呂瑩果,孫尚德,李雪琴,章紹兵,李 華,陳 潔
(河南工業(yè)大學(xué)糧油食品學(xué)院食品科學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,河南鄭州 450001)
“食品工藝學(xué)”是食品科學(xué)與工程專業(yè)食品方向核心專業(yè)課程之一。該課程以研究食品原料、半成品與成品的加工工藝和保藏作用機(jī)理等為基本內(nèi)容,分析明確外界環(huán)境因素及其對(duì)食品加工過程中的物理、化學(xué)、生物之間的變化關(guān)系,介紹食品加工的基本理論及生產(chǎn)方法。課程的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生工藝設(shè)計(jì)、分析檢驗(yàn)、科學(xué)探索的能力,更好地掌握“食品工藝學(xué)”課程中的食品保藏技術(shù)原理與食品保藏方法,了解食品加工設(shè)備、基本單元操作及其應(yīng)用,以及各類制品加工工藝流程、操作要點(diǎn)。使學(xué)生在學(xué)習(xí)食品專業(yè)基礎(chǔ)課程及專業(yè)課程后,掌握各類食品的加工工藝,熟悉食品加工、流通和銷售環(huán)節(jié)中食品腐敗變質(zhì)的起因及其控制措施,為今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)食品領(lǐng)域的專業(yè)課程或從事食品科研、產(chǎn)品開發(fā)、工業(yè)生產(chǎn)管理及相關(guān)領(lǐng)域的工作打下理論基礎(chǔ)。該課程在專業(yè)課程體系中具有承上啟下的作用,是連接學(xué)生理論和實(shí)踐學(xué)習(xí)的橋梁。
“食品工藝學(xué)”課程經(jīng)過多年教學(xué)探索、整合,目前大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容共分2篇13個(gè)單元。第一篇是食品加工與保藏技術(shù),主要包括食品的濃縮與干制、食品的加熱與殺菌、食品的低溫與冷凍、食品的糖制與腌制、食品的輻射加工及其他加工技術(shù)等內(nèi)容;第二篇是食品加工工藝,主要包括焙烤面制品、蒸煮面制品、米制品、豆制品、乳制品、軟飲料、果蔬制品的加工工藝等內(nèi)容。
課程理論教學(xué)涉及工藝流程、加工原理、設(shè)備、新型加工技術(shù)等方面,內(nèi)容繁多且復(fù)雜。此外,授課過程中經(jīng)常會(huì)涉及食品化學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)、食品營(yíng)養(yǎng)學(xué)、工程原理、食品機(jī)械與設(shè)備、食品工廠設(shè)計(jì)等專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)于學(xué)生而言,前期專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)掌握的牢固性、靈活運(yùn)用能力有較高的要求,也是理論課授課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在授課過程中,教師往往需要帶領(lǐng)學(xué)生回顧專業(yè)基礎(chǔ)課內(nèi)容,并以適當(dāng)?shù)姆绞揭龑?dǎo)學(xué)生將這些基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用到“食品工藝學(xué)”的學(xué)習(xí)中來。
總結(jié)近幾年“食品工藝學(xué)”的教學(xué)情況,有以下幾個(gè)問題有待改進(jìn):
(1)學(xué)生參與度低。由于該課程涉及理論知識(shí)范疇廣泛,課程內(nèi)容豐富,學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)難以接受龐大的信息,導(dǎo)致在傳統(tǒng)“一言堂”式的灌輸式教學(xué)模式下學(xué)生參與度低,效果不盡如人意。被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式使學(xué)生難以參與到課堂中,發(fā)揮自身的主觀能動(dòng)性,一味的輸入和枯燥的理論知識(shí)使學(xué)生失去了主動(dòng)學(xué)習(xí)的樂趣。
(2)知識(shí)零散雜亂。在“食品工藝學(xué)”的授課過程中,往往會(huì)根據(jù)需要在不同章節(jié)穿插已學(xué)過的各科基礎(chǔ)知識(shí)。例如,在講“熱殺菌條件”一節(jié)時(shí),會(huì)回顧微生物學(xué)、食品工程原理、食品化學(xué)等學(xué)科的知識(shí),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)確定熱殺菌條件方法的理解。各種知識(shí)點(diǎn)的補(bǔ)充過于零碎,導(dǎo)致學(xué)生筆記記不全或者筆記散亂,在課后進(jìn)行復(fù)習(xí)時(shí)很難將知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來,不能對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行更為科學(xué)全面的整理和總結(jié),從而造成知識(shí)點(diǎn)的遺漏,影響教學(xué)效果。
