基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)在“食品營養(yǎng)學(xué)” 中的探索與實踐

范方宇，闞 歡，郭 磊，劉 云，張雪春

（西南林業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，云南昆明 650224）

0 引言

隨著經(jīng)濟發(fā)展，食品科學(xué)已成為我國重要產(chǎn)業(yè)之一。數(shù)據(jù)顯示，2018 年我國食品工業(yè)全年實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入9.02 萬億元，同比增長5.29%。高速持續(xù)增長的食品工業(yè)需要大量高素質(zhì)食品類優(yōu)秀人才，為食品行業(yè)的長期發(fā)展保駕護航。目前，全國已有200 多所高校開設(shè)了食品科學(xué)類相關(guān)專業(yè)[1]，大批的食品專業(yè)優(yōu)秀人才進入食品行業(yè)各部門，為食品的多樣化提供了基礎(chǔ)，為人民的飲食安全提供了保障，為食品的精深加工奠定了基礎(chǔ)。

“食品營養(yǎng)學(xué)” 是食品科學(xué)的重要基礎(chǔ)學(xué)科，是一門研究食物、營養(yǎng)與食品加工、食品分析、飲食健康關(guān)系的一門學(xué)科，具有很強的科學(xué)性、社會性、時效性、應(yīng)用性。目前，因國民營養(yǎng)健康基礎(chǔ)知識和營養(yǎng)意識的匱乏[2]，我國面臨著營養(yǎng)缺乏與營養(yǎng)結(jié)構(gòu)不平衡的雙重挑戰(zhàn)。通過對食品營養(yǎng)學(xué)知識、食品營養(yǎng)價值、人們對食品的營養(yǎng)需求的了解和學(xué)習(xí)，可提高我國國民健康意識。對食品專業(yè)學(xué)生而言，還可更好地掌握食品貯藏加工和新食品開發(fā)中相關(guān)的營養(yǎng)科學(xué)問題。因此，“食品營養(yǎng)學(xué)” 是一門具有重要理論價值和實用價值的課程。

我國傳統(tǒng)教學(xué)模式以教師上課為主，課堂教學(xué)為主，教材為主的教學(xué)模式，忽略了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和能動性?；趩栴}的學(xué)習(xí)模式（Problembased learning，PBL） 在課堂中被教師積極使用，同時結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式（雨課堂、慕課） 為課堂教學(xué)效果的提升起到了積極推動作用[3]。但學(xué)生能力參差不齊，學(xué)習(xí)主動性欠缺，導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難，效率降低?；诖?，需要教師幫助學(xué)生建立一定的知識構(gòu)架，引導(dǎo)學(xué)生對知識的靈活運用。“食品營養(yǎng)學(xué)”是一門知識內(nèi)容繁多的課程。課程內(nèi)容不難理解，但易混淆；實際與理論的結(jié)合是學(xué)習(xí)的重點，知識點之間的相關(guān)性理解是教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的重要途徑?；谥R關(guān)聯(lián)策略的教學(xué)法可解決目前PBL 教學(xué)法中遇到的難題，為學(xué)生對知識點的融會貫通提供保障[4-5]。

