果蔬加工學課程立體教學模式的構建與實踐

朱俊向，吳昊，陳海華

青島農業大學食品科學與工程學院（青島 266109）

果蔬加工學是以研究果品、蔬菜、食用菌等農副產品綜合加工利用理論與技術為主的綜合性應用學科，是青島農業大學食品科學與工程專業重要的專業必修課。該課程立足于實際應用，旨在讓學生掌握現代果蔬加工原理及工藝，并能將其應用于實際生產中，具有研發果蔬加工新產品的能力。

目前，該課程在實際教學過程中還存在一些問題。大部分的果蔬加工學課程教學沿用傳統的講授教學模式，這種以教師為主導的知識灌輸方法已經不能適應新時代網絡信息化快速發展的需要[1]，也不能被“90后”，乃至“00后”的學生所接受，無法取得理想的教學效果。并且，由于每位學生學習能力、思維能力都有所不同，傳統的“一刀切”式教學過程無法適應學生的實際需求。

近年來，關于如何更好地改善和創新果蔬加工學課程教學方式做了大量的探索。新興的“翻轉課堂”等推動了傳統教學模式的深化改革。馮穎等[2]對果蔬加工學課程翻轉課堂教學模式進行了研究和探索，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課程任務驅動翻轉課堂教學模式，結果發現新的教學模式可以提高學生分析、解決問題的能力。本教學團隊也經過多年的課程建設，構建了以多媒體教學手段為主的現代教學方法，并建設了包括校教學網絡平臺、視頻案例庫、網絡通訊工具等豐富的，且具有互動、討論功能的資源體系，在輔助教學方面起到了積極的作用[4]。簡而言之，近幾十年，關于果蔬加工學課程改革的大量報道都是為了更好地讓學生學習果蔬加工學知識，掌握實際應用果蔬加工技術的能力，一定程度上提升了果蔬加工學課程的教學質量。然而，總體來說還未形成一個科學的體系或模式，關于該方面的研究和實踐工作尚需深入。

在“互聯網+”和云數據時代，微信、超星網絡教學平臺、騰訊課堂等網絡資源的運用使教育教學的形式更加多樣，而5G網絡的逐漸普及也使得這些網絡教育資源的發展潛力更加巨大。網絡學習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、開放型的教學環境。

為更好改革和提升食品科學與工程專業學生對果蔬加工學課程內容的掌握和綜合應用能力，更好地服務于學生的終身學習和職業發展，根據筆者團隊多年講授果蔬加工學課程的經驗，結合新型的教學模式、方法、資源等特點，提出基于“微視頻+翻轉課堂+網絡學習平臺”的立體教學模式。這種立體教學模式，可以改善傳統課堂滿堂灌的弊端，加強學生自學、師生互動、生生互動的環節，活躍課堂氣氛，調動學生的學習積極性，提高學生理論聯系實際的能力，可以滿足新工科背景下教學改革的必然要求，符合工程教育認證中“以學生為中心”的教育理念以及“成果導向”的教育取向。

1 “微視頻+翻轉課堂+網絡學習平臺”立體教學模式構建

立體教學模式的構建包括課前準備、課堂教學與課后知識內化3個模塊。每一個模塊的設置都圍繞更好地實現課程目標進行。以“果蔬糖制”這一章內容為例，說明立體教學模式的具體實施過程。

1.1 課前準備

查閱網絡資源發現目前尚無專業性較強的果蔬加工學網絡開放課程，而且網絡相關資源與課程目標和課程內容不符。因此，授課教師自行錄制微視頻，可完全與已設定的教學目標和教學任務吻合，同時可以根據學生的實際學情對教學內容進行詳略解釋，力求因材施教。在“果蔬糖制”這一章中，將知識點分解為“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個教學視頻，每個視頻時長控制在10～15 min。

視頻案例主要來源于網絡資源。從日常生活現象到果蔬加工應用，選擇難度適宜、緊扣教學內容、生動鮮活的各種素材，使學生可以理論聯系實際，充分體會果蔬加工學的實用性。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》，經剪輯后作為該節課視頻案例使用。

確定每節課學習任務及課后習題。以“果蔬糖制”這一章為例，首先明確該章內容的學習重點為果蔬糖制基本原理及糖制品的加工工藝；學習難點為果膠的凝膠作用。通過課前自學，需要同學們能夠準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？果蔬糖制品可以分為哪2大類？分別具有什么特點？果蔬糖制的基本原理是什么？食糖是如何對果蔬發揮保藏作用的？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？主要檢驗學生自學對基礎概念和原理的掌握情況。

同時，課程已經建立了微信公眾平臺，學生可自行搜索“果蔬加工”進行關注，教師會定期發布一些知識點和前沿動態。該平臺突出的特色即為可以實現“一對多”的交流方式，方便用于傳播果蔬加工學知識點，有利于學生在課余時間，實現學習和娛樂有機結合。此外，同學之間也利用微信、QQ等傳媒渠道進行相互交流，了解彼此之間的收獲或者困惑，實現同學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在超星網絡教學平臺上發布學習資源，包括課程微視頻、PPT、視頻案例、學習任務及思考題等，并提醒大家及時進行學習。

1.2 課堂教學

與傳統教學模式不同，立體教學模式的課堂教學不再是傳授書本上的基本知識，而是注重提高學生的知識內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致了趙徽柔一生的悲劇開場，迅速吸引了學生注意力。接下來，將學生在自學過程中遇到的問題進行歸納總結，整理出學生掌握不夠透徹的知識點，結合該章的重點難點，利用10 min左右的時間進行知識回顧。進一步，教師根據果蔬加工學課程內容和學生觀看教學視頻、課前練習中提出的疑問，總結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，很多同學不理解，作為原料的山楂酸度已經很高，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理及關鍵影響因素，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低糖化產品？糖制品低糖化途徑有哪些？如何設計一種低糖化糖制品（配料和工藝）？

