PBL BOPPPS教学模式在“食品化学”课程中的构建与实践研究.pdf

生 物 灾 害 科 学 2023，46(4):562-567 http:/ Biological Disaster Science，Vol.46，No.4，2023 DOI：10.3969/j.issn.2095-3704.2023.04.82 收稿日期：2023-07-10 修回日期：2023-11-13 基金项目：江西省高等学校教育改革研究省级一般项目（JXJG-22-3-13）作者简介：陈凌利（1989），女，讲师，博士，主要从事食品化学与营养功能研究，。陈凌利,王文君,李景恩,等.PBL+BOPPPS 教学模式在“食品化学”课程中的构建与实践研究J.生物灾害科学,2023,46(4):562-567.PBL+BOPPPS 教学模式在教学模式在“食品化学食品化学”课程中的课程中的构建与实践研究构建与实践研究 陈凌利，王文君，李景恩，张清峰，林苏芸，陈 慧（江西农业大学 食品科学与工程学院，江西 南昌 330045）摘要：“食品化学”是食品专业核心课程之一，也是学生畏难的一门课程。针对目前“食品化学”教学现状和存在的问题，以江西农业大学“食品化学”课程为例，进行 PBL+BOPPPS 教学模式的构建和实践研究，并对教学质量进行评价。实践发现，PBL+BOPPPS 教学模式提高了学生学习主动性、参与性、互动性和实践动手能力，改善了教学效果，提升了教学质量，促进了学生独立思考和实践创新能力的培养。对于实践中存在的不足和问题还需持续改进和完善，以期为“食品化学”及其他课程教学改革提供思路，为全方位发展的人才培养提供参考。关键词：食品化学；PBL+BOPPPS；教学模式；构建；实践 中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2095-3704（2023）04-0562-06 The Construction and Practice of the PBL+BOPPPS Teaching Mode in Food Chemistry CHEN Lingli,WANG Wenjun,LI Jingen,ZHANG Qingfeng,LIN Suyun,CHEN Hui（School of Food Science and Engineering,Jiangxi Agricultural University,Nanchang 330045,China）Abstract:Food Chemistry is one of the core courses for food majors,and also a difficult course for students.Based on the analysis of the current situation and problems of the teaching of Food Chemistry,the construction and application of the PBL+BOPPPS teaching model were carried out on Food Chemistry in our university,and the teaching quality was evaluated.The results showed the PBL+BOPPPS mode could improve students learning initiatives,participation and interaction enthusiasm,and practical ability,and so to promote the teaching effects,enhance the teaching quality,and promote the cultivation of students independent thinking and practical innovation ability.The shortcomings