目前，對于知識關(guān)聯(lián)策略的教學(xué)方法在一些高校已開始相關(guān)的探索研究、示范運用[5-7]。這些研究以學(xué)習(xí)內(nèi)容為核心，通過內(nèi)容間的相關(guān)性建立關(guān)聯(lián)拓撲圖。關(guān)聯(lián)拓撲圖的建立可基于知識的理論性，也可建立在實際運用的基礎(chǔ)上，將繁雜的內(nèi)容以拓撲圖的形式向?qū)W生展示，提高學(xué)生對基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握程度。將知識關(guān)聯(lián)策略與PBL 教學(xué)模式融合運用，不僅可提高學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握，還能提高對重要知識點的實際運用程度，提高教學(xué)質(zhì)量。目前，基于知識關(guān)聯(lián)策略的教學(xué)[4-7]和PBL 教學(xué)[2，8]在很多高等院校都開展了相關(guān)的探索工作。但基于知識關(guān)聯(lián)策略與PBL 教學(xué)模式融為一體的教學(xué)模式較少，目前僅見少量相關(guān)探索與實踐[4]?！笆称窢I養(yǎng)學(xué)” 是一門理論和實踐緊密結(jié)合的課程，采用PBL 教學(xué)模式的課程在授課中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對理論知識的運用有積極的提高效果，但學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握欠缺，理論知識不夠扎實。課題組在學(xué)校食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生中開展了 “食品營養(yǎng)學(xué)” 課程的基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)模式探索與實踐，將 “食品營養(yǎng)學(xué)”的理論知識、學(xué)科前沿與食品營養(yǎng)、食品安全、食品加工等內(nèi)容傳授給學(xué)生，幫助學(xué)生建立營養(yǎng)學(xué)的知識理論與實踐運用的體系，培養(yǎng)學(xué)生理論與實踐結(jié)合的綜合運用能力。

基于此，研究以 “食品營養(yǎng)學(xué)” 課程為例，探索并實踐了基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)模式。

1 知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)的建立

知識關(guān)聯(lián)策略的教學(xué)法，可讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中抓住重點，把握核心，熟悉理論知識[4，6]?；谥R關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)法，可提高學(xué)生用理論知識去分析問題、解決問題的能力，避免學(xué)生在回答問題候出現(xiàn) “可能”“好像”“大概” 這些不確定詞匯，還可培養(yǎng)學(xué)生歸納問題，從多方位解決問題的能力。

知識關(guān)聯(lián)策略以拓撲圖形式呈現(xiàn)，拓撲圖囊括學(xué)生所需要掌握的關(guān)鍵知識點、核心內(nèi)容，強調(diào)內(nèi)容之間的相關(guān)性，問題解決的全面性。授課過程中，將知識點以關(guān)聯(lián)圖逐步形成的形式展示出來，引導(dǎo)學(xué)生推理拓撲圖，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、歸納知識點的能力。

例如，在講授緒論章節(jié)時，為使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)課程，將課程內(nèi)容以關(guān)聯(lián)圖形式展示，幫助學(xué)生對整個課程進行總體把握。比如，將課程的七大營養(yǎng)元素列出，幫助學(xué)生掌握課程核心要點；指明營養(yǎng)素的消化與吸收、種類、功能、來源、加工變化、缺乏癥（過量） 等相關(guān)內(nèi)容。指明每一個營養(yǎng)素學(xué)習(xí)所需掌握的知識要點，更容易讓學(xué)生對內(nèi)容進行歸納；將營養(yǎng)與疾病關(guān)聯(lián)的互動教學(xué)以案例討論形式開展，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加深對理論知識的掌握程度。同時，引導(dǎo)學(xué)生把握營養(yǎng)性疾病一般為某一個營養(yǎng)缺乏或者過量，但其余營養(yǎng)素的營養(yǎng)疾病也是必須考慮在內(nèi)的，個體身體機能的消化與吸收也是必須考慮的重點。

“食品營養(yǎng)學(xué)” 課程知識點關(guān)聯(lián)圖見圖1。

在講授蛋白質(zhì)一章時，內(nèi)容知識點多，通過知識關(guān)聯(lián)拓撲圖，可向?qū)W生直觀展示該章所需掌握的知識點和相互之間的邏輯關(guān)系。蛋白質(zhì)是一種營養(yǎng)物質(zhì)，其具體功能是什么，授課中直接講授四大功能。生命基礎(chǔ)功能中，對蛋白質(zhì)的種類以問題呈現(xiàn)給學(xué)生；催化作用時，可以聯(lián)想、復(fù)習(xí)酶的功能特性；酶作用人體攝食蛋白質(zhì)的特點，可講授蛋白質(zhì)的質(zhì)與量、氨基酸相關(guān)內(nèi)容。在講授蛋白質(zhì)加工變化時，以PBL 教學(xué)模式對加工變化時的功能特性進行討論分析，并總結(jié)影響加工變化的因素，分析影響功能特性變化的原因；結(jié)合消化與吸收，復(fù)習(xí)消化與吸收相關(guān)內(nèi)容，并將與蛋白質(zhì)功能相結(jié)合分析。拓撲圖中，設(shè)置各類問題點，以PBL 教學(xué)模式進行授課。課程授課中將PBL 教學(xué)延伸到課后，鼓勵學(xué)生利用課余時間進行文獻或案例搜集、小組討論等，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。

