基于“思维导图+互联网+互动反馈系统”的“食品工艺学”课程教学探索

吕莹果，孙尚德，李雪琴，章绍兵，李 华，陈 洁

（河南工业大学粮油食品学院食品科学国家级实验教学示范中心，河南郑州 450001）

1 “食品工艺学”课程现状

“食品工艺学”是食品科学与工程专业食品方向核心专业课程之一。该课程以研究食品原料、半成品与成品的加工工艺和保藏作用机理等为基本内容，分析明确外界环境因素及其对食品加工过程中的物理、化学、生物之间的变化关系，介绍食品加工的基本理论及生产方法。课程的培养目标是培养学生工艺设计、分析检验、科学探索的能力，更好地掌握“食品工艺学”课程中的食品保藏技术原理与食品保藏方法，了解食品加工设备、基本单元操作及其应用，以及各类制品加工工艺流程、操作要点。使学生在学习食品专业基础课程及专业课程后，掌握各类食品的加工工艺，熟悉食品加工、流通和销售环节中食品腐败变质的起因及其控制措施，为今后进一步学习食品领域的专业课程或从事食品科研、产品开发、工业生产管理及相关领域的工作打下理论基础。该课程在专业课程体系中具有承上启下的作用，是连接学生理论和实践学习的桥梁。

“食品工艺学”课程经过多年教学探索、整合，目前大纲规定的教学内容共分2篇13个单元。第一篇是食品加工与保藏技术，主要包括食品的浓缩与干制、食品的加热与杀菌、食品的低温与冷冻、食品的糖制与腌制、食品的辐射加工及其他加工技术等内容；第二篇是食品加工工艺，主要包括焙烤面制品、蒸煮面制品、米制品、豆制品、乳制品、软饮料、果蔬制品的加工工艺等内容。

课程理论教学涉及工艺流程、加工原理、设备、新型加工技术等方面，内容繁多且复杂。此外，授课过程中经常会涉及食品化学、生物化学、微生物学、食品营养学、工程原理、食品机械与设备、食品工厂设计等专业基础知识。对于学生而言，前期专业基础知识掌握的牢固性、灵活运用能力有较高的要求，也是理论课授课的重点和难点。在授课过程中，教师往往需要带领学生回顾专业基础课内容，并以适当的方式引导学生将这些基础知识运用到“食品工艺学”的学习中来。

总结近几年“食品工艺学”的教学情况，有以下几个问题有待改进：

（1）学生参与度低。由于该课程涉及理论知识范畴广泛，课程内容丰富，学生在有限的时间内难以接受庞大的信息，导致在传统“一言堂”式的灌输式教学模式下学生参与度低，效果不尽如人意。被动的学习方式使学生难以参与到课堂中，发挥自身的主观能动性，一味的输入和枯燥的理论知识使学生失去了主动学习的乐趣。

（2）知识零散杂乱。在“食品工艺学”的授课过程中，往往会根据需要在不同章节穿插已学过的各科基础知识。例如，在讲“热杀菌条件”一节时，会回顾微生物学、食品工程原理、食品化学等学科的知识，加强学生对确定热杀菌条件方法的理解。各种知识点的补充过于零碎，导致学生笔记记不全或者笔记散乱，在课后进行复习时很难将知识点串联起来，不能对知识点进行更为科学全面的整理和总结，从而造成知识点的遗漏，影响教学效果。

（3）学生专业知识与实践能力不对等。课程的学习既需要理论基础，同时始终要将培养学生的工程实践能力作为最终目标。虽然培养方案中安排有实践教学和生产实习环节，但学生缺乏将课堂上的理论知识和实践挂钩的能力，遇到实践问题，不能有效利用专业知识、逻辑思维和系统性思维去主动解决问题。这一点在试卷中灵活运用的实践性题目普遍得分较低、学生追求所谓的“标准答案”中可以看出。总之，学生的创新思维、解决问题能力有待提高。

要想真正实现工程专业认证强调的OBE教学理念，确保教学质量，开拓学生的创新和工程，必须按照新工科教育的新理念、新结构、新模式、新体系和新要求，将先进的思维工具和信息化教学模式引入到传统专业课程教改工作中，转变教育理念、推进专业建设、改革人才培养模式、提高学生培养质量，推动食品科学专业成为真正的新工科专业。

2 新时代下的新理念

在科技高速进步、信息普遍共享的新形势下，传统的课堂教学模式，已不能适应以提高创新精神和实践能力为培养目标的教学要求[1]。构建高效课堂也因此成为“食品工艺学”课程教学改革的一个重要方向。结合近年来的授课经验及信息化社会带来的现代教学手段的提高，将“思维导图+互联网+互动反馈系统”理念引入“食品工艺学”的教学改革中来。

