讨论式教学在《食品工程原理》课程中的探索与实践

尚宏丽， 孟 鑫， 常宝贤， 刘建春

(锦州医科大学 食品科学与工程学院，辽宁 锦州 121001)

近几年，高校对本科资源配置特别重视，要求教学条件首先在本科使用，教学方法不断创新，使教学质量不断提高[1]。高校都特别重视本科课程教学质量提升，尤其要全力打造以学生为中心，全面提升本科课程高阶性，突出课程的创新性，增加课程挑战度的“两性一度”教学改革[2]。在一系列教学改革的探索中，讨论式教学模式以能够充分调动学生学习热情，培养学生学习主动性的优点得到了业界的广泛肯定[3-4]。《食品工程原理》课程是锦州医科大学食品科学与工程专业的专业基础课，该课程理论学时为56学时，2020年被评为辽宁省线上线下混合一流课程。《食品工程原理》课程覆盖食品加工20多种单元操作原理和各种单元操作典型设备原理以及操作应用原理等，理论公式多且抽象，因此学习本课程需要学生具有较强的工科基础，要求能够熟练掌握食品厂生产加工过程中的物料衡算、能量衡算等，为食品工厂成本核算提供理论支持，同时也可为工厂节能减排，为国家节省能源。本课程在授课学时有限的情况下，开展讨论式教学存在较大的限制。以往教学方法多为课堂讲授为主，随着网络教学平台的推广，锦州医科大学《食品工程原理》课程已经采用线上线下混合教学模式。混合式教学模式将在线教学和实体课堂教学相融合，学生的参与度得到了显著提高。与此同时，教学团队利用网络教学平台，采用讨论式教学法，以启发式教学思想为基础，设计和实施讨论式教学方法在《食品工程原理》课程中的应用，改善教学质量，有效帮助学生找到《食品工程原理》课程的学习乐趣和方法。本文从课程讨论案例设计原则和讨论式教学法实例方面进行详细阐述，为讨论式教学在其他本科专业课程中的应用提供参考。

1 课程讨论案例设计原则

首先，讨论案例不仅要体现教学内容，更是教学内容的延伸[5]，同时具有典型性和及时性。《食品工程原理》课程中讨论案例设计，紧紧围绕课程教学大纲中涉及的重点章节教学内容进行设计，包括流体流动、流体输送机械、粉碎、蒸馏、干燥、蒸发、冷冻和换热等重点单元操作。讨论案例紧贴生活中新鲜、热搜度高的食品工业方面的问题进行设计，要反映当前食品安全和食品卫生的典型性事件并具有及时性[6]。这类案例能够激发学生学习兴趣，培养学生解决食品生产中存在问题的能力，进而提升学生的社会责任感[7]。

其次，讨论案例要具有价值性和开放性。《食品工程原理》课程讨论案例设计内容要与学生生活经历相关，使学生乐于参与其中，使其知识学习更加有价值性。案例讨论结果要不唯一，鼓励多种思维方式，多种解决方案，这有助于开发学生思维潜能，各抒己见[8]。教学团队要针对不同专业背景适当调整教学内容和讨论案例相关问题，做到有的放矢。讨论案例教学过程要有科学客观的课程考核评价方法[9]，能够公平合理量化考核学生学习水平，这也对授课团队提出了更高的要求[10]。

2 《食品工程原理》课程讨论式教学的实例及效果分析

2.1 讨论式教学案例背景分析

《食品工程原理》涉及不同食品加工单元操作理论和相关典型设备原理及应用，并被设计成不同讨论案例，这需要教学团队投入大量精力和时间对其进行精心设计，教师要通过设计科学有趣的案例，引导学生自主学习基础理论知识，通过小组分工合作方式，对案例进行详细探究分析。案例背景分析也作为讨论课导引，激发学生探究讨论热情[11-12]，更有利于讨论式教学的开展。例如，在教学干燥案例背景分析时，首先让学生了解我国是果蔬、肉禽蛋奶等农产品的生产大国，由于这些农产品或新鲜食品水分含量高，保质期短，同时，人们日益追求营养、安全、方便的加工食品满足日常生活所需的维生素、矿物质、膳食纤维以及生物活性物质等营养成分的需求。其次，农产品含水量超过90%，极易在运输、储存、销售的过程中出现腐烂变质的问题。传统的农产品干燥加工方法有自然晾晒、阴干、热风干燥。这些方法能耗大、生产能力小、效率低，不符合产品工艺及卫生要求。选择合适的干燥技术对农产品的品质特性至关重要。通过背景分析，使学生深刻认识到干燥的重要性，学习和掌握这个章节内容，能够解决生产中的实际问题，增强学生的学习动力和信心。

