吳曉娟，鄭仕宏，吳　偉

（中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙　410004）

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翻轉(zhuǎn)課堂在“現(xiàn)代食品加工新技術(shù)”實驗教學(xué)中的應(yīng)用

吳曉娟，鄭仕宏，*吳偉

（中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙410004）

在分析“現(xiàn)代食品加工新技術(shù)”實驗教學(xué)存在問題的基礎(chǔ)上，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，分解教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計教學(xué)過程和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新意識和技術(shù)應(yīng)用能力。

翻轉(zhuǎn)課堂；現(xiàn)代食品加工新技術(shù)；實驗教學(xué)

“現(xiàn)代食品加工新技術(shù)”是中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全和糧食工程專業(yè)非常重要的一門專業(yè)選修課，其主要目的是使學(xué)生系統(tǒng)地掌握食品超微粉碎技術(shù)、造粒新技術(shù)、冷凍新技術(shù)、加熱新技術(shù)、分離新技術(shù)、滅菌新技術(shù)、包裝新技術(shù)、質(zhì)構(gòu)調(diào)整新術(shù)等食品高新技術(shù)的基本原理和工藝設(shè)備，并能在生產(chǎn)實踐中進(jìn)行合理應(yīng)用［1］。在這門課程的教學(xué)過程中增加實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，不僅能夠增強(qiáng)學(xué)生對基本概念和規(guī)律的理解，而且可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新意識和技術(shù)應(yīng)用能力。

翻轉(zhuǎn)課堂是一種發(fā)源于美國并逐漸在全世界流行的新型教學(xué)模式，也稱反轉(zhuǎn)課堂或顛倒課堂，其實質(zhì)是在信息技術(shù)的環(huán)境中，將傳統(tǒng)的“課堂傳授知識，課后完成作業(yè)”教學(xué)過程進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，讓學(xué)生在課前完成知識的學(xué)習(xí)，在課堂上完成知識的吸收和掌握的一種教學(xué)模式。通常的教學(xué)方式是教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在上課前完成對知識的學(xué)習(xí)，而在課堂上則通過師生交流和完成作業(yè)達(dá)到知識的內(nèi)化［2］。目前，國內(nèi)外關(guān)于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)研究與實踐越來越多，但大多集中在中、小學(xué)，在高校開展翻轉(zhuǎn)課堂的實踐研究相對較少［3］。本文針對“現(xiàn)代食品加工新技術(shù)”實驗教學(xué)過程中存在的諸多問題，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，分解教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計教學(xué)過程和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。

1　“現(xiàn)代食品加工新技術(shù)”實驗教學(xué)存在的問題

“現(xiàn)代食品加工新技術(shù)”是一門涉及學(xué)科廣、學(xué)科交叉多、知識更新快、實踐性強(qiáng)的應(yīng)用課程，隨著我國食品工業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的高校已陸續(xù)開設(shè)了這門課程，以培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型食品專業(yè)人才。然而，受傳統(tǒng)教學(xué)模式較為固化、實驗設(shè)備不夠齊全等因素的影響，該課程的實驗教學(xué)仍然存在諸多問題。

1.1教學(xué)模式較為固化

目前，該課程普遍采用“灌入式”教學(xué)模式，其主旨在于以課堂教學(xué)為中心、以教師為中心、以書本為中心。實驗項目幾乎全部為驗證性實驗，如全子葉豆?jié){的制作、全脂豆粉的制作、凍干香蕉片和蘋果片的制作等，缺乏設(shè)計性實驗、綜合性實驗和創(chuàng)新型實驗。盡管這些實驗使用了超微粉碎、冷凍干燥、噴霧干燥等食品加工新技術(shù)，但總的來說，是以鞏固所學(xué)知識、培養(yǎng)動手能力、驗證已知結(jié)果為目的的重復(fù)性實驗。這種教學(xué)模式忽視了學(xué)生的主體性，簡單地將該課程的知識看成是一種可以由教師傳遞給學(xué)生的客觀經(jīng)驗，很難激發(fā)學(xué)生深層的學(xué)習(xí)動機(jī)和興趣。

1.2教學(xué)設(shè)施較為落后

該課程所需的實驗設(shè)備，如分子蒸餾裝置、超臨界流體萃取裝置、雙螺桿擠壓膨化設(shè)備等，投資和維護(hù)費用高，而且操作復(fù)雜，需要專人維護(hù)，許多院校都很難配備齊全，往往只有膠體磨、噴霧干燥設(shè)備、微波加熱設(shè)備等簡單裝置，而且數(shù)量有限，學(xué)生很少有獨立操作的機(jī)會。

