果蔬加工学课程立体教学模式的构建与实践

朱俊向，吴昊，陈海华

青岛农业大学食品科学与工程学院（青岛 266109）

果蔬加工学是以研究果品、蔬菜、食用菌等农副产品综合加工利用理论与技术为主的综合性应用学科，是青岛农业大学食品科学与工程专业重要的专业必修课。该课程立足于实际应用，旨在让学生掌握现代果蔬加工原理及工艺，并能将其应用于实际生产中，具有研发果蔬加工新产品的能力。

目前，该课程在实际教学过程中还存在一些问题。大部分的果蔬加工学课程教学沿用传统的讲授教学模式，这种以教师为主导的知识灌输方法已经不能适应新时代网络信息化快速发展的需要[1]，也不能被“90后”，乃至“00后”的学生所接受，无法取得理想的教学效果。并且，由于每位学生学习能力、思维能力都有所不同，传统的“一刀切”式教学过程无法适应学生的实际需求。

近年来，关于如何更好地改善和创新果蔬加工学课程教学方式做了大量的探索。新兴的“翻转课堂”等推动了传统教学模式的深化改革。冯颖等[2]对果蔬加工学课程翻转课堂教学模式进行了研究和探索，在实践中取得了良好的效果。苏琳等[3]研究了果蔬加工工艺学课程任务驱动翻转课堂教学模式，结果发现新的教学模式可以提高学生分析、解决问题的能力。本教学团队也经过多年的课程建设，构建了以多媒体教学手段为主的现代教学方法，并建设了包括校教学网络平台、视频案例库、网络通讯工具等丰富的，且具有互动、讨论功能的资源体系，在辅助教学方面起到了积极的作用[4]。简而言之，近几十年，关于果蔬加工学课程改革的大量报道都是为了更好地让学生学习果蔬加工学知识，掌握实际应用果蔬加工技术的能力，一定程度上提升了果蔬加工学课程的教学质量。然而，总体来说还未形成一个科学的体系或模式，关于该方面的研究和实践工作尚需深入。

在“互联网+”和云数据时代，微信、超星网络教学平台、腾讯课堂等网络资源的运用使教育教学的形式更加多样，而5G网络的逐渐普及也使得这些网络教育资源的发展潜力更加巨大。网络学习平台的引入可以打破理论课堂时间和空间的局限性，有利于营造立体化、多维度、开放型的教学环境。

为更好改革和提升食品科学与工程专业学生对果蔬加工学课程内容的掌握和综合应用能力，更好地服务于学生的终身学习和职业发展，根据笔者团队多年讲授果蔬加工学课程的经验，结合新型的教学模式、方法、资源等特点，提出基于“微视频+翻转课堂+网络学习平台”的立体教学模式。这种立体教学模式，可以改善传统课堂满堂灌的弊端，加强学生自学、师生互动、生生互动的环节，活跃课堂气氛，调动学生的学习积极性，提高学生理论联系实际的能力，可以满足新工科背景下教学改革的必然要求，符合工程教育认证中“以学生为中心”的教育理念以及“成果导向”的教育取向。

1 “微视频+翻转课堂+网络学习平台”立体教学模式构建

立体教学模式的构建包括课前准备、课堂教学与课后知识内化3个模块。每一个模块的设置都围绕更好地实现课程目标进行。以“果蔬糖制”这一章内容为例，说明立体教学模式的具体实施过程。

1.1 课前准备

查阅网络资源发现目前尚无专业性较强的果蔬加工学网络开放课程，而且网络相关资源与课程目标和课程内容不符。因此，授课教师自行录制微视频，可完全与已设定的教学目标和教学任务吻合，同时可以根据学生的实际学情对教学内容进行详略解释，力求因材施教。在“果蔬糖制”这一章中，将知识点分解为“果蔬糖制品分类”“果蔬糖制基本原理一（果胶的胶凝作用）”“果蔬糖制基本原理二（食糖的保藏作用）”和“果蔬糖制品加工工艺”4部分，分别录制4个教学视频，每个视频时长控制在10～15 min。

视频案例主要来源于网络资源。从日常生活现象到果蔬加工应用，选择难度适宜、紧扣教学内容、生动鲜活的各种素材，使学生可以理论联系实际，充分体会果蔬加工学的实用性。在“果蔬糖制”这一章中，针对果酱、果脯和蜜饯制作，选取的视频为李子柒的《这一定是最适合在夏天做的吃食——各种果酱》和自制视频《疫情期间如何居家自制果丹皮》，经剪辑后作为该节课视频案例使用。

