果蔬加工學(xué)課程立體教學(xué)模式的構(gòu)建與實踐

朱俊向，吳昊，陳海華

青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院（青島 266109）

果蔬加工學(xué)是以研究果品、蔬菜、食用菌等農(nóng)副產(chǎn)品綜合加工利用理論與技術(shù)為主的綜合性應(yīng)用學(xué)科，是青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)重要的專業(yè)必修課。該課程立足于實際應(yīng)用，旨在讓學(xué)生掌握現(xiàn)代果蔬加工原理及工藝，并能將其應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，具有研發(fā)果蔬加工新產(chǎn)品的能力。

目前，該課程在實際教學(xué)過程中還存在一些問題。大部分的果蔬加工學(xué)課程教學(xué)沿用傳統(tǒng)的講授教學(xué)模式，這種以教師為主導(dǎo)的知識灌輸方法已經(jīng)不能適應(yīng)新時代網(wǎng)絡(luò)信息化快速發(fā)展的需要[1]，也不能被“90后”，乃至“00后”的學(xué)生所接受，無法取得理想的教學(xué)效果。并且，由于每位學(xué)生學(xué)習(xí)能力、思維能力都有所不同，傳統(tǒng)的“一刀切”式教學(xué)過程無法適應(yīng)學(xué)生的實際需求。

近年來，關(guān)于如何更好地改善和創(chuàng)新果蔬加工學(xué)課程教學(xué)方式做了大量的探索。新興的“翻轉(zhuǎn)課堂”等推動了傳統(tǒng)教學(xué)模式的深化改革。馮穎等[2]對果蔬加工學(xué)課程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進(jìn)行了研究和探索，在實踐中取得了良好的效果。蘇琳等[3]研究了果蔬加工工藝學(xué)課程任務(wù)驅(qū)動翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，結(jié)果發(fā)現(xiàn)新的教學(xué)模式可以提高學(xué)生分析、解決問題的能力。本教學(xué)團(tuán)隊也經(jīng)過多年的課程建設(shè)，構(gòu)建了以多媒體教學(xué)手段為主的現(xiàn)代教學(xué)方法，并建設(shè)了包括校教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺、視頻案例庫、網(wǎng)絡(luò)通訊工具等豐富的，且具有互動、討論功能的資源體系，在輔助教學(xué)方面起到了積極的作用[4]。簡而言之，近幾十年，關(guān)于果蔬加工學(xué)課程改革的大量報道都是為了更好地讓學(xué)生學(xué)習(xí)果蔬加工學(xué)知識，掌握實際應(yīng)用果蔬加工技術(shù)的能力，一定程度上提升了果蔬加工學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量。然而，總體來說還未形成一個科學(xué)的體系或模式，關(guān)于該方面的研究和實踐工作尚需深入。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”和云數(shù)據(jù)時代，微信、超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺、騰訊課堂等網(wǎng)絡(luò)資源的運(yùn)用使教育教學(xué)的形式更加多樣，而5G網(wǎng)絡(luò)的逐漸普及也使得這些網(wǎng)絡(luò)教育資源的發(fā)展?jié)摿Ω泳薮?。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺的引入可以打破理論課堂時間和空間的局限性，有利于營造立體化、多維度、開放型的教學(xué)環(huán)境。

為更好改革和提升食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生對果蔬加工學(xué)課程內(nèi)容的掌握和綜合應(yīng)用能力，更好地服務(wù)于學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展，根據(jù)筆者團(tuán)隊多年講授果蔬加工學(xué)課程的經(jīng)驗，結(jié)合新型的教學(xué)模式、方法、資源等特點(diǎn)，提出基于“微視頻+翻轉(zhuǎn)課堂+網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺”的立體教學(xué)模式。這種立體教學(xué)模式，可以改善傳統(tǒng)課堂滿堂灌的弊端，加強(qiáng)學(xué)生自學(xué)、師生互動、生生互動的環(huán)節(jié)，活躍課堂氣氛，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，可以滿足新工科背景下教學(xué)改革的必然要求，符合工程教育認(rèn)證中“以學(xué)生為中心”的教育理念以及“成果導(dǎo)向”的教育取向。

1 “微視頻+翻轉(zhuǎn)課堂+網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺”立體教學(xué)模式構(gòu)建

立體教學(xué)模式的構(gòu)建包括課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)與課后知識內(nèi)化3個模塊。每一個模塊的設(shè)置都圍繞更好地實現(xiàn)課程目標(biāo)進(jìn)行。以“果蔬糖制”這一章內(nèi)容為例，說明立體教學(xué)模式的具體實施過程。

