“三信法”在食品工程原理教學中的應用

汪立君，葛克山，張博雅，張 昊，洪 惠，殷麗君

(中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京 100083)

0 引言

教學涉及教師與學生兩個主體，二者是影響教學質量的主要因素，教師的“教”與學生的“學”之間的矛盾構成了教學過程中的主要矛盾。在傳統教學模式中，學生作為知識的被動接受者，其學習主動性很難被調動起來；學生不能有效地參與課堂交流并進行獨立思考，其創新思維能力也不能被很好地培養出來。處理好師生關系是處理“教”與“學”關系的重要內容，特別是在新冠肺炎疫情防控期間的大規模在線教學中，教師與學生不能見面，如何采取科學有效的教學方法來提升高等院校教學質量成為重要的研究課題[1]。

工科院校教學內容多為工程技術類課程，系統性強，具有一定深度，教師的教學難度大，學生理解課程也存在較多困難。以食品工程原理課程為例，隨著我國食品工業的快速發展，部分工科院校開設了食品工程原理課程。該課程是食品科學與工程專業的主要專業基礎課，也是生物工程、化學工程等專業的必修課程，主要內容包括動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞理論，以及食品加工各個單元操作及主要設備工作原理及計算[2]。動量傳遞、熱量傳遞、質量傳遞“三傳理論”和各單元操作幾乎各成體系，但又有一定的聯系，如干燥單元操作涉及3個傳遞過程。此外，該課程對學生的數學計算、工程制圖及物理化學掌握能力要求較高。因此，該門課程具有理論性強、涉及領域寬、設備多樣和不易理解等特點，容易造成課堂教學氛圍沉悶、師生互動性較差、學生積極性不強等現象，極大地限制了學生的自主學習與師生的互動交流，進而影響學生的學習成長，也影響教師的教學質量，導致教學陷入困境[3-4]。建立創新的教學方法對食品工程原理課程教學水平的提升具有深遠的意義。

近年來，“互聯網+”已經深入到理論課程的教學之中，出現大量教學方法與模式的改革，如將心理學、數學和信息學等學科知識融入所教授的課程中；在教育教學中引入“促進人的全面發展”的思想；設計創新教學模式，吸引學生自主學習，改善課堂中教師與學生的關系等[5]。基于食品工程原理，也產生一系列新教學方法的探索與嘗試，如微課、翻轉課堂、CDIO理念教學、案例法教學和虛擬仿真教學等，但是這些改革方法均聚焦于上課方式的改變，缺少教學過程中最主要的主體“教師-學生”的關系。針對目前工科院校食品工程原理教學中存在的問題，本文以“教師-學生”為切入點，提出全新的“三信法”教學方法，闡釋其具體含義，并探討與論證了“三信法”對于教學質量提升的重要作用，為工科院校教學方法改革提供參考。

1 “三信法”的定義

“三信法”是指通過一系列教學措施，使教學過程中教師與學生之間的關系逐漸拉近、緊密，使教師變得親信，達到師生互信，進而激發學生內心獲取知識的自信。

師生關系是指教師與學生在教學過程中形成的聯系，是人際關系在教學中最基本的反映。“三信法”聚焦提升的著力點是師生關系，通過遞進式方法，以建立親密和諧的師生關系為切入點，實現提升教學質量的目標。基于“三信法”，利用信息化資源，建設具有挑戰度的翻轉課堂，改善教學氛圍、增強師生互動、提高學生自主學習積極性，最終提升課程教學質量。“三信法”教學示意如圖1所示。

圖1 “三信法”教學示意Fig.1 Teaching diagram of multiple mutual trust and confidence method

2 具體應用

2.1 親信：拉近師生距離

親信是在課程初期，通過針對性的辦法，使學生感受到教師的親和力，從而拉近教師與學生的距離。親信效果的達成關鍵在于課程的開始，上課前，教師主動與學生建立微信群，通過微信群指導學生安裝和使用線上教學平臺，如雨課堂、騰訊會議等，并進行試講，與學生互動。如2020年春季學期，面對突如其來的新冠肺炎疫情，全部進行線上授課，教師與學生在課前、課中、課后全過程都進行了及時有效的溝通，保證了線上教學的順利進行。

新學期課程的第一堂課至關重要，第一堂課的良好呈現更容易得到學生的認可，從而使教師與學生產生親近感。第一堂課的教學內容可不受教材限制，充分發揮教師的優勢與專長，以期給學生留下深刻的良好印象，消除師生之間的陌生感，為教學創造良好的開端。采用“三信”教學法后，2020年春季《食品工程原理》開播第一節課結束，學生的積極反饋便紛至沓來，如圖2所示。學生的反饋證明，“三信法”的第一步“開課前的親信”達到了非常好的教學效果。

