《食品机械与自动化控制》课程教学方法探析

李志刚

摘要根据课程特征,结合学生的特点,对《食品机械与自动化控制》课程的教学方法进行了探讨,以提高教学质量和教学效果。

关键词 《食品机械与自动化控制》课程;教学方法;教学效果

中图分类号G642.41文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)19-0346-02

《食品机械与自动化控制》是山西农业大学食品科学与工程专业的一门专业必修课,其任务是使学生了解并掌握食品工业常用机械与设备的类型、结构、工作原理及自动化控制等方面的知识,培养学生具备一定的设备操作控制、设备选型及生产线规划设计能力,为以后从事实际工作打下坚实的基础。《食品机械与自动化控制》是一门实践性和应用性很强的课程,其内容具有涉及面广、知识抽象、空间想象力要求高等特点,学习时需具备一定的机械基础知识和电学知识。这对于侧重食品生产工艺学习、对机械设备缺乏感性认识的食品科学与工程专业的学生来说相当有难度。为了更好地实现教学目的,提高教学质量和效果,笔者对该课程的教学方法进行了探索和实践,取得了一定效果,现将其介绍如下,供同行们探讨。

1明确课程的重要性,激发学生的学习动机

学习动机是学习活动得以发动、维持、完成的重要条件,并由此影响学习效果。学习动机强的学生,必然在学习活动中表现出较高的学习积极性,他们在学习中能专心致志,具有深厚持久的学习热情,遇到困难时有顽强的自制力和坚强的毅力。为此,在讲绪论时就要让学生明白《食品机械与自动化控制》课程的重要性,激发他们的学习动机。通过讲解食品机械与设备是食品工业化生产的重要保障,食品机械的现代化程度是衡量一个国家食品工业发展水平的重要标志等内容,让学生意识到现代食品工业与食品机械设备是息息相关的,掌握食品机械与设备的相关知识是一个食品从业人员不可或缺的。另外,通过介绍课程性质,课程具有课时长、学分高的特点,学好该课程是学好食品工艺学的基础等,让学生明白课程的重要性,确立学习目标,以此来调动学习的积极性,以求达到较好的教学效果。

2强化外围知识的学习,降低课程学习难度

《食品机械与自动化控制》课程的教学难点之一是部分学生空间想象力差,看不懂设备结构图,想象不到设备的空间立体结构及工作过程,究其原因主要是外围知识比较薄弱。《食品机械与自动化控制》课程的前导课程有《食品工程原理》、《机械设计基础》、《机械制图》、《电工电子学基础》等。前导课程学的好与坏将直接影响《食品机械与自动化控制》课程的学习效果。因此,在课程的开始阶段抽出部分课时专用于强化必要的外围知识,以巩固和提高学生的空间想象力,使其具备一定的识图能力,为课程的学习奠定基础;在教学过程中要随时穿插回顾相关基础知识,为所讲知识做铺垫,以增强学生的理解能力,降低学习难度。通过实践,效果颇佳。

3密切联系生活实例,增加知识的趣味性

兴趣是最好的老师。教学过程中恰当引用生活实例,可以增加知识的趣味性,很好地激发学生的学习兴趣。如讲胶体磨时,可以从农家用的小型石磨出发,逐步引导学生弄清胶体磨的结构和原理,既贴近生活又通俗易懂;再如讲压模成型设备时,通过学生们爱吃的饼干来激起学习兴趣,促使他们很想弄明白饼干的成型机理等。这样不仅消除了《食品机械与自动化控制》课程因内容多、内容抽象而产生的枯燥感,而且使课程富有生动性和趣味性,极大地调动了学生的积极性。

4恰当运用多媒体技术,有效提高教学效果

4.1科学制作多媒体课件

多媒体课件是教师教学经验、教学方法的综合以及教学内容的浓缩。在设计制作多媒体课件时要注意以下几个问题。一是多媒体课件绝不是教材的翻版,也不是传统黑板的替代品。在制作课件时,要以学生为本,根据教学目标,认真钻研教材,广泛查阅资料,精心归纳总结,把自己的教学思路通过多媒体课件恰如其分地表现出来。二是课件要突出重点,服务难点,选材恰当,措辞精炼,避免出现冗长的文本。要合理控制信息量,避免产生因信息量过大而导致的学生跟不上及视觉疲劳等问题。三是利用常用的图像处理、动画制作等软件来辅助开发课件。如利用Auto CAD软件制作设备的结构分解图、用Flash软件制作设备的动画仿真图等,可以生动形象地反映出机械设备结构组成及工作过程,帮助学生理解所学知识,同时也丰富了课件内容。

