在《食品工程原理》课程教学中培养学生的工程意识

丁玉琴　胡佳　张琳　周文化　林亲录

【摘要】食品工程原理是一门理论性和实践性并重的专业基础课，如何能让学生学好这门课的同时提高工程意识是教学改革中需要思考的重要问题。本文以学生工程意识培养为目标对食品工程原理的教学提出了几点问题及改革措施。

【关键词】工程意识 《食品工程原理》 教学改革

【基金项目】中南林业科技大学教学改革研究项目（编号：ZNLJG2016-A016，ZNLJG2015-026）。

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）39-0245-02

食品工业的快速发展需要大量专业基础知识扎实、专业技能过硬的食品工程技术人才。而目前我国“食品科学与工程”专业的学生工程能力薄弱是人才培养中存在的一个突出问题。工程意识是工程师最重要、最基本的素质之一。工程意識的内涵极其丰富，但最根本的是一个系统意识，它可以包含有创新意识、实践意识、人本意识、经济与社会意识、环保意识和道德意识等许多方面[1][2]。学校教育是工程意识培养的核心，也是工程意识形成的重要阶段。因此，在专业教育过程中必须注重加强学生工程意识的培养，使他们能独立思考各种工程问题，在工程实践活动中体现出较高的工程素养。

《食品工程原理》是食品类专业基础课程，具有很强的理论性和实践性。它需要采用不同于基础学科的研究和教学方法，将处理工程实际问题的理念贯穿课程的始终，培养学生的工程意识和综合工程实践能力[3][4][5]。

1.《食品工程原理》在食品类专业学生工程意识培养中存在的主要问题

大部分学生习惯于从数的角度来分析问题，使得在学习食品工程原理时不得要领，对有些内容不能深刻理解，尤其在实际问题面前往往束手无策[3]。

实践教学环节不完善。《食品工程原理》是实践性很强的课程，其实验课教学、课程设计和教学实习是培养学生工程意识的重要环节。传统的食品工程原理实验都是教师讲解实验内容、演示实验操作、明确实验数据的记录和分析要求，并且将实验中可能发生的现象和产生的问题都讲得一清二楚，学生重复操作后，记录数据并按照统一的要求撰写实验报告。

教师缺乏实践训练，影响教学效果。目前，食品类专业高校教师的引进往往是一些博士研究生，缺乏实际工程经验，而不能吸引食品工程学科实力强的高校人才及有实际经验或相关多元教育和工程背景的高级人才队伍，使教学队伍中缺乏真正有丰富工程经验和设计能力的高资质工程类教师。

课堂教学缺乏生动的呈现手段。食品工程原理课程理论知识相对较为生涩枯燥，决定了传统的教学呈现模式不适用于该课程的演绎教学，纯粹的理论知识未与实际工程应用结合，或者简单的案例未能引起学生在感性认知上的共鸣，导致学生难以理解并容易失去兴趣，需要充分利用现代技术手段，优化教学呈现手段，使学生在理性认知与感性认知层面相结合对食品工程原理知识建立多维度的理解。

2.《食品工程原理》课程教学中培养学生的工程意识的途径与措施

（1）将课本理论纳入到相应的工程应用背景中

工程意识的培养要以潜移默化的形式融于知识技能的学习中，即将教育的背景、传授的技能和表达的态度融于教学过程。将用处理工程实际问题的方法、解决工程问题的思想贯穿课程的始终。课堂教学的知识传授，要列举学生看得见、摸得着的一些与现实生活、生产实际联系紧密的工程问题进行引导、分析、讨论和归纳总结，由浅入深让学生建立起一种工程的意识，用工程的价值观念、思维分析来解决工程实际问题。

（2）强化工程意识在食品工程领域职业能力体系中的价值

食品类专业的学生在毕业后从事本专业工作往往以食品研究与制造企业为主，而企业及行业对技术人才的能力价值评价往往侧重应用操作层面，而容易忽略难以考察的意识与习惯的隐性能力。因此，为促使工程人才培养能力塑造适应行业发展需要，应规范并强化工程技术意识在食品行业职业能力价值体系中的价值，构建学校与企业、老师与学生对工程意识一致的重视度与价值观。

一方面，学校（学院）领导在招生、人才教育的重大活动、重点会议中，学院领导应公开强调工程意识的价值与重要性，在聘选食品工程领域教师时，亦明确重点考虑引进教师的食品工程意识。