and problems in the practice should be continuously improved and perfected,which were expected to provided new ideas for the teaching reform of Food Chemistry and other courses,and provide references for the cultivation of talents developing in all-round way.Keywords:Food Chemistry;PBL+BOPPPS;teaching model;construction;practice 教育是国之大计，是培养人才实现科技强国的基础。当前我国高等教育快速发展，推进世界一流大学和一流学科的建设是我国新时代高等教育发展趋势的战略要求，因此对人才的培养提出了更高的要求1-2。提升教学质量是促进高等教育发展的重中之重3-4，而合理的课程教学模式是决定教育质量的关键因素5-6。“食品化学”是食品专业必修的一门基础课程，是兼顾理论和实践的基础应用学科，是利用化学的理论和2023 年第 4 期 陈凌利等：PBL+BOPPPS 教学模式在“食品化学”课程中的构建与实践研究 563 方法研究食品本质的一门交叉性极强的学科，对食品专业人才培养有举足轻重的作用。食品化学是从化学角度和分子水平上研究食品的化学组成、结构、理化性质、营养和安全性质以及在生产、加工、储藏和运销过程中的变化及其对食品品质和安全性的影响7。食品化学是食品专业理论知识和实践应用的桥梁和纽带，学好食品化学不仅为其他食品学科构建支柱，也为学生日后从事食品相关生产和科研工作奠定扎实的基础。“食品化学”作为食品相关专业的核心课程，具有知识点多、繁、杂的特点，传统的单向灌输教学，容易导致学生出现学习不完整、理解不透彻、掌握不牢固的现象，从而引发不爱学、不愿学、不想学的排斥心理8-9。因此，如何改变教学模式，激发学生学习兴趣，提升教学效果，是食品化学教学改革的重中之重。问题式教学法（problem-based learning，PBL）是一种基于问题驱动式的教学模式，在国际和国内备受推崇10-11。这种教学方式打破了传统教学中以教师为主体的单向灌输，强调突出学生的主体地位，让学生带着问题积极探索、主动学习，在分析和解决问题的过程中浸润式的而非机械性掌握相关知识，有效促进学生创造性思维能力和综合能力培养12-13。BOPPPS 是学生参与课堂、突出师生教学互动的反馈式教学模式，该教学模式由导入（bridige-in）、学习目标（objective）、前测（pre-assessment）、参与式学习（participatory learning）、后测（post-assessment）、总结（summary）6 个模块构成环环相扣的连贯完整的课堂环节14-15。BOPPPS 教学模式基于服务教学目标，将教学过程分解为前后衔接的模块，强化了教学过程的条理性、体系性和灵活性，通过师生互动和反馈，老师能够及时掌握学生的学情动态，从而机动调整教学，保证了课堂教学的有效性16-17。结合 PBL 教学方法和 BOPPPS 教学模式的优点，以江西农业大学食工和食安 21 级6 个班的学生为研究对象，将 PBL+BOPPPS 教学模式有机地结合起来应用于食品化学的实际教学，探讨PBL+BOPPPS 教学模式在“食品化学”实际教学中的构建及实践后的成效。1 课程教学现状及问题分析 1.1 内容繁杂、课时有限 江西农业大学“食品化学”课程的授课对象为食品专业大二学生，已经具备前期普通化学、有机化学、生物化学等相关专业基础。但是由于“食品化学”课程本身的特点，内容繁多且复杂，不再是仅仅局限于单纯的化学理论知识，更重要的是与实际生产生活相关联，通过理论知识解释现象并且能够运用所学知识解决食品储藏、加工等过程中的实际问题3。因此从课程本质上来说，学习的深度、广度和灵活度要求增加，对学生自身能力要求更高，因而难度增加。