(3)學(xué)生專業(yè)知識(shí)與實(shí)踐能力不對(duì)等。課程的學(xué)習(xí)既需要理論基礎(chǔ),同時(shí)始終要將培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力作為最終目標(biāo)。雖然培養(yǎng)方案中安排有實(shí)踐教學(xué)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),但學(xué)生缺乏將課堂上的理論知識(shí)和實(shí)踐掛鉤的能力,遇到實(shí)踐問題,不能有效利用專業(yè)知識(shí)、邏輯思維和系統(tǒng)性思維去主動(dòng)解決問題。這一點(diǎn)在試卷中靈活運(yùn)用的實(shí)踐性題目普遍得分較低、學(xué)生追求所謂的“標(biāo)準(zhǔn)答案”中可以看出。總之,學(xué)生的創(chuàng)新思維、解決問題能力有待提高。
要想真正實(shí)現(xiàn)工程專業(yè)認(rèn)證強(qiáng)調(diào)的OBE教學(xué)理念,確保教學(xué)質(zhì)量,開拓學(xué)生的創(chuàng)新和工程,必須按照新工科教育的新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新體系和新要求,將先進(jìn)的思維工具和信息化教學(xué)模式引入到傳統(tǒng)專業(yè)課程教改工作中,轉(zhuǎn)變教育理念、推進(jìn)專業(yè)建設(shè)、改革人才培養(yǎng)模式、提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量,推動(dòng)食品科學(xué)專業(yè)成為真正的新工科專業(yè)。
在科技高速進(jìn)步、信息普遍共享的新形勢(shì)下,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式,已不能適應(yīng)以提高創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)要求[1]。構(gòu)建高效課堂也因此成為“食品工藝學(xué)”課程教學(xué)改革的一個(gè)重要方向。結(jié)合近年來的授課經(jīng)驗(yàn)及信息化社會(huì)帶來的現(xiàn)代教學(xué)手段的提高,將“思維導(dǎo)圖+互聯(lián)網(wǎng)+互動(dòng)反饋系統(tǒng)”理念引入“食品工藝學(xué)”的教學(xué)改革中來。
思維導(dǎo)圖教學(xué)法是在教學(xué)實(shí)踐中使用思維導(dǎo)圖從而進(jìn)行教學(xué)的一種教學(xué)方法。思維導(dǎo)圖由英國(guó)心理學(xué)家托尼·博贊于20世紀(jì)60年代提出,它是針對(duì)人體大腦放射性思維的具體外化的一種方式說明,它以直觀形象的圖示,模擬建立思維網(wǎng)絡(luò),生動(dòng)地呈現(xiàn)思考問題的過程,有利于人腦擴(kuò)散思維的發(fā)展,是一種實(shí)用性的思維工具[2]。由于其能形象地體現(xiàn)過程性特點(diǎn),被各學(xué)科廣泛應(yīng)用,在教育教學(xué)事業(yè)中,思維導(dǎo)圖已經(jīng)成為眾多學(xué)生開展深入學(xué)習(xí)的重要輔助工具。但思維導(dǎo)圖教學(xué)法在大學(xué)工科教學(xué)中應(yīng)用較少[3]。結(jié)合“食品工藝學(xué)”的課程特點(diǎn),思維導(dǎo)圖教學(xué)法十分貼合課程的教學(xué)模式,可將其作為課堂教學(xué)輔助工具,有利于將無序散亂的知識(shí)要點(diǎn)系統(tǒng)地、有序地連接成一個(gè)較為完整的知識(shí)架構(gòu),從而使學(xué)生更加深刻、直觀地認(rèn)識(shí)、了解并且掌握食品加工專業(yè)知識(shí)。這種充分運(yùn)用圖文的思維模式,可以幫助學(xué)生培養(yǎng)發(fā)散思維能力,并且?guī)椭處熖岣邆湔n效率,幫助學(xué)生提高復(fù)習(xí)效果,真正開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
