食品专业“做中学”翻转课堂设计与实践
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作者:曾少葵 吴文龙 毛伟杰 周春霞
[摘要]文章根据2018食品科学与工程类教学质量国家标准，在综合分析食品专业课程体系与培养目标的基础上，结合食品工业对于人才需求的现状，提出“做中学”教学理念下构建以学生为主体的食品专业翻转课堂教学模式。学生通过自行设计、制作、检测食品，加深对食品专业相关理论知识的理解，进而掌握知识并灵活应用，从中提高自身的食品专业工艺素养及实践能力。
[关键词]食品专业;设计;制作;实践能力
[中图分类号]G64 [文献标识码]A [文章编号]2095-3437（2020）05-0043-03
民以食为天，食以安为先。根据2018食品科学与工程类教学质量国家标准，食品科学与工程专业、食品质量与安全专业的毕业生要具有自主学习和自我发展能力，能综合运用专业理论知识和技能解决食品领域的实际问题，此外还必须具有一定的组织管理能力、表达能力和人际交往能力以及良好的团队协作精神。食品工业是三大支柱产业之一，需要专业技术过硬的高级人才，目前存在人才严重短缺问题，但很多高校的食品专业本科毕业生却难以就业，这与本科毕业生能力无法满足企业的需求有密切关系。食品专业课程传统的课堂教育倚重以教师为中心的知识传授，即便是富有教学与实践经验的教师，最多是做到借助视频等现代教育手段来强化学生对相关知识的理解，但忽略了学生思考能力及技能的培养，这就偏离了大学工科教育满足产业需求的初衷。食品专业包括食品科学与工程、食品质量与安全专业等与食品相关的专业，属于应用工程学科的高等教育。就食品类专业的工科教育课堂而言，应更偏重于理论和实践的结合。然而我国食品科学与工程专业高等教育的教学现状与社会诉求之间存在较大的差距，工程实践偏少，课堂教学强调知识的传授但忽略了学生知识内化能力及实践能力的培养，导致毕业的学生专业技术难以满足食品工业需求。因此，有必要对现有的课程体系进行分析，通过课堂教学改革来弥补学生能力培养方面的不足。翻转课堂教学模式的出现，为解决食品专业的工科课程教学存在的问题提供了新的思路。
“翻转课堂”（flipped classroom或inverted class-room）是一种混合使用技术和亲自动手活动的教学环境。在翻转课堂中，典型的课堂讲解时间由实验和课内讨论等活动代替。为此，我们根据广东海洋大学食品科技学院的实际情况，在食品科学与工程专业课程教学实践中提出“做中学”的教学理念，尝试构建适用于本专业工程教育的翻转课堂，以提高学生的知识应用能力为导向，同时重视培养学生的创新思维及实践能力的新教学模式。
一、“做中学”教学构想
针对目前食品专业教学普遍存在的“重知识轻能力”“重讲授轻互动”“重结果轻应用”的传统教学观，我们借鉴工程认证、CDIO（conceive，构思;design，设计;im-plement，实现;operate，运作）的教育理念，结合食品专业课程的特点，提出了“做中学”的教学理念，让学生以主动的、实践的方式体会专业课程之间的有机联系，并能及时将习得的知识用于实践。瑞士哲学家、心理学家让·皮亚杰（Jean Piaget）认为学习不是一种刺激一反应现象，它需要自我调节，并通过反思和抽象建立概念结构。翻转课堂教学模式体现了建构主义教学理念。显然，一个成功的课堂不仅需要教师的引导和知识传授，也必须促使学生参与其中，激励他们通过反思及内化去建立相应的知识体系，提出问题，进而解决问题。我们在设计教学目标时根据教学内容做好充分的研讨，给出判断标准和应对措施。我们在应用学科的食品工程教育中构建翻转课堂，基于有利于学生将其要学及所学食品方面的知识应用到实际的食品设计中的原则，提出了“做中学”的构想（见图1），以食品相关专业知识为基础，把课堂交给学生，由学生自行组织学习团体，通过查找文献资料，确定保藏原理，完成食品的方案设计、制备、检测全过程，使学生能够学以致用，在做后的感官評定、理化及微生物检测中加强相关能力的实际训练，达到提升能力的目标。在这一过程中教师只是辅助角色，可根据实际需要对学生进行个别指导，学生再综合各方面的意见改进，使方案具有可操作性，并在实验室中完成一种食品的制备。这样就能让学生在做的过程中不仅能够掌握食品加工的技术，也能够学会各种检测方法，在实践训练中提高专业技能、训练思维表达方法、培养食品工艺素养，并加强自主学习能力，拓展宏观的工程视野。
二、“做中学”翻转课堂的模式设计
根据食品专业课程特点以及翻转课堂的内涵，教学情境与方法设计的目标是将以教师为主体的传统课堂教育在某些知识点上转变为以学生为中心，为学生创造个性化的自主学习情境，将食品专业人才培养目标从“知识为本”向“能力为本”转变，以满足高等工程教育需要，适应食品工业发展的需求。为此，我们在进行该翻转课堂的课前任务设计时精心策划并开展了以下几个方面的工作：（1）观察学生的专业背景、学习动机及学习态度。在学生自行组团后，教师要充分了解不同团队学生的专业背景、学习动机及学习态度。（2）设计任务。根据学生团队的专业背景、动机及态度来设计任务要求，使学生通过努力能完成一件食品的制作，激发学生的探索兴趣。（3）制定奖励政策。鼓励学生挑战自我，对制备得到感官质量良好、理化及微生物指标合格食品的团队实行奖励，同时允许学生犯错，在资金及时间上准许再次制作。（4）组织交流活动。做前由学生对自己的方案、做后对产品制作过程及体会通过PPT进行演示，说明其制作食品与保藏原理之间的关系，以及参与制作的心得体会，给学生充分展示自身才华的机会，同时也起到知识内化作用。
