基于混合式教学的食品冷冻冷藏原理与设备课程教学方法探索

胡文凤，程传晓，金听祥，吴学红

（郑州轻工业大学 能源与动力工程学院，河南郑州 450002）

随着计算机技术的快速发展，信息与网络技术改变了人们的学习及生活方式。传统的以讲授为主的授课模式已经无法满足“00 后”大学生个性化学习的需要，因此，高校需对传统教学方式进行变革。2020 年3月，教育部办公厅印发《2020 年教育信息化和网络安全工作要点》，提出：积极发展“互联网+教育”，发挥网络教育和人工智能优势，创新教育和学习方式，加快发展面向每个人、适合每个人、更加开放灵活的教育体系，建设学习型社会[1]。积极发展“互联网+教育”是信息技术与教育教学深度融合的核心理念[2]，为顺应时代的发展，结合“线上教学、传统教学”优势的混合式教学模式应运而生[3]。

食品冷冻冷藏原理与设备是能源与动力工程专业开设的课程，其主要任务是通过各种教学方法，使学生能够较好地将制冷及低温技术与食品科学工程有机结合。课程目标为：使学生能够运用物理模型及食品冷冻理论基础知识，建立食品冷冻过程能量控制微分方程，表达和分析食品冷冻系统中热量传输特性问题；使学生能够了解食品冷冻冷藏领域学科前沿及发展趋势，在食品冷冻系统设计中考虑安全、健康、法律、文化及环境等制约因素。教师通过本课程的教学，培养既掌握制冷及低温技术又掌握食品加工工艺的工程技术人员，为其从事相关专业的研究及开发工作打下坚实基础，为我国食品冷链行业的发展贡献力量。

1 线上线下混合式教学模式

线上线下混合式教学作为一种新型教学模式，将面对面课堂讲授和在线教学有机结合，整合不同教学方式的优势，以教师为主导，充分发挥学生学习的主观能动性，从而提高教学效果[4]。肖莎[5]等人探究了混合式教学在案例教学法中的应用效果，发现混合式教学模式能激发学生学习兴趣，提高学生学习的主观能动性，并提高学生对知识的掌握和应用能力，有利于提高理论教学质量。课堂实践证明：线上线下混合式教学有独特的优势，其利用现代技术，并充分发挥混合式教学的特点，将成为未来教育的重要模式[6-8]。本文基于混合式教学模式，根据课程特点，分析教学现状，对教学方法、教学内容及考核方式等进行探索，以提高教学质量和学生的学习效率。

2 食品冷冻冷藏原理与设备课程特点

2.1 多学科交叉

目前，郑州轻工业大学食品冷冻冷藏原理与设备课程选用的教材是华泽钊等编著的《食品冷冻冷藏原理与设备》。教材主要内容有：食品冷冻冷藏过程中的生物化学及物理化学基础、食品冷冻的制冷技术、食品冷却冷藏及冻结冻藏特性、各种冷却冻结装置以及冷库冷链等。食品冷冻冷藏原理与设备课程涉及数学、制冷原理与设备、工程热力学、传热学、空气调节等课程知识，具有多学科交叉的课程特点。教材大量使用其他领域或学科的结论，但未对结论进行详细的解释说明，故在学习该门课程之前，学生需要学习先修课程。

2.2 理论和应用性强

食品冷冻冷藏原理与设备课程具有理论性强和应用性强的特点[9]。课程前半部分为理论基础，要求学生牢固掌握热力学、传热学等理论知识，能够进行简单的热力计算；课程后半部分内容为理论知识的实际应用，要求学生掌握食品冷却冻结原理及方法，了解食品冷库的简单设计及选用，了解制冷技术前沿及国内外冷链行业发展现状等。

2.3 前沿技术更新较快

食品冷冻冷藏是制冷及低温技术在食品业的应用，课程教材介绍的制冷技术较为传统，如蒸汽压缩式制冷、低温液体制冷等，而新技术比如抗冻蛋白、超声波冷冻以及高压冷冻等在食品冷冻冷藏方面也有一定应用，但这部分内容并未在教材中体现。现代科技迅速发展，学科知识不断更新，教学内容也必须紧跟学科发展，因而，教师需要加强学习，及时了解前沿技术发展现状，拓展知识视野，丰富教学内容，提高教学水平。