圖2 《食品工程原理》線上第一節課后的學生反饋Fig.2 Feedback of student after first class of“Food Engineering Principles”online

2.2 互信：緊密師生關系

師生關系是教學中最基礎的人際關系，良好的師生關系是良好教學質量的重要保證。師生互信是指在教學過程中，教師與學生在相互評判的基礎上，對彼此講述、許諾及行為可靠性的期望而形成的相互關系[6]。它表現為雙方認為彼此誠實可靠，相信對方的能力與責任心，從而建立密切的情感關系，并在行動上相信彼此行為不會傷害自己。師生互信有助于營造良好的教學氛圍，激發教師教學與學生學習的熱情。

從教師的角度講，尊重學生的學習態度，從細節處考慮學生的感受，可以增強教學的親和力，從而達到教師-學生互信的目的。教師在教學過程中應注意兩點：一是尊重學生的意見與看法，盡量避免直接批評學生，以免傷害學生的自尊心；二是多了解學生的需求，引導學生正確思考，避免他們走彎路。如針對食品工程原理實驗數據處理困難，可單獨進行數據處理的Excel講解；針對食品工程原理課程設計中作圖的困難，可單獨進行AutoCAD的輔導等。總之，從細節入手，滿足學生的學習需求，拉近師生的距離。在教學過程中，教師還需注重與學生的互動交流，及時了解學生的思想動態、行為習慣及價值取向，充分相信學生具有自我約束、自我管理、自我提升的能力[7]。其中，最重要的是要相信學生具有可教性，MAELE DV等[8]的研究表明，教師對學生具備學習的能力，以及能滿足教學的預期越高，則其對學生的信賴就會越高。因此，教師要信任學生，給予他們真誠的期望。從學生的角度講，通過課堂學習、課后輔導等多方面與教師的接觸，熟悉教師的教學能力、知識水平、品德等，從而相信教師能夠教好學生，對教師產生足夠的信任。

應用雨課堂的課堂測試功能，可以達到方便、及時掌握學生學習情況的目的。實際教學中，將每節課的難點、重點列出一個或幾個測試題讓學生回答。雨課堂客觀題判閱起來簡明直觀，數據分析清晰明了，教師可以當時獲得學情信息，并給予學生及時的反饋，易于建立師生的互信。學生在“彈幕”和“課堂測試”中若表現良好，也會提升自信。

對于線上遠程直播課來說，教師和學生的互信和互動顯得尤為重要[9]。在2020年春季《食品工程原理》雨課堂的直播課中，為達成師生互信，全程開啟彈幕，教師不定時向學生提出問題，學生用“彈幕”進行回答，教師及時給予反饋。這種方式活躍了課堂氣氛，提高了學生學習的積極性。“彈幕”和“板書”的有效結合，讓學生有了在教室上課身臨其境的感覺。為達到師生互信的目的，在課堂上還采用了以下幾種方法。

(1)育人教學。在教學過程貫穿立德樹人的育人理念，強化學生正確的人生觀、價值觀。通過教學實例的形式，結合食品工程原理熱點問題，引導學生在愛國、奉獻等大背景下，分析問題背后的啟示。引導學生樹立實事求是、科學求真、獨立思考的能力，培養工程素養和職業道德，為走上工作崗位奠定基礎。

(2)啟發式教學。在教學過程中，利用啟發式教學激發和培養學生的學習興趣。食品工程原理的理論比較枯燥、抽象，運用啟發式教學可活躍課堂氣氛，激發學生獨立思考的能力，并提高學生發現問題、分析問題的能力。以伯努利方程為例，教師提出“乒乓球放在水龍頭下為什么不能被沖走”“日常生活中哪些現象可以用伯努利方程來解釋”等問題，引導學生自己得出結論，并對伯努利方程的應用有較好的理解和運用，調動學生學習的主動性和積極性，進而提高學生自主思考的能力。

(3)實例教學。講解具有工程背景的實例、習題和思考題，啟發學生的思維，增強學生的工程觀念和創新意識。如在講解“過濾操作”時，選擇講解與實際操作非常相近的例題，讓學生對先恒速過濾、再恒壓過濾的操作過程，以及基本方程都有比較深刻的理解和運用。

(4)雙語教學。教學內容中的關鍵概念和定義進行中英對照，并在教學PPT上給出，強調學生掌握食品工程原理知識的基礎上，認識常用專業英語詞匯，提高對專業英語表達和理解的能力。

(5)類比式教學。學生只有在基本知識掌握的前提下，才有可能進行深度思考。食品工程原理課程有大量的符號和公式需要學生記憶和理解，針對這些難題，在課上不斷采用類比的方式，將前后的符號進行歸納和總結，學生均認為這種教學方式更容易掌握基本知識。類比式教學能顯著提升教學質量。

