PBL- Sandwich 教学模式在“食品安全学” 教学中的应用及效果评价

张 齐，翟立公，丁志刚， 桑宏庆

（安徽科技学院食品工程学院，安徽凤阳 233100）

“食品安全学” 是食品科学与工程专业一门理论性和应用型兼备的专业基础课，主要讲授化学物质、生物性污染、天然有毒物质对食品安全的影响，以及食品生产、加工等过程中可能存在的危害因素及控制措施[1]。“食品安全学” 涉及多学科内容，知识点多且繁杂，传统的灌输型教学模式下，教师单方面传授知识，学生感到枯燥乏味，甚至丧失学习兴趣[2-4]。如何充分调动学生学习积极性，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力是目前 “食品安全学” 教学中面临的主要问题。

PBL （Problem- Based Learning） 也称作问题式学习，最早由美国神经病学教授Barrows 在加拿大的麦克马斯特大学创立[5-7]。该教学模式将以 “教师” 为主导的课堂转变为以 “学生” 为主导的课堂，为学生营造了一个轻松、主动的学习氛围。但单一的PBL 教学模式在具体实施过程中仍存在一定的缺陷，如学生参与度不高、问题不聚焦等。Sandwich 教学又称 “三明治” 教学法，是由教师组织，由学生小组学习、交叉学习、教师总结、金鱼缸讨论等多个环节组成的新型课堂教学模式[8]。Sandwich 教学具有开放性、探索性、全员性和系统性的特点，不仅将课内与课外、理论和实际紧密结合，还充分发挥学生的主观能动性，弥补了传统教学过程中学生参与度不高、课堂效率低的问题[9]。首次将PBL- Sa- ndwich 教学模式应用到 “食品安全学” 的课程教学中，为今后 “食品安全学” 教学改革与创新提供新的思路和方法。

1 对象与方法

1.1 研究对象

将学校2017 级食品科学与工程专业75 名本科生作为研究对象，采用随机抽样的方法将其分成传统模式教学组、PBL 教学组和PBL- Sandwich 教学组，每组各25 人。为排除其他因素对研究结果的影响，3 组学生的授课教师、教学标准和教学进度均一致。

1.2 教材及内容

3 个教学组均以王硕、王俊平主编的《食品安全学》 为教材，选取其中2 个章节的内容分别实施传统模式教学、PBL 教学和PBL- Sandwich 教学，授课内容包括动植物中的天然有毒物质、食品加工过程产生的化学危害物、食品安全风险分析等。

1.3 教学实施方法

1.3.1 传统模式教学

教师课前按照教学大纲要求进行备课，并让学生对上课内容提前自我学习，教学中以教师为中心，通过语言、板书、多媒体等手段对课程内容进行讲解，向学生讲授 “食品安全学” 基础知识理论和实践价值，学生则以听为主。授课结束时，由教师对课程的内容进行归纳总结。

1.3.2 PBL 教学

教师根据教学内容收集典型食品安全事件案例，将知识点设计成问题的形式在课前发给学生，学生根据相关问题预习课本并查阅资料。课堂采用随机抽样的方法将25 名学生平均分为5 组，各组围绕分配的相关问题展开讨论。讨论结束，各小组推选一名学生代表汇报小组讨论结果。最后，教师针对学生的汇报结果进行分析、整理和总结，同时对学生提出的疑难问题进行详细讲解。

1.3.3 PBL- Sandwich 教学

将25 名学生随机分成A，B，C，D，E 共5 个小组，每组5 人，代号为1，2，3，4，5。制作A- 1，A- 2，A- 3，A- 4，A- 5，B- 1……，C- 1……，D- 1……，E- 1……共25 个编号牌。PBL- Sandwich教学环节具体实施步骤包括：①选择案例，设计问题。教师根据教学内容搜集食品安全相关案例及需要讨论的问题，并在课前发给学生，要求学生查阅资料。②开场白。教师用合适的语言引入教学议题，并列举课前准备的5 个问题（F1～F5）。③分组、讨论。学生随机抽取编码牌（A- 1，A- 2，A- 3，A- 4，A- 5 一组，以此类推） 并进入组内对问题展开讨论（A～E 组分别讨论问题F1～F5）。④交叉学习。各小组中罗马数字相同的学生组成新的一组，如A- 1，B- 1，C- 1，D- 1，E- 1。在新的小组中，每位成员汇报上一轮分组讨论的结果并交换新的意见。⑤学生汇报。学生重新回到首次分组中进行总结归纳，教师随机在各组中选择一位学生汇报小组讨论结果。⑥教师总结。教师针对每个问题进行点评解析，补充学习要点并提出新的问题。⑦“金鱼缸” 讨论。根据编号选出A- 1，B- 2，C- 3，D- 4，E- 5 共5 名学生组成新的小组，针对教师提出的新问题进行讨论。⑧总结与反馈。教师对课程内容进行总结，指出教学的重难点。