3 教学现状

3.1 学生缺乏学习积极性

本课程具有多学科交叉的特点，原理多且复杂，知识点覆盖面广，理论和应用性较强。在传统教学方法中，学生缺乏学习的积极性和主动性，导致教学效果欠佳。

3.2 学生理论联系实践的能力不足

培养学生解决复杂工程问题的能力，是我国高校开展工程教育专业认证的基本要求。传统教学方式重理论轻实践，学生未能有效将所学知识应用到实际中。以食品冷却问题为例，毕渥数小于0.1 时，学生可结合集总参数法计算，对毕渥数较大的工程问题，学生难以准确作答。对于食品冷冻冷藏原理与设备课程，郑州轻工业大学未设置实验课程，教学工作全面围绕理论授课进行，教师只能通过精心设计教学环节，引导学生提出并解决问题，培养学生工程思维，难以培养学生理论联系实践的能力。

3.3 教师未将思政教育与工程实际相结合

课程思政指高校所有课程都要发挥思想政治教育作用，是将知识传授与价值观塑造结合的一种教育理念。在食品冷冻冷藏原理与设备课程教学过程中，一些教师更注重理论知识的讲授，忽视了对学生批判性思维以及科研创新思维的培养，也未将思政教育与工程实际相结合，不利于培养学生的职业道德、社会责任感。

4 食品冷冻冷藏原理与设备课程教学方法探索

4.1 开展线上线下混合式教学，优化教学模式

线上教学指教师通过网络进行直播授课，优势是教学资源丰富，教学方式新颖；线下教学指教师在课堂上进行授课，优势是便于师生互动交流，教师能实时了解教学效果。混合式教学，将线上线下教学模式相结合，充分发挥两种教学模式优势。这种教学模式采用多元化教学方式，借助超星课堂、腾讯会议、钉钉等智能化的教学辅助平台，开展以教师为主导、以学生为中心的教学活动[10-11]。依托互联网技术，线上教学能够通过文字、图像、声音、动画等多种方式方便快捷地展现知识。线上线下混合式教学的开展，对教师的教学能力提出了更高的要求。对于线上教学，教师要完善线上教学资源的设计和制作，提升线上教学活动的质量；对于线下教学，教师要优化教学活动设计，提升实施能力。如图1 所示，混合式教学模式利用网络信息技术，根据教学特点和课程性质，以教学目标为基础，将教学过程分为三个模块，即课前预习、课中授课和课后巩固，以拓宽学生视野，使其构建更加完善的知识体系。

4.2 融入思政元素，落实立德树人

课程思政是高校开展课堂教学的重要内容[12]，对于工科类课程，课程思政可以从培养学生的职业道德、科研能力、科学素养着手[13-14]。职业道德是从业人员的重要品质，职业素质教育也是高等教育的任务之一。在日常教学活动中，高校可以邀请企业导师举办专题讲座，使学生增强对企业的认知，明确职业目标。教师还可基于自己的科研项目等，组建科研小组，以项目为导向，让学生参与科研活动，基于组会汇报和专利撰写等，提高科研能力，培养科学素养。

4.3 建立多维考核体系，全面评价教学效果

传统教学的考核模式主要为结果性考核。在新的教学模式下，过程性考核和结果性考核同等重要，且考核方式应多元化。多元化考核有利于引导学生深度学习，促进其提高综合能力。基于混合式教学模式，食品冷冻冷藏原理与设备课程构建了“考勤+章节作业+期中测评+课程论文+课程报告”的多维考核体系，其中考勤（占5%）、章节作业（占15%）、期中测评（占10%）为过程性考核；课程论文（占35%）和课程报告（占35%）为结果性考核。在教学效果评价方面，教师可通过线上平台的统计和监测，掌握学生预习任务的完成度及视频资料和课程PPT 的观看情况；根据章节作业、期中测评，了解学生对知识点的理解和掌握情况；通过课程论文及课程报告答辩情况，了解学生对制冷技术现状及前沿的调研情况。

5 结语

互联网技术在现代教育的应用深入且广泛，线上线下混合式教学是高等教育发展的趋势。本文根据混合式教学模式的优势，结合课程特点及当前教学现状，基于课前预习、课中授课和课后巩固三个模块，从优化教学模式、融入课程思政以及建立多维评价体系三个方面，对食品冷冻冷藏原理与设备课程的教学进行探索，以期提高教学效果，促进教师教学水平的进一步提高。