基于“思維導圖+互聯網+互動反饋系統”的“食品工藝學”課程教學探索

呂瑩果，孫尚德，李雪琴，章紹兵，李 華，陳 潔

（河南工業大學糧油食品學院食品科學國家級實驗教學示范中心，河南鄭州 450001）

1 “食品工藝學”課程現狀

“食品工藝學”是食品科學與工程專業食品方向核心專業課程之一。該課程以研究食品原料、半成品與成品的加工工藝和保藏作用機理等為基本內容，分析明確外界環境因素及其對食品加工過程中的物理、化學、生物之間的變化關系，介紹食品加工的基本理論及生產方法。課程的培養目標是培養學生工藝設計、分析檢驗、科學探索的能力，更好地掌握“食品工藝學”課程中的食品保藏技術原理與食品保藏方法，了解食品加工設備、基本單元操作及其應用，以及各類制品加工工藝流程、操作要點。使學生在學習食品專業基礎課程及專業課程后，掌握各類食品的加工工藝，熟悉食品加工、流通和銷售環節中食品腐敗變質的起因及其控制措施，為今后進一步學習食品領域的專業課程或從事食品科研、產品開發、工業生產管理及相關領域的工作打下理論基礎。該課程在專業課程體系中具有承上啟下的作用，是連接學生理論和實踐學習的橋梁。

“食品工藝學”課程經過多年教學探索、整合，目前大綱規定的教學內容共分2篇13個單元。第一篇是食品加工與保藏技術，主要包括食品的濃縮與干制、食品的加熱與殺菌、食品的低溫與冷凍、食品的糖制與腌制、食品的輻射加工及其他加工技術等內容；第二篇是食品加工工藝，主要包括焙烤面制品、蒸煮面制品、米制品、豆制品、乳制品、軟飲料、果蔬制品的加工工藝等內容。

課程理論教學涉及工藝流程、加工原理、設備、新型加工技術等方面，內容繁多且復雜。此外，授課過程中經常會涉及食品化學、生物化學、微生物學、食品營養學、工程原理、食品機械與設備、食品工廠設計等專業基礎知識。對于學生而言，前期專業基礎知識掌握的牢固性、靈活運用能力有較高的要求，也是理論課授課的重點和難點。在授課過程中，教師往往需要帶領學生回顧專業基礎課內容，并以適當的方式引導學生將這些基礎知識運用到“食品工藝學”的學習中來。

總結近幾年“食品工藝學”的教學情況，有以下幾個問題有待改進：

（1）學生參與度低。由于該課程涉及理論知識范疇廣泛，課程內容豐富，學生在有限的時間內難以接受龐大的信息，導致在傳統“一言堂”式的灌輸式教學模式下學生參與度低，效果不盡如人意。被動的學習方式使學生難以參與到課堂中，發揮自身的主觀能動性，一味的輸入和枯燥的理論知識使學生失去了主動學習的樂趣。

（2）知識零散雜亂。在“食品工藝學”的授課過程中，往往會根據需要在不同章節穿插已學過的各科基礎知識。例如，在講“熱殺菌條件”一節時，會回顧微生物學、食品工程原理、食品化學等學科的知識，加強學生對確定熱殺菌條件方法的理解。各種知識點的補充過于零碎，導致學生筆記記不全或者筆記散亂，在課后進行復習時很難將知識點串聯起來，不能對知識點進行更為科學全面的整理和總結，從而造成知識點的遺漏，影響教學效果。

（3）學生專業知識與實踐能力不對等。課程的學習既需要理論基礎，同時始終要將培養學生的工程實踐能力作為最終目標。雖然培養方案中安排有實踐教學和生產實習環節，但學生缺乏將課堂上的理論知識和實踐掛鉤的能力，遇到實踐問題，不能有效利用專業知識、邏輯思維和系統性思維去主動解決問題。這一點在試卷中靈活運用的實踐性題目普遍得分較低、學生追求所謂的“標準答案”中可以看出。總之，學生的創新思維、解決問題能力有待提高。

要想真正實現工程專業認證強調的OBE教學理念，確保教學質量，開拓學生的創新和工程，必須按照新工科教育的新理念、新結構、新模式、新體系和新要求，將先進的思維工具和信息化教學模式引入到傳統專業課程教改工作中，轉變教育理念、推進專業建設、改革人才培養模式、提高學生培養質量，推動食品科學專業成為真正的新工科專業。

2 新時代下的新理念

在科技高速進步、信息普遍共享的新形勢下，傳統的課堂教學模式，已不能適應以提高創新精神和實踐能力為培養目標的教學要求[1]。構建高效課堂也因此成為“食品工藝學”課程教學改革的一個重要方向。結合近年來的授課經驗及信息化社會帶來的現代教學手段的提高，將“思維導圖+互聯網+互動反饋系統”理念引入“食品工藝學”的教學改革中來。

