PBL—案例互融教学理念在食品工艺学课程中的应用
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摘要 为了解决食品工艺学理论教学存在的一些问题、提高课堂应用能力、改善教学效果，采用PBL—案例互融教学理念对课堂进行改革，建立以问题案例为引导的团队研讨式教学模式。实践表明，在该教学理念实施下，教学方法较灵活，课堂活跃度提高，不仅提高了学生综合运用知识的能力，还有效提高了课堂教学效果。
关键词 食品工艺学;PBL—案例互融教学;应用
中图分类号 G642 文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2019）18-0245-03 开放科学（资源服务）标识码（OSID）
Abstract In this paper，the teaching concept of PBL-Case integration was adopted to reform the classroom，and the teaching mode of team discussion guided by problem cases was established in order to solve some problems in the theoretical teaching of food technology，improve the classroom application ability and the teaching effect.Practice showed that，under the implementation of this teaching concept，the teaching method was more flexible and the classroom activity was improved，which not only improved students′ ability to comprehensively apply knowledge，but also effectively improved the classroom teaching effect.
Key words food technology;PBL-case teaching;application
随着食品行业的快速发展，各生产企业对岗位的要求不断提高，对应用型、技能型人才的需求不断增大。因此，为了适应行业发展、提高大学生就业率，国内各食品院校纷纷由传统型向应用型转型，而对专业课程进行教学改革是实现应用型人才培养的有效途径。
食品工艺学是食品科学与工程专业开设的一门多学科综合性专业核心课程，也是随着我国食品行业的迅猛发展而不断发展的课程[1]。该课程建立在食品生物化学、食品原料学、食品微生物等课程相关知识的基础上，研究食品加工中的原材料、加工工艺及工艺参数以及产品品质控制、包装和贮运技术等内容[2]。通过学习该课程，希望学生能较深刻地理解各类食品加工的基本原理以及交叉学科之间的知识渗透，并掌握食品工艺设计的基本思路，实现创新、应用型人才的培养，为食品领域培养食品研发、生产工艺设计、品质监管等高素质应用型人才。然而从目前食品专业理论课程的教学效果来看，存在教学模式僵化、重理论、师生沟通互动环节欠缺等问题，学生的主动构建性和团队的优势都不能得以良好的发挥和提升[3]，在课堂上处于被动接受状态，缺乏自主思考，因而专业理论课程亟待适度、有效的调整与改革。食品工艺学作为专业必修、核心课程，采取创新的教学理念进行课堂改革，提升教学效果及学生的应用能力具有深远的实际意义及价值。
1 食品工艺学课程特点及教学现状
1.1 食品工艺学的内容及特点
食品工艺学作为食品专业本科生的专业必修课程，开设在第五学期，建立在食品生物化学、食品原料学、食品微生物等专业理论课程基础之上，理论课时64个学时，主要教学内容为各类产品加工原理及工艺，包括焙烤工艺学、乳制品工艺学、肉制品及水产品工艺学、软饮料工艺学、糖果工艺学、大豆制品工艺学等，内容庞大，理论知识点繁琐枯燥而且学时少任务重。如何有效利用课堂提升学生的应用能力及运用知识的能力是教师在授课过程中应该思考的主要问题。
1.2 食品工艺学教学现状