目前江西农业大学“食品化学”课程总课时 40 学时（理论课 24 学时，实验课 16 学时）。所用教材是江西农业大学王文君教授主编的食品化学（2 版），教学内容为前 8 章，因而每章分配课时平均只有 3 学时。因此传统教学方式不可避免出现“大水漫灌”现象，学生普遍表示课时短、内容多、任务重，接受起来有一定难度。有时候一些老师还会压缩绪论或者一些相对次要章节的时间以保证重点内容的课时；甚至无暇顾及学科前沿知识和课程结束后的复盘总结，导致满打满算卡点结课。但是这些环节的“缩水”甚至缺失会折损教学质量，这些环节对于提高学生学习兴趣、巩固知识、开拓思维等都十分重要18-19。1.2 互动反馈弱、学习主动性低 食品化学是利用化学的理论和方法研究食品本质的一门学科，一些理论知识抽象深奥，涉及到的化学反应也繁琐复杂，例如美拉德反应不仅步骤多且反应物质成百上千，至今还有很多研究没有完全理解20，因此学起来容易单调枯燥。目前江西农业大学“食品化学”教学仍然以传统多媒体+PPT 模式为主，网络教学平台为辅，加上课学时有限，一些老师难免按照大纲平铺直叙，许多学生处于被动接收状态。由此，学生感到学习压力大，容易迷茫走神、疲劳瞌睡，课上学生听得多、主动参与少，对于老师的课堂互动回应度低。有时候前面内容还没有完全消化吸收，后面新章节又接踵而至，学生感到学习压力大，产生畏难抵触心理，不愿学、不想学，甚至直接放弃。学生学习积极性低、主动性差、平时作业敷衍应付、期末考试临时“抱佛脚”等问题较多。564 生 物 灾 害 科 学 第 46 卷第 4 期 1.3 实践动手能力弱 江西农业大学“食品化学”实验课程共安排了 4 次实验。实验内容和操作步骤都有实验手册，试剂和实验材料一般是实验老师提前准备好，实验课上专业老师讲解实验原理和操作要点，学生按步骤操作完成。这种既定化的“喂饭”模式，容易造成学生成为程序化的操作工，不利于学生自我思考和实践创新能力的培养。实验课为小组式模式，部分同学甚至完全不愿动手操作，依赖搭档去完成；对实验过程中的问题、实验现象、数据结果等不做思考分析，没有将学到的理论知识与实践联系起来。长期如此会造成学生惰性思维，发现、分析和解决问题能力不仅没有提高反而会退步。以上 3 点是江西农业大学“食品化学”教学过程中存在的主要问题。针对传统课堂的局限性，如何改变传统教学模式，从而提高学生学习兴趣，实现学生自主化、个性化、迁移化学习，提高学生创新实践能力，提升教学质量和效果，促进师生共同进步是江西农业大学“食品化学”教学目标和面对的最棘手挑战。2 PBL+BOPPPS 教学模式的构建 PBL 教学模式内核在于基于问题导向，激发学生兴趣，培养自主学习和解决问题的能力。BOPPPS 优势在于提高互动和反馈，动态掌握学情从而适时调整教学；6 大模块前后衔接使课堂更加条理化、逻辑化，让学生学习脉络贯通，减少困惑迷茫。结合 PBL 和 BOPPPS 教学精髓，构建 PBL+BOPPPS 混合教学模式，结合江西农业大学“食品化学”教学实际情况，提出图 1 所示的知行合一“进阶式”教学模式，设置为预课导入阶段、理论教学阶段、实践教学阶段，每个阶段师生任务不同，通过预课导入阶段激发学生兴趣、理论教学阶段传授知识主体、实践教学阶段进行理论和实践融合，从而形成一个循序渐进、由浅入深、知行结合的教学模式。图 1 PBL+BOPPPS 教学模式构建 3 PBL+BOPPPS 教学模式具体实施方案3.1 预课导入阶段 预课导入阶段是在理论教学课前进行，老师根据食品化学课程每个单元的教学内容设置相应的导入问题，并告知教学目标和即将开展的教学内容。问题导入目的在于引起学生对即将要接触知识的兴趣，激发其学习动力。因此，设置的导入问题应该让学生感受到食品化学与生活息息相关，将晦涩难懂的知识点通过浅显易懂的生活实例引入，如淀粉糊化老化导入问题可以是“方便面、自热米饭的制作原理”、美拉德反应可以用“烘焙面包的香气和颜色变化是利用了什么原理”、蛋白凝胶性可以用“豆腐的起源，目前常见的 3 种豆腐的制作原理和差异”、酶促褐变知识可用“绿茶和红茶加工工艺最关键的区别点及原理”等。