1.1 課前準(zhǔn)備

查閱網(wǎng)絡(luò)資源發(fā)現(xiàn)目前尚無專業(yè)性較強(qiáng)的果蔬加工學(xué)網(wǎng)絡(luò)開放課程，而且網(wǎng)絡(luò)相關(guān)資源與課程目標(biāo)和課程內(nèi)容不符。因此，授課教師自行錄制微視頻，可完全與已設(shè)定的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)任務(wù)吻合，同時可以根據(jù)學(xué)生的實際學(xué)情對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行詳略解釋，力求因材施教。在“果蔬糖制”這一章中，將知識點(diǎn)分解為“果蔬糖制品分類”“果蔬糖制基本原理一（果膠的膠凝作用）”“果蔬糖制基本原理二（食糖的保藏作用）”和“果蔬糖制品加工工藝”4部分，分別錄制4個教學(xué)視頻，每個視頻時長控制在10～15 min。

視頻案例主要來源于網(wǎng)絡(luò)資源。從日常生活現(xiàn)象到果蔬加工應(yīng)用，選擇難度適宜、緊扣教學(xué)內(nèi)容、生動鮮活的各種素材，使學(xué)生可以理論聯(lián)系實際，充分體會果蔬加工學(xué)的實用性。在“果蔬糖制”這一章中，針對果醬、果脯和蜜餞制作，選取的視頻為李子柒的《這一定是最適合在夏天做的吃食——各種果醬》和自制視頻《疫情期間如何居家自制果丹皮》，經(jīng)剪輯后作為該節(jié)課視頻案例使用。

確定每節(jié)課學(xué)習(xí)任務(wù)及課后習(xí)題。以“果蔬糖制”這一章為例，首先明確該章內(nèi)容的學(xué)習(xí)重點(diǎn)為果蔬糖制基本原理及糖制品的加工工藝；學(xué)習(xí)難點(diǎn)為果膠的凝膠作用。通過課前自學(xué)，需要同學(xué)們能夠準(zhǔn)確說出什么是果蔬糖制品，分為哪幾類，了解果蔬糖制的基本原理和工藝；設(shè)置10～20道包括選擇、填空、簡答等題型的思考題，例如：果蔬糖制如何利用糖液的高濃度效應(yīng)？果蔬糖制品可以分為哪2大類？分別具有什么特點(diǎn)？果蔬糖制的基本原理是什么？食糖是如何對果蔬發(fā)揮保藏作用的？蜜餞和果醬加工的主要工藝是什么？常用的糖煮方法有哪些？主要檢驗學(xué)生自學(xué)對基礎(chǔ)概念和原理的掌握情況。

同時，課程已經(jīng)建立了微信公眾平臺，學(xué)生可自行搜索“果蔬加工”進(jìn)行關(guān)注，教師會定期發(fā)布一些知識點(diǎn)和前沿動態(tài)。該平臺突出的特色即為可以實現(xiàn)“一對多”的交流方式，方便用于傳播果蔬加工學(xué)知識點(diǎn)，有利于學(xué)生在課余時間，實現(xiàn)學(xué)習(xí)和娛樂有機(jī)結(jié)合。此外，同學(xué)之間也利用微信、QQ等傳媒渠道進(jìn)行相互交流，了解彼此之間的收獲或者困惑，實現(xiàn)同學(xué)之間可以相互解答問題的目的。

隨后建立授課班級微信群，開課前3 d在超星網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上發(fā)布學(xué)習(xí)資源，包括課程微視頻、PPT、視頻案例、學(xué)習(xí)任務(wù)及思考題等，并提醒大家及時進(jìn)行學(xué)習(xí)。

1.2 課堂教學(xué)

與傳統(tǒng)教學(xué)模式不同，立體教學(xué)模式的課堂教學(xué)不再是傳授書本上的基本知識，而是注重提高學(xué)生的知識內(nèi)化以及問題解決能力。