2.2 科学设计讨论式教学案例，确保讨论课效果

《食品工程原理》讨论式教学案例的制定要以教学大纲为依据，讨论教学案例设计充分反映食品领域相关政策和机制，一些特定案例要紧紧围绕学生关心的问题，比如一些在公众视野里被媒体曝光的食品安全事件，这些问题是从事食品专业人员无法忽视和需要解决的问题。例如干燥章节讨论案例实例：近几年，国家质量监督检验检疫总局发布了进口食品安全风险预警通告(境外生产企业)，其中包含某些进口食品股份有限公司生产的食品因水分超标问题，不符合我国法律法规及《进口食品不良记录管理实施细则》的要求。事实上，此类事情已不只一次发生，水分超标成为质量痛点，在质检总局的“黑榜”上，某些进口食品已经算是常客了。值得注意的是，某些进口食品的问题均为“水分超标”。食品水分超标导致产品保质期缩短，容易产生霉菌、毒素等，这些霉菌和毒素对人体有毒有害。造成水分超标的原因可能是生产或分装过程中干燥工艺控制不严，运输、贮存等过程中包装不密封等原因导致的。例如萃取和吸附章节讨论案例：2017年荷兰“毒鸡蛋”食品安全问题事件的发酵引起了全世界的关注。事件源于德国农业部在2017年8月3日公布的信息。德国当局在从荷兰和比利时进口的鸡蛋中检测出了芬普尼，而当时德国至少从荷兰进口了300万枚这种受到污染的鸡蛋。这个案例说明鸡蛋均含有杀虫剂氟虫腈成分，氟虫腈是一种对付螨虫的杀虫剂，能有效杀死跳蚤、虱子等生物。因此，氟虫腈不能用在人类消费的食品中，例如鸡等肉禽类。这些案例表现出抽象性特征，促使学生始终能够进行思考。在表达和互动过程中，在小组组间、组内激烈讨论和教师的总结中，强化学生对相关章节知识点掌握得更加深入和更加灵活应用[13]。

2.3 讨论式教学课前要求

在讨论课前，教师要初步设计几个跟案例相关的问题，这些问题要以教学大纲和教材为基础，问题设置要具有科学性和启发性，同时还要紧紧围绕讨论主题。如干燥章节讨论课案例，教师提前布置问题，例如，如何能确保此类案例不再发生？食品生产人员肩上的责任是什么？应该如何为不同食品选择适合的干燥工艺？如何管控食品干燥过程中含水率？这些问题在网络教学平台上发起小组讨论。同时在平台上布置好讨论的任务，如讨论课案例教学目标，使学生掌握干燥技术的工艺流程及技术要点，并能够利用这些知识去分析和解决食品生产中含水率超标的问题，控制生产，保证产品质量。通过课前准备，学生能够初步了解本节课的重点、难点问题。讨论式教学课前要求学生查阅相关资料，利用已经学过的知识通过团队协作、互相探讨，让学生有的放矢地探讨和准备课堂讨论内容，这样的课前要求既锻炼了学生自主学习能力，也明确了讨论小组成员间的分工协作，增进了学生之间的友谊，促进了学生的全面发展。

2.4 《食品工程原理》讨论课的教学组织

《食品工程原理》讨论课教学主要环节包括案例介绍、学生讨论、学生分析总结、教师总结。学生根据班级人数分为5组，每组3～6人，每组设组长、副组长各1人。采取分组讨论总结的方式。由组长对负责的问题进行分析总结，其他成员进行补充。然后其他讨论组提出不同意见或补充内容。在分析讨论中，教师适时把握讨论方向，避免出现不讨论或偏离教学内容[14-15]。学生自由讨论，教师归纳总结讨论案例出现的问题。比如干燥章节讨论课，课前学生经过线上教学平台，进行了干燥基本原理等知识模块的学习。课上讨论前，教师要将整体知识脉络完整讲授给学生，帮助学生更好地抓住学习重点和难点。在导入案例过程中，教师要分析案例中物料水分超标的两个原因：一是生产过程中水分没有控制好，干燥时间不够充分，干燥方法选择不恰当，导致水分超标；二是等待包装时间过长，导致食品吸收了过多的水分。在学生讨论过程中，教师可以向这两个方向引导，并强调干燥方法选择和干燥过程工艺参数控制的重要性，如何为不同食品选择适合的干燥工艺，让学生了解学习本专业的意义，树立明确的专业思想和学习目标。通过课堂激烈的讨论，达到积极沟通，团队协作的目的，充分保证课堂讨论效果。

2.5 总结

《食品工程原理》讨论式教学，是实实在在的教学方法改革，不是为了走过场，更不是为了完成硬性规定的教学任务。每次讨论课上，教师通过热点的讨论案例鼓励学生参与讨论，对学生讨论的内容予以肯定，并归纳总结讨论课的重点和难点内容，帮助每个讨论小组的学生总结反思，拓宽学生思路，为学生答疑解惑[16-18]。

讨论课结束后，教师根据学生课上讨论的内容和学生的发言，总结学生提出的有建设性的想法，教学团队反复研讨，为下一次讨论课案例增加内容和更新讨论问题。同时结合学生在讨论中提出的创新性想法，组织学生进入实验室实践，服务于科研[19]。教师要及时反思讨论式教学过程中还有哪些疏漏的细节或者准备不充分的地方以便下次改进。讨论课结束后，要求学生通过混合式网络教学平台上交讨论课作业。教师要根据学生课堂讨论参与程度及小组内团队合作情况，首先要求学生自评，然后小组间进行互评和教师评价，根据讨论课设计的科学的评价标准给出学生讨论课成绩，计入平时成绩[20]。

3 结 语

《食品工程原理》课程运用讨论式教学法，有利于激发学生对《食品工程原理》知识的学习活力和兴趣，学生们的学习内在潜力得到了最大程度的挖掘，学生们不再拘泥于教材和教师的讲授，有利于师生互动、教学相长，最终使学生达到具备解决食品加工过程中实际问题的能力。