PBL+BOPPPS教學模式在“食品化學”課程中的構建與實踐研究

陳凌利，王文君，李景恩，張清峰，林蘇蕓，陳 慧

PBL+BOPPPS教學模式在“食品化學”課程中的構建與實踐研究

陳凌利，王文君，李景恩，張清峰，林蘇蕓，陳 慧

（江西農業大學 食品科學與工程學院，江西 南昌 330045）

“食品化學”是食品專業核心課程之一，也是學生畏難的一門課程。針對目前“食品化學”教學現狀和存在的問題，以江西農業大學“食品化學”課程為例，進行PBL+BOPPPS教學模式的構建和實踐研究，并對教學質量進行評價。實踐發現，PBL+BOPPPS教學模式提高了學生學習主動性、參與性、互動性和實踐動手能力，改善了教學效果，提升了教學質量，促進了學生獨立思考和實踐創新能力的培養。對于實踐中存在的不足和問題還需持續改進和完善，以期為“食品化學”及其他課程教學改革提供思路，為全方位發展的人才培養提供參考。

食品化學；PBL+BOPPPS；教學模式；構建；實踐

教育是國之大計，是培養人才實現科技強國的基礎。當前我國高等教育快速發展，推進世界一流大學和一流學科的建設是我國新時代高等教育發展趨勢的戰略要求，因此對人才的培養提出了更高的要求[1-2]。提升教學質量是促進高等教育發展的重中之重[3-4]，而合理的課程教學模式是決定教育質量的關鍵因素[5-6]。“食品化學”是食品專業必修的一門基礎課程，是兼顧理論和實踐的基礎應用學科，是利用化學的理論和方法研究食品本質的一門交叉性極強的學科，對食品專業人才培養有舉足輕重的作用。食品化學是從化學角度和分子水平上研究食品的化學組成、結構、理化性質、營養和安全性質以及在生產、加工、儲藏和運銷過程中的變化及其對食品品質和安全性的影響[7]。食品化學是食品專業理論知識和實踐應用的橋梁和紐帶，學好食品化學不僅為其他食品學科構建支柱，也為學生日后從事食品相關生產和科研工作奠定扎實的基礎。

“食品化學”作為食品相關專業的核心課程，具有知識點多、繁、雜的特點，傳統的單向灌輸教學，容易導致學生出現學習不完整、理解不透徹、掌握不牢固的現象，從而引發不愛學、不愿學、不想學的排斥心理[8-9]。因此，如何改變教學模式，激發學生學習興趣，提升教學效果，是食品化學教學改革的重中之重。

問題式教學法（problem-based learning，PBL）是一種基于問題驅動式的教學模式，在國際和國內備受推崇[10-11]。這種教學方式打破了傳統教學中以教師為主體的單向灌輸，強調突出學生的主體地位，讓學生帶著問題積極探索、主動學習，在分析和解決問題的過程中浸潤式的而非機械性掌握相關知識，有效促進學生創造性思維能力和綜合能力培養[12-13]。BOPPPS是學生參與課堂、突出師生教學互動的反饋式教學模式，該教學模式由導入（bridige-in）、學習目標（objective）、前測（pre-assessment）、參與式學習（participatory learning）、后測（post-assessment）、總結（summary）6個模塊構成環環相扣的連貫完整的課堂環節[14-15]。BOPPPS教學模式基于服務教學目標，將教學過程分解為前后銜接的模塊，強化了教學過程的條理性、體系性和靈活性，通過師生互動和反饋，老師能夠及時掌握學生的學情動態，從而機動調整教學，保證了課堂教學的有效性[16-17]。結合PBL教學方法和BOPPPS教學模式的優點，以江西農業大學食工和食安21級6個班的學生為研究對象，將PBL+BOPPPS教學模式有機地結合起來應用于食品化學的實際教學，探討PBL+BOPPPS教學模式在“食品化學”實際教學中的構建及實踐后的成效。

1 課程教學現狀及問題分析

1.1 內容繁雜、課時有限

江西農業大學“食品化學”課程的授課對象為食品專業大二學生，已經具備前期普通化學、有機化學、生物化學等相關專業基礎。但是由于“食品化學”課程本身的特點，內容繁多且復雜，不再是僅僅局限于單純的化學理論知識，更重要的是與實際生產生活相關聯，通過理論知識解釋現象并且能夠運用所學知識解決食品儲藏、加工等過程中的實際問題[3]。因此從課程本質上來說，學習的深度、廣度和靈活度要求增加，對學生自身能力要求更高，因而難度增加。