蛋白質(zhì)營養(yǎng)知識關(guān)聯(lián)圖見圖2。

2 基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)實踐與評價

2.1 學(xué)生評價

在學(xué)生的反饋中，基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)的引入，取得了積極的教學(xué)效果。相比于傳統(tǒng)“填鴨式” 教學(xué)，基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)中的PBL 教學(xué)環(huán)節(jié)，問題設(shè)置、問題解決、討論分析等環(huán)節(jié)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，即使部分 “懶惰” 學(xué)生，也可被帶動起來，進行一定程度的學(xué)習(xí)，提高思維活力。在學(xué)習(xí)方式上，學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣發(fā)生了根本性的轉(zhuǎn)變，可自覺利用課余時間進行學(xué)習(xí)和知識點運用的探討，解決生活中相關(guān)的營養(yǎng)知識。知識關(guān)聯(lián)策略環(huán)節(jié)的設(shè)置，可解決PBL 教學(xué)中存在的一些弊端。比如，部分學(xué)生不適應(yīng)新型教學(xué)方法，學(xué)習(xí)主動性差的學(xué)生學(xué)習(xí)效果較差[2]，部分基礎(chǔ)知識較差的學(xué)生對理論知識點難以把握的問題。知識關(guān)聯(lián)策略教學(xué)環(huán)節(jié)，可讓學(xué)生中更易抓住重點，更易將各類知識融會貫通，提高對知識點的把握。

2.2 成績評價

考試成績評價是判斷教學(xué)效果好壞的標準之一。成績評定采用課題組之前使用的LBL，PBL 教學(xué)法結(jié)果為參考[2]，在蛋白質(zhì)章節(jié)采用基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)模式進行教學(xué)，評價教學(xué)效果，考試試題不變。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，采用基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL教學(xué)模式的教學(xué)法，學(xué)生客觀題和主觀題平均成績上都有了一定的提高，尤其是客觀題的平均分數(shù)增長明顯。學(xué)生反饋分析，PBL 教學(xué)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強分析問題能力；知識關(guān)聯(lián)策略的教學(xué)法為學(xué)生掌握知識點提供了便利，培養(yǎng)了學(xué)生歸納知識的綜合能力。當然，結(jié)果還有可能是班級學(xué)風(fēng)、學(xué)生素質(zhì)等原因影響教學(xué)的效果。課題組將據(jù)此在以后的實踐中繼續(xù)深入探索、分析。

3 種教學(xué)方法比較見表1。

表1 3 種教學(xué)方法比較/ 分

3 知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)的探索與思考

課題組認為，PBL 教學(xué)是提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、綜合能力的手段；知識關(guān)聯(lián)策略教學(xué)是基礎(chǔ)理論知識把握的關(guān)鍵，二者缺一不可。在教學(xué)過程中，學(xué)生由知識信息的 “填鴨式” 接受者，變?yōu)閷嵺`理論與案例的分析梳理者，理論知識點的分析和歸納者。將死記硬背變?yōu)榉治隼斫庹莆眨馨盐罩R點的重要性，更易將理論與實踐結(jié)合起來進行綜合分析?；谥R關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)法，課題組認為要做好以下幾個方面。

