《计算机在食品科学中的应用》教学改革研究

邱春江

摘 要： 计算机技术在食品工业中的应用越来越广泛，本文针对食品行业的计算机应用需求，对食品类专业《计算机在食品科学中的应用》课程进行了教学改革研究。首先介绍教学内容的设计和课程体系的构建，其次详细阐述在教学方法、教学手段和实践环节、教学考核方法等方面进行的探索。

关键词： 食品科学 计算机应用 教学改革

引言

以计算机技术为代表的信息技术已经广泛应用于食品生产自动化、食品企业信息化、食品工程辅助设计、食品研究数据处理、食品安全质量检测与追踪等食品行业的方方面面[1]。在食品工程中计算机辅助工程的广泛应用，可以提高产品设计、生产和测试过程的自动化水平，在未来食品工业的研究和生产实践中必然会越来越多地用到计算机。以食品信息处理能力为中心的信息素质是当代食品人才创新能力的基本要素，食品专业学生对食品信息接收、处理和利用转化能力强弱是衡量其将来能否更好地开展食品研究的重要标志，更是其将来终身学习能力和可持续创新能力强弱的决定性因素。

我院食品类专业培养目标是适应社会发展需求的应用型工程技术人才，这就要求计算机在食品科学与工程中的应用既能满足食品专业教学中应用技术的要求，又能满足食品信息教育要求，从而促进食品专业的创新和发展。然而，计算机在食品科学与工程中的应用属于交叉型课程，存在教材尚不够完善，教学内容广泛，难度较大的问题，导致学生在学习过程中有畏难情绪，影响学习效果。因此，有必要对该门课程的内容设置、教学方法、考核办法等方面进行改革和探索，强化教学效果。

1.教学内容设置

1.1课程体系构建

计算机在食品工程中的应用作为食品专业的一门课程，是以计算机科学和食品工程为基础的课程。目前该门课程选用的教材是赵思明主编的《食品科学与工程中的计算机应用》（化学工业出版社，2005.1），主要介绍使用MicrosoftExcel、SAS软件进行数据处理和用AutoCAD软件进行食品工程图纸的绘制的技巧和方法、Internet食品信息检索、食品加工过程的计算机模拟、工艺优化及优化软件进行食品工艺过程的参数优化等。

Excel通常被称为电子表格软件，它不仅具有一般电子表格软件所包含的数据处理、制表和图形功能，而且内装数学、财务、统计、工程等10类300多种函数，具有强大的智能计算机和数据处理功能，实用性强。特别适合于食品科学实践和生产过程控制的模拟。食品工业的每一过程都与计算机有密切联系，其中质量控制从头到尾都起重要作用，食品质量控制方法要求通过食品质量数据的搜集和数量统计分析，强化对食品生产过程的控制，所以质量控制可采用计算机进行数理数据的自动化处理，利用Excel等的数理图表功能绘出相应的质量控制图[2]。AutoCAD是目前世界上最流行的计算机辅助设计软件之一，计算机绘图的趋势要求奠定了AutoCAD在食品工程设计中的重要性和便捷性。在食品工程设计中能够减轻设计人员的劳动，缩短设计周期和提高设计质量。

食品研发过程中往往需要大量实验，首先需要针对实验的全过程认真考虑实验设计问题，实验设计是实验过程的依据，是实验数据处理的前提，一个周密而完善的实验设计，能合理安排各种实验因素，大大提高科研质量。本课程中，选取正交设计软件、均匀设计软件作为试验设计软件进行讲解。其次，如果能建立实验条件与结果间关系的数学模型，就可以节省时间、减少实验次数寻找出最佳化的组合。多元回归是比较好的建模方法，Excel，SAS，Origin及Design-Expert响应面分析软件均可使用；但是在多因子、非线性的条件下多元回归法并不适用，可考虑用计算机模拟人工智能则能有效地解决这一问题。

当今食品高新技术迅猛发展，竞争日趋白热化，而Internet上蕴藏着极为丰富的食品工业信息，且检索方式便捷，充分利用好这些资源，及时准确地获得所需信息，实现食品信息资源的网络化共享是十分有益且必要的。本课程中，以搜索引擎百度、google学术搜索作为讲解对象，同时讲解中国知网数据库等的使用方法。另外，适当安排部分常用软件的使用，如：Endnote文献管理、office化学绘图等。

1.2教学内容调整

根据食品企业应用需求，为增强学生绘制图表、分析数据、试验设计和搜集信息能力，将课程划分为数据分析与处理模块、试验设计模块和网络信息查询模块，模块化教学模式，满足食品类专业对计算机知识和技术的需求。编写适合食品专业特点和学生实际情况的课件、学习指导书、实例参考等。内容的组织以基础性、先进性、应用性为主导。