首先，教師以近期大熱電視劇《清平樂》中宋仁宗因貪戀蜜餞的美味而導(dǎo)致了趙徽柔一生的悲劇開場，迅速吸引了學(xué)生注意力。接下來，將學(xué)生在自學(xué)過程中遇到的問題進(jìn)行歸納總結(jié)，整理出學(xué)生掌握不夠透徹的知識點(diǎn)，結(jié)合該章的重點(diǎn)難點(diǎn)，利用10 min左右的時間進(jìn)行知識回顧。進(jìn)一步，教師根據(jù)果蔬加工學(xué)課程內(nèi)容和學(xué)生觀看教學(xué)視頻、課前練習(xí)中提出的疑問，總結(jié)出部分有探究價值的問題。如：在課前的自制果丹皮視頻案例中，很多同學(xué)不理解，作為原料的山楂酸度已經(jīng)很高，為什么在制作果丹皮的過程中還要額外加入檸檬汁？基于此問題，教師再次講解果膠的膠凝作用，高甲氧基果膠和低甲氧基果膠形成凝膠的不同機(jī)理及關(guān)鍵影響因素，隨后拋出高階問題，為什么制作山楂果醬/果凍等糖制品時需要加糖加酸，而以海藻作為主要原料制作涼粉/果凍時，糖酸的添加量并不重要？在這其中，糖和酸起的主要作用是什么？是否可以利用這種特性生產(chǎn)低糖化產(chǎn)品？糖制品低糖化途徑有哪些？如何設(shè)計一種低糖化糖制品（配料和工藝）？

學(xué)生可根據(jù)興趣對題目進(jìn)行選擇。在課堂上，根據(jù)已經(jīng)選擇的探究性問題，將班級學(xué)生進(jìn)行分組，小組規(guī)?？刂圃?～8人為宜。小組經(jīng)過討論、總結(jié)后制作PPT，用于課堂講解，各組同學(xué)間互相提問交流，最后教師進(jìn)行歸納總結(jié)，回顧重要知識點(diǎn)。在課堂學(xué)習(xí)過程中，教師針對性地對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，提升教學(xué)效果。

1.3 課后知識內(nèi)化

隨時對課堂任何遺留問題進(jìn)行線下答疑，幫助學(xué)生消化和理解問題，構(gòu)建自己的知識體系；發(fā)布該節(jié)課課后作業(yè)和下次課程預(yù)習(xí)任務(wù)，通過完成課后作業(yè)和作業(yè)互評等環(huán)節(jié)對學(xué)生的課后學(xué)習(xí)進(jìn)行管理。

2 “微視頻+翻轉(zhuǎn)課堂+網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺”立體教學(xué)模式教學(xué)效果評價

“微視頻+翻轉(zhuǎn)課堂+網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺”教學(xué)模式對于大部分學(xué)生來說是全新的事物。盡管有研究表明，學(xué)生對于“翻轉(zhuǎn)課堂”等教學(xué)模式都能積極接受，但是究竟有多少學(xué)生真正參與到課堂互動中來，并且愿意在每節(jié)課之前進(jìn)行自學(xué)，仍然是未可知因素。為了更好地開展“微視頻+翻轉(zhuǎn)課堂+網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺”立體教學(xué)模式，除教學(xué)過程把控外，同時結(jié)合調(diào)查問卷對中期教學(xué)效果進(jìn)行評價，以便于教師可以根據(jù)教學(xué)效果對該立體教學(xué)模式的實施方案進(jìn)行及時調(diào)整。

選擇青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)2016級本科生作為研究對象，按照自然班將學(xué)生分為2組，班級1601、1602為試驗組，實施立體教學(xué)模式；班級1603、1604為對照組，實施傳統(tǒng)教學(xué)模式。2組學(xué)生在年齡、性別、成績等方面的差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義（p＞0.05）。實施期為1學(xué)期，總計教學(xué)24學(xué)時。通過分析試驗組立體教學(xué)模式教學(xué)效果中期評價調(diào)查結(jié)果（表1），以及對比試驗組與對照組平時成績、期末成績，對提出的立體教學(xué)模式實施效果進(jìn)行評估。其中，參與立體教學(xué)模式的2個班級上課總?cè)藬?shù)為76人，發(fā)放問卷76分，回收76份，參與率100%。

從調(diào)查結(jié)果來看（表1），有89.47%的同學(xué)（包括同意和非常同意，下同）表示他們會在上課前觀看教學(xué)微視頻；有84.20%的同學(xué)會在觀看教學(xué)微視頻的時候記筆記；39.47%的同學(xué)會重看自己沒有理解的部分。然而，只有25.41%的同學(xué)表示自己在學(xué)習(xí)完教學(xué)微視頻后對果蔬加工學(xué)的學(xué)習(xí)充滿信心。并且如預(yù)期所料，教學(xué)微視頻的課前學(xué)習(xí)對于課程概念部分的理解方面（72.36%）比提高解決問題的能力方面（46.04%）更有幫助。總的來看，大部分學(xué)生可以接受此次研究中的立體教學(xué)模式，認(rèn)為可以提高學(xué)習(xí)果蔬加工學(xué)這門課程的積極性和主動性，而負(fù)面評價和提出的意見對于后期教學(xué)模式的完善和教學(xué)方法的調(diào)整也提供了參考依據(jù)。如：在后期的課堂中，將原本于課上的小測試改在了課前的線上進(jìn)行，既確保了學(xué)生按時完成課前作業(yè)，檢驗自學(xué)效果，又為課堂上分組討論提供了更多時間，也使學(xué)生可以集中精力解決問題。