思维导图教学法是在教学实践中使用思维导图从而进行教学的一种教学方法。思维导图由英国心理学家托尼·博赞于20世纪60年代提出，它是针对人体大脑放射性思维的具体外化的一种方式说明，它以直观形象的图示，模拟建立思维网络，生动地呈现思考问题的过程，有利于人脑扩散思维的发展，是一种实用性的思维工具[2]。由于其能形象地体现过程性特点，被各学科广泛应用，在教育教学事业中，思维导图已经成为众多学生开展深入学习的重要辅助工具。但思维导图教学法在大学工科教学中应用较少[3]。结合“食品工艺学”的课程特点，思维导图教学法十分贴合课程的教学模式，可将其作为课堂教学辅助工具，有利于将无序散乱的知识要点系统地、有序地连接成一个较为完整的知识架构，从而使学生更加深刻、直观地认识、了解并且掌握食品加工专业知识。这种充分运用图文的思维模式，可以帮助学生培养发散思维能力，并且帮助教师提高备课效率，帮助学生提高复习效果，真正开发学生的创造性思维。

当今时代，以信息技术为核心的新一轮科技革命正在孕育兴起，互联网日益成为创新驱动发展的先导力量，深刻改变着人们的生产生活，教育信息化也是大势所趋。2018年4月13日，教育部印发《教育信息化2.0行动计划》，提出为深入贯彻落实党的十九大精神，办好信息化教学，积极推进“互联网+职业教育”发展，加快教育现代化和教育强国建设[4]。随着信息教育技术的不断更新，现代信息化教学装备日益提高，有效利用现代教学手段提高专业课课堂教学水平及质量已是势在必行。信息化教学模式的关键在于从现代教学媒体构成的教学环境的角度，如何有效激发学生学习专业课的主动性和创造性[5]。在这种模式下，教师成为课堂教学的组织者、指导者，学生建构意义的帮助者、促进者，而不是知识的灌输者和课堂的主宰。

现代信息技术与思维导图结合将更为有效地解决目前“食品工艺学”课程，甚至许多工科课程所存在的共性问题。

3 “思维导图+互联网+互动反馈系统”教学探索

结合“食品工艺学”课程内容及特点，笔者教学团队在教学设计、课前预习、课堂教学、课后作业和复习与反馈5个阶段实施了“思维导图+互联网+互动反馈系统”教学法，具体实施方法如下。

（1） 教学设计。思维导图教学法设计：首先，利用思维导图帮助教师全局性把握每次教学内容，梳理授课内容和思路。其次，在多媒体课件中使用思维导图，思维导图比堆砌的文字更加形象直观，比起传统字多图少的课件，加入思维导图更容易提起学生的兴趣，是多媒体教学的最佳搭档。同时，思维导图教学法可以作为重要知识点讲述时所需的教学手段。脉络清晰、美观的思维导图可以利用相关软件快速绘制，操作简便、节省时间，而且可利用不同颜色和图形实现知识点、教学手段、教学方法等的分类，一目了然。MindMaster，Xmind，Process On等都是目前使用较多的思维导图软件。

互联网+互动反馈系统建设[6]：利用目前学生较为熟悉的班课平台“云班课”进行平台建设。开课前，教师在蓝墨云班课平台上创建“食品工艺学”班课。学生在手机移动端安装云班课APP，通过输入班课号或扫描二维码加入该课程班课。在“班课详情”中，发布任课教师、课表、云教材、执行大纲、学习要求、教学精度等信息。学生在开课之前可以通过平台了解课程的主要学习内容和学习方法。

蓝墨云班课移动端界面见图1。

（2） 课前预习。在蓝墨云班课的“班课资源”中，教师可根据教学计划发布课前预习主要内容和学习素材，包括课件、教案、视频、微课、电子书和网上资源（如慕课、图片、新闻或视频相关网站链接）等。教师可通过“班课通知”提醒学生进行课前预习。

团队教师会在开课前1周将整门课程内容框架的思维导图发布至云班课，呈现给学生，明确重点、难点及各章之间的关系。使学生总揽知识点，课堂上易于抓住教师思路；还可帮助学生理清思路，提出问题，带着问题进行课堂学习；并能积极参与到课堂活动中，提高学习效率，真正实现预习的目的。还会将平时收集与录制的食品加工视频、食品行业的相关技术发展信息上传至云班课资料共享，供学生课前自学使用（如图1（b）），激发学生学习兴趣，扩充学生知识面，并节省学生搜集资料的时间。

（3）课堂教学。教师可以将讲课的顺序与思维导图结合在一起，多层次展开，循序渐进，为学生系统化地讲解课程内容，使学生能够更好地掌握教学内容。如在进行“热杀菌”这一小节的课堂内的讲解时，教师就可以按照思维导图设计授课程序，逐层讲解，将食品工艺、食品化学、食品包装、食品微生物学等知识有机揉合到一起（见图2），为学生建立完整的食品专业知识体系，同时将学生杂乱的知识点进行整合，并使学生认识到食品加工不仅需要工艺、设备，也要以坚实的理论做基础。

鼓励学生利用思维导图记笔记。通过思维导图，学生可以快速记录理论概念、组织知识点，保障学生在短时间内接受大量信息的输入。另外，通过纸笔手绘思维导图，还可以将课堂理论知识清晰可视化，利于学生直觉思维的形成，理清知识点之间的联系，促进理论知识从记忆到理解的迁移。而且，便于学生抓住每堂课的核心内容和重点内容。