二是老师在食品工程原理课程教学过程中，要向学生深刻剖析工程意识重要性及其与工程技术能力的内在关系，并邀请已在企业获得良好发展的往届优秀毕业生现身说法以实例讲述食品工程意识对解决实际问题的帮助，使学生真正从内心认可并重视食品工程意识并养成自我培养的习惯。

三是食品工程行业企业在校园招聘、社会招聘提出任职要求时，应将食品工程意识作为专业能力，提升到与学习意识、团队协作精神等综合能力同等或更高的重要性。

（3）探索项目式教学模式，培养学生形成分析问题-解决问题的工程思维意识

在知识信息过载的当今时代，传统演绎式教学模式在培养学生自主思考意识及创造能力方面缺陷愈加凸显，在工程领域，需要培养具备自主分析问题、快速解决问题的人才，必须优化改变教学模式。

通过调查发现，138名学生中超过46%的学生认为实验课学习效果不佳，未能够达到理论与实践相结合的效果，31%的学生认为依照实验指导书进行实验缺乏思考过程。因此，在实践课程中，以培养学生分析解决问题的工程思维模式为目的，探索项目式教学法，即将实践及案例的最终结果作为目标，为学生给出必要的条件和要素，包括知识、信息及物资，要求学生自行思考、组织、执行项目，进而使相关知识理解和问题思考贯穿于学生实践全过程。

例如，干燥章节包括传热及传质的综合理论知识，学生普遍反映不易理解掌握，在实验课程中，以“马铃薯淀粉干燥”为项目，提供湿基马铃薯淀粉和必要的实验条件与环境，并指定项目的目标包括马铃薯淀粉的获得量、含水量、干燥器热效率要求等，由学生根据项目目标自行策划实验路线，进行湿基含水量及温度测定等基础实践，并结合相关关键理论知识，自行分析计算湿基原料与热量需求、干燥时间、单位空气用量等等，再结合自行设计的实验路线与分析所得实验参数开展项目，如此可全面提升学生的工程思维意识与动手实践能力，实现以思考指导实践、以实践验证思考的协同。

（4）以产学研实践为纽带，提升教师食品工程意识与技术能力

教师的食品工程意识水平与工程技术实践能力，将对学生食品工程意识培养和工程技术能力学习产生高关联影响。为避免部分教师在任教初期缺乏实践经验导致本身对食品工程缺乏深刻认识和理解，针对食品工程课程的特殊性，可以尝试要求食品工程专业任课教师在正式任教前须具备一定的实践经验，若暂不具备，可参考学生实习模式，由学院推荐产学研合作企业供任课教师进行一定期限的实践学习，结合食品工程原理相关理论知识真正融会贯通于工程应用中。

（5）创新应用现代呈现技术，帮助学生构建对食品工程原理知识多维度的认知体系

为提高学生在学习食品工程原理课程时的兴趣，同时将相关原理知识从学习者脑海里真实在课堂上呈现出来，帮助学生构建“思考理解+观察理解甚至感受理解”的多重认知体系，进而提升学生对知识理解的全面性与深刻性。例如，可以采取仿真技术，将食品工程应用案例中的物质形态变化、传热与传质等过程进行虚拟呈现，动态的仿真动画将远比传统的图、表、公式更容易理解和接受。此外，在相关食品工程应用案例的讲解中，也可利用真实场景虚拟现實技术，让学生身临其境感受工程应用现场，获得对理论知识应用更为真实的认识和理解，若更进一步，还可以进行虚拟实践操作，达到低成本远程实践的效果。

总之，食品工程原理是一门工程类课程，具有解决实际问题的复杂性。在食品工程原理教学实践中要将学生工程意识的培养贯穿始终，并且教师还必须提高自身的工程实践能力和工程素养，不断改进教学方法，培养学生形成分析和解决复杂工程问题的意识和能力。

参考文献：

[1]宗兰，李振兴. 高等工科院校大学生工程意识培养的途径[J]. 河北建筑工程学院学报，1992（2）： 94-97

[2]傅静. 高等工程教育培养模式改革的研究[D].大连. 大连理工大学，2009

[3]翟金兰，童军茂，唐明翰. 在《食品工程原理》教学中培养学生的工程素质[J]. 中国科技信息， 2007（8）：245-246，252

[4]杨同舟，于殿宇. 食品工程原理[M]. 北京：中国农业出版社. 2001

[5]李云飞，葛克山.食品工程原理[M]. 北京：中国农业大学出版社.2002