當(dāng)今時(shí)代,以信息技術(shù)為核心的新一輪科技革命正在孕育興起,互聯(lián)網(wǎng)日益成為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的先導(dǎo)力量,深刻改變著人們的生產(chǎn)生活,教育信息化也是大勢(shì)所趨。2018年4月13日,教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》,提出為深入貫徹落實(shí)黨的十九大精神,辦好信息化教學(xué),積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”發(fā)展,加快教育現(xiàn)代化和教育強(qiáng)國(guó)建設(shè)[4]。隨著信息教育技術(shù)的不斷更新,現(xiàn)代信息化教學(xué)裝備日益提高,有效利用現(xiàn)代教學(xué)手段提高專業(yè)課課堂教學(xué)水平及質(zhì)量已是勢(shì)在必行。信息化教學(xué)模式的關(guān)鍵在于從現(xiàn)代教學(xué)媒體構(gòu)成的教學(xué)環(huán)境的角度,如何有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的主動(dòng)性和創(chuàng)造性[5]。在這種模式下,教師成為課堂教學(xué)的組織者、指導(dǎo)者,學(xué)生建構(gòu)意義的幫助者、促進(jìn)者,而不是知識(shí)的灌輸者和課堂的主宰。
現(xiàn)代信息技術(shù)與思維導(dǎo)圖結(jié)合將更為有效地解決目前“食品工藝學(xué)”課程,甚至許多工科課程所存在的共性問題。
結(jié)合“食品工藝學(xué)”課程內(nèi)容及特點(diǎn),筆者教學(xué)團(tuán)隊(duì)在教學(xué)設(shè)計(jì)、課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、課后作業(yè)和復(fù)習(xí)與反饋5個(gè)階段實(shí)施了“思維導(dǎo)圖+互聯(lián)網(wǎng)+互動(dòng)反饋系統(tǒng)”教學(xué)法,具體實(shí)施方法如下。
(1) 教學(xué)設(shè)計(jì)。思維導(dǎo)圖教學(xué)法設(shè)計(jì):首先,利用思維導(dǎo)圖幫助教師全局性把握每次教學(xué)內(nèi)容,梳理授課內(nèi)容和思路。其次,在多媒體課件中使用思維導(dǎo)圖,思維導(dǎo)圖比堆砌的文字更加形象直觀,比起傳統(tǒng)字多圖少的課件,加入思維導(dǎo)圖更容易提起學(xué)生的興趣,是多媒體教學(xué)的最佳搭檔。同時(shí),思維導(dǎo)圖教學(xué)法可以作為重要知識(shí)點(diǎn)講述時(shí)所需的教學(xué)手段。脈絡(luò)清晰、美觀的思維導(dǎo)圖可以利用相關(guān)軟件快速繪制,操作簡(jiǎn)便、節(jié)省時(shí)間,而且可利用不同顏色和圖形實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)、教學(xué)手段、教學(xué)方法等的分類,一目了然。MindMaster,Xmind,Process On等都是目前使用較多的思維導(dǎo)圖軟件。
互聯(lián)網(wǎng)+互動(dòng)反饋系統(tǒng)建設(shè)[6]:利用目前學(xué)生較為熟悉的班課平臺(tái)“云班課”進(jìn)行平臺(tái)建設(shè)。開課前,教師在藍(lán)墨云班課平臺(tái)上創(chuàng)建“食品工藝學(xué)”班課。學(xué)生在手機(jī)移動(dòng)端安裝云班課APP,通過輸入班課號(hào)或掃描二維碼加入該課程班課。在“班課詳情”中,發(fā)布任課教師、課表、云教材、執(zhí)行大綱、學(xué)習(xí)要求、教學(xué)精度等信息。學(xué)生在開課之前可以通過平臺(tái)了解課程的主要學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法。
藍(lán)墨云班課移動(dòng)端界面見圖1。
(2) 課前預(yù)習(xí)。在藍(lán)墨云班課的“班課資源”中,教師可根據(jù)教學(xué)計(jì)劃發(fā)布課前預(yù)習(xí)主要內(nèi)容和學(xué)習(xí)素材,包括課件、教案、視頻、微課、電子書和網(wǎng)上資源(如慕課、圖片、新聞或視頻相關(guān)網(wǎng)站鏈接)等。教師可通過“班課通知”提醒學(xué)生進(jìn)行課前預(yù)習(xí)。
團(tuán)隊(duì)教師會(huì)在開課前1周將整門課程內(nèi)容框架的思維導(dǎo)圖發(fā)布至云班課,呈現(xiàn)給學(xué)生,明確重點(diǎn)、難點(diǎn)及各章之間的關(guān)系。使學(xué)生總攬知識(shí)點(diǎn),課堂上易于抓住教師思路;還可幫助學(xué)生理清思路,提出問題,帶著問題進(jìn)行課堂學(xué)習(xí);并能積極參與到課堂活動(dòng)中,提高學(xué)習(xí)效率,真正實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)的目的。還會(huì)將平時(shí)收集與錄制的食品加工視頻、食品行業(yè)的相關(guān)技術(shù)發(fā)展信息上傳至云班課資料共享,供學(xué)生課前自學(xué)使用(如圖1(b)),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,擴(kuò)充學(xué)生知識(shí)面,并節(jié)省學(xué)生搜集資料的時(shí)間。