导入问题，学生接受任务，通过建立的网络教学平台及借助其他资源途径自主学习相关知识，对问题进行探究解答，并归纳困惑点。教师根据学生预课阶段的表现（学情前测），掌握学生相关知识的掌握情况和基础薄弱，设置相应的课堂教学难度和进程安排，准备课堂及网络教学平台资料。3.2 理论教学阶段 理论教学阶段是课堂教学的主体阶段，主要放在课上进行。老师创建课堂，学生对预课的导入问题进2023 年第 4 期 陈凌利等：PBL+BOPPPS 教学模式在“食品化学”课程中的构建与实践研究 565 行分组讨论，通过自主学习，进行展示和讲解；老师对课堂进行监督管理，对学生的学习效果进行评价和相互交流，根据反馈总结学生的疑难困惑点，形成学生参与式课堂。针对知识点进一步优化、强化，摒弃传统的按课本内容顺序平铺直叙，而是采取以知识点为中心，按照思维导图方式进行串联和并联，将冗杂的内容精简化、条理化，由易到难、由表及里、由浅入深，按照逻辑层次抽丝剥茧、循序渐进、逐渐拓展，形成知识模块化和智慧化，降低学习难度。如图 2，以淀粉知识点为例，淀粉糊化和老化是重、难点，以图文并茂的形式将这部分知识展现出来，糊化和老化是核心内容，本质在于结构的改变，向上追溯到淀粉的分类和结构，向下链接到影响因素，拓展到应用和生活中的实例怎样利用和防止淀粉这些性质变化。通过知识内容梳理和精简化，解决课时少、内容杂的问题。理论知识传输后，通过随堂测试或者布置相应的课堂课后作业，进行后测，学生通过测试再次进行知识点内化理解。可供师生共享互动的网络教学资源平台亦有相应的课件、教学视频等资源库可供学生课后自主学习巩固，且设有相应的观测指标点，可供老师查看学情。老师根据后测情况得到反馈，学生也可通过学习通、QQ、微信等多种途径跟老师交流，反馈学习情况，教师提供答疑解惑、一对一个性化辅导。最后对理论知识课堂进行教学总结，指导后续教学，灵活机动调整以更好地跟学生接受度适配，提高学习效果和教学质量。图 2 食品化学知识点（以淀粉糊化和老化为例）3.3 实践教学阶段 实践教学阶段即实验课，是将理论和实践结合，培养学生分析问题、解决问题能力的重要环节。实验课 16 学时总共设置了 4 个实验，在 PBL+BOPPPS 模式下，实验课前教师发放相关问题，学生需课前完成。实验材料和试剂不再由实验师提前准备好，而是由学生分小组自行查阅资料，列出所需物品交与实验师提供，并设计好试剂配制方案，教师审核指导修改；方案确定后，学生安排好时间，课前自行配置所需试剂，与以往的学生只按部就班操作模式不同，通过这个环节，极大地提升学生独立思考、分析和解决问题以及实践动手能力。实验课上，小组式分工协作，教师课上监督观察并提供指导。实验结束，学生对实验现象和数据进行分析，完成并提交实验报告。教师根据实验课堂情况和实验报告质量，总结学生实践环节存在的问题；学生同时对实验课中遇到的问题进行反思总结，师生互相交流和反馈。此外，教师通过学科前沿进展，与时俱进拓展学生对本领域的了解。鼓励和指导学生参与教师的科研训练项目、“大学生创新创业”大赛、“互联网+”等比赛，进一步提升学生实践创新能力。增加动手环节，加入问题思考，能够改善目前学生实践动手能力弱的现状。课程结束后，发放教学满意度的问卷调查，让学生对教学模式、教学内容、教师表现等进行评价，并提出自己的建议，便于教师对后续的教学持续性改进。566 生 物 灾 害 科 学 第 46 卷第 4 期 4 PBL+BOPPPS 教学实践效果评价 按照学校规定，“食品化学”课程最终成绩的评定由平时成绩（40%）和期末考试成绩（60%）共同决定。平时成绩主要根据学生在设定的平时考核点环节的表现，如自主学习效果、课堂表现、测评和平时作业等进行评价。期末考试采用传统的闭卷考试，以卷面成绩计。课程结束后设置问卷调查，不仅包括对教师及课堂的评价，对照工程认证的课程目标（工程知识、问题分析、研究、自身价值等）的自我评价，定性和定量结合去考察改革效果。通过对江西农业大学食工和食安 21 级各 3 个班学生（共计 229 人）进行教学改革实践，实验班采用PBL+BOPPPS 的教学模式，对照组采用传统授课模式。