翻转课堂在“食品工程原理”教学中的应用

王双辉 陈致印

【摘要】“食品工程原理”是一门理论性和实践性都较强的专业必修课程。传统教学模式难以解决学生学习兴趣不高、实践经验缺乏、知识点易脱节等教学问题。本文尝试将翻转课堂运用于该课程的教学，以提高学习效率，改善教学效果。

【关键词】翻转课堂 食品工程原理 教学改革

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）05-0223-02

“食品工程原理”是一门理论性和实践性都很较强的专业必修课，其特点是基础知识广，理论公式多，学科交叉多，学习难度大[1]。它是食品科学与工程专业基础课和专业课之间的桥梁。因此，食品工程原理的学习对后续课程的理解具有重要的铺垫作用[2]。然而，此课程在教学中存在诸多问题，直接影响其学习效果。

翻转课堂，即颠倒课堂，是一种从多方位多角度评价的教学模式。实施翻转课堂教学时，教师根据教学内容，在课前制作教学视频，给出学习目标，让学生根据学习目标自主学习，在课中教师创造环境，引导学生内化吸收课前自学到的知识，师生面对面互动交流完成作业和任务[3]。该模式可以完美解决“食品工程原理”教学过程中的诸多问题。

1.食品工程原理教学存在的问题

1.1 内容枯燥，学生学习兴趣不高

“食品工程原理”理论知识多，专业性强，计算公式繁琐，且内容大部分都是关于各公式的推导[4-5]。如赵思明编写的《食品工程原理》第一章流体流动公式达70条，其内容非常枯燥，学生缺乏学习兴趣。

1.2 缺少实践经验

“食品工程原理”的研究对象是单元操作，食品工厂的各个生产线都是由不同的单元操作组成，因而该课程具有实践性强的特点。虽然学生经常会去企业参观见习，但都是走马观花，对学生实践经验的提高无本质的作用。学生缺乏实践经验，在学习理论时难以与实践相结合，不容易理解所学的内容[6]。

1.3 知识易脱节

“食品工程原理”讲述各个单元操作的基本理论、计算、设备选型，各单元操作的内容相对独立，但课程章节内部及章节之间联系强，容易出现学生因为某一个知识点不理解而影响其它知识的学习的现象。如：学生没有弄懂第一章知识点“流量与流速的概念及换算”，那么将影响本章“流型判断”、“流动阻力”的学习，也会影响其他章节如“传热”、“传质”等内容的学习。

2.探索解决途径——翻转课堂

2.1引入情境，激發兴趣

在翻转课堂教学中，可以在课前导入、教学视频及课堂活动等环节中，有意识创造情境，通过提出一些与课堂教学有关的学生感兴趣的话题，将学生引入到情境中。不仅可以激发学习动机，还能使学生明确学习目标，产生浓厚的兴趣。例如，知识点“流体边界层”是一个难以理解且枯燥的内容，可以在课前教学视频中提出“为什么海洋生物、潜艇、高铁的外形都是流线型”的问题，在课堂教学活动中可以让学生利用边界层理论讨论“高尔夫球的发展历史”、“飞机机翼的设计原理”等学生感兴趣的话题，激发学生的学习兴趣。

2.2 创造与工程实践有关的环境

将翻转课堂应用于“食品工程原理”教学过程中，可以在课堂上创造与工程实践有关的环境，能有效解决学生缺乏实践经验的问题。例如，在讲述“板框压滤机的结构”时，可以在课堂上放映相关视频，还可以将板框压滤机的滤框带入课堂，在学生认真观察和思考后，分组讨论板框压滤机的流程、过滤面积、过滤速度、洗涤速度等问题。

2.3 针对难点，重点突破

翻转课堂使学生角色发生转变，学生是学习的主动者，当学生在自主学习视频的内容时，如碰到不理解的知识点，学生可以多次观看视频或者查找相关资料，直到弄懂为止。此外，在课堂教学中，教师可以根据学生课前学习反馈，针对重点和难点内容设计课堂教学环节，重点突破。这样尽量使学生弄懂每一个知识点，从而缓解学生因为某一知识点未理解而影响其它知识点学习的情况。

3.翻转课堂在食品工程原理教学中的应用

3.1 翻转课堂教学过程设计

“食品工程原理”翻转课堂教学过程与传统教学过程完全不同，但与其它翻转课堂基本一致，主要包括课前和课中两个阶段。经过一年的翻转课堂教学实践，结合本专业学生的实际情况，设计出了适合本课程的翻转课堂教学过程模型[7]（图1）。

