翻轉課堂在“食品工程原理”教學中的應用

王雙輝+陳致印

【摘要】“食品工程原理”是一門理論性和實踐性都較強的專業必修課程。傳統教學模式難以解決學生學習興趣不高、實踐經驗缺乏、知識點易脫節等教學問題。本文嘗試將翻轉課堂運用于該課程的教學，以提高學習效率，改善教學效果。

【關鍵詞】翻轉課堂 食品工程原理 教學改革

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）05-0223-02

“食品工程原理”是一門理論性和實踐性都很較強的專業必修課，其特點是基礎知識廣，理論公式多，學科交叉多，學習難度大[1]。它是食品科學與工程專業基礎課和專業課之間的橋梁。因此，食品工程原理的學習對后續課程的理解具有重要的鋪墊作用[2]。然而，此課程在教學中存在諸多問題，直接影響其學習效果。

翻轉課堂，即顛倒課堂，是一種從多方位多角度評價的教學模式。實施翻轉課堂教學時，教師根據教學內容，在課前制作教學視頻，給出學習目標，讓學生根據學習目標自主學習，在課中教師創造環境，引導學生內化吸收課前自學到的知識，師生面對面互動交流完成作業和任務[3]。該模式可以完美解決“食品工程原理”教學過程中的諸多問題。

1.食品工程原理教學存在的問題

1.1 內容枯燥，學生學習興趣不高

“食品工程原理”理論知識多，專業性強，計算公式繁瑣，且內容大部分都是關于各公式的推導[4-5]。如趙思明編寫的《食品工程原理》第一章流體流動公式達70條，其內容非?？菰?，學生缺乏學習興趣。

1.2 缺少實踐經驗

“食品工程原理”的研究對象是單元操作，食品工廠的各個生產線都是由不同的單元操作組成，因而該課程具有實踐性強的特點。雖然學生經常會去企業參觀見習，但都是走馬觀花，對學生實踐經驗的提高無本質的作用。學生缺乏實踐經驗，在學習理論時難以與實踐相結合，不容易理解所學的內容[6]。

1.3 知識易脫節

“食品工程原理”講述各個單元操作的基本理論、計算、設備選型，各單元操作的內容相對獨立，但課程章節內部及章節之間聯系強，容易出現學生因為某一個知識點不理解而影響其它知識的學習的現象。如：學生沒有弄懂第一章知識點“流量與流速的概念及換算”，那么將影響本章“流型判斷”、“流動阻力”的學習，也會影響其他章節如“傳熱”、“傳質”等內容的學習。

2.探索解決途徑——翻轉課堂

2.1引入情境，激發興趣

在翻轉課堂教學中，可以在課前導入、教學視頻及課堂活動等環節中，有意識創造情境，通過提出一些與課堂教學有關的學生感興趣的話題，將學生引入到情境中。不僅可以激發學習動機，還能使學生明確學習目標，產生濃厚的興趣。例如，知識點“流體邊界層”是一個難以理解且枯燥的內容，可以在課前教學視頻中提出“為什么海洋生物、潛艇、高鐵的外形都是流線型”的問題，在課堂教學活動中可以讓學生利用邊界層理論討論“高爾夫球的發展歷史”、“飛機機翼的設計原理”等學生感興趣的話題，激發學生的學習興趣。

2.2 創造與工程實踐有關的環境

將翻轉課堂應用于“食品工程原理”教學過程中，可以在課堂上創造與工程實踐有關的環境，能有效解決學生缺乏實踐經驗的問題。例如，在講述“板框壓濾機的結構”時，可以在課堂上放映相關視頻，還可以將板框壓濾機的濾框帶入課堂，在學生認真觀察和思考后，分組討論板框壓濾機的流程、過濾面積、過濾速度、洗滌速度等問題。

2.3 針對難點，重點突破

翻轉課堂使學生角色發生轉變，學生是學習的主動者，當學生在自主學習視頻的內容時，如碰到不理解的知識點，學生可以多次觀看視頻或者查找相關資料，直到弄懂為止。此外，在課堂教學中，教師可以根據學生課前學習反饋，針對重點和難點內容設計課堂教學環節，重點突破。這樣盡量使學生弄懂每一個知識點，從而緩解學生因為某一知識點未理解而影響其它知識點學習的情況。

3.翻轉課堂在食品工程原理教學中的應用

3.1 翻轉課堂教學過程設計

“食品工程原理”翻轉課堂教學過程與傳統教學過程完全不同，但與其它翻轉課堂基本一致，主要包括課前和課中兩個階段。經過一年的翻轉課堂教學實踐，結合本專業學生的實際情況，設計出了適合本課程的翻轉課堂教學過程模型[7]（圖1）。

