食品工程原理实验教学改革初探
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作者: 陈春刚 韩芬霞 路建峰
摘 要： 本文对目前食品工程原理实验课程的特点，教学中存在的问题进行了分析，并针对如何提高食品工程原理实验教学的质量和培养学生的实践能力这一问题，从实验教学内容、教学方法、考核方法、实验教材等方面提出了改革建议。
关键词： 食品工程原理 实验教学 改革建议
1.食品工程原理实验课程特点
食品工程原理是讲授食品加工过程的各种工程概念和单元操作的一门课程，属于专业教育平台中的必修课程，主要包括理论教学、实验教学和实验设计三部分。理论部分主要研究和介绍食品工业生产中传递过程与单元操作的基本原理、内在规律、常用设备及过程的计算，侧重点是食品工程各单元操作的原理（主要是每一种单元操作的速率或速度与相关因素之间的函数表达式）和应用。整个内容以动量传递、热量传递、质量传递过程为基础，以流体输送、沉降与过滤、传热、蒸发、蒸馏、吸收、干燥等常见食品单元操作为主线，详细介绍食品工程各单元操作的基本原理、计算方法、工程应用，可以说在基础课与专业课之间起着承前启后的桥梁作用。
食品工程原理实验教学是食品工程原理课程的一个重要教学环节，它和理论教学具有同样重要的地位，是把理论与实践相结合的教学活动。“实验教学是本科教育教学中的重要环节，是理论教学的继续、补充、扩展和深化”。其基本任务是巩固和加深对食品工程原理课程中基本理论知识的理解，通过实验操作和对实验现象的观察，使学生掌握一定的基本实验技能；通过实验数据的测定、分析、整理，指导学生编写实验报告，使学生初步掌握处理工程问题的实验方法。具体地说，实验课程的基本任务有以下几个方面。
（1）加深学生对食品工程原理基本概念的认识，让产生验证有关的化工单元操作的理论，使他们熟悉并掌握化工中典型设备的操作，培养其理论联系实际的能力。
（2）使学生熟悉化工数据的基本测试技术，包括操作参数（如：流量、温度、压强等）和设备特性参数（如：阻力系数、传热系数、传质系数、塔效率）特性曲线的测试方法。
（3）培养学生查阅手册、处理实验数据和撰写实验报告的能力。
2.目前食品工程原理实验教学存在的问题
随着现代分离技术迅速发展，食品工程中的许多单元操作（如膜分离、超临界萃取技术）已成为食品科学研究和应用领域的基本技术手段。因此，在教学过程中如何保证实验教学的质量显得尤为重要。但目前食品工程原理的实验教学却存在着很大的矛盾：社会日益增长的对学生动手能力的需求与学校培养的学生能力不能满足社会企业需求的矛盾。我通过对前几届毕业生的问卷抽样调查发现，目前企业对学生最不满意的一项就是动手能力差，实践经验严重不足。
3.关于实验教学的几点建议
目前实验教学普遍存在的学生动手能力不强、创新能力和独立工作能力差的现象已经成为食品工程原理实验教学的短板。因此如何有效增强学生的实际技能，以使其更好地适应社会的需要，就成为摆在各高校食品工程原理教师面前的重要问题。我们在对食品工程原理实验课教学进行了一些改革，也取得了一定的成效。下面就结合自己的一些经验提出一些建议。
3.1增加实验教学课时数，加大实验教材的建设。
实验教学绝不仅仅是理论教学的补充，应引起足够的重视。为此，我们首先增加了食品工程原理实验课程的课时数，实验学时由原来的18学时增加到了32学时，并在新的修订大纲中明确把食品工程原理实验作为一门单独的课程来上。其次，对实验内容作了增加和删减，增加了一些新型的实验及创新性实验。如，考虑到膜分离技术作为一种新型的分离技术应用日益广泛，我们开设了此实验，而这个实验在以往大纲中是没有的。
针对目前普遍存在的编写教材时只注重理论教材而忽略实验教材的情况，我们集中了食品工程原理教研室所有的教师参与编写食品工程原理的实验教材，以弥补以前实验教材相对薄弱的情况。在内容安排上，尽量多安排一些和实际生产联系紧密的实验，把实验的对象和最终的产品结合起来，并对实验过程中出现的现象加以剖析。如在干燥实验中，我们以红薯作为原材料，以红薯干作为目标产品。实验过程中出现了褐变现象，我们又引导学生结合上学期学过的食品化学的知识，分析原因，从而达到了较好的课堂效果。
3.2减少验证性实验，增加设计性实验。
