基于螺旋遞進(jìn)深度學(xué)習(xí)PPPTS 模式的“食品化學(xué)”教學(xué)創(chuàng)新與實(shí)踐

謝 瑋

（銅仁學(xué)院，貴州 銅仁 554300）

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

“食品化學(xué)”是食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程[1]。通過該課程學(xué)習(xí)，學(xué)生在知識層面能夠掌握食品中主要成分的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)，剖析加工過程中各種作用對食品質(zhì)量與安全屬性的影響。能力層面利用化學(xué)理論和方法研究食品的本質(zhì)，解決食品制造中的復(fù)雜工程問題。素質(zhì)層面增強(qiáng)社會責(zé)任感和實(shí)踐創(chuàng)新力，形成嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)科思維和崇高職業(yè)道德。課程兼具知識傳授、能力培養(yǎng)和價值引領(lǐng)的三位一體目標(biāo)，為培養(yǎng)符合地方經(jīng)濟(jì)需求和引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的食品工程類高素質(zhì)應(yīng)用型人才提供支撐。

課程教學(xué)對象為專業(yè)二年級學(xué)生，具備一定有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)、分析化學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)，由于該課程理論知識枯燥繁雜且內(nèi)容抽象，學(xué)生聽得多，主動參與少；淺層次理解知識多，深度理解知識，應(yīng)用知識解決問題的能力較弱，面對日新月異的食品產(chǎn)業(yè)需求，培養(yǎng)學(xué)生擁有主動學(xué)習(xí)、綜合評價等高階能力已是百川赴海大勢所趨，亟待開展教學(xué)創(chuàng)新與改革。

2 螺旋遞進(jìn)深度學(xué)習(xí)PPPTS 模式的理論構(gòu)建

以全方位提升學(xué)生認(rèn)知深度、促進(jìn)高階能力發(fā)展為目標(biāo)，在CDIO 理念、SRT 項目和TBL 方法等基礎(chǔ)上，建立“案例式引入（Pull in） + 探究式推進(jìn)（Push on） +沉浸式參與（Participate in） +遷移式學(xué)習(xí)（Transfer learning） + 質(zhì)疑式思辯（Speculative thinking）”的螺旋遞進(jìn)深度學(xué)習(xí)PPPTS 模式。利用與時俱進(jìn)、日新月異的優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)資源與信息化教學(xué)手段，“雨課堂”智慧教學(xué)平臺，開展MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)[2]。以線上教學(xué)為基、線下研討為固、多元考核為要，使學(xué)生在教與學(xué)的互動中全方位喚醒學(xué)習(xí)熱情，在全過程合作學(xué)習(xí)中養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，形成“主動學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)”的良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動化和學(xué)習(xí)自主化。

“食品化學(xué)”螺旋遞進(jìn)深度學(xué)習(xí)PPPTS 模式示意圖見圖1。

圖1 “食品化學(xué)”螺旋遞進(jìn)深度學(xué)習(xí)PPPTS 模式示意圖

3 螺旋遞進(jìn)深度學(xué)習(xí)PPPTS 模式的實(shí)施

3.1 聚焦工科高階思維，錘煉應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)能力

以兩性一度為標(biāo)準(zhǔn)，能力提升為導(dǎo)向，創(chuàng)新實(shí)踐和解決問題為目標(biāo)，借助虛擬仿真、VR 項目、Hyperchem 分子結(jié)構(gòu)可視化軟件等新技術(shù)，刻苦磨礪、踐行所學(xué)，做到“知行合一”，構(gòu)筑應(yīng)用型人才培養(yǎng)機(jī)制。充分挖掘食品類典型工程案例的行業(yè)高階思維特色，特別是結(jié)合地方特色企業(yè)案例，如“農(nóng)夫山泉”“好彩頭”“正大現(xiàn)代茶葉示范園區(qū)”等，使學(xué)生從觀光式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴健⒊两綄W(xué)習(xí)。借助“CDIO”法，根據(jù)內(nèi)容“構(gòu)思（Conceive）”和“設(shè)計（Design）”相關(guān)的工程項目，例如水知識點(diǎn)模塊，通過學(xué)習(xí)水的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，結(jié)合“食品干燥”等應(yīng)用工程類技術(shù)，在“實(shí)現(xiàn)（Implement）”和“運(yùn)作（Operate）”過程中逐漸培養(yǎng)綜合素質(zhì)，成為專業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力突出、具有創(chuàng)新能力的適應(yīng)食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展和市場需求的專業(yè)技術(shù)人才，從觀光式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄渴?、沉浸式學(xué)習(xí)[3]。同時，在新工科背景下結(jié)合“三位一體”的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，將大學(xué)生科研訓(xùn)練（SRT） 理念融入教學(xué)中，利用大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽、項目課程實(shí)驗等平臺設(shè)計和分配任務(wù)，并指導(dǎo)科研訓(xùn)練，接受任務(wù)、協(xié)同學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)知識的內(nèi)化輸出，通過進(jìn)階拓展與團(tuán)隊協(xié)作，逐步實(shí)現(xiàn)課程高階性和挑戰(zhàn)度的要求[4]。