表1 “微視頻+翻轉(zhuǎn)課堂+網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺”立體教學(xué)模式教學(xué)效果中期評價調(diào)查

通過立體教學(xué)模式實施方法的不斷改進(jìn)，試驗組學(xué)生的成績對比對照組有顯著提高。試驗組平時成績?yōu)?0.23±3.27分（n=76），高于對照組的86.44±4.17分（n=77），差異顯著（p＜0.05）；試驗組期末成績?yōu)?6.22±3.78分（n=76），高于對照組的82.51± 2.84分（n=77），差異顯著（p＜0.05）。說明文中實施的立體教學(xué)模式取得了一定的成效，有助于提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

3 關(guān)于“微視頻+翻轉(zhuǎn)課堂+網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺”立體教學(xué)模式的總結(jié)與反思

從教學(xué)效果來看，立體教學(xué)模式可以提高學(xué)生課堂參與度、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立思考問題、解決問題的能力，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。但同時，這種教學(xué)模式在實施過程中也面臨一些挑戰(zhàn)，如：授課班級人數(shù)較多，影響了參與效果，也為老師與學(xué)生之間的個性化溝通增加了難度；教師運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)能力不足，錄制和剪輯的視頻質(zhì)量還有待提高；現(xiàn)有教室環(huán)境不利于學(xué)生進(jìn)行分組討論。要解決上述存在的問題，還需要從以下3個方面努力。

1) 教師需提升信息化操作能力和專業(yè)素質(zhì)。授課教師需要學(xué)習(xí)信息技術(shù)知識，制作更好的教學(xué)課件和教學(xué)視頻，建設(shè)質(zhì)量更高的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫；設(shè)計適合學(xué)生水平的教學(xué)活動和啟發(fā)式問題，引導(dǎo)學(xué)生針對問題進(jìn)行思考、討論，達(dá)到對學(xué)生學(xué)習(xí)的有效監(jiān)督和指導(dǎo)；利用現(xiàn)代信息技術(shù)，及時更新視頻案例，將果蔬加工領(lǐng)域的研究前沿、研究熱點(diǎn)引入課堂，使學(xué)習(xí)內(nèi)容能與時代發(fā)展相適應(yīng)、與教師科研方向相結(jié)合、更加注重理論聯(lián)系實際。

2) 教師需要加強(qiáng)與學(xué)生之間的溝通交流。鼓勵、引導(dǎo)學(xué)生在課前主動進(jìn)行學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生明確自己學(xué)習(xí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)；在疫情期間注重學(xué)生身心健康，與學(xué)生產(chǎn)生共情，拉近與學(xué)生之間的距離，促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)；融入課程思政，使學(xué)生了解食品行業(yè)是“道德行業(yè)”“良心行業(yè)”，培養(yǎng)學(xué)生承擔(dān)道德使命，履行社會責(zé)任。

3) 減少每班學(xué)生人數(shù)并逐步建設(shè)智慧教室。當(dāng)每班人數(shù)不超過60人時，基于翻轉(zhuǎn)課堂的立體教學(xué)模式能取得較好的教學(xué)效果，人數(shù)進(jìn)一步增加會導(dǎo)致不佳的教室學(xué)習(xí)環(huán)境以及教師與學(xué)生之間互動的減少[5]。目前該門課程實施立體教學(xué)模式的學(xué)生人數(shù)為76人，有必要在后續(xù)的教學(xué)中將班級進(jìn)行拆分，實施小班教學(xué)。為了給學(xué)生提供更好的小組討論環(huán)境，也應(yīng)逐步建設(shè)包括“圓桌+白板”的智慧教室。

總結(jié)以上，“微視頻+翻轉(zhuǎn)課堂+網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺”立體教學(xué)模式是對傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的一種改革，優(yōu)化了課程結(jié)構(gòu)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成了“學(xué)生為學(xué)習(xí)主體”的教學(xué)體系，促進(jìn)了果蔬加工學(xué)課堂教學(xué)從傳統(tǒng)教學(xué)模式向現(xiàn)代化教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。而現(xiàn)階段在教學(xué)過程中存在的部分問題，還需要教師在實踐中不斷的摸索、完善和總結(jié)。