改革实验内容是食品工程原理课程改革的核心内容。食品工程原理以前的实验多为演示性、验证性，这两类实验主要是验证课堂讲过的理论或前人的发现。如恒压过滤常数的测定，雷诺实验，前者验证恒压过滤的滤速度，后者验证雷诺准数。这两类实验缺乏对学生解决实际问题和创新能力的培养，最根本的解决方法是增加创新性实验和综合性实验，更好的办法是教师结合一些企业的实际，将企业中一些实际问题应用到实验教学中。只有这样才能真正巩固学生对课堂理论知识的理解，培养学生一定的解决实际问题和创新的能力。
设计性实验可采取分组来完成，一般将每个班自然班（30人）分成4个组，让学生们选择老师列出的实验题目，或者自己提出可行性实验题目，其主要目的是将学生曾经做过的几个或多个实验串起来，以达到融会贯通的目的。然后，让学生完成各组实验（时间由学生自由支配），并上交完整的实验报告、实验分组表。学生要顺利地完成实验，就必须改掉验证性实验中一切依赖老师的惰性，亲自查阅文献，提出整个设计方案，并制定出详细的实验步骤、最终调试仪器，完成实验。这样，不仅能充分发挥学生的主观能动性，提高兴趣，保证每个学生有动手机会，而且能锻炼、增强学生的团结合作能力、自主解决问题的能力。
3.3让学生真正成为实验的主体。
在传统实验教学中，教师在黑板上写明实验步骤，逐条交待实验环节及注意事项和可能出现的问题，学生则在规定的时间内完成实验，其结果是多数学生为完成实验而实验，实验数据为符合结果而结果。其结果可想而知，学生的创新能力、解决问题能力都不会有大的提高。因此，实验内容改革的核心问题是改变学生为完成实验而实验的状况，使其由被动实验转为主动实验，从实验的完成任务者转变为真正的实验的主体。为此，通常情况下，我们在理论课上，针对那些内容和操作相对抽象的实验，抽出一定的时间利用多媒体给学生预习一下，使学生对实验有一个全面的了解。讲解注重介绍该实验要解决的问题，实验目的，重点阐述用到的实验仪器，并抽出一定数量的学生参与实验前的准备工作。上课时，让学生提前30分钟进入实验室，观察准备要做的实验，使学生真正做到心中有数。通过这些措施，学生也学会了对实验所用的仪器、设备的安装调试，并能做一些基本的维修处理。参与实验前的准备学生得到了更多的操作机会。
3.4改革实验评价体系。
通常实验的考核以实验报告为指标，但实验报告并不能准确地反映学生的操作能力和对理论的掌握情况。因为在一组学生中，每次实验动手的总是其中的一两个，而其他学生更多的是在“看”，而不是“做”。为了督促每个学生都能真正做到动手，我们在实验报告外加上了实验操作考核。具体做法是随机抽取曾经做过的几个实验，让每个学生都抽签，并演示（描述）整个实验的过程。通过观察每位学生的表现，结合实验报告，对学生作出较为客观的评价。通过这种方式，可督促每个学生掌握所有实验项目。
3.5带领学生出去参观。
学生都知道食品工程原理课程和实际工程联系紧密，但到底如何紧密，学生没有直观的认识，而且这门课程相对较难，致使学生对学习缺乏兴趣和积极性。因此在实验安排中，有一次是安排学生去工厂参观。比如，我们和一些啤酒厂、奶厂建立了联系，带领学生每学期去参观一次。参观不能流于形式，看到设备时要提问学生：这是我们曾经学过的什么设备？这个设备有什么样的特点？等等，使学生深切体会到食品工程原理课程中所讲述到的每一个单元操作都与工厂密切相关。这种形式极大地增加了学生的学习兴趣和积极性。
4.结语
总之，目前食品工程原理课程存在许多亟待解决的问题，要解决这些问题必须进行一定的改革。改革的关键是实验教学的内容与教学的方式。一定要改过去教师灌输，学生被迫接受的填鸭式教学，让学生真正成为学习的主体；改革学生的评价体系，充分发挥学生的学习积极性；在有可能的情况下，尽可能多领学生去食品工厂实习参观，充分发挥专业实习基地的实践作用，才能有效提高教学质量。
参考文献：
［1］于殿宇，杨同舟，陈志红等.食品工程原理课程教学探析.东北农业大学学报（社会科学版）2008，2：71-73.
［2］宋茹，王阳光，方旭波，邓尚贵.设计性实验在“食品工程原理”中的实施与探讨.浙江海洋学院学报（自然科学版），2007，12：482-485.
［3］王岩，张向荣，李三鸣.加强实验教学提高学生综合素质［J］.实验室科学，2006，（5）：130-131.
［4］王会君，袁中凯，于奕峰等.化工原理实验教学改革与探索［J］.实验室科学，2005，（6）：20-20.
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