PBL结合多媒体教学法在“食品机械与设备”教学中的应用研究

陈建平，邓彩霞，钟赛意，谌素华，杨萍

（1.广东海洋大学食品科技学院，广东湛江 524088；2.广东海洋大学寸金学院，广东湛江 524088）

“食品机械与设备”是食品科学与工程专业的一门重要的专业课程，它主要介绍食品加工过程中所用到的各种机械设备的结构组成、工作原理、性能参数、使用方法及注意事项，具有很强的实践性和应用性，在食品科学与工程专业整个教学体系中具有重要地位[1]。目前，主要采用多媒体技术对该课程进行教学，然而在应用计算机多媒体教学进行教学的过程中发现了一些新的问题，如理论讲授枯燥乏味，与实践相脱节；学生与教师交流少；内容难以理解记忆，学生怕学等。而且，传统的多媒体教学中，由于受传统教学观念、教师计算机水平和多媒体制作技术的限制，仅将多媒体教学手段作为传统教学手段的替代品，多媒体使用仅流于形式，忽视学生的接受能力，课件制作过于简单或只是课本知识的照搬，这些都直接影响了多媒体技术优势的发挥。因此，如何更好地利用多媒体技术来提升“食品机械与设备”课程的教学质量是一个重要的研究问题，具有重要的研究意义。

以问题为中心的教学模式（Problem Based Learning，PBL）是以设备问题为基础，紧密结合生产实践，倡导以学生为中心、教师为引导的小组讨论式教学方法，该教学法的优点是促进学生开放式探究能力、独立学习和终身学习能力、团队合作及批判性思维能力的发展[2]。众多文献也显示，PBL教学法可以培养学生在学习中的主动性、团队精神、与人交往和学习能力等综合素质[3]。因此，基于前人的研究实践，尝试将PBL与多媒体教学方法相结合的教学方法来对“食品机械与设备”的教学进行改革，并对结果进行初步评价和分析，从而弥补单一教学方法存在的不足，这将有助于提高课堂教学效果，使学生掌握更多的知识内容，在教学中具有重要的意义。

1 试验对象与方法

1.1 试验对象

选择学校2014级四年制食品科学与工程专业4个班124名学生为研究对象。

1.2 试验方法

1.2.1 分组方法

采用整群抽样法将124名学生分成实验组（n=62）和对照组（n=62）。在实施不同教学法之前，对2组学生的文化基础、入学成绩、智力、性别、年龄、已学课程成绩进行分析比较，差异无显著性（p＞0.05），具有可比性。

1.2.2 教学方法

对照组和实验组均使用学校“食品机械与设备”的指定教材（马海乐主编，第二版，中国农业出版社出版）。实验组采用PBL结合多媒体教学法进行教学，为期9周，每周2次课，每次课90 min。授课内容以授课计划表为准，选择原料预处理机械与设备、分离机械与设备、混合机械与设备、干燥机械与设备、杀菌机械与设备、挤压与成型机械与设备为内容，剩余内容以传统教学法进行教学。对照组全部教学内容采用传统的教学法进行教学。2组教学均由同一教师担任。

（1）对照组教学过程。在严格把握教学大纲的基础上，教师按照教材内容的编写顺序，从基本概念的引出→定义的记忆和理解→设备结构的讲解→设备主要构件的讲解→设备工作原理的讲解→设备的特点及应用的讲解→总结要点和回顾难点。按照平时课堂表现、考勤及作业评定平时成绩。

（2）实验组教学过程。在严格把握教学大纲的基础上，教师按照教材内容的编写顺序，在教学方法上紧紧围绕以问题为导向的启发式教学给学生灌输知识，带着问题进行讲解。基本过程如下：先看设备外形图片，提出问题某种设备是什么，在食品加工过程中可以用来实现何种工艺，怎么样对这种设备进行设计，这种设备有哪些优缺点，如何进行改进，课后让学生去思考同一类型的设备比如绞肉机和斩拌机的应用场合有何不同，结构和工作原理有何不同，如何合理地选择设备满足加工要求，等等问题。按照平时课堂表现、考勤及作业评定平时成绩。

1.2.3 教学效果评估

在4个班完成规定的教学任务后，在学期末进行“食品机械与设备”理论考试。学期结束时，对实验组和对照组总评成绩进行比较。总评成绩按2∶8计算，即平时成绩占20%，期末成绩占80%。将数据输入Excel表格后通过SPSS软件进行分析。

2 结果与分析

试验组测试成绩统计见表1。

表1 试验组测试成绩统计

由表1可知，采用PBL结合多媒体进行教学良好以上的学生占43.9%，比传统教学法高8.41%，而不及格只占7.58%，比传统教学法低8.55%，说明采用这种教学方法学生掌握知识的情况较好。具体分析可知，采用传统教学法进行教学的学生在填空题和问答题等主观题失分较大，说明学生在知识运用方面较差，而采用PBL结合多媒体进行教学的学生在主观题上失分较小，说明对知识的理解和运用方面要强于传统教学法的学生。而在判断题和选择题上2种教学方法没有显著差异。此外，实验组的总评成绩显著高于对照组，差异具有统计学意义（p＜0.05）。这可能是由于采用PBL结合多媒体方法可以提高学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性，从而提高学习成绩。

3 结语

“食品机械与设备”是食品科学与工程专业的一门实践性很强的基础专业课，用传统方法教学往往很难形象讲述，且由于学生的工科基础薄弱、想象力差，在学习过程中往往存在畏难心理，缺乏主动性，过分依赖教师的讲授，导致学习效果不理想[4]。而“食品机械与设备”教学实践表明，PBL结合多媒体教学是一种行之有效的教学方法。在整个教学过程中，学生和教师都参与教学过程，相比传统教学法，这种教学方法有以下优点：①能充分调动学生的学习积极性、主动性；②能培养学生自主学习能力和查阅文献能力；③能培养学生团队合作能力，通过小组讨论提供学生认知能力。相比传统教学方法，PBL结合多媒体教学可以在整个教学过程中有教师的参与，在学生学习讨论的基础上，教师根据教学大纲进行归纳总结，在拓展学生知识面的同时，对重点知识再次进行强化。充分调动了学生的学习积极性，促进学生不断思考，使学生在有限的时间内掌握更多的知识，突破了“课堂是灵魂，学生是主体，教师是关键”的教学理念，避免了以往“满堂灌”教学方法的弊端，学生在整个过程中从被动变主动，激发了学生学习的兴趣和热情，使得学生在有趣的教学过程中掌握了知识，加深了学生对知识的理解和记忆，增加了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，对于培养我国应用型人才具有重要意义。

此外，采用此种教学方法在教学过程中也发现了不足之处，如上课前需要学生做的课前预习和思考，需要学生有一定的自觉性，还需要学生在课后主动去查阅资料，上课时需要学生大范围地参与课堂活动，导致教学进度减慢，课时不够用等。因此，在后续地教学研究过程中，如何解决这些问题成为接下来研究的重点问题。