确定每节课学习任务及课后习题。以“果蔬糖制”这一章为例，首先明确该章内容的学习重点为果蔬糖制基本原理及糖制品的加工工艺；学习难点为果胶的凝胶作用。通过课前自学，需要同学们能够准确说出什么是果蔬糖制品，分为哪几类，了解果蔬糖制的基本原理和工艺；设置10～20道包括选择、填空、简答等题型的思考题，例如：果蔬糖制如何利用糖液的高浓度效应？果蔬糖制品可以分为哪2大类？分别具有什么特点？果蔬糖制的基本原理是什么？食糖是如何对果蔬发挥保藏作用的？蜜饯和果酱加工的主要工艺是什么？常用的糖煮方法有哪些？主要检验学生自学对基础概念和原理的掌握情况。

同时，课程已经建立了微信公众平台，学生可自行搜索“果蔬加工”进行关注，教师会定期发布一些知识点和前沿动态。该平台突出的特色即为可以实现“一对多”的交流方式，方便用于传播果蔬加工学知识点，有利于学生在课余时间，实现学习和娱乐有机结合。此外，同学之间也利用微信、QQ等传媒渠道进行相互交流，了解彼此之间的收获或者困惑，实现同学之间可以相互解答问题的目的。

随后建立授课班级微信群，开课前3 d在超星网络教学平台上发布学习资源，包括课程微视频、PPT、视频案例、学习任务及思考题等，并提醒大家及时进行学习。

1.2 课堂教学

与传统教学模式不同，立体教学模式的课堂教学不再是传授书本上的基本知识，而是注重提高学生的知识内化以及问题解决能力。

首先，教师以近期大热电视剧《清平乐》中宋仁宗因贪恋蜜饯的美味而导致了赵徽柔一生的悲剧开场，迅速吸引了学生注意力。接下来，将学生在自学过程中遇到的问题进行归纳总结，整理出学生掌握不够透彻的知识点，结合该章的重点难点，利用10 min左右的时间进行知识回顾。进一步，教师根据果蔬加工学课程内容和学生观看教学视频、课前练习中提出的疑问，总结出部分有探究价值的问题。如：在课前的自制果丹皮视频案例中，很多同学不理解，作为原料的山楂酸度已经很高，为什么在制作果丹皮的过程中还要额外加入柠檬汁？基于此问题，教师再次讲解果胶的胶凝作用，高甲氧基果胶和低甲氧基果胶形成凝胶的不同机理及关键影响因素，随后抛出高阶问题，为什么制作山楂果酱/果冻等糖制品时需要加糖加酸，而以海藻作为主要原料制作凉粉/果冻时，糖酸的添加量并不重要？在这其中，糖和酸起的主要作用是什么？是否可以利用这种特性生产低糖化产品？糖制品低糖化途径有哪些？如何设计一种低糖化糖制品（配料和工艺）？

学生可根据兴趣对题目进行选择。在课堂上，根据已经选择的探究性问题，将班级学生进行分组，小组规模控制在5～8人为宜。小组经过讨论、总结后制作PPT，用于课堂讲解，各组同学间互相提问交流，最后教师进行归纳总结，回顾重要知识点。在课堂学习过程中，教师针对性地对学生进行指导，提升教学效果。

1.3 课后知识内化

随时对课堂任何遗留问题进行线下答疑，帮助学生消化和理解问题，构建自己的知识体系；发布该节课课后作业和下次课程预习任务，通过完成课后作业和作业互评等环节对学生的课后学习进行管理。

2 “微视频+翻转课堂+网络学习平台”立体教学模式教学效果评价

“微视频+翻转课堂+网络学习平台”教学模式对于大部分学生来说是全新的事物。尽管有研究表明，学生对于“翻转课堂”等教学模式都能积极接受，但是究竟有多少学生真正参与到课堂互动中来，并且愿意在每节课之前进行自学，仍然是未可知因素。为了更好地开展“微视频+翻转课堂+网络学习平台”立体教学模式，除教学过程把控外，同时结合调查问卷对中期教学效果进行评价，以便于教师可以根据教学效果对该立体教学模式的实施方案进行及时调整。

