翻轉(zhuǎn)課堂在“食品工程原理”教學(xué)中的應(yīng)用

王雙輝+陳致印

【摘要】“食品工程原理”是一門理論性和實踐性都較強的專業(yè)必修課程。傳統(tǒng)教學(xué)模式難以解決學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高、實踐經(jīng)驗缺乏、知識點易脫節(jié)等教學(xué)問題。本文嘗試將翻轉(zhuǎn)課堂運用于該課程的教學(xué)，以提高學(xué)習(xí)效率，改善教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂 食品工程原理 教學(xué)改革

【中圖分類號】G64 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）05-0223-02

“食品工程原理”是一門理論性和實踐性都很較強的專業(yè)必修課，其特點是基礎(chǔ)知識廣，理論公式多，學(xué)科交叉多，學(xué)習(xí)難度大[1]。它是食品科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間的橋梁。因此，食品工程原理的學(xué)習(xí)對后續(xù)課程的理解具有重要的鋪墊作用[2]。然而，此課程在教學(xué)中存在諸多問題，直接影響其學(xué)習(xí)效果。

翻轉(zhuǎn)課堂，即顛倒課堂，是一種從多方位多角度評價的教學(xué)模式。實施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)時，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，在課前制作教學(xué)視頻，給出學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)自主學(xué)習(xí)，在課中教師創(chuàng)造環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生內(nèi)化吸收課前自學(xué)到的知識，師生面對面互動交流完成作業(yè)和任務(wù)[3]。該模式可以完美解決“食品工程原理”教學(xué)過程中的諸多問題。

1.食品工程原理教學(xué)存在的問題

1.1 內(nèi)容枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高

“食品工程原理”理論知識多，專業(yè)性強，計算公式繁瑣，且內(nèi)容大部分都是關(guān)于各公式的推導(dǎo)[4-5]。如趙思明編寫的《食品工程原理》第一章流體流動公式達70條，其內(nèi)容非?？菰?，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣。

1.2 缺少實踐經(jīng)驗

“食品工程原理”的研究對象是單元操作，食品工廠的各個生產(chǎn)線都是由不同的單元操作組成，因而該課程具有實踐性強的特點。雖然學(xué)生經(jīng)常會去企業(yè)參觀見習(xí)，但都是走馬觀花，對學(xué)生實踐經(jīng)驗的提高無本質(zhì)的作用。學(xué)生缺乏實踐經(jīng)驗，在學(xué)習(xí)理論時難以與實踐相結(jié)合，不容易理解所學(xué)的內(nèi)容[6]。

1.3 知識易脫節(jié)

“食品工程原理”講述各個單元操作的基本理論、計算、設(shè)備選型，各單元操作的內(nèi)容相對獨立，但課程章節(jié)內(nèi)部及章節(jié)之間聯(lián)系強，容易出現(xiàn)學(xué)生因為某一個知識點不理解而影響其它知識的學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。如：學(xué)生沒有弄懂第一章知識點“流量與流速的概念及換算”，那么將影響本章“流型判斷”、“流動阻力”的學(xué)習(xí)，也會影響其他章節(jié)如“傳熱”、“傳質(zhì)”等內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

2.探索解決途徑——翻轉(zhuǎn)課堂

2.1引入情境，激發(fā)興趣

在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中，可以在課前導(dǎo)入、教學(xué)視頻及課堂活動等環(huán)節(jié)中，有意識創(chuàng)造情境，通過提出一些與課堂教學(xué)有關(guān)的學(xué)生感興趣的話題，將學(xué)生引入到情境中。不僅可以激發(fā)學(xué)習(xí)動機，還能使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，產(chǎn)生濃厚的興趣。例如，知識點“流體邊界層”是一個難以理解且枯燥的內(nèi)容，可以在課前教學(xué)視頻中提出“為什么海洋生物、潛艇、高鐵的外形都是流線型”的問題，在課堂教學(xué)活動中可以讓學(xué)生利用邊界層理論討論“高爾夫球的發(fā)展歷史”、“飛機機翼的設(shè)計原理”等學(xué)生感興趣的話題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 創(chuàng)造與工程實踐有關(guān)的環(huán)境

將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用于“食品工程原理”教學(xué)過程中，可以在課堂上創(chuàng)造與工程實踐有關(guān)的環(huán)境，能有效解決學(xué)生缺乏實踐經(jīng)驗的問題。例如，在講述“板框壓濾機的結(jié)構(gòu)”時，可以在課堂上放映相關(guān)視頻，還可以將板框壓濾機的濾框帶入課堂，在學(xué)生認(rèn)真觀察和思考后，分組討論板框壓濾機的流程、過濾面積、過濾速度、洗滌速度等問題。

2.3 針對難點，重點突破

翻轉(zhuǎn)課堂使學(xué)生角色發(fā)生轉(zhuǎn)變，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主動者，當(dāng)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)視頻的內(nèi)容時，如碰到不理解的知識點，學(xué)生可以多次觀看視頻或者查找相關(guān)資料，直到弄懂為止。此外，在課堂教學(xué)中，教師可以根據(jù)學(xué)生課前學(xué)習(xí)反饋，針對重點和難點內(nèi)容設(shè)計課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，重點突破。這樣盡量使學(xué)生弄懂每一個知識點，從而緩解學(xué)生因為某一知識點未理解而影響其它知識點學(xué)習(xí)的情況。

3.翻轉(zhuǎn)課堂在食品工程原理教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程設(shè)計

