基于螺旋遞進深度學習PPPTS 模式的“食品化學”教學創新與實踐

謝 瑋

（銅仁學院，貴州 銅仁 554300）

1 課程教學現狀及存在的問題

“食品化學”是食品科學與工程專業的核心課程[1]。通過該課程學習，學生在知識層面能夠掌握食品中主要成分的結構、理化性質，剖析加工過程中各種作用對食品質量與安全屬性的影響。能力層面利用化學理論和方法研究食品的本質，解決食品制造中的復雜工程問題。素質層面增強社會責任感和實踐創新力，形成嚴謹學科思維和崇高職業道德。課程兼具知識傳授、能力培養和價值引領的三位一體目標，為培養符合地方經濟需求和引領行業發展的食品工程類高素質應用型人才提供支撐。

課程教學對象為專業二年級學生，具備一定有機化學、生物化學、分析化學等專業基礎，由于該課程理論知識枯燥繁雜且內容抽象，學生聽得多，主動參與少；淺層次理解知識多，深度理解知識，應用知識解決問題的能力較弱，面對日新月異的食品產業需求，培養學生擁有主動學習、綜合評價等高階能力已是百川赴海大勢所趨，亟待開展教學創新與改革。

2 螺旋遞進深度學習PPPTS 模式的理論構建

以全方位提升學生認知深度、促進高階能力發展為目標，在CDIO 理念、SRT 項目和TBL 方法等基礎上，建立“案例式引入（Pull in） + 探究式推進（Push on） +沉浸式參與（Participate in） +遷移式學習（Transfer learning） + 質疑式思辯（Speculative thinking）”的螺旋遞進深度學習PPPTS 模式。利用與時俱進、日新月異的優質網絡資源與信息化教學手段，“雨課堂”智慧教學平臺，開展MOOC+SPOC+翻轉課堂的混合式教學[2]。以線上教學為基、線下研討為固、多元考核為要，使學生在教與學的互動中全方位喚醒學習熱情，在全過程合作學習中養成自主學習習慣，形成“主動學習、深度學習”的良性循環，實現教學互動化和學習自主化。

“食品化學”螺旋遞進深度學習PPPTS 模式示意圖見圖1。

圖1 “食品化學”螺旋遞進深度學習PPPTS 模式示意圖

3 螺旋遞進深度學習PPPTS 模式的實施

3.1 聚焦工科高階思維，錘煉應用實戰能力

以兩性一度為標準，能力提升為導向，創新實踐和解決問題為目標，借助虛擬仿真、VR 項目、Hyperchem 分子結構可視化軟件等新技術，刻苦磨礪、踐行所學，做到“知行合一”，構筑應用型人才培養機制。充分挖掘食品類典型工程案例的行業高階思維特色，特別是結合地方特色企業案例，如“農夫山泉”“好彩頭”“正大現代茶葉示范園區”等，使學生從觀光式學習轉變為探究式、沉浸式學習。借助“CDIO”法，根據內容“構思（Conceive）”和“設計（Design）”相關的工程項目，例如水知識點模塊，通過學習水的結構、性質，結合“食品干燥”等應用工程類技術，在“實現（Implement）”和“運作（Operate）”過程中逐漸培養綜合素質，成為專業基礎扎實、實踐能力突出、具有創新能力的適應食品產業發展和市場需求的專業技術人才，從觀光式學習轉變為探究式、沉浸式學習[3]。同時，在新工科背景下結合“三位一體”的創新人才培養模式，將大學生科研訓練（SRT） 理念融入教學中，利用大學生創新創業競賽、項目課程實驗等平臺設計和分配任務，并指導科研訓練，接受任務、協同學習，實現知識的內化輸出，通過進階拓展與團隊協作，逐步實現課程高階性和挑戰度的要求[4]。

3.2 弘揚中國傳統飲食文化，厚植舌尖上的家國情懷

在“三位一體”人才培養模式的指導下，專業課教學中融入思政和文化元素，塑造學生的品格、品行和品位，做到知識能力與價值引領同向同行[5]。例如，在淀粉知識點，從水稻起源于中國說起，提升民族認同感和文化自信心。在轉基因食品模塊，通過生物技術是把雙刃劍的激烈辯論，使學生基于辯證唯物主義去踐行社會主義核心價值觀。談到Maillard 反應時，會引用橘生淮南的典故，說明環境條件對化學反應進程的影響。在食品質量部分，沿著歷史長河溯流而上，從倉廩實而知禮節，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。依托武陵山地區特色食品資源，充分提煉專業知識中蘊含的精彩典故及其深刻的文化內涵，引導學生領略中國飲食文化魅力，夯實專業技能，共抒報國情懷。

4 創新改革成效評價

4.1 解決教學痛點問題

借助雨課堂智慧教學平臺，開展MOOC+SPOC+翻轉課堂的混合式教學，建立全過程立體式考核機制，采用螺旋遞進深度學習PPPTS 模式，聚焦工科高階思維，錘煉應用實戰能力，解決了學生“被動式學習”和“淺層次學習”的痛點問題。

4.2 推動教師能力提升

課程是學校第一批金課建設課程和線上線下精品建設課程，近幾年，主講教師獲校級教學競賽一等獎3 次，在省級以上教學競賽中獲獎3 次，被評為“優秀教師”“金課教師”“年度育人楷模”等。

4.3 促進學生全面發展

立德樹人是教學創新的出發點和落腳點，課程建設是專業建設和人才培養的根基，持續改進旨在提升教學質量，以學生全面發展為宗旨，使學習更有參與感、獲得感，學生對教學的滿意度提高，提出問題更有深度，解決問題更有綜合性和創造性，通過對教學創新與改革的實施，使學生從被動接受到主動探索，從知識傳遞到價值引領的深度學習閉環，在教與學的交互中幫助學生喚醒學習系統，在合作學習中提升個人能力、建立自主學習的觀念，激發學生深度認知加工、促進高階能力發展，實現學生主動的建構知識、深度的遷移認知到創造性解決問題的遞進提升。近幾年，學生論文發表、考取資格證數量增加，更加積極參與科研訓練和學科競賽，考研錄取率連續4 年居全校第一，全省前列。此外，學生自發成立“食品安全社”，在抗疫期間擔當志愿者，在公眾號里普及營養知識，舉辦食品安全科普講座，深入小學進行安全教育宣傳、用食品展覽會獲得的收入為敬老院送去慰問，體現了教育正在潛移默化地影響著他們。