经过一个教学周期的对比，实验班教学效果与对照组相比得到明显提高，实验组平均分（76.3）明显优于对照组（72.0）。学生课堂主动提问及回答问题次数明显增多，跟老师反馈互动的频次增加，课堂整体的氛围更活跃，学习通、微信等课后交流增加。通过在实验班级进行教学模式满意度问卷调查，统计结果表明（表 1），绝大多数学生喜欢 PBL+BOPPPS 教学模式（非常满意 88.9%，满意 8.9%）；对该教学模式的效果非常满意的有 88.9%，满意的有 11.1%；给任课老师的总体授课给予良好评价（非常满意 95.6%，满意 4.4%）；基本满意和不满意的比例为 0。对设定的课程目标自我评价较高。以上结果均表明，学生对 PBL+BOPPPS 教学模式的认可是积极肯定的，与传统被动听课模式相比，学生们更喜欢这种主动参与、互动反馈、自我实践相融合的课程模式。表 1 学生对 PBL+BOPPPS 教学模式满意度调查 问卷内容 非常满意/%满意%基本满意/%不满意/%课程教学效果 88.9 11.1 0 0 教学方法模式 88.9 8.9 0 0 教学内容设置 91.1 8.9 0 0 教师教学态度 88.9 8.9 0 0 教师授课总体评价 95.6 4.4 0 0 课程目标达成（知识掌握能力）60 37.8 0 0 课程目标达成（分析问题能力）62.2 35.6 0 0 课程目标达成（解决问题能力）62.2 35.6 0 0 实验设计对 理论知识理解帮助度 79.5 18.2 0 0 实验课程提高 动手能力帮助度 82.2 17.8 0 0 5 结 语本文将 PBL+BOPPPS 混合教学模式应用于“食品化学”教学取得了较好的成效，学生学习投入度明显提高，自主学习能力有所提升；课堂参与和互动交流增加，师生身份改变，促进深入了解；实验课分析、解决问题和动手能力提升，理论和实践双向促进，学生自主探究和实践创新能力得到提升。PBL+BOPPPS教学提高了“食品化学”课程的教学质量，师生得到了共同进步。由于是初次尝试，因此仍有不足之处需要改进和完善，如有部分同学互动积极性低，可采取激励和定向抽查方式提高全员参与度；实验课程可以增加一些探究型、综合型的实验，进一步拓展学生自主创新和发散思维能力；教学效果的评价可以进一步多维度评估，重点考察学生能力的提升情况。后续要不断积累2023 年第 4 期 陈凌利等：PBL+BOPPPS 教学模式在“食品化学”课程中的构建与实践研究 567 经验，持续优化和改进 PBL+BOPPPS 模式在“食品化学”教学中的应用，并且推广该模式在其他课程中的应用，提高教学质量，促进学生全方位发展和提升。参考文献：1 伍宸.统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案政策分析与实践对策J.重庆高教研究,2016,4(1):12-17.2 蔡晨.创新人才培养与高等教育改革探析J.广西教育,2016(23):11-13.3 杜宪.提高高等教育教学质量的探索J.现代经济信息,2019(12):440.4 倪莉,黄强.实施高等教育教学改革,提高高等教育教学质量J.新教育时代电子杂志(教师版),2021(11):128-129+127.5 周琳.优化教学模式 提高教学质量J.发明与创新(职业教育),2021(3):32+34.6 王玉海,于卓.探索有效教学模式,提高高等数学教学质量J.长春大学学报,2022,32(4):96-99+108.7 王文君.食品化学M.2 版.武汉:华中科技大学出版社,2022:1.8 王立枫,迟玉杰,赵新淮,等.食品化学课程教学改革初探J.高教学刊,2020(18):120-122.9 林德慧,邵红军,杨兴斌.PBL-CBT 教学模式在“食品化学”课程教学中的应用与探索J.农产品加工,2019(12):94-96.10 陶方方,孔丽娅,张婷.问题导向式学习在教学中的应用J.教书育人(高教论坛),2014(2):80-81.11 钟赛意,秦小明,郑惠娜,等.基于 PBL-SRT 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