王乃富,张 强,徐之涵,孙雨晴,王 景,孔德瑞
(安徽农业大学茶与食品学院,安徽合肥 230036)
“焙烤食品加工学”是面向食品科学与工程、食品质量与安全等食品相关专业学生开设的一门重要专业选修课程,其主要内容包括焙烤食品原料、面包加工工艺、糕点加工工艺、饼干加工工艺、焙烤食品的包装与贮藏、焙烤食品的品质保持与改良等。作为一门实践性很强的专业课,为了实现促进学生综合素质提升和学生全面发展的目标,“焙烤食品加工学实验”教学要求培养学生理论与实际相结合、独立解决焙烤食品加工所遇到的实际问题与一定的新产品开发能力,从而适应社会对食品科学与工程专业人才不断发展的要求[1]。传统的“焙烤食品加工学实验”主要为验证性试验,实验内容与步骤早已设定好。实验开始前,由教师先讲解实验原理、步骤及实验过程所需的注意事项,学生在一定时间内按部就班的根据实验指导书与教师的要求去完成实验内容,整个实验过程学生只是被动地“照方抓药”。因此,以往的“焙烤食品加工学实验”教学方式不利于学生在实验过程中主观能动性的发挥,不利于学生的自主学习能力、分析解决问题能力和创新思维能力等综合素质的全面提升。随着我国社会主义进入新时代,社会与经济的取得长足发展,焙烤的理论、设备和技术也取得了快速发展,焙烤食品品种也越来越丰富。因此,有必要通过改进教学方法来提高教学质量和改善教学效果,以培养学生理论联系实际及独立解决实际问题的能力,并能够根据感官、营养、卫生的要求,开发新的焙烤产品与生产工艺,为今后从事焙烤相关食品生产与企业管理打下良好的基础[2]。
PBL(Problem-based Learning) 教学法,是一种以问题为导向的教学与学习方式,已在国内外得到广泛应用。该教学方式是以相应的授课内容为基础,先由教师提出问题,学生根据共同地兴趣组成学习小组,通过查阅分析文献资料,动手实践及教师的指导等方式,分析问题和解决问题。这种教学法,强调把学习设置于复杂的、有意义的问题情境中,通过激发学生的求知欲和主动性来解决真实的问题。PBL 教学法有利于培养学生自主学习能力、团队协作能力、实践能力和创新能力[3-4]。由于课前学生理论知识掌握不扎实,获取学习资源途径有限,导致教学耗费时间过长等缺陷[5]。目前,在线下课程中将PBL 法应用于理论和实验课程的研究较多。庞敏等人[6]在“食品化学实验”教学中应用PBL 教学模式,发现新的教学方法激发了学生学习的主动性,提升了学生实验技能和团队协作能力,增加了课程满意度,提高了教学质量。张江华等人[7]将“PBL+翻转课堂”模式应用于药物化学实验部分内容的教学,发现该模式可克服药物化学实验课程传统教学的不足,能够发挥学生的主观能动性,有利于学生的综合素质的培养与教学质量的提高。也存在实验教学所需时间过长,并不是每个学生都适用于该教学模式等问题。随着科学技术的迅速进步发展,现代网络技术与高等教育相结合,网络环境下成长起来的“00”后已成为当前大学生的主力,教学理念和教学方法都需要发生重大变革,以适应新时代不断发展的要求。基于线上平台,将PBL 教学法应用于焙烤食品加工学实验课教学,探讨其实施效果,为食品科学与工程及相关专业实验教学改革提供一定的参考依据。
“焙烤食品加工学实验”的教学目标是在进行焙烤理论教学的基础上,为了加深学生对焙烤食品理论知识的理解,通过工艺实验训练学生掌握焙烤食品加工的基本操作技能,提高学生对所学专业知识的综合运用能力,突出培养学生创新能力和实践能力,使学生认识到所学知识相互联系、相互交叉,通过实践应用将其融会贯通、有机整合。通过焙烤食品加工学实验教学,在学生的知识技能、能力与综合素质方面要实现以下目标。
目标1:通过焙烤食品的实际制作进一步加深对焙烤食品原辅料,以及面包、饼干等各种焙烤食品加工工艺等课堂讲授理论内容的理解。
目标2:掌握焙烤食品常用加工设备如烤箱、醒发箱、开酥机等设备的操作方法,熟悉常见焙烤食品加工工艺,了解影响其品质的主要因素、提升学生的动手实践能力。
