李 雪,王俊穎,鄭海波,蔡易輝
(安徽科技學院食品工程學院,安徽 滁州 233100)
Problem-Based Learning(PBL)教學法,最早起源于醫(yī)學院的課程,主要是以問題學習為出發(fā)點的教學方法,由美國神經(jīng)病學教授Howard S.Barrows首創(chuàng)[1];與傳統(tǒng)教學模式相比,在PBL教學模式中,以問題切入,學生作為課程教學主體,以小組為個體開展教學[2],通過組員間的自主學習能力帶動小組協(xié)作能力,以問題為契機,激發(fā)學習興趣,在主動的討論和分析過程中,能夠有針對性鍛煉學習能力,從而掌握新的知識點,授課教師作為教學過程的引導者[2],這樣更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、評判思維及實踐應用能力?;诖耍疚囊杂椭に噷W為例,首先介紹油脂工藝學課程現(xiàn)狀以及PBL教學模式的適用性,然后將PBL教學法應用于油脂工藝學理論課程中,最后對PBL教學法與混合式教學相結合進行討論。
對于《油脂工藝學》課程本身而言,學生通過對本門課程的學習可以了解油脂加工產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀以及掌握相關工藝流程,注重培養(yǎng)學生的理論聯(lián)系實踐的思考能力,對于基礎問題分析的解決能力,為將來學生從事相關工作打下基礎[3]。但是,隨著新工藝、新設備和適度加工等新理念在油脂加工行業(yè)中的應用,油脂加工企業(yè)需要更多的創(chuàng)新型人才對油脂生產(chǎn)工藝、改性方法以及深加工產(chǎn)業(yè)進行改良或再創(chuàng)造,面對新的挑戰(zhàn),在新形勢下有必要對原有的教學方法進行改革與創(chuàng)新[4]。
首先是優(yōu)質課程資源建設,保證教材內(nèi)容的與時俱進,邀請行業(yè)專家以及企業(yè)專家參與修訂和編撰,同時加強油脂工藝學立體化教材建設,包括視頻課程、微課、MOOC 等線上學習資源[5],使線上線下教學資源齊備;其次是教學方式的轉變,采用線上線下混合式教學方式,線上著重預習環(huán)節(jié)的設置、參考資料的更新、教學內(nèi)容的發(fā)布,線下以學生為中心,教師擔任教學活動的引導者、關聯(lián)知識的傳授者、實踐訓練的策劃者[5]。從教學技巧上看,正與PBL教學模式的教學思想相一致?;诖?,本文提出在線下教學中引入PBL教學模式,對教學方式進行更新,利用線上線下相結合的混合式教學方法,加強實踐教學,以便能夠獲得理想的教學效果。
油脂工藝學的主要內(nèi)容包括油脂提取、油脂精煉(脫膠、脫酸、脫色、脫臭、脫蠟)、油脂改性、油脂深加工四個部分,強調學生在掌握基礎知識的同時對工藝流程加以熟悉理解,具有一定的實踐性[6]。同時專升本學生在不同專業(yè)背景下對于理論基礎的理解也不盡相同,這就需要從課程的整體情況來分析,重新審視學生在課程學習中的優(yōu)勢和不足。
在此背景下,PBL教學模式的廣泛應用為該門課程的改革提供了新的方向,在《油脂工藝學》教學中,PBL教學法分為四個部分。第一,要求授課教師根據(jù)教學要求以及學生的專業(yè)能力和知識背景,設計出“最近發(fā)展區(qū)”問題[7],設計的題目包括社會熱點問題以激發(fā)學生的學習興趣,例如,有關地溝油重返餐桌的事件、浸出油會致癌、奶茶中是否存在反式脂肪酸等問題;及時引導學生查閱資料,以奶茶中是否存在反式脂肪酸為例,設置反式脂肪酸為什么會出現(xiàn)在奶茶中、反式脂肪酸是怎么產(chǎn)生的、化學結構是怎樣的、對健康有哪些危害、是否有有效的檢測手段等問題。授課教師以問題為切入點,將日常生活與課本上的理論知識以及前沿的科學研究技術連接起來,使學生認識到對于知識廣度和深度獲取的必要性和重要性,從而提高學生學習本課程的積極性和興趣,在設計時,盡量用較少的信息傳遞相對綜合復雜的問題;第二,在自愿平等基礎上進行分組學習,盡可能將不同專業(yè)背景的學生分在一個小組,引導學生利用好互聯(lián)網(wǎng)資源,提升學生自主探索知識的能力,這個過程是學生自主學習的重要環(huán)節(jié),小組長負責任務分解,對小組成員獲得的信息進行甄別,在以小組討論形式對信息進行整合,讓學生在合作中使知識完整化和多元化。第三,按照不同小組獲取信息、消化知識的方式不同,鼓勵學生采用多種形式分享與展示[7],主要以小組整合結果和未解決的問題為重點,教師在知識層面的引導下進行課堂交流,互相啟發(fā),共同學習,著重培養(yǎng)學生解決問題以及歸納總結的能力;最后,針對本章節(jié)內(nèi)容的重難點,授課教師結合小組討論的內(nèi)容,進行講解和說明,完善知識體系,完成歸納總結;教師要將對PBL學習模式的參與度列入平時成績中,提高學生的參與率;教師自身也要積極的進行教學方法以及學科前沿知識的培訓,在校教師可以與企業(yè)專家建立良性互動的教學小組,提升小組的整體教學能力。通過循環(huán),授課教師在補充相關知識的同時,也可以側面進行思想政治教育,讓學生在輕松的掌握知識并獲得成就感。
