基于螺旋递进深度学习PPPTS 模式的“食品化学”教学创新与实践

谢 玮

（铜仁学院，贵州 铜仁 554300）

1 课程教学现状及存在的问题

“食品化学”是食品科学与工程专业的核心课程[1]。通过该课程学习，学生在知识层面能够掌握食品中主要成分的结构、理化性质，剖析加工过程中各种作用对食品质量与安全属性的影响。能力层面利用化学理论和方法研究食品的本质，解决食品制造中的复杂工程问题。素质层面增强社会责任感和实践创新力，形成严谨学科思维和崇高职业道德。课程兼具知识传授、能力培养和价值引领的三位一体目标，为培养符合地方经济需求和引领行业发展的食品工程类高素质应用型人才提供支撑。

课程教学对象为专业二年级学生，具备一定有机化学、生物化学、分析化学等专业基础，由于该课程理论知识枯燥繁杂且内容抽象，学生听得多，主动参与少；浅层次理解知识多，深度理解知识，应用知识解决问题的能力较弱，面对日新月异的食品产业需求，培养学生拥有主动学习、综合评价等高阶能力已是百川赴海大势所趋，亟待开展教学创新与改革。

2 螺旋递进深度学习PPPTS 模式的理论构建

以全方位提升学生认知深度、促进高阶能力发展为目标，在CDIO 理念、SRT 项目和TBL 方法等基础上，建立“案例式引入（Pull in） + 探究式推进（Push on） +沉浸式参与（Participate in） +迁移式学习（Transfer learning） + 质疑式思辩（Speculative thinking）”的螺旋递进深度学习PPPTS 模式。利用与时俱进、日新月异的优质网络资源与信息化教学手段，“雨课堂”智慧教学平台，开展MOOC+SPOC+翻转课堂的混合式教学[2]。以线上教学为基、线下研讨为固、多元考核为要，使学生在教与学的互动中全方位唤醒学习热情，在全过程合作学习中养成自主学习习惯，形成“主动学习、深度学习”的良性循环，实现教学互动化和学习自主化。

“食品化学”螺旋递进深度学习PPPTS 模式示意图见图1。

图1 “食品化学”螺旋递进深度学习PPPTS 模式示意图

3 螺旋递进深度学习PPPTS 模式的实施

3.1 聚焦工科高阶思维，锤炼应用实战能力

以两性一度为标准，能力提升为导向，创新实践和解决问题为目标，借助虚拟仿真、VR 项目、Hyperchem 分子结构可视化软件等新技术，刻苦磨砺、践行所学，做到“知行合一”，构筑应用型人才培养机制。充分挖掘食品类典型工程案例的行业高阶思维特色，特别是结合地方特色企业案例，如“农夫山泉”“好彩头”“正大现代茶叶示范园区”等，使学生从观光式学习转变为探究式、沉浸式学习。借助“CDIO”法，根据内容“构思（Conceive）”和“设计（Design）”相关的工程项目，例如水知识点模块，通过学习水的结构、性质，结合“食品干燥”等应用工程类技术，在“实现（Implement）”和“运作（Operate）”过程中逐渐培养综合素质，成为专业基础扎实、实践能力突出、具有创新能力的适应食品产业发展和市场需求的专业技术人才，从观光式学习转变为探究式、沉浸式学习[3]。同时，在新工科背景下结合“三位一体”的创新人才培养模式，将大学生科研训练（SRT） 理念融入教学中，利用大学生创新创业竞赛、项目课程实验等平台设计和分配任务，并指导科研训练，接受任务、协同学习，实现知识的内化输出，通过进阶拓展与团队协作，逐步实现课程高阶性和挑战度的要求[4]。

3.2 弘扬中国传统饮食文化，厚植舌尖上的家国情怀

在“三位一体”人才培养模式的指导下，专业课教学中融入思政和文化元素，塑造学生的品格、品行和品位，做到知识能力与价值引领同向同行[5]。例如，在淀粉知识点，从水稻起源于中国说起，提升民族认同感和文化自信心。在转基因食品模块，通过生物技术是把双刃剑的激烈辩论，使学生基于辩证唯物主义去践行社会主义核心价值观。谈到Maillard 反应时，会引用橘生淮南的典故，说明环境条件对化学反应进程的影响。在食品质量部分，沿着历史长河溯流而上，从仓廪实而知礼节，衣食足而知荣辱，到毛泽东同志手里有粮，心里不慌，再到共和国勋章获得者袁隆平先生所说，把饭碗掌握在中国人自己手上。依托武陵山地区特色食品资源，充分提炼专业知识中蕴含的精彩典故及其深刻的文化内涵，引导学生领略中国饮食文化魅力，夯实专业技能，共抒报国情怀。

4 创新改革成效评价

4.1 解决教学痛点问题

借助雨课堂智慧教学平台，开展MOOC+SPOC+翻转课堂的混合式教学，建立全过程立体式考核机制，采用螺旋递进深度学习PPPTS 模式，聚焦工科高阶思维，锤炼应用实战能力，解决了学生“被动式学习”和“浅层次学习”的痛点问题。

4.2 推动教师能力提升

课程是学校第一批金课建设课程和线上线下精品建设课程，近几年，主讲教师获校级教学竞赛一等奖3 次，在省级以上教学竞赛中获奖3 次，被评为“优秀教师”“金课教师”“年度育人楷模”等。

4.3 促进学生全面发展

立德树人是教学创新的出发点和落脚点，课程建设是专业建设和人才培养的根基，持续改进旨在提升教学质量，以学生全面发展为宗旨，使学习更有参与感、获得感，学生对教学的满意度提高，提出问题更有深度，解决问题更有综合性和创造性，通过对教学创新与改革的实施，使学生从被动接受到主动探索，从知识传递到价值引领的深度学习闭环，在教与学的交互中帮助学生唤醒学习系统，在合作学习中提升个人能力、建立自主学习的观念，激发学生深度认知加工、促进高阶能力发展，实现学生主动的建构知识、深度的迁移认知到创造性解决问题的递进提升。近几年，学生论文发表、考取资格证数量增加，更加积极参与科研训练和学科竞赛，考研录取率连续4 年居全校第一，全省前列。此外，学生自发成立“食品安全社”，在抗疫期间担当志愿者，在公众号里普及营养知识，举办食品安全科普讲座，深入小学进行安全教育宣传、用食品展览会获得的收入为敬老院送去慰问，体现了教育正在潜移默化地影响着他们。