4.2充分利用多媒体技术,突破教学重点难点

《食品机械与自动化控制》课程的内容包含大量机械与设备的结构图及工作原理图,涉及空间立体结构和运动的内容较多,这对于机械基础薄弱的食品专业的学生来说无疑是一个难点,也是影响教学效果的关键所在。传统的教学方法是结合课本上的图文,借助挂图、投影胶片等,采用形象的语言来描述讲解。但对于设备的立体结构、机械的运动过程,有时用挂图和口头描述是很难传递和表达清楚的,这样会导致学生难以形成正确的空间结构及运动想象,有碍学生对所学内容的理解和掌握,有时会打击学生的学习自信心。多媒体技术的应用为这一问题的解决提供了新的途径。多媒体技术不仅可以引入机械与设备的实体照片、立体图、结构图,而且还可以演示仿真动画及生产录像等。这使得原本抽象难懂的知识变得直观化、形象化,不仅降低了理解难度,而且增加了知识的趣味性,更易于学生理解和掌握。如介绍螺杆泵时,螺杆和螺腔的结构及相对运动过程理解起来比较抽象,而且用图片和语言很难表达清楚,但是通过Flash动画则可以很直观、形象的演示出来,这是传统教学手段不能达到的。总之,充分利用多媒体技术,可为《食品机械与自动化控制》课程的教学提供很多新的手段和方法,为教学重点和难点的突破提供新的途径,可以有效地提高教学效果。

4.3恰当控制教学节奏,注重师生互动

多媒体技术的应用为教师节省下了大量的板书时间,从而可以讲授更多的内容,但要注意控制好教学节奏,避免出现因幻灯片切换太快而导致学生跟不上做笔记,致使学生产生急躁心理,精力不集中,影响教学效果。教学过程中,首先要培养学生学会做笔记,不要形成一心抄幻灯片内容,而忽视老师讲解的习惯;对于重点内容,要适当放慢速度,详细分析,合理停顿,留有足够的时间让学生消化吸收并做好笔记,切忌一味的追求速度,而事倍功半。

此外,要注重师生互动,防止教师成为单一的多媒体放映者和解说者。《食品机械与自动化控制》课程的多媒体教学中仍要遵循“以教师为主导,学生为主体”的原则,要随时注意学生的反应,随机调整教学节奏和讲授方法,通过提问、讨论等方式,增加师生互动。通过使用无线翻页激光笔遥控电脑,使教师摆脱鼠标操作,走到屏幕前,运用幽默的语言、形象的手势、丰富的表情以及真诚的眼神交流来吸引学生,达到传统教学与多媒体教学的充分结合,使多媒体技术真正成为课堂教学的辅助手段。

5做好实践教学,促进理论知识的理解和掌握

实践教学是《食品机械与自动化控制》课程的重要教学环节。做好实践教学可以使学生进一步加深理论知识的理解和掌握。本课程的实践教学主要包括以观察、操作实验室已有机械与设备为主的实验教学和组织学生参观生产一线的课程实习两大内容,实践证明效果良好。为了更好地发挥实践教学的作用,笔者在原有方法的基础上作了进一步的探索和实践,取得了较好的效果。一是整合闲置报废的机械备运行精度及组件密封等要求,教师一般不进行拆卸、解剖讲解,只是作整体结构的介绍和操作示范,内部结构往往看不到,这使得实验效果大打折扣。为此,充分利用现有条件,把各实验室闲置报废的机械与设备集中起来,专供学生拆卸、解剖、探求设备内部结构及运动过程使用。这样不仅有效利用了教学资源,而且丰富了实验内容。二是增加课程设计环节。在课程结束时安排学生根据所学知识设计一条食品生产线,内容包括画出工艺流程图、说明设备选型及单元操作要点等。通过课程设计不仅使学生进一步熟悉了所学知识,而且通过查阅相关资料也拓宽了知识,同时也培养了学生的生产线设计能力和机械设备的选型能力。

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