2.改进教学手段

2.1多媒体教学

在教学实践中以课堂教授为主，课堂教学模式灵活，力争做到教学做合一，同时辅以课外作业、答疑、上机实践操作，培养学生对该课程知识的综合运用能力。在传统教学中，师生互动性强，并且学生有充分的时间做课堂笔记和消化所学的知识，但存在教学手段单一、课堂效率低等缺点。多媒体教学是集文字、声音、动画、图像等多种信息媒体功能于一身的现代教学技术，它不仅能使抽象概念形象化，微观图像宏观化，而且能加大课堂信息量，提高教学效率，但存在过于依赖视觉技术、减少老师与学生交流的机会、尤其是对于需用数学严密地推导和论证的理论内容使学生产生一种知其然而不知其所以然的感觉。所以在计算机应用课程教学中，应充分利用教学课件，注重多媒体技术和传统教学方法的有机结合[3]。

多媒体技术能使抽象的概念具体化，枯燥的知识趣味化，静态的结构动态化，可以做到图文声并茂、视听思结合，具有极强的感染力和知识的诱惑力，能更好地帮助学生充分感知教学内容的重点和难点。教师在教学过程中，可以采用播放制作的动画或者直接手动演示。课程讲解过程中，往往有重难点并不需要太多理论阐述，只需要直观的动画演示就能达到很好的教学效果。在动画演示过程中，可实现情境创设、启发思考、教学互动、信息获取、资源共享、多重交互、自主探究、协同创新等多种教学方式与方法的应用，营造出“自主—互动”的教学环境，打破传统的单一教学模式，既发挥出教师的主导作用又充分体现学生“自主、探究、合作”学习的教学方式，从而把学生的主动性、积极性、创造性充分调动起来，使传统的以教师为中心的课堂教学模式发生根本变化，使学生真正从消极被动学习转变为积极主动学习。

2.2互动教学

互动教学是指师生互相交流、共同探讨、互相促进的一种教学组织形式，是把教学过程看做是一个动态发展着的教与学统一的交互影响和交互活动过程[4]。部分学生往往羞于向老师请教，教师则应充分利用互助教学打开这部分学生紧闭的心扉，消除原有的畏惧心理。计算机教学内容广泛，课程中不能一一涉及。鼓励学生利用图书馆、互联网资源收集学习计算机相关操作，并将自己学到的新内容在课堂上与大家一起分享，充分调动学生学习的积极性，师生形成合力，做到师生间相互沟通，相互影响，相互补充，教学过程就成为学生发现问题、提出问题、解决问题的过程，大大提高课堂教学效率。

3.注重实践教学

计算机在食品科学与工程中的应用旨在让学生掌握如何利用计算机解决食品工程中的实际问题，如查询和检索食品科学信息，收集和分析实验数据，优化实验和生产条件，或利用计算机进行生产过程控制的模拟及进行食品工程的数据计算，等等。从实践来看，计算机应用是一个对操作能力要求性非常强的学科。操作者不仅要懂理论，更要懂操作。特别对于涉及企业信息化和计算机控制方面的实践教学内容，应该创造条件让学生进入企业进行参观学习，多利用生产和科研当中遇到的实际情况作为教学素材，重点把握食品工程的计算机应用基础知识，深刻理解食品工程中常用的计算机技术。

4.改革考核方式

考核对学生的学习行为和学习方式有导向作用，传统的考核模式基本是以考试定成绩，很难全面地衡量学生的学习情况[5]。该门课程采用平时考核（10%）、作业（20%）和理论测试（70%）相结合的形式进行。对于平时成绩的考核应该在课堂中随时记录学生的表现，并依据相应的评分标准，给予打分；在作业批改过程中，应有相应的衡量标准和记录簿，及时并如实地填写学生表现；理论测试采用闭卷上机考试的方式进行，以百分制评分，60分为及格，满分为100分。

结语

掌握计算机应用技术是食品行业对食品专业高校毕业生的基本要求，本文针对食品企业需求具有较高计算机应用水平人才的问题，不断完善计算机在食品科学与工程中的应用教学内容，积极探索教学模式，改进考核方法，可使食品类专业学生数据分析、试验设计和网络信息查询等能力大大提高，对进一步培养其应用能力、科学综合素养和研究开发能力大有裨益。

参考文献：

[1]刘世战.计算机在食品工业中的应用[J].成都教育学院学报，2006，20（7）：107-109.

[2]程杰，雷淑芳，张慧娟.Excel在食品检测中的应用[J].粮食加工，2006（6）：12-15.

[3]吴海涛，熊曼辰.浅析多媒体教学及其应用[J].昆明理工大学学报（社会科学版），2002，2（4）：104-107.

[4]蔡映辉.高校开展互助学习的理论与实践探索[J].中国大学教学，2008（8）：26-29.

[5]孙艳辉，葛秀涛，张氽，等.《食品类专业计算机应用》课程教学改革研究[J].福建电脑，2009（8）：14，33.