目前江西農業大學“食品化學”課程總課時40學時（理論課24學時，實驗課16學時）。所用教材是江西農業大學王文君教授主編的《食品化學》（2版），教學內容為前8章，因而每章分配課時平均只有3學時。因此傳統教學方式不可避免出現“大水漫灌”現象，學生普遍表示課時短、內容多、任務重，接受起來有一定難度。有時候一些老師還會壓縮緒論或者一些相對次要章節的時間以保證重點內容的課時；甚至無暇顧及學科前沿知識和課程結束后的復盤總結，導致滿打滿算卡點結課。但是這些環節的“縮水”甚至缺失會折損教學質量，這些環節對于提高學生學習興趣、鞏固知識、開拓思維等都十分重要[18-19]。

1.2 互動反饋弱、學習主動性低

食品化學是利用化學的理論和方法研究食品本質的一門學科，一些理論知識抽象深奧，涉及到的化學反應也繁瑣復雜，例如美拉德反應不僅步驟多且反應物質成百上千，至今還有很多研究沒有完全理解[20]，因此學起來容易單調枯燥。目前江西農業大學“食品化學”教學仍然以傳統多媒體+PPT模式為主，網絡教學平臺為輔，加上課學時有限，一些老師難免按照大綱平鋪直敘，許多學生處于被動接收狀態。由此，學生感到學習壓力大，容易迷茫走神、疲勞瞌睡，課上學生聽得多、主動參與少，對于老師的課堂互動回應度低。有時候前面內容還沒有完全消化吸收，后面新章節又接踵而至，學生感到學習壓力大，產生畏難抵觸心理，不愿學、不想學，甚至直接放棄。學生學習積極性低、主動性差、平時作業敷衍應付、期末考試臨時“抱佛腳”等問題較多。

1.3 實踐動手能力弱

江西農業大學“食品化學”實驗課程共安排了4次實驗。實驗內容和操作步驟都有實驗手冊，試劑和實驗材料一般是實驗老師提前準備好，實驗課上專業老師講解實驗原理和操作要點，學生按步驟操作完成。這種既定化的“喂飯”模式，容易造成學生成為程序化的操作工，不利于學生自我思考和實踐創新能力的培養。實驗課為小組式模式，部分同學甚至完全不愿動手操作，依賴搭檔去完成；對實驗過程中的問題、實驗現象、數據結果等不做思考分析，沒有將學到的理論知識與實踐聯系起來。長期如此會造成學生惰性思維，發現、分析和解決問題能力不僅沒有提高反而會退步。

以上3點是江西農業大學“食品化學”教學過程中存在的主要問題。針對傳統課堂的局限性，如何改變傳統教學模式，從而提高學生學習興趣，實現學生自主化、個性化、遷移化學習，提高學生創新實踐能力，提升教學質量和效果，促進師生共同進步是江西農業大學“食品化學”教學目標和面對的最棘手挑戰。

2 PBL+BOPPPS教學模式的構建

PBL教學模式內核在于基于問題導向，激發學生興趣，培養自主學習和解決問題的能力。BOPPPS優勢在于提高互動和反饋，動態掌握學情從而適時調整教學；6大模塊前后銜接使課堂更加條理化、邏輯化，讓學生學習脈絡貫通，減少困惑迷茫。

結合PBL和BOPPPS教學精髓，構建PBL+BOPPPS混合教學模式，結合江西農業大學“食品化學”教學實際情況，提出圖1所示的知行合一“進階式”教學模式，設置為預課導入階段、理論教學階段、實踐教學階段，每個階段師生任務不同，通過預課導入階段激發學生興趣、理論教學階段傳授知識主體、實踐教學階段進行理論和實踐融合，從而形成一個循序漸進、由淺入深、知行結合的教學模式。