(6)課堂講授與引導自學相結合，充分發揮學生主觀能動性，強調理論聯系實際。學生對知識的積累重要，而培養學生掌握解決工程問題的方法和思路更重要。在教學過程中，教師應將知識點進行拓展，啟發學生思考如何將理論知識與實際相結合。如在講解干燥曲線時，讓學生討論如何在實際操作中應用干燥曲線，達到高效、節能的目的。每講解完一道例題，都歸納總結題中的知識點，以及這些知識點在實際生產中如何應用，培養學生“從學到用”的能力。

上述教學方法的靈活使用，活躍了食品工程原理的教學課程氣氛，降低了課程難度，也達成了“三信法”的第2步“師生互信”，同時開啟了第3步“學生自信”。

2.3 自信：提升學習主動性

自信是現代人才應具備的重要素質之一，是影響學生自我能力實現的重要因素，它能激發學生產生足夠的勇氣、智慧及能力，從而促進學生的未來發展。學生自信心的建立受多種因素的影響，如課上概念是否理解、計算方法是否掌握、設備結構是否了解等。在實際教學中，從課程教學、實驗教學和生產實踐教學3個環節幫助學生建立自信，以達到提升學生學習效果的目標。

(1)教學過程對學生自信心的提升具有重要的作用。如圖3所示，在教學過程中，教師可通過課堂答疑、實驗操作、教學實踐等方法增加學生的自信心。在食品工程原理授課過程中，教師在每節課結束后延長30 min作為課程答疑時間，有問題的學生可以在騰訊會議上繼續和教師連線，及時解決課上的疑問，起到事半功倍的效果。課堂答疑環節不僅有效解決學生的困惑，減少學習的挫敗感，而且為其自信心的提升奠定基礎。該環節也為學生提供與教師深入探討各種知識和科研想法的機會，幫助教師更好地掌握學生的學習進度和困難，在促進師生關系方面取得良好的效果。

圖3 教學過程中增強學生自信心的方法示意Fig.3 Method diagram of enhancing students′self-confidence in teaching process

(2)實驗教學是實現從理論向生產實踐過渡的重要途徑，可以培養學生的實際動手能力。成功的實驗操作能有效激發學生學習的動力與自信心。在實驗教學過程中，教師通過設計多個難易程度不同的實驗，結合課程進度，按照由簡到難的順序組織學生進行實驗操作，循序漸進地培養學生學習的成就感。如將學生分組，3人一小組、6人一大組，每組學生采用不同物料、不同參數進行實驗，不同組之間的學生可以交流協作、數據共享。通過師生互動、生生互動，學生的自信心和成就感得以大幅提高。

(3)生產實踐是指利用工廠實踐與實習機會，開展食品工程原理的認知性教學。一般來說，食品工程原理課程多安排在大學二年級或三年級，在新學年開始前，多數工科院校會組織學生進行生產實習，利用生產實習的機會提前布置食品工程原理課程的認知、認識任務。在生產實習的過程中，教師帶隊深入食品工廠，為學生針對性地講解與食品工程原理相關的設備。學生通過各個崗位的實習，學會操作使用設備，有利于對理論知識的認識，增強學習自信心。

2.4 “三信”融合提升教學質量

“三信”融合是指在教學過程中，師生關系由親信轉化為互信，并推動學生自信心建立的良性循環過程。“三信”融合不是簡單地將促進親信、互信及自信的方法進行迭加，而是利用“三信”之間的遞進關系，采取合適的教學策略，逐步加強師生關系，從而達到教學相長的效果。如在食品工程原理實驗課程上，可設置教師現場講解與演示、學生實際操作等多個環節，既可提高學生對教師的信任程度，又能提升學生的自我效能感和信心。

“三信”融合不是一蹴而就的，需要一個過程，“三信”教學方法效果的顯現需要長達一學期甚至一個學年，這與STES A等[10]的研究結果一致，即一種新的教學方法的應用效果，并不會立竿見影，需要較長時間才能顯現。因此，要合理制定教學計劃，以食品工程原理為例，要科學地根據動量傳遞、熱量傳遞和質量傳遞等章節的特點，將其劃分為多個學習單元，通過課后測試等方式跟進教學中各階段的學習效果。當課堂教學真正實現了“三信”融合，教師與學生的關系便進入了最佳階段。教師與學生的良好互動，不僅增加教學中信息的交流與反饋，同時也為提高教學質量打下良好基礎。

3 結束語

“三信法”聚焦教師與學生之間親信、互信、自信關系的建立，加強三者之間的相互促進與融合，使教學效果最優化。以食品工程原理課程為例，提出“三信法”教學方法并應用于教學實踐，結果表明，該方法教學成果顯著，對于促進學生自主學習、提升教學質量和培養優秀專業人才具有重要意義；同時也有利于打造高階性、創新性、挑戰度的品牌課程。