思維導圖教學法是在教學實踐中使用思維導圖從而進行教學的一種教學方法。思維導圖由英國心理學家托尼·博贊于20世紀60年代提出，它是針對人體大腦放射性思維的具體外化的一種方式說明，它以直觀形象的圖示，模擬建立思維網絡，生動地呈現思考問題的過程，有利于人腦擴散思維的發展，是一種實用性的思維工具[2]。由于其能形象地體現過程性特點，被各學科廣泛應用，在教育教學事業中，思維導圖已經成為眾多學生開展深入學習的重要輔助工具。但思維導圖教學法在大學工科教學中應用較少[3]。結合“食品工藝學”的課程特點，思維導圖教學法十分貼合課程的教學模式，可將其作為課堂教學輔助工具，有利于將無序散亂的知識要點系統地、有序地連接成一個較為完整的知識架構，從而使學生更加深刻、直觀地認識、了解并且掌握食品加工專業知識。這種充分運用圖文的思維模式，可以幫助學生培養發散思維能力，并且幫助教師提高備課效率，幫助學生提高復習效果，真正開發學生的創造性思維。

當今時代，以信息技術為核心的新一輪科技革命正在孕育興起，互聯網日益成為創新驅動發展的先導力量，深刻改變著人們的生產生活，教育信息化也是大勢所趨。2018年4月13日，教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》，提出為深入貫徹落實黨的十九大精神，辦好信息化教學，積極推進“互聯網+職業教育”發展，加快教育現代化和教育強國建設[4]。隨著信息教育技術的不斷更新，現代信息化教學裝備日益提高，有效利用現代教學手段提高專業課課堂教學水平及質量已是勢在必行。信息化教學模式的關鍵在于從現代教學媒體構成的教學環境的角度，如何有效激發學生學習專業課的主動性和創造性[5]。在這種模式下，教師成為課堂教學的組織者、指導者，學生建構意義的幫助者、促進者，而不是知識的灌輸者和課堂的主宰。

現代信息技術與思維導圖結合將更為有效地解決目前“食品工藝學”課程，甚至許多工科課程所存在的共性問題。

3 “思維導圖+互聯網+互動反饋系統”教學探索

結合“食品工藝學”課程內容及特點，筆者教學團隊在教學設計、課前預習、課堂教學、課后作業和復習與反饋5個階段實施了“思維導圖+互聯網+互動反饋系統”教學法，具體實施方法如下。

（1） 教學設計。思維導圖教學法設計：首先，利用思維導圖幫助教師全局性把握每次教學內容，梳理授課內容和思路。其次，在多媒體課件中使用思維導圖，思維導圖比堆砌的文字更加形象直觀，比起傳統字多圖少的課件，加入思維導圖更容易提起學生的興趣，是多媒體教學的最佳搭檔。同時，思維導圖教學法可以作為重要知識點講述時所需的教學手段。脈絡清晰、美觀的思維導圖可以利用相關軟件快速繪制，操作簡便、節省時間，而且可利用不同顏色和圖形實現知識點、教學手段、教學方法等的分類，一目了然。MindMaster，Xmind，Process On等都是目前使用較多的思維導圖軟件。

互聯網+互動反饋系統建設[6]：利用目前學生較為熟悉的班課平臺“云班課”進行平臺建設。開課前，教師在藍墨云班課平臺上創建“食品工藝學”班課。學生在手機移動端安裝云班課APP，通過輸入班課號或掃描二維碼加入該課程班課。在“班課詳情”中，發布任課教師、課表、云教材、執行大綱、學習要求、教學精度等信息。學生在開課之前可以通過平臺了解課程的主要學習內容和學習方法。

藍墨云班課移動端界面見圖1。

（2） 課前預習。在藍墨云班課的“班課資源”中，教師可根據教學計劃發布課前預習主要內容和學習素材，包括課件、教案、視頻、微課、電子書和網上資源（如慕課、圖片、新聞或視頻相關網站鏈接）等。教師可通過“班課通知”提醒學生進行課前預習。

團隊教師會在開課前1周將整門課程內容框架的思維導圖發布至云班課，呈現給學生，明確重點、難點及各章之間的關系。使學生總攬知識點，課堂上易于抓住教師思路；還可幫助學生理清思路，提出問題，帶著問題進行課堂學習；并能積極參與到課堂活動中，提高學習效率，真正實現預習的目的。還會將平時收集與錄制的食品加工視頻、食品行業的相關技術發展信息上傳至云班課資料共享，供學生課前自學使用（如圖1（b）），激發學生學習興趣，擴充學生知識面，并節省學生搜集資料的時間。

（3）課堂教學。教師可以將講課的順序與思維導圖結合在一起，多層次展開，循序漸進，為學生系統化地講解課程內容，使學生能夠更好地掌握教學內容。如在進行“熱殺菌”這一小節的課堂內的講解時，教師就可以按照思維導圖設計授課程序，逐層講解，將食品工藝、食品化學、食品包裝、食品微生物學等知識有機揉合到一起（見圖2），為學生建立完整的食品專業知識體系，同時將學生雜亂的知識點進行整合，并使學生認識到食品加工不僅需要工藝、設備，也要以堅實的理論做基礎。