圖1 PBL+BOPPPS教學模式構建

3 PBL+BOPPPS教學模式具體實施方案

3.1 預課導入階段

預課導入階段是在理論教學課前進行，老師根據食品化學課程每個單元的教學內容設置相應的導入問題，并告知教學目標和即將開展的教學內容。問題導入目的在于引起學生對即將要接觸知識的興趣，激發其學習動力。因此，設置的導入問題應該讓學生感受到食品化學與生活息息相關，將晦澀難懂的知識點通過淺顯易懂的生活實例引入，如淀粉糊化老化導入問題可以是“方便面、自熱米飯的制作原理”、美拉德反應可以用“烘焙面包的香氣和顏色變化是利用了什么原理”、蛋白凝膠性可以用“豆腐的起源，目前常見的3種豆腐的制作原理和差異”、酶促褐變知識可用“綠茶和紅茶加工工藝最關鍵的區別點及原理”等。導入問題，學生接受任務，通過建立的網絡教學平臺及借助其他資源途徑自主學習相關知識，對問題進行探究解答，并歸納困惑點。教師根據學生預課階段的表現（學情前測），掌握學生相關知識的掌握情況和基礎薄弱，設置相應的課堂教學難度和進程安排，準備課堂及網絡教學平臺資料。

3.2 理論教學階段

理論教學階段是課堂教學的主體階段，主要放在課上進行。老師創建課堂，學生對預課的導入問題進行分組討論，通過自主學習，進行展示和講解；老師對課堂進行監督管理，對學生的學習效果進行評價和相互交流，根據反饋總結學生的疑難困惑點，形成學生參與式課堂。針對知識點進一步優化、強化，摒棄傳統的按課本內容順序平鋪直敘，而是采取以知識點為中心，按照思維導圖方式進行串聯和并聯，將冗雜的內容精簡化、條理化，由易到難、由表及里、由淺入深，按照邏輯層次抽絲剝繭、循序漸進、逐漸拓展，形成知識模塊化和智慧化，降低學習難度。如圖2，以淀粉知識點為例，淀粉糊化和老化是重、難點，以圖文并茂的形式將這部分知識展現出來，糊化和老化是核心內容，本質在于結構的改變，向上追溯到淀粉的分類和結構，向下鏈接到影響因素，拓展到應用和生活中的實例怎樣利用和防止淀粉這些性質變化。通過知識內容梳理和精簡化，解決課時少、內容雜的問題。理論知識傳輸后，通過隨堂測試或者布置相應的課堂課后作業，進行后測，學生通過測試再次進行知識點內化理解。可供師生共享互動的網絡教學資源平臺亦有相應的課件、教學視頻等資源庫可供學生課后自主學習鞏固，且設有相應的觀測指標點，可供老師查看學情。老師根據后測情況得到反饋，學生也可通過學習通、QQ、微信等多種途徑跟老師交流，反饋學習情況，教師提供答疑解惑、一對一個性化輔導。最后對理論知識課堂進行教學總結，指導后續教學，靈活機動調整以更好地跟學生接受度適配，提高學習效果和教學質量。

圖2 食品化學知識點（以淀粉糊化和老化為例）

3.3 實踐教學階段

實踐教學階段即實驗課，是將理論和實踐結合，培養學生分析問題、解決問題能力的重要環節。實驗課16學時總共設置了4個實驗，在PBL+BOPPPS模式下，實驗課前教師發放相關問題，學生需課前完成。實驗材料和試劑不再由實驗師提前準備好，而是由學生分小組自行查閱資料，列出所需物品交與實驗師提供，并設計好試劑配制方案，教師審核指導修改；方案確定后，學生安排好時間，課前自行配置所需試劑，與以往的學生只按部就班操作模式不同，通過這個環節，極大地提升學生獨立思考、分析和解決問題以及實踐動手能力。實驗課上，小組式分工協作，教師課上監督觀察并提供指導。實驗結束，學生對實驗現象和數據進行分析，完成并提交實驗報告。教師根據實驗課堂情況和實驗報告質量，總結學生實踐環節存在的問題；學生同時對實驗課中遇到的問題進行反思總結，師生互相交流和反饋。此外，教師通過學科前沿進展，與時俱進拓展學生對本領域的了解。鼓勵和指導學生參與教師的科研訓練項目、“大學生創新創業”大賽、“互聯網+”等比賽，進一步提升學生實踐創新能力。增加動手環節，加入問題思考，能夠改善目前學生實踐動手能力弱的現狀。