1.3教學(xué)過程時間倉促

如果在實驗教學(xué)中采用傳統(tǒng)的“課堂傳授知識，課后完成作業(yè)”教學(xué)過程，那么教學(xué)效果必然受到實驗課時的限制。目前，每個實驗項目通常只有2～3個學(xué)時，以雙螺桿擠壓機(jī)制備再造米的實驗為例，當(dāng)教師講授完實驗原理，確定好實驗參數(shù)，擬定好實驗步驟，然后學(xué)生按照擬定的步驟去做，至少也需要4個學(xué)時才能完成實驗，更不用說增加獨立思考和相互討論的時間。因此，學(xué)生很難在有限的時間內(nèi)完成一項復(fù)雜的設(shè)計性、綜合性或創(chuàng)新型實驗。

2　翻轉(zhuǎn)課堂在實驗教學(xué)中的應(yīng)用

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式翻轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)的教學(xué)流程，同時也撼動了傳統(tǒng)課堂中教師的主體地位，形成了真正意義上的“主體/主導(dǎo)相結(jié)合”教學(xué)方式，即學(xué)生是知識建構(gòu)的主體、教師是教學(xué)活動的主導(dǎo)。那么，教師的角色和工作重心發(fā)生了變化，即從原來的知識單向輸出者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R習(xí)得的引導(dǎo)和促進(jìn)者。因而，翻轉(zhuǎn)課堂不僅要求教師對整個教學(xué)過程進(jìn)行全新設(shè)計，而且對教學(xué)內(nèi)容也提出了更高的要求。

2.1教學(xué)目標(biāo)分解

如前所述，該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生系統(tǒng)掌握食品超微粉碎技術(shù)、造粒新技術(shù)、冷凍新技術(shù)等食品高新技術(shù)的基本原理和工藝設(shè)備，并能在生產(chǎn)實踐中進(jìn)行合理應(yīng)用。那么，實驗教學(xué)就要盡可能全面地涉及到這些新技術(shù)，并且將課程的教學(xué)目標(biāo)分解并融合到每一個實驗項目之中。根據(jù)翻轉(zhuǎn)課堂的特點，學(xué)生可以有更多時間進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)和思考，于是在合理保留部分驗證性實驗項目的同時，可以增設(shè)一些綜合性和創(chuàng)新型實驗項目。保留的驗證性實驗可以使學(xué)生更加牢固地掌握基礎(chǔ)知識，增設(shè)的綜合性實驗可以培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力，而創(chuàng)新型實驗則有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

現(xiàn)代食品加工新技術(shù)實驗項目和教學(xué)目標(biāo)分解見表1。

表1　現(xiàn)代食品加工新技術(shù)實驗項目和教學(xué)目標(biāo)分解

2.2教學(xué)過程設(shè)計

該課程的實施過程與其他翻轉(zhuǎn)課堂基本一致，主要包括課前資源準(zhǔn)備、課前自主學(xué)習(xí)、課堂活動和反饋與評價4個階段。結(jié)合這門課程特點和本校實際情況，設(shè)計出教學(xué)過程模型。

教學(xué)過程模型見圖1。

圖1　教學(xué)過程模型

（1）課前資源準(zhǔn)備。教師的課前準(zhǔn)備主要任務(wù)是教學(xué)資源的準(zhǔn)備。首先，在充分分析學(xué)生學(xué)情（已有知識儲備、新知識接受程度）基礎(chǔ)上，確定本門課程需要開設(shè)的實驗項目，并對學(xué)生進(jìn)行合理分組；然后進(jìn)行課件制作、視頻錄制和擴(kuò)展資源等。因為每個小組的基礎(chǔ)不同、態(tài)度不同，會導(dǎo)致課前學(xué)習(xí)的效果有很大差別。

（2）課前自主學(xué)習(xí)。學(xué)生分小組自主學(xué)習(xí)，教師提供課件、視頻、參考文獻(xiàn)等資料。在學(xué)習(xí)過程中，了解實驗?zāi)康摹⒗斫鈱嶒炘?、初步掌握實驗方法，并對難以理解的知識點提出問題，然后通過查閱資料、小組討論嘗試解決問題。對于實在難以解決的問題，形成問題清單，通過網(wǎng)絡(luò)平臺與教師進(jìn)行交流。如發(fā)芽糙米、重組米、方便米飯的制作等創(chuàng)新型實驗，學(xué)生還需提前設(shè)計好實驗方案，通過網(wǎng)絡(luò)平臺提交給教師審查。

（3）課堂活動。課堂實驗階段是翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式成功的關(guān)鍵。教師作為課題的組織者，首先通過對主要知識點進(jìn)行提問，以檢查學(xué)生的課前學(xué)習(xí)情況，然后講解本節(jié)課的實驗安排及注意事項等。由于課前學(xué)習(xí)，學(xué)生已基本了解實驗內(nèi)容和操作方法，可以按照自己的理解開展實驗。實驗進(jìn)行時，教師應(yīng)對各個小組進(jìn)行巡回指導(dǎo)，對于驗證性實驗中出現(xiàn)的一些共性問題，要及時發(fā)現(xiàn)并解惑答疑；而創(chuàng)新型實驗，則多注意觀察，不輕易介入、打斷學(xué)生的獨立探索過程，根據(jù)每個小組的實驗進(jìn)程和面臨的問題進(jìn)行個性化指導(dǎo)。學(xué)生在實驗過程中需要多思考，遇到問題首先通過合作探索以解決問題，如果還有未解決的問題，則與教師溝通，共同找出解決方案。