3.2 弘揚(yáng)中國傳統(tǒng)飲食文化，厚植舌尖上的家國情懷

在“三位一體”人才培養(yǎng)模式的指導(dǎo)下，專業(yè)課教學(xué)中融入思政和文化元素，塑造學(xué)生的品格、品行和品位，做到知識能力與價值引領(lǐng)同向同行[5]。例如，在淀粉知識點(diǎn)，從水稻起源于中國說起，提升民族認(rèn)同感和文化自信心。在轉(zhuǎn)基因食品模塊，通過生物技術(shù)是把雙刃劍的激烈辯論，使學(xué)生基于辯證唯物主義去踐行社會主義核心價值觀。談到Maillard 反應(yīng)時，會引用橘生淮南的典故，說明環(huán)境條件對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程的影響。在食品質(zhì)量部分，沿著歷史長河溯流而上，從倉廩實(shí)而知禮節(jié)，衣食足而知榮辱，到毛澤東同志手里有糧，心里不慌，再到共和國勛章獲得者袁隆平先生所說，把飯碗掌握在中國人自己手上。依托武陵山地區(qū)特色食品資源，充分提煉專業(yè)知識中蘊(yùn)含的精彩典故及其深刻的文化內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)略中國飲食文化魅力，夯實(shí)專業(yè)技能，共抒報國情懷。

4 創(chuàng)新改革成效評價

4.1 解決教學(xué)痛點(diǎn)問題

借助雨課堂智慧教學(xué)平臺，開展MOOC+SPOC+翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)，建立全過程立體式考核機(jī)制，采用螺旋遞進(jìn)深度學(xué)習(xí)PPPTS 模式，聚焦工科高階思維，錘煉應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)能力，解決了學(xué)生“被動式學(xué)習(xí)”和“淺層次學(xué)習(xí)”的痛點(diǎn)問題。

4.2 推動教師能力提升

課程是學(xué)校第一批金課建設(shè)課程和線上線下精品建設(shè)課程，近幾年，主講教師獲校級教學(xué)競賽一等獎3 次，在省級以上教學(xué)競賽中獲獎3 次，被評為“優(yōu)秀教師”“金課教師”“年度育人楷?！钡?。

4.3 促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展

立德樹人是教學(xué)創(chuàng)新的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，課程建設(shè)是專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)的根基，持續(xù)改進(jìn)旨在提升教學(xué)質(zhì)量，以學(xué)生全面發(fā)展為宗旨，使學(xué)習(xí)更有參與感、獲得感，學(xué)生對教學(xué)的滿意度提高，提出問題更有深度，解決問題更有綜合性和創(chuàng)造性，通過對教學(xué)創(chuàng)新與改革的實(shí)施，使學(xué)生從被動接受到主動探索，從知識傳遞到價值引領(lǐng)的深度學(xué)習(xí)閉環(huán)，在教與學(xué)的交互中幫助學(xué)生喚醒學(xué)習(xí)系統(tǒng)，在合作學(xué)習(xí)中提升個人能力、建立自主學(xué)習(xí)的觀念，激發(fā)學(xué)生深度認(rèn)知加工、促進(jìn)高階能力發(fā)展，實(shí)現(xiàn)學(xué)生主動的建構(gòu)知識、深度的遷移認(rèn)知到創(chuàng)造性解決問題的遞進(jìn)提升。近幾年，學(xué)生論文發(fā)表、考取資格證數(shù)量增加，更加積極參與科研訓(xùn)練和學(xué)科競賽，考研錄取率連續(xù)4 年居全校第一，全省前列。此外，學(xué)生自發(fā)成立“食品安全社”，在抗疫期間擔(dān)當(dāng)志愿者，在公眾號里普及營養(yǎng)知識，舉辦食品安全科普講座，深入小學(xué)進(jìn)行安全教育宣傳、用食品展覽會獲得的收入為敬老院送去慰問，體現(xiàn)了教育正在潛移默化地影響著他們。