PBL 教學中任務的真實性可以極大地激發(fā)學生學習熱情,充分調動其自主性和積極性。以日常生活中的垃圾分類為切入點,提出生活中的廢棄食用油的歸屬問題,引出廢棄食用油知識點,從廢棄食用油的危害、不同國家對于廢棄食用油的處理方式、廢棄食用油的再利用等方面進行分組任務,引導學生從《食品生產(chǎn)經(jīng)營單位廢棄食用油脂管理的規(guī)定》、參考文獻、互聯(lián)網(wǎng)絡等方面查找資料,可以通過制作視頻、現(xiàn)場講解以及調查報告等多種形式進行分享展示,在分享展示環(huán)節(jié)會出現(xiàn)多組完成相同任務的情形,將從匯報內(nèi)容的全面性以及形式的多樣式方面綜合評分,在對比中有利于學生自我檢查、反思和提高;同時鼓勵學生探尋廢棄食用油的生活蹤跡,可以將油煙機廢油帶入實驗室,進行再利用;從廢棄食用油的主要化學成分出發(fā),甘油三酯和游離脂肪酸是回收油脂中的兩種最主要成分,它們與NaOH發(fā)生皂化反應, 由于在反應中生成甘油,因其具有一定的護膚保濕功效,學生自主設計的實驗方案,形成問題提出、實驗方案確定、進行實驗、教學總結的教學流程,例如:對收集的廢棄食用油進行簡單的過濾、脫水滅菌、脫色等精煉工段,進行皂化反應制作成肥皂,以真實的實驗效果加深對于油脂精煉中吸附脫色的理解,將廢棄食用油的再利用與思政教育結合,讓學生明白資源循環(huán)利用,培養(yǎng)學生科學設計實驗的能力,同時感受知識帶來的力量和學以致用的樂趣。
面對食品行業(yè)中新技術、新設備的更新,油脂工藝學課程教學也要緊跟食品行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的方向,將科技創(chuàng)新融入到課程教學中,這就要求在教學內(nèi)容上注重知識的更新和擴展[4],涉及新技術方面的機械設備的結構圖及工藝流程圖,而學生缺乏親歷生產(chǎn)第一線的機會,缺乏一定的感性認識和相關經(jīng)驗,對于單方面依靠學生的自主學習在實踐能力的培養(yǎng)上仍存在不足。因此,PBL 教學模式應用于《油脂工藝學》教學仍存在部分問題,尤其在實踐能力培養(yǎng)層面上,需要與混合式教學模式相結合,學生可以從網(wǎng)絡以及圖書館獲得教學資源,教學場所也不僅限于教室和實驗室,可以拓展到網(wǎng)絡課程平臺、企業(yè)車間、商場等適合教學活動開展的環(huán)境場所;教學方法主要對于涉及到的工藝流程問題,引導學生運用互聯(lián)網(wǎng)技術、虛擬仿真實驗教學等手段,結合線下教學和課堂講解,將超臨界法提取油脂等油脂提取方法、多種精煉工藝過程、存在毒性的油脂質量檢驗等實驗內(nèi)容,利用虛擬實驗平臺和仿真軟件,直觀地展現(xiàn)在日常教學實踐中,讓教學內(nèi)容由枯燥乏味變得形象現(xiàn)實,實現(xiàn)線上線下資源的有效利用和相互融合。在油脂工藝學虛擬仿真的學習系統(tǒng)中,可以設置虛擬崗位供學生選擇,通過模擬油脂提取工藝,引導學生對相應設備進行虛擬操作,在嘗試與實踐中完成相應知識體系的建構。例如:學生進入到浸出法油脂提取工藝車間中,首先在學習場景中進入?yún)⒂^模式對相應的工藝過程以及設備的重點講解,在進入身份選擇模式,系統(tǒng)提供虛擬的操作環(huán)境以及設備的動態(tài)工作過程,讓學生沉浸在全方位虛擬仿真環(huán)境中,獲得參與感,既能夠鞏固線下教學的理論知識,又可以學會正確的操作規(guī)范[8],對于實踐中容易造成的危險事故具有預防感知能力,更加容易對各流程的工作要點產(chǎn)生正確的理解,從而使線上與線下教學內(nèi)容和理念相互補充強化,使抽象的教學內(nèi)容變得直觀,增加學生的感性認識,拉近書本知識和生產(chǎn)實際之間的距離[4],更好地突出教學重點和難點[9],培養(yǎng)學生多學科跨界整合能力、綜合決策能力、創(chuàng)新及拓展能力,提升學生對油脂工藝學混合式教學的認同感。
油脂工藝學課程教學內(nèi)容相對傳統(tǒng)經(jīng)典,在遵循知識體系的前提下,及時優(yōu)化教學內(nèi)容,更新教學理論,將創(chuàng)新意識、課程思政與課程教學緊密結合,從疫情事件對實踐教學過程的影響來看,混合式教學在一段時間內(nèi)已成為主要的教學方式,基于 PBL教學模式與混合式教學方法相結合的理論與方法,進一步加強理論教學的系統(tǒng)性和趣味性,優(yōu)化培養(yǎng)計劃課程體系,合理的設計PBL教學模式與混合式教學方法相結合的實踐體系,開展混合式教學活動設計,提高實踐教學的學習效果,有效開展信息化教學,解決實踐教學與生產(chǎn)實際脫節(jié)問題,對實現(xiàn)學生自主學習能力、創(chuàng)新能力和解決復雜工程問題能力的目標具有一定積極作用,提高學生的職業(yè)能力;當然,在實行過程中尚存在問題,需要學校、教師和學生相互配合努力才能將PBL教學方法與混合式教學方式的結合作為一種常態(tài)教學模式,促進糧油方向人才的培養(yǎng)。