié)合，顯著提高了畢業(yè)生的實踐動手能力與創(chuàng)新能力。

5? 參考文獻(xiàn)

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