“食品工程原理”翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程與傳統(tǒng)教學(xué)過程完全不同，但與其它翻轉(zhuǎn)課堂基本一致，主要包括課前和課中兩個階段。經(jīng)過一年的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實踐，結(jié)合本專業(yè)學(xué)生的實際情況，設(shè)計出了適合本課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)過程模型[7]（圖1）。

3.1.1 課前

教師在課前需根據(jù)課程特點選取適合翻轉(zhuǎn)課堂的知識點，然后針對該知識點準(zhǔn)備教學(xué)資源，包括PPT課件、教學(xué)視頻、測試題及其他擴展資源，并將教學(xué)資源通過QQ、微信等平臺發(fā)布給學(xué)生。據(jù)研究，人集中注意力學(xué)習(xí)的時間一般只有10min左右，因此，教學(xué)視頻長度不宜超過15min。教學(xué)視頻應(yīng)該以微課的形式制作，即教學(xué)視頻應(yīng)有完整的教學(xué)流程。視頻可以來源于網(wǎng)絡(luò)，也可以自己錄制。為了檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，督促學(xué)生認(rèn)真觀看視頻，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)難點，教師需針對教學(xué)視頻準(zhǔn)備測試題。

學(xué)生首選通過觀看教學(xué)視頻、PPT課件等方式自學(xué)，碰到難點可以通過反復(fù)觀看視頻和查閱資料等方式解決，如仍有疑問可以將疑難和需求提交給老師。然后，學(xué)生必須完成老師準(zhǔn)備的測試題。

在課前，老師還需要根據(jù)學(xué)生提交的疑難問題、測試情況以及教學(xué)內(nèi)容，確定教學(xué)重點和難點，針對重點難點設(shè)計課中教學(xué)環(huán)節(jié)。

3.1.2 課中

在課中，教師首先要對教學(xué)視頻進行精講點撥，鞏固課前自學(xué)的知識，并針對教學(xué)重點和難點，創(chuàng)建作業(yè)、討論等教學(xué)環(huán)節(jié)。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，進行獨立或者團體的探究活動，成果交流，讓學(xué)生掌握重點和難點內(nèi)容。

3.2 翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)設(shè)計案例

以“伯努利方程”知識點的教學(xué)為例。

（1）上一次課課末內(nèi)容導(dǎo)入?，F(xiàn)場演示乒乓球?qū)嶒灒ㄈ∫粋€漏斗和乒乓球，將漏斗倒扣，乒乓球放入漏斗口，從上往下吹氣，乒乓球不掉落），從而引入下一次的學(xué)習(xí)內(nèi)容“伯努利方程”。

（2）課前自主學(xué)習(xí)。學(xué)生觀看微課視頻“伯努利方程”，完成測試，并且將疑難問題提交給老師。

（3）課堂集中學(xué)習(xí)

根據(jù)學(xué)生的反饋，部分學(xué)生不明白“哪些現(xiàn)象能用伯努利方程解釋”，“如何應(yīng)用伯努利方程”，采用討論式教學(xué)來解決難點。具體組織教學(xué)環(huán)節(jié)如下：

精講點評（5min）：本微課的主要內(nèi)容是伯努利方程的公式推導(dǎo)和應(yīng)用。

討論（10min）：舉出你們在生活中見過的與伯努利方程有關(guān)的現(xiàn)象？

分組討論（30min）：分組討論問題：①飛機是怎樣升空的？②航海規(guī)則：兩艘輪船不能近距離同向航行？③賽車尾部的“氣流偏導(dǎo)器”有何作用？討論完后，各組派代表分享討論結(jié)果，由老師點評。

4.展望

將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)應(yīng)用于“食品工程原理”，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，解決缺乏實踐經(jīng)驗和知識易脫節(jié)的問題，從而提高學(xué)習(xí)效率，改善教學(xué)效果。但在教學(xué)實踐過程中，對于課堂教學(xué)改革還處于探索階段，還有很多工作需要完成。如：目前的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)還只針對部分內(nèi)容，如何針對所有內(nèi)容實施全方位的翻轉(zhuǎn)；如何制作高質(zhì)量的微課視頻；尋找適合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)平臺。在接下來的教學(xué)過程中，本課程將云班課App軟件作為翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)平臺，希望通過此軟件進一步提高“食品工程原理”的教學(xué)效果。

參考文獻：

[1]趙秀紅，李蘇紅，姜忠麗，等.食品工程原理課程教學(xué)方法探索[J].課程教育研究》，2013，25：244-245.

[2]鄧開野，劉長海.食品工程原理的現(xiàn)代教育理念與教學(xué)改革的實踐研究[J].廣西輕工業(yè)，2010，5：129-130.

[3]馮明華.“翻轉(zhuǎn)課堂”讓課堂更精彩——“翻轉(zhuǎn)課堂”在高職《化學(xué)基礎(chǔ)》教學(xué)中的實踐與探究[J].黑龍江科技信息，2015，（1）：75-76.

[4]朱定和.食品工程原理課程教學(xué)探析[J].中山大學(xué)學(xué)報論叢，2003，23（3）：61-64.

[5]韓宗元，劉云囡，李曉靜，等.“食品工程原理”課程教學(xué)改革研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工月刊，2016，4：72-73.

[6]玉慧春，張仲欣.“食品工程原理”課程的教學(xué)改革探討[J].高校講壇，2010，25：145-145.

[7]趙興龍.翻轉(zhuǎn)課堂中知識內(nèi)化過程及教學(xué)模式設(shè)計[J].現(xiàn)代遠程教育研究，2014，2：55-61.

作者簡介：

王雙輝（1985—），男，碩士，助教，研究方向：食品科學(xué)。

通訊作者：陳致印（1981—），男，江西全南人，碩士，講師，研究方向：食品科學(xué)與工程。