(3)課堂教學(xué)。教師可以將講課的順序與思維導(dǎo)圖結(jié)合在一起,多層次展開,循序漸進(jìn),為學(xué)生系統(tǒng)化地講解課程內(nèi)容,使學(xué)生能夠更好地掌握教學(xué)內(nèi)容。如在進(jìn)行“熱殺菌”這一小節(jié)的課堂內(nèi)的講解時(shí),教師就可以按照思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)授課程序,逐層講解,將食品工藝、食品化學(xué)、食品包裝、食品微生物學(xué)等知識(shí)有機(jī)揉合到一起(見圖2),為學(xué)生建立完整的食品專業(yè)知識(shí)體系,同時(shí)將學(xué)生雜亂的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行整合,并使學(xué)生認(rèn)識(shí)到食品加工不僅需要工藝、設(shè)備,也要以堅(jiān)實(shí)的理論做基礎(chǔ)。
鼓勵(lì)學(xué)生利用思維導(dǎo)圖記筆記。通過思維導(dǎo)圖,學(xué)生可以快速記錄理論概念、組織知識(shí)點(diǎn),保障學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)接受大量信息的輸入。另外,通過紙筆手繪思維導(dǎo)圖,還可以將課堂理論知識(shí)清晰可視化,利于學(xué)生直覺思維的形成,理清知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系,促進(jìn)理論知識(shí)從記憶到理解的遷移。而且,便于學(xué)生抓住每堂課的核心內(nèi)容和重點(diǎn)內(nèi)容。
也可適當(dāng)運(yùn)用云班課移動(dòng)端和學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)名、提問、搶答、小組互評(píng)等互動(dòng)活動(dòng),活躍課堂氣氛(見圖 1(c))。
“熱殺菌”思維導(dǎo)圖見圖2。
(4)課后作業(yè)。教師課后在云班課發(fā)布課后作業(yè),拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容。主要形式包括頭腦風(fēng)暴、作業(yè)和討論(見圖1(d))。例如,在進(jìn)行了“焙烤食品緒論”一節(jié)課后,教師在藍(lán)墨云班課平臺(tái)的課堂活動(dòng)中“頭腦風(fēng)暴”模塊,設(shè)置了開放性題目:你認(rèn)為目前各品牌的“蒸蛋糕”“蒸面包”“蒸發(fā)糕”的流行,說明了什么,“蒸”和“烤”2種食品加工方式,各有何優(yōu)缺點(diǎn)?并設(shè)置了投票活動(dòng):明天的早餐吃什么?(A.豆沙面包 B.吐司面包C.包子D雞蛋灌餅)。學(xué)生積極參與了“頭腦風(fēng)暴”和“投票”活動(dòng),通過該項(xiàng)活動(dòng)既讓學(xué)生回顧了課堂知識(shí),又拓展了學(xué)習(xí)內(nèi)容,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生在參與活動(dòng)的同時(shí),會(huì)嘗試尋找知識(shí)點(diǎn)之間的新聯(lián)系,開拓創(chuàng)新思維。在此過程中,培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我構(gòu)建知識(shí)和創(chuàng)造的能力。
(5)復(fù)習(xí)與反饋。在“班課活動(dòng)”中,通過作業(yè)/小組任務(wù)、投票/問卷、答疑/討論、測(cè)試等功能(見圖1(d)),學(xué)生可以及時(shí)解決自己在學(xué)習(xí)中所遇到的問題。期末復(fù)習(xí)學(xué)生可利用各章節(jié)的思維導(dǎo)圖進(jìn)行回顧、總結(jié)與歸納,鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的記憶和理解,理清知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系,提高復(fù)習(xí)效率。也可組織在線答疑,借助云班課客戶端,學(xué)生提出問題,教師有針對(duì)性地解答。
另外,在整個(gè)授課過程中,學(xué)生都可以通過在線留言給教師,反饋對(duì)課堂知識(shí)的掌握情況、對(duì)教師授課方式的意見和建議,教師也可以通過云班課平臺(tái)了解學(xué)生課前的預(yù)習(xí)情況及存在的問題。這樣的反饋及時(shí)有效,不必等到期末考試或者學(xué)生評(píng)教,教師就可以適時(shí)調(diào)整教學(xué)策略,有針對(duì)性地適時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)進(jìn)度,以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。