在日常的教学课堂上教师的授课方式、授课内容应该是引领行业前沿的，这样才能让学生更好地与社会专业领域接轨，利用信息与教学重点相整合的方式，有效提高课堂质量，在有限的学时内让学生获得知识储备以及能力提升，从而实现课堂高效性。随着食品科技的迅速發展，现有的教材在内容及创新性方面都很难满足实际生产需要，远远滞后于食品工业的发展，照搬教材按照陈旧的方式授课在时效性、先进性方面已经落后。此外，大多数食品院校的食品工艺学理论课堂受教学进度、教学大纲等要求的限制，在授课过程中教师采取板书与多媒体相结合的方式，突出教学重点、难点，照本宣科，学生在2个学时的课堂上处于被动地位，忙于记笔记、划重点，缺少师生交流的机会以及独立思考的空间。在这样沉闷枯燥的学习气氛之下，学生对于知识点只是停留在表面的理解，实际应用能力并未得到提高，从而导致课堂教学效果差，学生积极性不高。显然，“教材为主，教师为主，纯理论教学为主”的传统教学模式忽视了学生主观能动性的培养，学生实际应用能力较弱，继而导致学生的社会适应性比较差。因此，作为教学一线工作者，有必要对该课程的教学模式进行积极的改革与探索，以提高课堂效果及质量。
2 PBL—案例互融教学法在食品工艺学中的实施
PBL（Problem-Based Learning）是以学生为中心、问题为导向的教学方法，基于问题的学习是这种教学的策略[4]，即以问题为起点和核心进行展开，促使学生学习和思考，在分析问题、解决问题的过程中构建知识体系，教师在其中起到引导、提供资源的作用。PBL教学方法对教师、学生的要求都比较高，学生要有足够的知识储备。PBL教学模式虽然在一定程度上可以提高学生分析问题、解决问题的能力，但由于缺乏实际案例的导入，会削弱学生对于系统性、完整性知识点的融汇贯通[5]。案例教学法是以实际案例为教学素材，通过引导学生对案例进行分析和思考，加强师生之间的交流，并运用专业理论知识对案例产生的原因进行分析和判断，重点培养学生的实践能力和创新能力[6]。
PBL—案例互融教学理念通过教师拟定案例，提出问题，引导学生针对案例进行分析，通过小组讨论来解决问题，其流程见图1。该方法互融了PBL教学法和案例教学法的优点，既培养了学生独立思考、分析问题的能力，又可提高专业理论知识在实际生产加工中的应用能力，对于理论课堂教学是一种创新改革。
2.1 问题式案例的选择
以课程各章节教学内容为前提，合理选择项目案例进行引导与分析。将典型食品加工案例作为切入点，将生产过程中出现的产品质量问题进行导入分析，通过学生查阅资料、分组讨论的方式来解决案例中的问题。问题式案例的选择是关键，既要求案例中的产品是消费者熟悉和喜爱的，又要求案例中问题所涉及的解决方案可以体现知识体系间的交叉应用，这就要求教师具有较强的专业理论背景及实践经验，通过问题式案例的导入来引导学生进行独立思考，并运用专业理论知识对案例中出现的问题加以分析、解决，继而提高学生的应用能力，提升课堂效果。
以软饮料工艺学中的果蔬汁加工工艺为例。案例1：西安某果汁厂以香橙、猕猴桃、苹果、胡萝卜为原料，研制开发一款果蔬汁饮料。在加工过程中出现浑浊、沉淀、变色等现象，请你分析其中的原因，并采取合理的解决措施。案例2：果蔬加工业每年产生大量的下脚料，这些下脚料几乎都被当作废弃物扔掉，造成了极大的资源浪费。请你从资源综合利用角度出发，对该工厂产生的果蔬下脚料加以综合利用，提高产品附加值。在这个案例里，提出了果蔬汁浑浊、沉淀、变色、变味的问题，需要学生运用理论知识来解决这个问题，另外提出了果蔬原料下脚料的综合利用问题，引导学生进行思考，探索产品开发及应用新路径，将一个问题延伸到另外一个问题，拓展了教学内容，又将知识点融会贯通，通过解决实际问题来提高学生的应用能力。
2.2 开展解决问题的研讨式学习模式
教师根据授课内容和教学目标引出相关案例后，学生针对案例开始小组讨论，对案例剖析导出明确问题，继而探究解决方案，营造以学生为主体的讨论、分析、表达的探究式学习模式。与教师满堂灌的传统教学方法不同，PBL—案例互融教学法加强了学生团队合作能力，通过具体案例分析与问题背后的相关知识原理联系起来，达到学科之间相关知识点的理解和运用。因此，在課堂上，每个学生都是思考问题的主体，不再是被动者，为了解决问题而不断探索，最终的目的不是为了一个标准答案，而是重视思考问题的方法以及过程。以2.1中提到的案例为例，将其中的问题导出2条路线，第1条路线为解决果蔬汁浑浊、沉淀、变色、变味的问题;第2条线路为解决果蔬汁下脚料的综合利用问题。其中第1条线路所涉及的问题是果蔬汁加工过程中最常见的问题，学生在解决这个问题时首先要清楚果蔬汁的加工工艺以及果蔬汁出现这些质量问题的原因，找到原因后对症下药，提出解决方案。比如果蔬汁变色的问题，主要原因是酶促褐变引起的或者是非酶促褐变引起的变色。