盛群刚 王建中 俞国胜 王晓楠
北京林业大学 北京 100083
食品机械与设备课程教学改革的探索与思考*
盛群刚 王建中 俞国胜 王晓楠
北京林业大学 北京 100083
从食品机械与设备教学内容的调整,组织结构的优化,教学方法的改革,教学手段的改进,实践教学的加强,能力培养的注重方面进行了探讨和总结,并对今后的改革提出了设想。
食品机械;教学改革;教学实践
食品机械与设备是我校食品科学与工程专业的重要专业课,在人才培养目标中起重要的作用,其内容主要是介绍在食品加工过程中各种机械设备的结构组成、主要部件特点、工作原理、性能参数及操作方法。目的是使学生获得必要的理论知识与实践技能,并具有一定的设备选型和设计改造的能力,为以后从事实际工作打下必要的基础。近年来,随着食品加工技术与食品生物技术的不断发展,新技术、新材料、新设备的不断涌现,以及近几年扩招后学生人数的增多,使原有的教学资源紧张,这些对食品机械与设备的教学提出了更高的要求。所以,作为任课教师必须努力改革原有的教学方法与手段,使之与时代同步,从而提高教学效果,培养优秀人才,笔者根据自己多年的教学经验就此问题进行分析与探讨。
1.改革课程体系,反映学科的发展
从食品科学与工程课程体系上看,目前各高校都满足整体性原则,都注重与有关课程关联性原则。其相关课程一般有机械制图、机械设计基础、食品工程原理、食品工艺学等,课程还遵循层次性原则,注重课程先开与后开,而课程的关联性与层次性和高校专业发展侧重点密切相关,有些高校安排在第七学期,在食品工程原理、食品工艺学等课程之后开设而获得较好的教学效果。我校考虑到食品工艺学等要通过食品机械与设备的操作才能完成指定的任务,且食品学科发展向营养与功能方向侧重,所以课程从第六学期移至第五学期,作为食品工艺学等课程的先修课程,取消了前修课程机械制图等,从而更加适应学科的发展,但给食品机械的教学工作增加了不少难度。
2.调整教学内容,适应形势发展
在教学内容上,注重其更新和扩展,对已过时的内容,在编写讲义与制作PPT时就坚决删除,并及时补充相关历史发展和动态,如删除磨浆机相关的内容,增加拿破仑与食品相关的小故事,增加各种干燥方法的对比分析与目前新干燥方法与设备的研究趋势,增加红外、X射线在食品机械方面的应用,增加新杀菌方法的研究,增加实验课课时比例,增加学生查询专利与新设备相关的实习等。从而培养学生的学习兴趣和创新意识。
由于取消了前修课程,学生普遍对设备图的理解存在较多困难,所以课程增加电工学和机械原理等方面的知识。如介绍单相电与三相电的区别,如何改变三相电机的转向,增加齿轮、带轮传动的特点,齿轮传动比的概念、轮系传动比的计算,凸轮的作用,四杆机构的作用,增加剖视图的概念,从而使学生对授课内容便于理解且掌握更加充分。
3.组织教学内容,合理篇章结构
教学内容注重逻辑性。对设备的讲解以生产工艺为主线,如以果汁饮料生产线使用到的设备为线,对其进行展开讲授时,注意各部分内容之间的内在联系,从而便于从上一部分内容自然过渡到下一部分内容,使学生思路清晰,易于掌握。
教学内容注重科学性。把基本的、重要的、困难的知识点讲述清楚,让学生掌握方法并能举一反三,其重点的讲述要简明扼要,易于掌握。如对汁渣分离原理、缝隙调整的方法、螺距的变化等在各种设备中的应用进行归纳总结,举一反三。
教学内容注重理论与实践的结合。使课堂讲授与实验内容在时间上尽量同步,从而解决上课设备较抽象而不易掌握其内容的难题。进行实践前要求学生对有关设备的内容进行复习,使理论与实践联系更紧密。
1.传授学习方法,便于知识记忆
理论知识的理解与教学思路要相一致,先了解设备的工作原理,然后思考与记忆主要组成部分,然后再考虑实现这一功能时主要部件应有的特点,从而构建合理知识框架结构。
进行课前与课后的复习,课间休息时用3分钟复习上次课的主要内容与本次课介绍设备的名称,课后一般要复习7~15分钟,记忆大框架与部件特点,理解所学设备在工艺路线中操作时对应的位置。
鼓励学生对课程内容不理解之处在课间与课刚结束时及时提问,如果时间不够,课后去办公室或找同学及时理解清楚,有问题决不拖延。
2.强化教学方法,激发学生兴趣
着力做好“开课”和“结课”。教师用渊博的知识、生动的实例,向同学们讲述食品机械在食品工业的地位,其广泛应用和发展前景,及在今后的学习、毕业设计及工作中的作用,用这种方式诱导学生学习食品机械与设备这门课的意向、愿望,激发学习的自觉性和积极性。上课前对上次课程内容进行提问,督促学生复习,下课前对课程内容进行简要归纳总结,使学生对本堂课知识点有总体的认识,并加强记忆。