目标3:学生通过对实验全过程的观察、实验结果的分析,培养学生观察、分析、总结的科学研究习惯与创新性思维。
此次教学研究对象分别为安徽农业大学茶与食品科技学院2018 级食品科学与技术专业(62 人) 和食品质量与安全专业(45 人) 2 个专业的在校学生。
“焙烤食品加工学实验”授课内容见表1。
教师将焙烤食品加工实验指导书、课件、相关文献、作业和自测题库等学习资源上传到超星“学习通”平台中,让学生提前了解实验的原理、重点、难点、注意事项等。根据学校实验条件,制作实验教学视频,讲解焙烤食品原料品质分析与加工设备的使用方法,焙烤产品规范的制作过程,讲解实验注意事项和容易出现的问题,为学生线上自主学习、提前了解实验操作的全过程提供便利,对于学生提前熟悉实验操作步骤,规范实验操作,减小实验风险等具有较大帮助。
本着“以学生为中心、以问题为导向”的教学理念,教师根据每次实验课的教学目标来列出需要学生在实验前思考回答的问题清单,每节课问题清单设计见表2。学生依托教师提供的资源或查阅相关资料,进行“以问题为导向”的小组合作式和探究式学习,最终形成一份小组预习报告。在此过程中能够激发学生学习的主观能动性,培养自主学习能力、独立思考能力与相互团结合作的能力,学生能够做到心中有数,对实验课有备而来。
“焙烤食品加工学实验”预习问题设计见表2。
教师依据学生线上学习的登录次数、登录时长及问题回答质量等学习情况分析,准备好课堂测试题,用以检查学生的课前学习质量。教师还可依据学生掌握情况,适当进行内容拓展及深化。教师要做好评价总结,及时肯定学生的闪光点,激发学生的学习热情。在实际实验进程中,学生依据实验方案和课前讨论的注意事项进行实验,教师主要负责组织、维护实验课堂的教学秩序,及时纠正学生不恰当的实验操作,并根据学生提出的问题进行个性化指导。例如,在面包的制作实验中,和面操作是一个非常重要的步骤。在判断和面的最佳终点上,要求面团能拉成透明薄膜的程度,搅拌时间不足或过长都会影响到最终产品的品质,教师要预先进行示范,将各组面团的状态进行比较,让学生对如何判断和面的最佳终点有一个清晰的认识。
学生通过课前线上学习和线下实际实验操作,对“焙烤工艺学”的理论知识有更为深刻的理解。课后作业还需提交实验报告,实验报告中除了常规的描述实验结果外,更重要的是要求学生对实验中遇到的问题(如所做焙烤食品的质量高或低及相应的解决办法) 进行总结,期间PBL 小组可进行讨论研究形成最终的实验报告,使教学内容进一步得到拓展和深化。同时,建立多元化的考核制度,学生最终成绩由课前线上学习(20%)、实验操作(40%)和实验报告(40%) 3 个部分组成,注重整个实验学习全过程的考核,提高学生的实验学习参与度。
通过分析学生课前预习情况,包括在线资源访问次数,访问时长,预习报告的质量;实验全过程观察学生实验操作的积极主动性、准确性与焙烤产品的完成质量及实验报告完成质量来考查对焙烤食品加工技术掌握程度,综合评价PBL 结合线上资源教学法的实施效果。实验课程结束后,为了解“线上平台+ PBL”教学模式对教学效果的评价,采用问卷调查方式从提高自学能力、学习积极性、分析解决问题的能力等9 个方面问题对实学生进行回访[9-10]。总计发出和回收调查问卷107 份,回收率为100%。90.3%的学生认可“线上平台+ PBL”教学模式,认为通过PBL 模式能够加深对焙烤理论知识的理解,提高实验的成功率,缩短实验实际操作时间、提高自学能力、学习积极性、分析解决实际问题的能力,语言表达能力,以及团队合作精神,也大大增强了教学过程师生之间的互动交流。
对“线上平台+ PBL”教学模式在“焙烤食品加工学实验”教学中的应用进行了初步探讨,突破了“焙烤食品加工学”实验课程传统教学方式的局限性,在具体教学中取得了较好的效果。结果表明,“线上平台+ PBL”模式激发了学生的学习兴趣,学习效果有了明显提升。在以后的建设中,将进一步充实线上教学资源、优化教学手段、完善考核方式,培养具有良好动手实践能力与创新性思维的食品专业高素质人才。