PBL教學模式在油脂工藝學混合式教學中應用*

2023-01-16 12:39:24王俊穎鄭海波蔡易輝

廣州化工 2022年12期

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)

1 PBL教學法

Problem-Based Learning(PBL)教學法，最早起源于醫學院的課程，主要是以問題學習為出發點的教學方法，由美國神經病學教授Howard S.Barrows首創[1]；與傳統教學模式相比，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作能力，以問題為契機，激發學習興趣，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]，這樣更有利于培養學生的創新精神、評判思維及實踐應用能力。基于此，本文以油脂工藝學為例，首先介紹油脂工藝學課程現狀以及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。

2 課程現狀與PBL教學法的適用性

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業現狀以及掌握相關工藝流程，注重培養學生的理論聯系實踐的思考能力，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中的應用，油脂加工企業需要更多的創新型人才對油脂生產工藝、改性方法以及深加工產業進行改良或再創造，面對新的挑戰，在新形勢下有必要對原有的教學方法進行改革與創新[4]。

首先是優質課程資源建設，保證教材內容的與時俱進，邀請行業專家以及企業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，線上著重預習環節的設置、參考資料的更新、教學內容的發布，線下以學生為中心，教師擔任教學活動的引導者、關聯知識的傳授者、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。基于此，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。

3 PBL 教學模式在油脂工藝學課程教學中的應用

油脂工藝學的主要內容包括油脂提取、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，要求授課教師根據教學要求以及學生的專業能力和知識背景，設計出“最近發展區”問題[7]，設計的題目包括社會熱點問題以激發學生的學習興趣，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在奶茶中、反式脂肪酸是怎么產生的、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，盡可能將不同專業背景的學生分在一個小組，引導學生利用好互聯網資源，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節，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，共同學習，著重培養學生解決問題以及歸納總結的能力；最后，針對本章節內容的重難點，授課教師結合小組討論的內容，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，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《食品生產經營單位廢棄食用油脂管理的規定》、參考文獻、互聯網絡等方面查找資料，可以通過制作視頻、現場講解以及調查報告等多種形式進行分享展示，在分享展示環節會出現多組完成相同任務的情形，將從匯報內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，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利用，培養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。

4 PBL教學方法與油脂工藝學混合式教學的結合

面對食品行業中新技術、新設備的更新，油脂工藝學課程教學也要緊跟食品行業創新發展的方向，將科技創新融入到課程教學中，這就要求在教學內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第一線的機會，缺乏一定的感性認識和相關經驗，對于單方面依靠學生的自主學習在實踐能力的培養上仍存在不足。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層面上，需要與混合式教學模式相結合，學生可以從網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，可以拓展到網絡課程平臺、企業車間、商場等適合教學活動開展的環境場所；教學方法主要對于涉及到的工藝流程問題，引導學生運用互聯網技術、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容，利用虛擬實驗平臺和仿真軟件，直觀地展現在日常教學實踐中，讓教學內容由枯燥乏味變得形象現實，實現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參觀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，系統提供虛擬的操作環境以及設備的動態工作過程，讓學生沉浸在全方位虛擬仿真環境中，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生正確的理解，從而使線上與線下教學內容和理念相互補充強化，使抽象的教學內容變得直觀，增加學生的感性認識，拉近書本知識和生產實際之間的距離[4]，更好地突出教學重點和難點[9]，培養學生多學科跨界整合能力、綜合決策能力、創新及拓展能力，提升學生對油脂工藝學混合式教學的認同感。

5 結語