（4）反饋與評價。學(xué)生完成實驗后，可將制作的產(chǎn)品進(jìn)行展示，小組間相互進(jìn)行感官評定和經(jīng)驗分享，然后形成實驗報告。實驗報告中要體現(xiàn)問題反思情況，重點、難點知識的鞏固學(xué)習(xí)情況。教師需要根據(jù)課堂實驗情況和實驗報告進(jìn)行成績評定，并對實驗中的重點、難點進(jìn)行更加系統(tǒng)地梳理，將信息及時反饋給學(xué)生。此外，教師還應(yīng)不斷進(jìn)行教學(xué)反思、不斷提升教學(xué)水平，在潛移默化中提高學(xué)生自學(xué)能力和問題解決能力。

2.3教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

傳統(tǒng)的實驗課堂，教師只需準(zhǔn)備好實驗指導(dǎo)書即可，而翻轉(zhuǎn)課堂則要求教師在課前準(zhǔn)備好所有教學(xué)資源，包括課件、視頻和擴(kuò)展資源等。視頻課程是教學(xué)資源的核心內(nèi)容，根據(jù)每個實驗項目的教學(xué)目標(biāo)和知識難易程度，通常錄制1～3個視頻課程，每個視頻課程的時間一般不超過10 min。例如，凍干水果切片的制作只需錄制冷凍干燥設(shè)備的操作視頻，而米糠膳食纖維面包的制作則需要分別錄制擠壓膨化、超臨界流體萃取、微波烘焙等工序的操作視頻。以“米糠膳食纖維面包的制作”實驗項目為例，教學(xué)資源內(nèi)容主要如表2所示。此外，對于綜合性實驗和創(chuàng)新型實驗，還可以從網(wǎng)上開發(fā)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源中下載與實驗教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的視頻資源。

“米糠膳食纖維面包的制作”實驗項目教學(xué)資源見表2。

表2　“米糠膳食纖維面包的制作”實驗項目教學(xué)資源

研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生有更多時間學(xué)習(xí)各個實驗項目的課程內(nèi)容，重點、難點知識掌握得更加牢固，實驗操作更加規(guī)范，實驗結(jié)果尤其是驗證性實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確。同時，學(xué)生有更多時間進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)、思考和組內(nèi)交流，不僅可以自主設(shè)計創(chuàng)新型實驗的方法和參數(shù)，而且基本上每組都能按照自行設(shè)計的實驗方案生產(chǎn)出預(yù)期產(chǎn)品。

3　結(jié)語

本文針對“現(xiàn)代食品加工新技術(shù)”實驗教學(xué)過程中存在的教學(xué)模式較為固化、教學(xué)設(shè)施較為落后、教學(xué)過程時間倉促等問題，應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，分析教學(xué)目標(biāo)、設(shè)計教學(xué)過程和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更加全面地掌握了“現(xiàn)代食品加工新技術(shù)”的基本原理和工藝設(shè)備，提高了綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識和技術(shù)應(yīng)用能力。

［1］吳偉，吳曉娟，林親錄，等.“現(xiàn)代食品加工新技術(shù)”實驗教學(xué)改革和實踐 ［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2015（21）：79-81.

［2］郭文平，陳盈，趙小明.基于翻轉(zhuǎn)課堂的網(wǎng)絡(luò)工程實驗教學(xué)設(shè)計 ［J］.實驗技術(shù)與管理，2015，32（5）：35-38.

［3］陳子超，蔣家傅.高校翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式探索與實踐 ［J］.現(xiàn)代教育技術(shù)，2014，24（12）：112-117.◇

Application of Flipped Classroom in New Technology of Modern Food Processing Experimental Teaching

WU Xiaojuan，ZHENG Shihong，*WU Wei
（College of Food Science and Engineering，Center South University of Forestry and Technology，Changsha，Hu'nan 410004，China）

In order to develop students'scientific quality，innovation and technology applications，the existing problems of experiment teaching of New Technology of Modern Food Processing are first analyzed in this paper.Then the teaching objectives are resolved，teaching processes are designed，and teaching contents are optimized by applying flipped classroom teaching mode.

flipped classroom；New Technology of Modern Food Processing；experimental teaching

G642

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.07.051

1671-9646（2016）07b-0073-03

2016-05-28

中南林業(yè)科技大學(xué)校級教學(xué)改革項目（201506）。

吳曉娟（1984— ），女，碩士，工程師，研究方向為糧油加工。

吳偉（1981— ），男，博士，副教授，研究方向為糧油加工。