选择青岛农业大学食品科学与工程专业2016级本科生作为研究对象，按照自然班将学生分为2组，班级1601、1602为试验组，实施立体教学模式；班级1603、1604为对照组，实施传统教学模式。2组学生在年龄、性别、成绩等方面的差异不具有统计学意义（p＞0.05）。实施期为1学期，总计教学24学时。通过分析试验组立体教学模式教学效果中期评价调查结果（表1），以及对比试验组与对照组平时成绩、期末成绩，对提出的立体教学模式实施效果进行评估。其中，参与立体教学模式的2个班级上课总人数为76人，发放问卷76分，回收76份，参与率100%。

从调查结果来看（表1），有89.47%的同学（包括同意和非常同意，下同）表示他们会在上课前观看教学微视频；有84.20%的同学会在观看教学微视频的时候记笔记；39.47%的同学会重看自己没有理解的部分。然而，只有25.41%的同学表示自己在学习完教学微视频后对果蔬加工学的学习充满信心。并且如预期所料，教学微视频的课前学习对于课程概念部分的理解方面（72.36%）比提高解决问题的能力方面（46.04%）更有帮助。总的来看，大部分学生可以接受此次研究中的立体教学模式，认为可以提高学习果蔬加工学这门课程的积极性和主动性，而负面评价和提出的意见对于后期教学模式的完善和教学方法的调整也提供了参考依据。如：在后期的课堂中，将原本于课上的小测试改在了课前的线上进行，既确保了学生按时完成课前作业，检验自学效果，又为课堂上分组讨论提供了更多时间，也使学生可以集中精力解决问题。

表1 “微视频+翻转课堂+网络学习平台”立体教学模式教学效果中期评价调查

通过立体教学模式实施方法的不断改进，试验组学生的成绩对比对照组有显著提高。试验组平时成绩为90.23±3.27分（n=76），高于对照组的86.44±4.17分（n=77），差异显著（p＜0.05）；试验组期末成绩为86.22±3.78分（n=76），高于对照组的82.51± 2.84分（n=77），差异显著（p＜0.05）。说明文中实施的立体教学模式取得了一定的成效，有助于提高教学质量和学生的学习效果。

3 关于“微视频+翻转课堂+网络学习平台”立体教学模式的总结与反思

从教学效果来看，立体教学模式可以提高学生课堂参与度、培养学生自主学习的能力，增强学生独立思考问题、解决问题的能力，使学生真正成为学习的主体。但同时，这种教学模式在实施过程中也面临一些挑战，如：授课班级人数较多，影响了参与效果，也为老师与学生之间的个性化沟通增加了难度；教师运用现代信息技术能力不足，录制和剪辑的视频质量还有待提高；现有教室环境不利于学生进行分组讨论。要解决上述存在的问题，还需要从以下3个方面努力。

1) 教师需提升信息化操作能力和专业素质。授课教师需要学习信息技术知识，制作更好的教学课件和教学视频，建设质量更高的网络教学资源库；设计适合学生水平的教学活动和启发式问题，引导学生针对问题进行思考、讨论，达到对学生学习的有效监督和指导；利用现代信息技术，及时更新视频案例，将果蔬加工领域的研究前沿、研究热点引入课堂，使学习内容能与时代发展相适应、与教师科研方向相结合、更加注重理论联系实际。

2) 教师需要加强与学生之间的沟通交流。鼓励、引导学生在课前主动进行学习，激发学习热情，使学生明确自己学习的重点和难点；在疫情期间注重学生身心健康，与学生产生共情，拉近与学生之间的距离，促进学生主动学习；融入课程思政，使学生了解食品行业是“道德行业”“良心行业”，培养学生承担道德使命，履行社会责任。

3) 减少每班学生人数并逐步建设智慧教室。当每班人数不超过60人时，基于翻转课堂的立体教学模式能取得较好的教学效果，人数进一步增加会导致不佳的教室学习环境以及教师与学生之间互动的减少[5]。目前该门课程实施立体教学模式的学生人数为76人，有必要在后续的教学中将班级进行拆分，实施小班教学。为了给学生提供更好的小组讨论环境，也应逐步建设包括“圆桌+白板”的智慧教室。

总结以上，“微视频+翻转课堂+网络学习平台”立体教学模式是对传统课堂教学模式的一种改革，优化了课程结构，提高了学生的学习兴趣，形成了“学生为学习主体”的教学体系，促进了果蔬加工学课堂教学从传统教学模式向现代化教学模式的转变。而现阶段在教学过程中存在的部分问题，还需要教师在实践中不断的摸索、完善和总结。