这里就涉及到了生物化学课程里讲过的酶促褐变和非酶褐变的概念和机理，要求学生运用生化理论知识解释食品工艺中发生的质量问题，并用工艺学涉及到的方法去解决这个问题，比如采取加热钝化酶的活性、添加抗氧化剂、隔绝氧气等措施来解决果蔬汁变色的问题。第2条线路要解决的问题是如何综合利用果蔬汁下脚料，实现产品附加值。这个问题主要考查学生的综合应用能力，要求学生具有较宽的知识面以及运用能力，比如皮渣下脚料可以通过固态发酵的方法生产酒精、柠檬酸，还可以加工成饲料;亦可利用食品分离萃取技术，从皮渣下脚料中提取果胶、色素、精油等成分。通过对这个案例进行分析，运用生物化学的理论知识解释问题产生的原因及机理，运用食品工艺学的知识找到解决方案，另外课堂讨论延伸到食品分离萃取技术在食品工艺学中的拓展应用，有效地将几门课程的知识体系相互渗透，密切联系生产实际，将枯燥的理论融入实践，有利于学以致用。
2.3 小组讨论，教师总结评价
在以往的课程教学过程中，学生多为被动体，课堂上多以聆听为主，缺乏积极思考、主动参与的学习氛围，有的学生甚至处于“走神”状态。通过采取PBL—案例互融教学，根据班级人数划分5～6个人为1个小组，组长对案例所产生的问题进行分解，每个学生都会分解到一个任务。针对任务，每个学生必须主动思考分析，最后在课堂上进行陈述，其他小组的成员可以针对发言者的陈述进行反驳和质疑，这样的课堂讨论不仅活跃了课堂气氛，也带动了学生学习的主观能动性，激发了学生的学习热情。课堂讨论结束后，教师针对每组的发言进行总结评价，阐述问题案例背后延伸出的交叉知识点，并对每组学生的发言进行总结，指出知识点上的认识不足及缺陷，最后对案例中知识点进行融会贯通，引出领域前沿信息。
3 教学效果
3.1 教学方法灵活化
PBL—案例互融教学摆脱了以往板书结合多媒体课件的枯燥形式，通过视频、动画、新闻、纪录片等形式引出案例，学生通过视频的视觉效应加深印象和理解，并且获得较大的信息量，认识到领域发展的前沿问题。通过案例问题剖析提高学生的分析、理解能力，在探索问题的解决方案过程中，通过网络查阅文献、参考专业书籍等方式获取信息及资源，为课堂讨论做好准备。在分组讨论过程中，学生采用PPT汇报、团队合作答疑、辩论等方式，丰富了课堂，也提高了学生知识归纳总结能力，在一定程度上拓展了学生思维。
3.2 课堂活跃度、满意度提高
通过理论课堂的教学改革，充分调动了学生的学习动力及热情，每个学生在课堂上都是主角，具有鲜明的团队精神。同时师生互动的教学模式有效提高了课堂互动，活跃了课堂氛围，大部分学生对于这种探究式学习模式很认可，认为对个人专业知识体系构建、提高综合素质等方面十分有益，在整个课堂十分投入，认真聆听、思考、总结。
3.3 综合运用知識能力增强
在学生的创新探究式学习中，学生不仅学习了专业知识，更加积极主动地学习，锻炼了查阅文献、整合信息、分析讨论、开发新产品、团队协作等能力[7]。在案例的选择上，教师要考查知识点的融合问题，比如在食品生产加工问题中引申出食品化学、生物化学、食品微生物学等课程中涉及的基础知识原理，帮助学生穿针引线地解决问题。学生在分组学习讨论过程中综合运用多学科知识剖析问题，提出合理的解决方案，并通过反思和总结提高知识运用能力。在课堂表达形式上，以自然科学理论为基本出发点，融合艺术、文学多种表达方式，有利于学生综合素质的提高[8]。
4 结语
采用PBL教学理念和案例教学相融合方式对食品工艺学课程进行改革和实践，通过调整教学方法、改变教学理念，逐步建立起以学生为主体的探究式教学模式。在PBL—案例互融教学理念下，对教师和学生的知识体系都提出了更高的要求和挑战，在课堂上建立案例引导、问题为基础、团队合作研讨为主导的学习模式。在该教学理念实施下取得了良好的教学效果，不仅灵活了课堂、拓展了学生的知识面，而且提高了学生综合运用知识以及分析问题、解决问题的能力，从整体上有效提升了课堂应用能力及学生的综合素质。当然，在教学改革过程中仍然存在一些问题，比如问题式案例选择的不够合理，不能涉及到领域前沿的一些信息;在团队合作条件下仍然还有部分学生不能参与其中。因此，在现行教育环境下采取PBL—案例互融教学理念仍需进一步提高和完善，以期为高校教育和社会发展需要提供参考。
5 参考文献
[1] 刘丽莉，朱文学，康怀彬，等.浅谈食品工艺学课程教学改革与探索[J].农产品加工（学刊），2011（4）：112-113.
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