鼓勵學生利用思維導圖記筆記。通過思維導圖，學生可以快速記錄理論概念、組織知識點，保障學生在短時間內接受大量信息的輸入。另外，通過紙筆手繪思維導圖，還可以將課堂理論知識清晰可視化，利于學生直覺思維的形成，理清知識點之間的聯系，促進理論知識從記憶到理解的遷移。而且，便于學生抓住每堂課的核心內容和重點內容。

也可適當運用云班課移動端和學生進行點名、提問、搶答、小組互評等互動活動，活躍課堂氣氛（見圖 1（c））。

“熱殺菌”思維導圖見圖2。

（4）課后作業。教師課后在云班課發布課后作業，拓展學習內容。主要形式包括頭腦風暴、作業和討論（見圖1（d））。例如，在進行了“焙烤食品緒論”一節課后，教師在藍墨云班課平臺的課堂活動中“頭腦風暴”模塊，設置了開放性題目：你認為目前各品牌的“蒸蛋糕”“蒸面包”“蒸發糕”的流行，說明了什么，“蒸”和“烤”2種食品加工方式，各有何優缺點？并設置了投票活動：明天的早餐吃什么？（A.豆沙面包 B.吐司面包C.包子D雞蛋灌餅）。學生積極參與了“頭腦風暴”和“投票”活動，通過該項活動既讓學生回顧了課堂知識，又拓展了學習內容，激發了學生的學習興趣。學生在參與活動的同時，會嘗試尋找知識點之間的新聯系，開拓創新思維。在此過程中，培養了學生自主學習、自我構建知識和創造的能力。

（5）復習與反饋。在“班課活動”中，通過作業/小組任務、投票/問卷、答疑/討論、測試等功能（見圖1（d）），學生可以及時解決自己在學習中所遇到的問題。期末復習學生可利用各章節的思維導圖進行回顧、總結與歸納，鞏固學生對知識點的記憶和理解，理清知識點之間的關系，提高復習效率。也可組織在線答疑，借助云班課客戶端，學生提出問題，教師有針對性地解答。

另外，在整個授課過程中，學生都可以通過在線留言給教師，反饋對課堂知識的掌握情況、對教師授課方式的意見和建議，教師也可以通過云班課平臺了解學生課前的預習情況及存在的問題。這樣的反饋及時有效，不必等到期末考試或者學生評教，教師就可以適時調整教學策略，有針對性地適時調整教學內容、教學方法和教學進度，以達到預期的教學目標。

前期的教改探索過程中發現，信息化教學效果很好，將傳統課堂教學與在線學習有機融合起來，將現代信息技術與思維導圖結合，更適合當代大學生的學習特點，體現了“以學生為主體，以教師為主導”的新教學結構，滿足了學生個性化自主學習的需求，使得學生由被動接受式學習轉變為主動學習，并能有效保持師生之間的信息互動與反饋，使課堂效率最優化。

4 新方法的新要求

目前，針對“食品工藝學”課程提出的教學改革方案是全新的嘗試，要保證該教學方案的實施效果有以下幾個關鍵問題需注意：

（1）思維導圖教學法設計。“食品工藝學”課程內容多、學時長，教學團隊需要認真分析每節課的授課內容和特點，判斷出適合利用思維導圖教學法的課時，并查閱多學科相關資料，利用工具繪制科學、有效、明了、有吸引力的思維導圖。該項工作耗時耗力，也是教學新方法投入使用的前提。

（2） 互聯網+互動反饋系統的實施和管理。信息化教學的優點是快捷、高效、靈活，目前該技術在教學中主要用于考勤、共享資料、問題解答。項目將思維導圖教學法引入教學的各個環節，也依賴于信息化的教學手段，因此將信息化教學內容擴展到預習、調研、自學、作業、討論、頭腦風暴、復習等各個環節，將更加充分地利用信息化教學工具，這也對教師和學生的參與度有較高的要求，需要師生共同努力，促進該方案的實施。

（3）對授課教師有更高的要求。①授課教師需要及時了解國內外食品領域的最新發展動態，激發對專業的認知程度與熱愛；②為提高學生科研與創新能力，鼓勵學生結合“食品工藝學”所學知識，關注社會相關熱點問題，將理論知識應用于實踐中；③在授課方式上，教師需明確教學目標，將食品加工基本原理和相關知識深度理解、整合，形成清晰美觀的思維導圖，將復雜的問題以更加淺顯易懂的方式進行講授，以此提高教學效果。

總之，教師需要不斷提高自己的專業素養，在教學探索的路上精益求精，適應時代的發展，在這個知識大遷移的新時代，做好知識的搬運工。

5 結語

在“食品工藝學”課程中實施“思維導圖+互聯網+互動反饋系統”教學法，可輔助教師提高備課質量，理順課堂知識脈絡、豐富對學生的評價手段，及時得到學習效果反饋；提高學生的學習主動性和積極性，提高學生的學習能力和效率；培養學生發散性、創造性思維模式，提高解決問題的能力；最終達到對學生工程知識、解決問題能力、研究能力3個方面的培養目標。

該方法初步探索的成功，根本在于該教學方法能夠在一個動態、直觀的過程中促進學生發揮創新潛能，讓他們能夠積極思考、積極參與、積極創造。通過積極參與和有效學習，學生在課堂上的認同感、獲得感、成就感顯著增強。