課程結束后，發放教學滿意度的問卷調查，讓學生對教學模式、教學內容、教師表現等進行評價，并提出自己的建議，便于教師對后續的教學持續性改進。

4 PBL+BOPPPS教學實踐效果評價

按照學校規定，“食品化學”課程最終成績的評定由平時成績（40%）和期末考試成績（60%）共同決定。平時成績主要根據學生在設定的平時考核點環節的表現，如自主學習效果、課堂表現、測評和平時作業等進行評價。期末考試采用傳統的閉卷考試，以卷面成績計。課程結束后設置問卷調查，不僅包括對教師及課堂的評價，對照工程認證的課程目標（工程知識、問題分析、研究、自身價值等）的自我評價，定性和定量結合去考察改革效果。

通過對江西農業大學食工和食安21級各3個班學生（共計229人）進行教學改革實踐，實驗班采用PBL+BOPPPS的教學模式，對照組采用傳統授課模式。經過一個教學周期的對比，實驗班教學效果與對照組相比得到明顯提高，實驗組平均分（76.3）明顯優于對照組（72.0）。學生課堂主動提問及回答問題次數明顯增多，跟老師反饋互動的頻次增加，課堂整體的氛圍更活躍，學習通、微信等課后交流增加。通過在實驗班級進行教學模式滿意度問卷調查，統計結果表明（表1），絕大多數學生喜歡PBL+BOPPPS教學模式（非常滿意88.9%，滿意8.9%）；對該教學模式的效果非常滿意的有88.9%，滿意的有11.1%；給任課老師的總體授課給予良好評價（非常滿意95.6%，滿意4.4%）；基本滿意和不滿意的比例為0。對設定的課程目標自我評價較高。以上結果均表明，學生對PBL+BOPPPS教學模式的認可是積極肯定的，與傳統被動聽課模式相比，學生們更喜歡這種主動參與、互動反饋、自我實踐相融合的課程模式。

表1 學生對PBL+BOPPPS教學模式滿意度調查

5 結 語

本文將PBL+BOPPPS混合教學模式應用于“食品化學”教學取得了較好的成效，學生學習投入度明顯提高，自主學習能力有所提升；課堂參與和互動交流增加，師生身份改變，促進深入了解；實驗課分析、解決問題和動手能力提升，理論和實踐雙向促進，學生自主探究和實踐創新能力得到提升。PBL+BOPPPS教學提高了“食品化學”課程的教學質量，師生得到了共同進步。

由于是初次嘗試，因此仍有不足之處需要改進和完善，如有部分同學互動積極性低，可采取激勵和定向抽查方式提高全員參與度；實驗課程可以增加一些探究型、綜合型的實驗，進一步拓展學生自主創新和發散思維能力；教學效果的評價可以進一步多維度評估，重點考察學生能力的提升情況。后續要不斷積累經驗，持續優化和改進PBL+BOPPPS模式在“食品化學”教學中的應用，并且推廣該模式在其他課程中的應用，提高教學質量，促進學生全方位發展和提升。

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The Construction and Practice of the PBL+BOPPPS Teaching Mode in

CHEN Lingli, WANG Wenjun, LI Jingen, ZHANG Qingfeng, LIN Suyun, CHEN Hui

（School of Food Science and Engineering, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China）

is one of the core courses for food majors, and also a difficult course for students. Based on the analysis of the current situation and problems of the teaching of, the construction and application of the PBL+BOPPPS teaching model were carried out onin our university, and the teaching quality was evaluated. The results showed the PBL+BOPPPS mode could improve students' learning initiatives, participation and interaction enthusiasm, and practical ability, and so to promote the teaching effects, enhance the teaching quality, and promote the cultivation of students' independent thinking and practical innovation ability. The shortcomings and problems in the practice should be continuously improved and perfected, which were expected to provided new ideas for the teaching reform ofand other courses, and provide references for the cultivation of talents developing in all-round way.

; PBL+ BOPPPS; teaching model; construction; practice

10.3969/j.issn.2095-3704.2023.04.82

G642

A

2095-3704（2023）04-0562-06

2023-07-10

2023-11-13

江西省高等學校教育改革研究省級一般項目（JXJG-22-3-13）

陳凌利（1989—），女，講師，博士，主要從事食品化學與營養功能研究，chenlingli89@163.com。

陳凌利, 王文君, 李景恩, 等. PBL+BOPPPS教學模式在“食品化學”課程中的構建與實踐研究[J]. 生物災害科學, 2023, 46(4): 562-567.