基于工程能力培养的食品机械与设备课程教学改革

 

  食品科学与工程专业属一级工学学科，对学生的工程素质有较高的要求，而《食品机械与设备》是其主干课程之一。该课程的主要内容是讲授各类典型食品加工机械与设备的类型、原理、结构和性能，参数的确定与选择等，其宗旨符合食品科学与工程专业在工程素质培养方面的需求。但是，由于多种原因，该专业学生在食品工程应用能力和实践经验较薄弱和欠缺，特别是在食品机械方面的工程能力情况更加严重。另外，我国许多食品企业所用的高端设备多数都来自食品工业发达国家，这在很大程度上制约了我国食品工业的现代化发展。总所周知，食品机械对食品工业的发展具有非常重要的作用，可以说没有食品机械就没有食品工业，在世界科技飞速发展的今天，食品工业对“高、精、尖”的机械与设备的需求日益旺盛[1]。因而，食品机械与设备的发展将决定食品工业的发展水平与进程。对《食品机械与设备》的教学进行改革，可提高食品科学与工程专业学生在食品工程方面的素质与能力，从而促进食品工业的进一步发展。因此，该课程的教学改革具有非常重要的现实意义。

  1.1 部分食品机械的结构比较复杂，教学质量不理想

  《食品机械与设备》是一门实践性质很强的专业课，由于某些食品机械内部结构复杂，很难通过语言表达或图片的方式表达清楚，致使多数学生只达到感性认识水平，很难深入了解机械的内部工作原理，再加上食品专业学生机械基础知识薄弱这一特点，该课程的教学质量长期不理想[2]。如板式热交换器主要由许多平行排列带密封圈的传热板、分界板、导杆、压紧板、导杆、螺杆及接管等部件组成（如图1所示），每块传热板四角开4个圆孔，一侧沿四周及圆孔嵌有耐高温密封圈，有流体入口、分布区、传热区、收集区和流体出口，通过密封圈结构安排成同时只有两孔与传热区相通，另两孔与热流体或冷流体相通，从而实现冷流体与热流体的热交换。虽然此设备是化工和食品行业所常用的设备之一，其工作原理并非十分复杂，但仅通过教师的讲解和图片展示很难使学生完全理解其结构和工作原理，且食品机械中比此设备复杂的机械（如双端式洗瓶机、复式对辊式磨粉机、均质机等）还有很多，因此，该课程的教学面临诸多挑战。

  1.2 学生在食品机械方面的实践能力不强

  长期以来，食品科学与工程专业的教学与科研均偏重于理学，少量的工程培训教学也主要集中于食品生产工艺、食品生产操作单元等方面，很少将注意力集中在食品机械等具有很强工程应用性的课程教学与研究。江南大学、西北农林科技大学及东北农业大学等多所知名高校与食品机械相关的课程数较少，而食品工艺学的课程数却较多。多数高校的机械等工程类课程的学时数要少于工艺学的学时数，仅有河南工业大学和华南理工大学机械类学时数远高于工艺学学时数，这说明许多高校注重“食品科学与工程”的“理学”教学而忽略了“工学”的教学，从而使不少学生缺乏对食品机械的理性认识，其结果往往是知其然而不知其所以然。少数高校如华南理工大学在工程能力培养方面的力度较强，因此其培养方式值得借鉴。