3.1 問題（事件） 設(shè)置

基于課題組前期PBL 教學(xué)實踐與探索分析成果可知，課前準備和問題（事件） 設(shè)置是教學(xué)的關(guān)鍵。問題（事件） 可提高學(xué)生的積極性，擴展學(xué)生的知識面。在蛋白質(zhì)章節(jié)，課題組設(shè)置了2019 年 “人造肉” 和2003 年安徽阜陽 “大頭娃娃” 2 個問題（事件）。將2 個問題（事件） 以作業(yè)形式給學(xué)生，學(xué)生進行分組討論，形成小組調(diào)查報告，并在課上進行發(fā)言。人造肉（前沿科技） ——可讓學(xué)生認知蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)功能、蛋白質(zhì)的組分等基礎(chǔ)知識，以及蛋白質(zhì)的加工和營養(yǎng)來源等問題；安徽阜陽“大頭娃娃” 事件（食品安全） 可認知蛋白質(zhì)的營養(yǎng)缺乏癥，引申擴展蛋白質(zhì)的功能內(nèi)容。通過這2 個問題（事件） 可將章節(jié)所有內(nèi)容進行串聯(lián)。

3.2 課堂發(fā)言

學(xué)生將問題內(nèi)容以報告形式呈現(xiàn)在課堂上時，教師要做好導(dǎo)師作用。因?qū)W生知識面狹窄，學(xué)生的報告和發(fā)言環(huán)節(jié)涉及的知識點少，教師引導(dǎo)把課堂討論、課堂發(fā)言做到生動且有內(nèi)容。如在 “人造肉”的知識點上，大多數(shù)學(xué)生只考慮了蛋白質(zhì)的補充作用，很少涉獵蛋白質(zhì)營養(yǎng)上的均衡，即知識點的“質(zhì)與量” 的考慮層面。事實上，以大豆蛋白為主的“人造肉”，其氨基酸組成合理，但是屬于植物蛋白；以動物干細胞制造出的人造肉，在一定程度上可以說是“動物肉”，二者在蛋白質(zhì)組成營養(yǎng)上是有一定區(qū)別。通過對兩者的分析和探討，引領(lǐng)學(xué)生進入科學(xué)前沿，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。通過安徽阜陽 “大頭娃娃” 事件，引導(dǎo)學(xué)生熟悉掌握蛋白質(zhì)功能特性，比如供能、修補和更新組織、調(diào)節(jié)生理功能、提高智力發(fā)育和生長等功能。循序漸進地以生活為例，分析現(xiàn)象，尋根究底，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力。

此外，對個別學(xué)生理解問題的偏激或誤解要進行合理有效的引導(dǎo)，不能打壓學(xué)生的學(xué)習(xí)激情。學(xué)生發(fā)言環(huán)節(jié)中，教師要把握大局，不能讓學(xué)生洋洋灑灑、長篇大論無主旨的演講；也要關(guān)心個別學(xué)生因內(nèi)斂、害羞導(dǎo)致的演講失敗。

3.3 知識歸納

知識關(guān)聯(lián)策略，需要將知識點融會貫通，是教學(xué)的落腳點。在此落腳點上，需要教師的積極引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力。知識關(guān)聯(lián)策略的教學(xué)，以教師引導(dǎo)為主，學(xué)生形成自己的認知網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建個人的知識關(guān)聯(lián)拓撲圖。據(jù)此，學(xué)生才可充分把握知識點，在這個過程中不斷培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生個人的知識關(guān)聯(lián)體系，培養(yǎng)總結(jié)和歸納的能力。教學(xué)過程中，需要教師循序漸進的引導(dǎo)，在每一章節(jié)的知識關(guān)聯(lián)體系中，不斷引入其余章節(jié)的相關(guān)知識，帶領(lǐng)學(xué)生嘗試建立跨章節(jié)、跨學(xué)科的知識關(guān)聯(lián)體系。