前期的教改探索過程中發(fā)現(xiàn),信息化教學(xué)效果很好,將傳統(tǒng)課堂教學(xué)與在線學(xué)習(xí)有機(jī)融合起來,將現(xiàn)代信息技術(shù)與思維導(dǎo)圖結(jié)合,更適合當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),體現(xiàn)了“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”的新教學(xué)結(jié)構(gòu),滿足了學(xué)生個(gè)性化自主學(xué)習(xí)的需求,使得學(xué)生由被動(dòng)接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí),并能有效保持師生之間的信息互動(dòng)與反饋,使課堂效率最優(yōu)化。
目前,針對(duì)“食品工藝學(xué)”課程提出的教學(xué)改革方案是全新的嘗試,要保證該教學(xué)方案的實(shí)施效果有以下幾個(gè)關(guān)鍵問題需注意:
(1)思維導(dǎo)圖教學(xué)法設(shè)計(jì)?!笆称饭に噷W(xué)”課程內(nèi)容多、學(xué)時(shí)長(zhǎng),教學(xué)團(tuán)隊(duì)需要認(rèn)真分析每節(jié)課的授課內(nèi)容和特點(diǎn),判斷出適合利用思維導(dǎo)圖教學(xué)法的課時(shí),并查閱多學(xué)科相關(guān)資料,利用工具繪制科學(xué)、有效、明了、有吸引力的思維導(dǎo)圖。該項(xiàng)工作耗時(shí)耗力,也是教學(xué)新方法投入使用的前提。
(2) 互聯(lián)網(wǎng)+互動(dòng)反饋系統(tǒng)的實(shí)施和管理。信息化教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是快捷、高效、靈活,目前該技術(shù)在教學(xué)中主要用于考勤、共享資料、問題解答。項(xiàng)目將思維導(dǎo)圖教學(xué)法引入教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié),也依賴于信息化的教學(xué)手段,因此將信息化教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)展到預(yù)習(xí)、調(diào)研、自學(xué)、作業(yè)、討論、頭腦風(fēng)暴、復(fù)習(xí)等各個(gè)環(huán)節(jié),將更加充分地利用信息化教學(xué)工具,這也對(duì)教師和學(xué)生的參與度有較高的要求,需要師生共同努力,促進(jìn)該方案的實(shí)施。
(3)對(duì)授課教師有更高的要求。①授課教師需要及時(shí)了解國(guó)內(nèi)外食品領(lǐng)域的最新發(fā)展動(dòng)態(tài),激發(fā)對(duì)專業(yè)的認(rèn)知程度與熱愛;②為提高學(xué)生科研與創(chuàng)新能力,鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合“食品工藝學(xué)”所學(xué)知識(shí),關(guān)注社會(huì)相關(guān)熱點(diǎn)問題,將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中;③在授課方式上,教師需明確教學(xué)目標(biāo),將食品加工基本原理和相關(guān)知識(shí)深度理解、整合,形成清晰美觀的思維導(dǎo)圖,將復(fù)雜的問題以更加淺顯易懂的方式進(jìn)行講授,以此提高教學(xué)效果。
總之,教師需要不斷提高自己的專業(yè)素養(yǎng),在教學(xué)探索的路上精益求精,適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,在這個(gè)知識(shí)大遷移的新時(shí)代,做好知識(shí)的搬運(yùn)工。
在“食品工藝學(xué)”課程中實(shí)施“思維導(dǎo)圖+互聯(lián)網(wǎng)+互動(dòng)反饋系統(tǒng)”教學(xué)法,可輔助教師提高備課質(zhì)量,理順課堂知識(shí)脈絡(luò)、豐富對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)手段,及時(shí)得到學(xué)習(xí)效果反饋;提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和效率;培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散性、創(chuàng)造性思維模式,提高解決問題的能力;最終達(dá)到對(duì)學(xué)生工程知識(shí)、解決問題能力、研究能力3個(gè)方面的培養(yǎng)目標(biāo)。
該方法初步探索的成功,根本在于該教學(xué)方法能夠在一個(gè)動(dòng)態(tài)、直觀的過程中促進(jìn)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新潛能,讓他們能夠積極思考、積極參與、積極創(chuàng)造。通過積極參與和有效學(xué)習(xí),學(xué)生在課堂上的認(rèn)同感、獲得感、成就感顯著增強(qiáng)。