此外，我们以兴趣为引导，通过食品制作培养学生的工程实践能力和团队协作能力，设计了图2所示的教学模式，并在“食品工艺学”课程中进行了实践。
在“食品微生物学”课程中，我们布置了诸如“花式酸奶”“菠萝果酒”“海鲜豆瓣酱”等具有地方特色食品的制备任务;在“食品工艺学”课程中布置了“鱼糜及鱼丸”“花式软冰激凌”“低温火腿肠”“即食贝肉”等食品制备任务。大多数学生团队根据自己的兴趣选择的食品均可在l周内完成整个制作、检测等工序，并进行总结汇报。 三、“做中学”食品专业翻转课堂教学的实施
采用翻转课堂教学模式对教师的教学设计能力和课堂掌控能力都提出了更高的要求。根据食品专业特点设计的翻转课堂，我们从2016年开始分别在广东海洋大学食品科学与工程专业的“食品微生物学”课程及食品质量与安全专业的“食品工艺学”课程教学中实施，这两个专业有1000多名学生组团参与，表现出极大热情，他们充分展现了年轻人的创新思维，先后开发制备了“菠萝果酒”“牡蛎木瓜酸奶”“调理鱿鱼圈”等有卖点、外观吸引人同时富有营养的食品。学生在完成上述制备后进行了交流汇报，锻炼了他们的文字表达能力、归纳总结等综合应用能力。尽管学生自己设计与制作的食品与商品比起来还有许多不完善之处，但这种将教师的讲授改为课外的研讨、学生在实验室自行制作食品、通过团队合作完成任务等实训方式，让学生成为学习的主动实施者，对学生工程实践能力和沟通交流、团队协作能力的提高有促进作用。
四、收获与反思
我们构建的食品类专业的“做中学”翻转课堂模式经过3年多的实施应用，食品科学与工程专业、食品质量与安全专业1000多名学生参与其中。实施翻转课堂教学模式后，我们就该教学方式的学生认可度、学生动手能力提高、团队合作学习能力提高和对食品相关知识的掌握程度进行了问卷调查。
（一）学生对翻转课堂的认可度高
我们对参与食品专业翻转课堂教学学生进行认可程度调查，其结果如图3所示。
从图3的调查结果上看，学生对翻转课堂教学模式的认可程度很好，近九成的学生认为“做中学”的翻转课堂教学模式使他们对食品制作不再停留在视觉或想象中，而是能切实参与其中，直视自身知识储备，从而很好地激发了他们的潜能，体会到在课堂中进行研发与创新的乐趣，并督促自己加快对食品加工与保藏知识的深化学习，以便更好地规划未来。
（二）对学生动手能力及团队合作能力的提升效果显著
动手能力及团队合作能力是“做中学”翻转课堂教学模式的两个支撑杠杆，其水平如何会直接影响到翻转课堂教学质量和学生能力培养质量。我们对参与翻转课堂教学的學生进行这两方面能力提高作用效果调查，其结果如图4所示。
从图4可知，80%以上的学生认为“做中学”翻转课堂跟传统课堂有所不同，参与其中是一次不可多得的快乐经历，收获颇丰：做前锻炼了各自查阅和整合资料的能力，将课本上所学的理论知识运用到实际操作中，使自己对食品专业的认识达到一个新高度。而且在做的过程中通过相互协作、讨论共同解决问题，真正实现知识内化，使自己的动手能力以及问题解决能力得到大大提升。有学生在做后的感悟中写道：“很多事情一个人想很难，一个人做很难，但当身后有个团队，并且愿意互帮互助的时候，一切困难都会变得非常简单。”“做中学”食品专业翻转课堂，让学生学习到如何更好地去沟通交流、分工合作，意识到需继续学习更多的知识，努力让自己变成一个新型复合型人才，才能适应现代食品工业的要求。
（三）教师的教学能力长足增长
“做中学”翻转课堂的教师面对的是独立思考的学生，在备课时需要投入更多时间及精力，不再仅仅是停留在案例或者问题提出的层面上，而是要掌控好这个翻转课堂的节奏，主动反思教学过程出现的各种问题，并积极寻求解决的办法。参与该课堂教学的教师在课堂上观察学生的决策过程，很好地提高了与学生们的互动效果，有效减轻了教师在传统课堂中重复授课产生的懈怠感，在教学能力、应变能力及使用先进的教学手段方面都有了很大的提高。我们的“食品微生物学”课程教学团队获得了广东省优秀教学团队及广东海洋大学优秀教学团队称号，“食品工艺学”成为学校的精品课程。
食品专业“做中学”翻转课堂的实施确实激发了学生的学习热情，但工程教育不能只局限于在我们院系内进行，应借鉴国外大学工程教育的经验，结合我们国家食品工业的实际，以学校为主体，积极与行业协会、行业企业等进行交流沟通，把“做”的范围扩展到企业，征求企业的建议和意见，采用多方参与的方式使翻转课堂更具合理性、科学性和有效性。同时可尝试把食品外观设计、产品营销策略也纳入翻转课堂中，拓宽学生的工程视野，提升学生的综合能力，以适应食品工业不断发展的要求。
五、结语
基于“做中学”教学理念下的食品专业翻转课堂的构建与探索，把传统课堂中知识的传授与工科专业所需的能力培养结合起来，不仅加快了学生对食品专业知识的内化速度，也提高了其动手能力及综合素养，训练了其创新思维，为类似的高等学校工科课程教学提供了新的思路。
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