3.1.1 課前

教師在課前需根據課程特點選取適合翻轉課堂的知識點，然后針對該知識點準備教學資源，包括PPT課件、教學視頻、測試題及其他擴展資源，并將教學資源通過QQ、微信等平臺發布給學生。據研究，人集中注意力學習的時間一般只有10min左右，因此，教學視頻長度不宜超過15min。教學視頻應該以微課的形式制作，即教學視頻應有完整的教學流程。視頻可以來源于網絡，也可以自己錄制。為了檢驗學生的學習效果，督促學生認真觀看視頻，了解學生的學習難點，教師需針對教學視頻準備測試題。

學生首選通過觀看教學視頻、PPT課件等方式自學，碰到難點可以通過反復觀看視頻和查閱資料等方式解決，如仍有疑問可以將疑難和需求提交給老師。然后，學生必須完成老師準備的測試題。

在課前，老師還需要根據學生提交的疑難問題、測試情況以及教學內容，確定教學重點和難點，針對重點難點設計課中教學環節。

3.1.2 課中

在課中，教師首先要對教學視頻進行精講點撥，鞏固課前自學的知識，并針對教學重點和難點，創建作業、討論等教學環節。學生在教師的引導下，進行獨立或者團體的探究活動，成果交流，讓學生掌握重點和難點內容。

3.2 翻轉課堂的教學設計案例

以“伯努利方程”知識點的教學為例。

（1）上一次課課末內容導入?，F場演示乒乓球實驗（取一個漏斗和乒乓球，將漏斗倒扣，乒乓球放入漏斗口，從上往下吹氣，乒乓球不掉落），從而引入下一次的學習內容“伯努利方程”。

（2）課前自主學習。學生觀看微課視頻“伯努利方程”，完成測試，并且將疑難問題提交給老師。

（3）課堂集中學習

根據學生的反饋，部分學生不明白“哪些現象能用伯努利方程解釋”，“如何應用伯努利方程”，采用討論式教學來解決難點。具體組織教學環節如下：

精講點評（5min）：本微課的主要內容是伯努利方程的公式推導和應用。

討論（10min）：舉出你們在生活中見過的與伯努利方程有關的現象？

分組討論（30min）：分組討論問題：①飛機是怎樣升空的？②航海規則：兩艘輪船不能近距離同向航行？③賽車尾部的“氣流偏導器”有何作用？討論完后，各組派代表分享討論結果，由老師點評。

4.展望

將翻轉課堂教學應用于“食品工程原理”，可以激發學生的學習興趣，解決缺乏實踐經驗和知識易脫節的問題，從而提高學習效率，改善教學效果。但在教學實踐過程中，對于課堂教學改革還處于探索階段，還有很多工作需要完成。如：目前的翻轉課堂教學還只針對部分內容，如何針對所有內容實施全方位的翻轉；如何制作高質量的微課視頻；尋找適合翻轉課堂的教學平臺。在接下來的教學過程中，本課程將云班課App軟件作為翻轉課堂的教學平臺，希望通過此軟件進一步提高“食品工程原理”的教學效果。

參考文獻：

[1]趙秀紅，李蘇紅，姜忠麗，等.食品工程原理課程教學方法探索[J].課程教育研究》，2013，25：244-245.

[2]鄧開野，劉長海.食品工程原理的現代教育理念與教學改革的實踐研究[J].廣西輕工業，2010，5：129-130.

[3]馮明華.“翻轉課堂”讓課堂更精彩——“翻轉課堂”在高職《化學基礎》教學中的實踐與探究[J].黑龍江科技信息，2015，（1）：75-76.

[4]朱定和.食品工程原理課程教學探析[J].中山大學學報論叢，2003，23（3）：61-64.

[5]韓宗元，劉云囡，李曉靜，等.“食品工程原理”課程教學改革研究[J].農產品加工月刊，2016，4：72-73.

[6]玉慧春，張仲欣.“食品工程原理”課程的教學改革探討[J].高校講壇，2010，25：145-145.

[7]趙興龍.翻轉課堂中知識內化過程及教學模式設計[J].現代遠程教育研究，2014，2：55-61.

作者簡介：

王雙輝（1985—），男，碩士，助教，研究方向：食品科學。

通訊作者：陳致?。?981—），男，江西全南人，碩士，講師，研究方向：食品科學與工程。