也可适当运用云班课移动端和学生进行点名、提问、抢答、小组互评等互动活动，活跃课堂气氛（见图 1（c））。

“热杀菌”思维导图见图2。

（4）课后作业。教师课后在云班课发布课后作业，拓展学习内容。主要形式包括头脑风暴、作业和讨论（见图1（d））。例如，在进行了“焙烤食品绪论”一节课后，教师在蓝墨云班课平台的课堂活动中“头脑风暴”模块，设置了开放性题目：你认为目前各品牌的“蒸蛋糕”“蒸面包”“蒸发糕”的流行，说明了什么，“蒸”和“烤”2种食品加工方式，各有何优缺点？并设置了投票活动：明天的早餐吃什么？（A.豆沙面包 B.吐司面包C.包子D鸡蛋灌饼）。学生积极参与了“头脑风暴”和“投票”活动，通过该项活动既让学生回顾了课堂知识，又拓展了学习内容，激发了学生的学习兴趣。学生在参与活动的同时，会尝试寻找知识点之间的新联系，开拓创新思维。在此过程中，培养了学生自主学习、自我构建知识和创造的能力。

（5）复习与反馈。在“班课活动”中，通过作业/小组任务、投票/问卷、答疑/讨论、测试等功能（见图1（d）），学生可以及时解决自己在学习中所遇到的问题。期末复习学生可利用各章节的思维导图进行回顾、总结与归纳，巩固学生对知识点的记忆和理解，理清知识点之间的关系，提高复习效率。也可组织在线答疑，借助云班课客户端，学生提出问题，教师有针对性地解答。

另外，在整个授课过程中，学生都可以通过在线留言给教师，反馈对课堂知识的掌握情况、对教师授课方式的意见和建议，教师也可以通过云班课平台了解学生课前的预习情况及存在的问题。这样的反馈及时有效，不必等到期末考试或者学生评教，教师就可以适时调整教学策略，有针对性地适时调整教学内容、教学方法和教学进度，以达到预期的教学目标。

前期的教改探索过程中发现，信息化教学效果很好，将传统课堂教学与在线学习有机融合起来，将现代信息技术与思维导图结合，更适合当代大学生的学习特点，体现了“以学生为主体，以教师为主导”的新教学结构，满足了学生个性化自主学习的需求，使得学生由被动接受式学习转变为主动学习，并能有效保持师生之间的信息互动与反馈，使课堂效率最优化。

4 新方法的新要求

目前，针对“食品工艺学”课程提出的教学改革方案是全新的尝试，要保证该教学方案的实施效果有以下几个关键问题需注意：

（1）思维导图教学法设计。“食品工艺学”课程内容多、学时长，教学团队需要认真分析每节课的授课内容和特点，判断出适合利用思维导图教学法的课时，并查阅多学科相关资料，利用工具绘制科学、有效、明了、有吸引力的思维导图。该项工作耗时耗力，也是教学新方法投入使用的前提。

（2） 互联网+互动反馈系统的实施和管理。信息化教学的优点是快捷、高效、灵活，目前该技术在教学中主要用于考勤、共享资料、问题解答。项目将思维导图教学法引入教学的各个环节，也依赖于信息化的教学手段，因此将信息化教学内容扩展到预习、调研、自学、作业、讨论、头脑风暴、复习等各个环节，将更加充分地利用信息化教学工具，这也对教师和学生的参与度有较高的要求，需要师生共同努力，促进该方案的实施。

（3）对授课教师有更高的要求。①授课教师需要及时了解国内外食品领域的最新发展动态，激发对专业的认知程度与热爱；②为提高学生科研与创新能力，鼓励学生结合“食品工艺学”所学知识，关注社会相关热点问题，将理论知识应用于实践中；③在授课方式上，教师需明确教学目标，将食品加工基本原理和相关知识深度理解、整合，形成清晰美观的思维导图，将复杂的问题以更加浅显易懂的方式进行讲授，以此提高教学效果。

总之，教师需要不断提高自己的专业素养，在教学探索的路上精益求精，适应时代的发展，在这个知识大迁移的新时代，做好知识的搬运工。

5 结语

在“食品工艺学”课程中实施“思维导图+互联网+互动反馈系统”教学法，可辅助教师提高备课质量，理顺课堂知识脉络、丰富对学生的评价手段，及时得到学习效果反馈；提高学生的学习主动性和积极性，提高学生的学习能力和效率；培养学生发散性、创造性思维模式，提高解决问题的能力；最终达到对学生工程知识、解决问题能力、研究能力3个方面的培养目标。

该方法初步探索的成功，根本在于该教学方法能够在一个动态、直观的过程中促进学生发挥创新潜能，让他们能够积极思考、积极参与、积极创造。通过积极参与和有效学习，学生在课堂上的认同感、获得感、成就感显著增强。