伍 強(qiáng)，余有貴，黃大川，曾祥燕

(邵陽學(xué)院 食品與化學(xué)工程學(xué)院，湖南 邵陽 422000)

2017年，我國教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)，先后發(fā)布《關(guān)于開展新工科研究與實(shí)踐的通知》、《關(guān)于推薦新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目的通知》等系列文件，深化工程教育改革，促進(jìn)高等教育強(qiáng)國建設(shè)[1]。新工科建設(shè)不僅針對(duì)人工智能、智能制造、云計(jì)算、機(jī)器人等新興產(chǎn)業(yè)專業(yè)，也包括對(duì)傳統(tǒng)工科專業(yè)的升級(jí)改造。教育部《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》強(qiáng)調(diào)，以信息化引領(lǐng)教育理念和教育模式創(chuàng)新，充分發(fā)揮教育信息化在教育改革和發(fā)展中的支撐與引領(lǐng)作用，翻轉(zhuǎn)課堂[2]、慕課[3]、微課[4]等新型教學(xué)方法已在國內(nèi)流行起來。借力于我校食品質(zhì)量與安全專業(yè)“十三五”專業(yè)綜合改革實(shí)施，努力培養(yǎng)工程素質(zhì)高、有創(chuàng)新意識(shí)的高級(jí)應(yīng)用型人才，鼓勵(lì)將自主式教學(xué)、討論式教學(xué)和案例式教學(xué)等多種教學(xué)方式充分應(yīng)用于該專業(yè)教學(xué)中，我校已逐步建成適應(yīng)地方經(jīng)濟(jì)和行業(yè)發(fā)展需要的人才培養(yǎng)課程體系。食品機(jī)械類課程是傳統(tǒng)工科專業(yè)的核心課程，以工程教育為主，具有知識(shí)更新快、信息量大、工程實(shí)用性強(qiáng)、空間構(gòu)想能力強(qiáng)等特點(diǎn)[5]。而目前，教改研究更多局限于教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)，缺乏突出不同專業(yè)特色的教學(xué)嘗試及信息化教學(xué)手段改革，尤其對(duì)于新工科背景下教學(xué)改革方法及途徑存在不足[6]。因此，在新工科背景下，深入開展體現(xiàn)食品機(jī)械類課程專業(yè)特色的教學(xué)研究與實(shí)踐具有重要意義。

1 傳統(tǒng)教學(xué)方式存在不足

1.1 學(xué)生的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)薄弱

《工程制圖》、《食品工程原理》等課程是食品機(jī)械類課程的前導(dǎo)課程，《工程制圖》缺少綜合設(shè)計(jì)，學(xué)生沒有空間想象力，少數(shù)同學(xué)看不懂設(shè)備結(jié)構(gòu)圖，而多數(shù)同學(xué)未具備獨(dú)立的制圖與設(shè)計(jì)能力?！妒称饭こ淘怼丰槍?duì)性不強(qiáng)，學(xué)生在食品加工機(jī)械設(shè)備的種類、選型、性能等方面理論知識(shí)不足或不扎實(shí)，學(xué)習(xí)效率低[7]。

1.2 學(xué)生的工程應(yīng)用能力培養(yǎng)受限

長期以來，食品專業(yè)教學(xué)與科研均偏重于理學(xué)，部分工程培訓(xùn)教學(xué)則集中于食品生產(chǎn)工藝、食品生產(chǎn)操作等方面，忽視食品機(jī)械等具有較強(qiáng)工程應(yīng)用性的課程教學(xué)及研究，如江南大學(xué)、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)等知名高校與食品機(jī)械相關(guān)的課程數(shù)較少，而食品工藝學(xué)課時(shí)較多，僅有華南理工大學(xué)、河南工業(yè)大學(xué)機(jī)械類學(xué)時(shí)數(shù)遠(yuǎn)高于工藝學(xué)。此外，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)過程中接觸食品加工機(jī)械設(shè)備特別是系列配套設(shè)備的機(jī)會(huì)很少，在企業(yè)真正鍛煉的時(shí)間也較短，難以達(dá)到其工程應(yīng)用能力培養(yǎng)的目的。華南理工大學(xué)在學(xué)生工程應(yīng)用能力的培養(yǎng)力度走在全國前列，其培養(yǎng)方式值得借鑒[8]。

1.3 學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性不強(qiáng)

食品機(jī)械類課程受到諸多教學(xué)條件的限制，目前仍采用傳統(tǒng)的"單向灌輸式"教學(xué)法講授，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，無法體現(xiàn)其主體作用，再加之該類課程難度大，學(xué)生普遍感到枯燥乏味，教師教學(xué)缺乏激情。這種教學(xué)模式只注重學(xué)生的知識(shí)傳授，忽視其主觀能動(dòng)性和實(shí)踐能力的鍛煉。因此，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握不牢固。