PBL- Sandwich 教学环节设计见图1。

1.4 评价方法

采用课程考核和问卷调查2 种方式进行教学效果评价。①课程考核。教师按照教学大纲和内容进行命题，并对3 组学生的考试成绩进行比较。总分100 分，＜60 分视为不及格，≥90 分视为优秀。②问卷调查。设计调查问卷，采用不记名的方式调查3 组学生对教学方法的满意度及综合学习能力反馈，并对结果进行统计分析。

1.5 统计学方法

应用SPSS 软件对数据资料进行统计学分析，计量资料以均数±标准差表示，计数资料以人数或百分率表示，采用独立样本t 检验比较，以p＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 3 组学生课程考核结果比较

对比3 组学生考试的平均分、优秀率和不及格率。结果表明，PBL- Sandwich 教学组学生的成绩明显优于传统模式教学组和PBL 教学组，且差异具有统计学意义（p＜0.05）。其中，PBL- Sandwich 教学组学生的平均分为85.32±3.06 分，优秀率高达28.0%。

3 组学生考试成绩考核结果比较见表1。

表1 3 组学生考试成绩考核结果比较（X±s）

进一步对3 组学生各成绩段人数分布情况进行比较。PBL 和PBL- Sandwich 教学组学生成绩在80～89 分者最多，分别占32.0%和40.0%；而传统模式教学组中70～79 分者最多，占36.0%；80 分以上者在传统模式教学组、PBL 教学组和PBL- Sandwich 教学组中分别占总人数的28.0%，48.0%和68.0%。

3 组学生考试成绩分布直方图见图2。

2.2 3 组学生问卷调查结果比较

课程结束后，共发放调查问卷75 份，回收有效问卷75 份，有效回收率100%。

3 组学生对教学方法满意度结果比较见表2，3 组学生对综合学习能力反馈结果比较见表3。

表2 3 组学生对教学方法满意度结果比较

表3 3 组学生对综合学习能力反馈结果比较

由表2 可知，PBL- Sandwich 教学组学生对教学方法的满意度显著高于其他2 组（p＜0.05）。教学方法的不同对学生综合学习能力的影响也不相同。由表3 可知，相比PBL 和传统模式教学法，PBL- Sandwich 教学能更好地提高学生综合学习能力，且差异具有统计学意义（p＜0.05）。

3 讨论

在工程教育本科专业认证背景下，“食品安全学” 课程的教学目标不能仅限于理论知识的学习，更要注重与社会行业实际情况相结合，培养学生独立思考、分析和解决实际问题的能力[10]。长期以来我国高等院校所实行的传统教学是以教师为中心，按照一对多的方式对相关学科知识进行分析讲解。教师处于主体地位，而学生则处于被动接受知识的客体地位。该模式下，学生与教师之间、学生与学生之间不能得到及时的交流沟通，不利于激发学生学习兴趣和综合能力的培养。

PBL 是以 “问题为基础、学生为主体、教师为引导” 的讨论式教学法，是目前国际上较为流行的一种教学模式。整个教学围绕着问题展开，从提出问题、分析问题到解决问题主要通过学生的小组讨论和课外的自学来完成。与传统教学模式相比，PBL教学可以较好地提高学生的自主学习能力和人际沟通能力。但单一的PBL 教学在实际执行中仍具有一定局限性，如各学习小组间缺乏互动和交流，少数学生趁机 “浑水摸鱼” 不参与团队学习[11]。此外，PBL 教学中教师通常要保持沉默，对于学生讨论时的一些错误理解不能及时引导。

Sandwich 教学是通过 “讨论- 分享，集中- 分散，组合- 交叉” 的方式进行课程学习，教学形式的变换、组合赋予了教学趣味性[12]。Sandwich 教学模式是采用学生随机抽取编号卡片的方式进行分组，且每次分组均不相同，避免了部分学生滥竽充数的现象。此外，学习的重点和难点在Sandwich 教学过程中多次重复和强化，学生加深了对知识点的理解和记忆，学习效率更高。PBL 结合Sandwich 教学模式集多种优势于一身，以问题为基础，以交叉讨论为核心，以教师引导、解答及总结为保障，充分调动了学生学习积极性、培养学生自主学习、分析与解决实际问题的能力，教学效果和学生综合素质都得到显著提升。

将PBL- Sandwich 教学模式应用到 “食品安全学” 的课程教学中，并对传统模式教学组、PBL 教学组和PBL- Sandwich 教学组的教学效果进行评价。结果表明，PBL- Sandwich 教学组在激发学生学习兴趣、提高学生沟通交流及分析解决问题能力等方面明显优于其他2 组。此外，传统模式教学组、PBL教学组和PBL- Sandwich 教学组在课程考核中的平均分分别为76.06±2.15，80.24±3.20，85.32±3.06 分，表明PBL- Sandwich 教学模式可显著提高学生对 “食品安全学” 知识的理解与掌握。

4 结语

在 “食品安全学” 教学中，采用PBL- Sandwich教学模式既能弥补传统教学的不足，调动学生学习的积极性，又能有效规避PBL 教学在具体实施过程中的缺点，提高学生对知识的探索和实践能力，实现课程教学目标。此外，PBL- Sandwich 教学模式的实施也为 “食品安全学” 及相关学科的建设和发展提供新的研究依据和改革思路。