采用启发式教学方法与互动教学方法。启发式教学要善于引导学生思考,要发挥教师在课堂教学中的主导作用,精心设计教学过程中不同阶段能够启发学生思考的问题,讲授设备的作用后让学生思考此设备应有哪些部件才能实现其功能,讲授完毕让学生思考与相关设备有哪些共同点与不同点,如讲螺旋式榨汁机时让学生与绞肉机进行对比分析。实行教学互动,教师和学生之间要有对话和交流,同时学生对教师提出的问题要有响应。要尊重学生在教学活动中的主体地位,学生对教师提出的问题,要积极地去思考和回答。在课后要了解学生学习课程状况,有没有理解清楚,顺便也可以了解一些学生学业、生活、今后的设想等其它一些内容。
3.多种教学手段,改善教学效果
传统的教学手段与现代教学手段相结合。对于教学内容中的计算与推导,如转速推导等,采用板书方式,引导学生思考,加深理解。对于其余内容采用多媒体课件进行演示,加深对基本概念的理解。
教学录像与动态模拟演示和现场实物讲解相结合。对于设备结构组成较复杂,用传统的教学手段较难表述清楚时,用交互式三维动画进行模拟表达,直观生动且易于理解,引导学生进行形象思维,可以获得其他方法无法取得的效果。对于实验室有的设备,进行现场实物讲解,使学生更直接地掌握课程内容,形成结构整体概念。
教学和自学与讨论结合。对于重点与难点,采用教与学相结合的方法。对于其他内容,要求学生通过查阅相关材料、做思考题等来完成,自学效果通过讨论、提问等方式予以检查。
食品机械与设备是一门实践性较强的课程。由于学生平时对各类食品机械接触较少,缺乏感性知识,使该课程的学习面临很大困难,通过实践教学,有利于学生对知识点的掌握,调动了学生的积极性,提高了学生的动手能力。根据本课程的特点及教学计划安排,实践教学主要有实验与实习两个环节。实验课主要在校内进行,主要是组织学生拆装与操作实验室的一些机械设备,实习在校内与校外同时进行,校内部分包括3个部分,分别是通过观看食品机械相关光盘了解各种食品机械;通过各食品机械相关网站了解食品机械行业状况及各种食品机械;通过对有关设备查询资料与观看说明书及讨论掌握实验时没有用到的设备。校外部分主要包括4个部分,分别是通过对食品加工机械厂的实习,使学生对食品机械有更深入地理解,同时对现有的食品机械行业有一定的了解,对食品机械设计方法有一定的了解;通过对可口可乐公司等大公司的实习,使学生对大公司的生产经营模式有一定的了解,同时对液体装料机、封罐机和包装机等有更深入的理解;通过参加食品机械相关展览,了解目前发展趋势及各种新型食品机械与设备,从而开扩视野;通过对相关设备或生产线的操作,掌握生产线相关设备的操作技能。通过以上实践教学,使学生能力得到了提高,教学质量得到加强。
今后的工作如下:第一是进一步完善课件内容,只要出现新型食品机械方面的设备,能加时尽量加入,完善食品机械相关研究与应用现状。第二是增加三维可交互动画的数量,使相关的设备都能体现。第三是进一步设法加强学生在实验室时的实验效果。第四是实习以参观与听取讲解为主朝动手为主方向发展。
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[2]李冲伟,李宏涛,张军,等.“食品机械与设备”三位一体教学方法的改革与实践[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2009,1
[3]周泉城,陈善峰,申勋宇,等.食品加工机械与设备教学改革的探索和实践[J].中国科教创新导刊,2009,7
Exploring and thinking of food processing machinery teaching
Sheng Qungang, Wang Jianzhong, Yu Guosheng, Wang Xiaonan
Beijing forestry university, Beijing, 100083, China
Teaching reforms on food processing machinery including adjustment of teaching content, optimization of organization structure, reform of teaching method, improvement of teaching aid, enhancement of practical teaching and emphasis on capacity development were discussed and summarized in this paper, and the reforms in future of this course were conceived.
food processing machinery; teaching reform; teaching practice
2010-03-19
盛群刚,硕士,讲师。
*本文获北京林业大学2009年教学改革研究项目立项资助。