2 教學(xué)改革內(nèi)容

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

理論教學(xué)是食品機(jī)械類課程教學(xué)最重要的環(huán)節(jié)之一，通過講解食品加工過程中機(jī)械設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、操作方法及性能特點(diǎn)，學(xué)生具備一定的工藝設(shè)計(jì)、選型和工程應(yīng)用能力。但隨著高新技術(shù)在食品工業(yè)中不斷應(yīng)用，相關(guān)信息更新較快，課程教學(xué)將緊跟食品工業(yè)高速發(fā)展的步伐，將一些新技術(shù)、新設(shè)備融入到教學(xué)中，如超高壓設(shè)備、超臨界萃取設(shè)備、無菌包裝設(shè)備等。同時(shí)，剔除陳舊、過時(shí)的機(jī)械設(shè)備內(nèi)容。此外，結(jié)合高校地方特色進(jìn)行教學(xué)。如我校與湘窖酒業(yè)、李文食品有限公司等當(dāng)?shù)仄髽I(yè)合作密切，在豆制品加工、果蔬清潔生產(chǎn)、生態(tài)釀酒等方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，應(yīng)補(bǔ)充其相關(guān)機(jī)械設(shè)備內(nèi)容，重點(diǎn)講解自動(dòng)果蔬削皮機(jī)、純糧固態(tài)發(fā)酵白酒液態(tài)重蒸餾裝置等我校獲發(fā)明專利授權(quán)等，使課堂講解更加生動(dòng)，讓學(xué)生的知識(shí)面更加開闊。

2.2 創(chuàng)新教學(xué)手段

創(chuàng)新食品機(jī)械類課程的教學(xué)手段，采用靈活多樣的“混合式”教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。實(shí)施兩段式教學(xué)計(jì)劃，第一階段采用“翻轉(zhuǎn)課堂+討論式”教學(xué)手段在課堂開展教學(xué)，第二階段則采用“實(shí)物案例分析”教學(xué)方法在高校實(shí)驗(yàn)基地、地方特色企業(yè)開展教學(xué)。

2.2.1 “翻轉(zhuǎn)課堂+討論式”

本課程教學(xué)第一階段，“翻轉(zhuǎn)課堂+討論式”教學(xué)改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，教師把知識(shí)傳授的過程放在課堂外，而把知識(shí)內(nèi)化的過程放在課堂中。在課前，教師把需要掌握的知識(shí)提綱、教學(xué)PPT、視頻等學(xué)習(xí)資源，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)提供給學(xué)生，由其根據(jù)自身對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握水平選擇合適的線上(如平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫)、線下(圖書館、書店)學(xué)習(xí)資料、文獻(xiàn)，對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理。在課堂，教師引出預(yù)習(xí)設(shè)計(jì)的某一問題或主題，組織學(xué)生分組進(jìn)行討論，加深其對(duì)知識(shí)的理解和記憶。

2.2.2 “實(shí)物案例式”

本課程教學(xué)第二階段，"實(shí)物案例式"教學(xué)是在前期基礎(chǔ)知識(shí)掌握的前提下，通過形象化的實(shí)際應(yīng)用舉例或核心構(gòu)件的模型設(shè)計(jì)，提高課程是實(shí)用性和學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。

(1)“實(shí)物案例式”中的“案例”，即教師列舉李文食品有限公司飲料加工生產(chǎn)線等案例進(jìn)行分析或帶學(xué)生實(shí)地考察，將機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)更直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，并介紹均質(zhì)機(jī)、高溫瞬時(shí)殺菌設(shè)備在食品加工中的作用和重要性，讓學(xué)生熟悉并掌握這些食品機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理及實(shí)際應(yīng)用。

(2)“實(shí)物案例式”中的“實(shí)物”，即開展核心構(gòu)件的模型設(shè)計(jì)，通過模仿其結(jié)構(gòu)和工作原理，利用硬紙、塑料、金屬等材料制作食品機(jī)械設(shè)備中的核心構(gòu)件。如飲料灌裝機(jī)的主要構(gòu)件——液位定量器，其結(jié)構(gòu)和原理較為簡單，模型設(shè)計(jì)所需材料易得，通過模型設(shè)計(jì)可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、動(dòng)手能力、工程能力及創(chuàng)新能力。

3 結(jié)語

食品機(jī)械類課程知識(shí)點(diǎn)分散、內(nèi)容較多、專業(yè)性強(qiáng)，必須實(shí)施形式多樣的教學(xué)手段。簡單的機(jī)械設(shè)備，學(xué)生可通過傳統(tǒng)教學(xué)中教師的講解而掌握基礎(chǔ)知識(shí)，但對(duì)于復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)線，如課程中“發(fā)酵機(jī)械與設(shè)備”，涉及嫌氣發(fā)酵、好氧發(fā)酵、微生物細(xì)胞發(fā)酵、動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)等多個(gè)方面，若教師講解時(shí)間過長，講課進(jìn)度較快，學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)接受所有知識(shí)顯得很吃力，加上大部分學(xué)生的空間想象力較差，無法深入思考、滲透學(xué)習(xí)。本文提出的集“翻轉(zhuǎn)課堂、實(shí)物案例、討論式”三者于一體的“混合式”教學(xué)法，對(duì)食品機(jī)械類課程教學(xué)法能滿足不同知識(shí)水平、不同興趣愛好學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。教師提供教學(xué)視頻，開展模型設(shè)計(jì)和案例分析等活動(dòng)，可立體化地展示儀器原理，實(shí)地展示機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)過程，大大提高了該類課程的教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的工程應(yīng)用能力。