學生可根據興趣對題目進行選擇。在課堂上，根據已經選擇的探究性問題，將班級學生進行分組，小組規模控制在5～8人為宜。小組經過討論、總結后制作PPT，用于課堂講解，各組同學間互相提問交流，最后教師進行歸納總結，回顧重要知識點。在課堂學習過程中，教師針對性地對學生進行指導，提升教學效果。

1.3 課后知識內化

隨時對課堂任何遺留問題進行線下答疑，幫助學生消化和理解問題，構建自己的知識體系；發布該節課課后作業和下次課程預習任務，通過完成課后作業和作業互評等環節對學生的課后學習進行管理。

2 “微視頻+翻轉課堂+網絡學習平臺”立體教學模式教學效果評價

“微視頻+翻轉課堂+網絡學習平臺”教學模式對于大部分學生來說是全新的事物。盡管有研究表明，學生對于“翻轉課堂”等教學模式都能積極接受，但是究竟有多少學生真正參與到課堂互動中來，并且愿意在每節課之前進行自學，仍然是未可知因素。為了更好地開展“微視頻+翻轉課堂+網絡學習平臺”立體教學模式，除教學過程把控外，同時結合調查問卷對中期教學效果進行評價，以便于教師可以根據教學效果對該立體教學模式的實施方案進行及時調整。

選擇青島農業大學食品科學與工程專業2016級本科生作為研究對象，按照自然班將學生分為2組，班級1601、1602為試驗組，實施立體教學模式；班級1603、1604為對照組，實施傳統教學模式。2組學生在年齡、性別、成績等方面的差異不具有統計學意義（p＞0.05）。實施期為1學期，總計教學24學時。通過分析試驗組立體教學模式教學效果中期評價調查結果（表1），以及對比試驗組與對照組平時成績、期末成績，對提出的立體教學模式實施效果進行評估。其中，參與立體教學模式的2個班級上課總人數為76人，發放問卷76分，回收76份，參與率100%。

從調查結果來看（表1），有89.47%的同學（包括同意和非常同意，下同）表示他們會在上課前觀看教學微視頻；有84.20%的同學會在觀看教學微視頻的時候記筆記；39.47%的同學會重看自己沒有理解的部分。然而，只有25.41%的同學表示自己在學習完教學微視頻后對果蔬加工學的學習充滿信心。并且如預期所料，教學微視頻的課前學習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，大部分學生可以接受此次研究中的立體教學模式，認為可以提高學習果蔬加工學這門課程的積極性和主動性，而負面評價和提出的意見對于后期教學模式的完善和教學方法的調整也提供了參考依據。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行，既確保了學生按時完成課前作業，檢驗自學效果，又為課堂上分組討論提供了更多時間，也使學生可以集中精力解決問題。

表1 “微視頻+翻轉課堂+網絡學習平臺”立體教學模式教學效果中期評價調查

通過立體教學模式實施方法的不斷改進，試驗組學生的成績對比對照組有顯著提高。試驗組平時成績為90.23±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）；試驗組期末成績為86.22±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模式取得了一定的成效，有助于提高教學質量和學生的學習效果。

3 關于“微視頻+翻轉課堂+網絡學習平臺”立體教學模式的總結與反思

從教學效果來看，立體教學模式可以提高學生課堂參與度、培養學生自主學習的能力，增強學生獨立思考問題、解決問題的能力，使學生真正成為學習的主體。但同時，這種教學模式在實施過程中也面臨一些挑戰，如：授課班級人數較多，影響了參與效果，也為老師與學生之間的個性化溝通增加了難度；教師運用現代信息技術能力不足，錄制和剪輯的視頻質量還有待提高；現有教室環境不利于學生進行分組討論。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素質。授課教師需要學習信息技術知識，制作更好的教學課件和教學視頻，建設質量更高的網絡教學資源庫；設計適合學生水平的教學活動和啟發式問題，引導學生針對問題進行思考、討論，達到對學生學習的有效監督和指導；利用現代信息技術，及時更新視頻案例，將果蔬加工領域的研究前沿、研究熱點引入課堂，使學習內容能與時代發展相適應、與教師科研方向相結合、更加注重理論聯系實際。

2) 教師需要加強與學生之間的溝通交流。鼓勵、引導學生在課前主動進行學習，激發學習熱情，使學生明確自己學習的重點和難點；在疫情期間注重學生身心健康，與學生產生共情，拉近與學生之間的距離，促進學生主動學習；融入課程思政，使學生了解食品行業是“道德行業”“良心行業”，培養學生承擔道德使命，履行社會責任。

3) 減少每班學生人數并逐步建設智慧教室。當每班人數不超過60人時，基于翻轉課堂的立體教學模式能取得較好的教學效果，人數進一步增加會導致不佳的教室學習環境以及教師與學生之間互動的減少[5]。目前該門課程實施立體教學模式的學生人數為76人，有必要在后續的教學中將班級進行拆分，實施小班教學。為了給學生提供更好的小組討論環境，也應逐步建設包括“圓桌+白板”的智慧教室。

總結以上，“微視頻+翻轉課堂+網絡學習平臺”立體教學模式是對傳統課堂教學模式的一種改革，優化了課程結構，提高了學生的學習興趣，形成了“學生為學習主體”的教學體系，促進了果蔬加工學課堂教學從傳統教學模式向現代化教學模式的轉變。而現階段在教學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。