3.4 實踐運用

為提升學(xué)生運用知識點能力，采用調(diào)研實踐環(huán)節(jié)強化知識點的運用。此環(huán)節(jié)中，以5 人為1 小組，通過課后小組討論將相關(guān)任務(wù)進行分配或協(xié)作完成相關(guān)內(nèi)容。內(nèi)容包括資料搜集、PPT 制作、限時演講、知識關(guān)聯(lián)拓撲圖建立、報告提交。為提高實踐教學(xué)質(zhì)量，對資料搜集要求時效性、數(shù)量控制；PPT要求圖文并茂、文字簡潔；演講要求控制時間、演講準確和問答環(huán)節(jié)的準確；知識關(guān)聯(lián)拓撲圖的建立要求內(nèi)容全面、相關(guān)性充足；提交的報告要求具有自己小組的觀點。授課中將文獻資料的收集、利用講授給學(xué)生，如CNKI、萬方、維普、Elsevier 等中外文文獻檢索方法，以及百度學(xué)術(shù)等互聯(lián)網(wǎng)資源。這個過程中，可提高學(xué)生對知識點的搜集探索能力、對知識點的學(xué)習(xí)能力；提升學(xué)術(shù)水平能力，培養(yǎng)合作團隊精神。演講中，對每一個環(huán)節(jié)的要求進行互評，提高學(xué)生的競賽精神，督促學(xué)生花更多時間完成相關(guān)的教學(xué)環(huán)節(jié)。

4 知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)分析與建議

我國傳統(tǒng)教學(xué)方法是教師教、學(xué)生學(xué)，學(xué)生已養(yǎng)成課堂、教材、教師三位一體的定勢思維。學(xué)習(xí)是灌輸模式，限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。教學(xué)過程中，教師是學(xué)生的偶像，教師說到一切都是對的，不利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)和提高。大學(xué)階段，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不斷提高和培養(yǎng)，但因習(xí)慣 “填鴨式” 的教學(xué)方法，使其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力沒有顯著提高。就業(yè)后，學(xué)生在工作崗位中發(fā)現(xiàn)自己什么都不會。如何通過改變傳統(tǒng)教學(xué)方法改進學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，有計劃、有目的完成大學(xué)學(xué)業(yè)，是大學(xué)教師需思考的問題，也是項目實施過程中需要解決的問題。

實踐表明，基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)是一種行之有效的教學(xué)方法，可明顯提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，以及分析問題、解決問題的能力。PBL 教學(xué)的核心是學(xué)生為中心，以學(xué)生為主體；結(jié)合知識關(guān)聯(lián)策略的教學(xué)法有助于提高學(xué)生對知識的理解和掌握，更易將理論與實踐相結(jié)合分析問題。基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)法重點在課堂，關(guān)鍵在學(xué)生，落腳點是知識拓撲圖，核心是知識點，目的是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力。學(xué)習(xí)中，教師是引導(dǎo)者，是學(xué)生答疑解惑者，幫助學(xué)生對知識的掌握和運用。這種模式有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力和潛能，是一項對教學(xué)具有積極推動作用的教學(xué)方法。

基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)法，是一項優(yōu)秀的教學(xué)方法，但仍需關(guān)注影響教學(xué)效果的因素。①教師知識能力和教學(xué)態(tài)度的提高。只有知識面廣的教師，才能解答學(xué)生上課中各種 “千奇八怪” 的問題；教學(xué)方法的實施需要教師緊跟前沿，緊跟社會熱點，需要教師花更多時間備課，因此教學(xué)態(tài)度必須積極。②教學(xué)大綱的調(diào)整?；谥R關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)法必需增加課時，才能有更多時間開展討論課堂，但此又勢必影響其余課程的時間，需要對教學(xué)大綱進行調(diào)整，對所有課程進行統(tǒng)籌考慮才能順利實施。③學(xué)生成績的評價，必需增加平時成績的比例，促進學(xué)生利用課余時間完成相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)。④教師對知識關(guān)聯(lián)策略圖，必修要有充足的把握，以確保學(xué)生對知識點的學(xué)習(xí)和掌握。

5 結(jié)語

基于知識關(guān)聯(lián)策略的PBL 教學(xué)法在 “食品營養(yǎng)學(xué)” 中的實踐結(jié)果表明，PBL 教學(xué)法可提高學(xué)生積極性，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力；知識關(guān)聯(lián)策略的教學(xué)方法有助于引導(dǎo)學(xué)生運用知識建立個人的知識體系，可培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用能力；二者的綜合運用，可相互彌補二種教學(xué)方法的不足，提高教學(xué)質(zhì)量。