3.1.1 课前

教师在课前需根据课程特点选取适合翻转课堂的知识点，然后针对该知识点准备教学资源，包括PPT课件、教学视频、测试题及其他扩展资源，并将教学资源通过QQ、微信等平台发布给学生。据研究，人集中注意力学习的时间一般只有10min左右，因此，教学视频长度不宜超过15min。教学视频应该以微课的形式制作，即教学视频应有完整的教学流程。视频可以来源于网络，也可以自己录制。为了检验学生的学习效果，督促学生认真观看视频，了解学生的学习难点，教师需针对教学视频准备测试题。

学生首选通过观看教学视频、PPT课件等方式自学，碰到难点可以通过反复观看视频和查阅资料等方式解决，如仍有疑问可以将疑难和需求提交给老师。然后，学生必须完成老师准备的测试题。

在课前，老师还需要根据学生提交的疑难问题、测试情况以及教学内容，确定教学重点和难点，针对重点难点设计课中教学环节。

3.1.2 课中

在课中，教师首先要对教学视频进行精讲点拨，巩固课前自学的知识，并针对教学重点和难点，创建作业、讨论等教学环节。学生在教师的引导下，进行独立或者团体的探究活动，成果交流，让学生掌握重点和难点内容。

3.2 翻转课堂的教学设计案例

以“伯努利方程”知识点的教学为例。

（1）上一次课课末内容导入。现场演示乒乓球实验（取一个漏斗和乒乓球，将漏斗倒扣，乒乓球放入漏斗口，从上往下吹气，乒乓球不掉落），从而引入下一次的学习内容“伯努利方程”。

（2）课前自主学习。学生观看微课视频“伯努利方程”，完成测试，并且将疑难问题提交给老师。

（3）课堂集中学习

根据学生的反馈，部分学生不明白“哪些现象能用伯努利方程解释”，“如何应用伯努利方程”，采用讨论式教学来解决难点。具体组织教学环节如下：

精讲点评（5min）：本微课的主要内容是伯努利方程的公式推导和应用。

讨论（10min）：举出你们在生活中见过的与伯努利方程有关的现象？

分组讨论（30min）：分组讨论问题：①飞机是怎样升空的？②航海规则：两艘轮船不能近距离同向航行？③赛车尾部的“气流偏导器”有何作用？讨论完后，各组派代表分享讨论结果，由老师点评。

4.展望

将翻转课堂教学应用于“食品工程原理”，可以激发学生的学习兴趣，解决缺乏实践经验和知识易脱节的问题，从而提高学习效率，改善教学效果。但在教学实践过程中，对于课堂教学改革还处于探索阶段，还有很多工作需要完成。如：目前的翻转课堂教学还只针对部分内容，如何针对所有内容实施全方位的翻轉；如何制作高质量的微课视频；寻找适合翻转课堂的教学平台。在接下来的教学过程中，本课程将云班课App软件作为翻转课堂的教学平台，希望通过此软件进一步提高“食品工程原理”的教学效果。

参考文献：

[1]赵秀红，李苏红，姜忠丽，等.食品工程原理课程教学方法探索[J].课程教育研究》，2013，25：244-245.

[2]邓开野，刘长海.食品工程原理的现代教育理念与教学改革的实践研究[J].广西轻工业，2010，5：129-130.

[3]冯明华.“翻转课堂”让课堂更精彩——“翻转课堂”在高职《化学基础》教学中的实践与探究[J].黑龙江科技信息，2015，（1）：75-76.

[4]朱定和.食品工程原理课程教学探析[J].中山大学学报论丛，2003，23（3）：61-64.

[5]韩宗元，刘云囡，李晓静，等.“食品工程原理”课程教学改革研究[J].农产品加工月刊，2016，4：72-73.

[6]玉慧春，张仲欣.“食品工程原理”课程的教学改革探讨[J].高校讲坛，2010，25：145-145.

[7]赵兴龙.翻转课堂中知识内化过程及教学模式设计[J].现代远程教育研究，2014，2：55-61.

作者简介：

王双辉（1985—），男，硕士，助教，研究方向：食品科学。

通讯作者：陈致印（1981—），男，江西全南人，硕士，讲师，研究方向：食品科学与工程。