基于混合式教學(xué)的食品冷凍冷藏原理與設(shè)備課程教學(xué)方法探索

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)改變了人們的學(xué)習(xí)及生活方式。傳統(tǒng)的以講授為主的授課模式已經(jīng)無(wú)法滿足“00后”大學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的需要，因此，高校需對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行變革。2020年3月，教育部辦公廳印發(fā)《2020年教育信息化和網(wǎng)絡(luò)安全工作要點(diǎn)》，提出：積極發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教育和人工智能優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)新教育和學(xué)習(xí)方式，加快發(fā)展面向每個(gè)人、適合每個(gè)人、更加開(kāi)放靈活的教育體系，建設(shè)學(xué)習(xí)型社會(huì)[1]。積極發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”是信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合的核心理念[2]，為順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，結(jié)合“線上教學(xué)、傳統(tǒng)教學(xué)”優(yōu)勢(shì)的混合式教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生[3]。食品冷凍冷藏原理與設(shè)備是能源與動(dòng)力工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的課程，其主要任務(wù)是通過(guò)各種教學(xué)方法，使學(xué)生能夠較好地將制冷及低溫技術(shù)與食品科學(xué)工程有機(jī)結(jié)合。課程目標(biāo)為：使學(xué)生能夠運(yùn)用物理模型及食品冷凍理論基礎(chǔ)知識(shí)，建立食品冷凍過(guò)程能量控制微分方程，表達(dá)和分析食品冷凍系統(tǒng)中熱量傳輸特性問(wèn)題；使學(xué)生能夠了解食品冷凍冷藏領(lǐng)域?qū)W科前沿及發(fā)展趨勢(shì)，在食品冷凍系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮安全、健康、法律、文化及環(huán)境等制約因素。教師通過(guò)本課程的教學(xué)，培養(yǎng)既掌握制冷及低溫技術(shù)又掌握食品加工工藝的工程技術(shù)人員，為其從事相關(guān)專業(yè)的研究及開(kāi)發(fā)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為我國(guó)食品冷鏈行業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。1線上線下混合式教學(xué)模式線上線下混合式教學(xué)作為一種新型教學(xué)模式，將面對(duì)面課堂講授和在線教學(xué)有機(jī)結(jié)合，整合不同教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)，以教師為主導(dǎo)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，從而提高教學(xué)效果[4]。肖莎[5]等人探究了混合式教學(xué)在案例教學(xué)法中的應(yīng)用效果，發(fā)現(xiàn)混合式教學(xué)模式能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，并提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力，有利于提高理論教學(xué)質(zhì)量。課堂實(shí)踐證明：線上線下混合式教學(xué)有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其利用現(xiàn)代技術(shù)，并充分發(fā)揮混合式教學(xué)的特點(diǎn)，將成為未來(lái)教育的重要模式[6-8]。本文基于混合式教學(xué)模式，根據(jù)課程特點(diǎn)，分析教學(xué)現(xiàn)狀，對(duì)教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容及考核方式等進(jìn)行探索，以提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。2食品冷凍冷藏原理與設(shè)備課程特點(diǎn)2.1多學(xué)科交叉目前，鄭州輕工業(yè)大學(xué)食品冷凍冷藏原理與設(shè)備課程選用的教材是華澤釗等編著的《食品冷凍冷藏原理與設(shè)備》。教材主要內(nèi)容有：食品冷凍冷藏過(guò)程中的生物化學(xué)及物理化學(xué)基礎(chǔ)、食品冷凍的制冷技術(shù)、食品冷卻冷藏及凍結(jié)凍藏特性、各種冷卻凍結(jié)裝置以及冷庫(kù)冷鏈等。食品冷凍冷藏原理與設(shè)備課程涉及數(shù)學(xué)、制冷原理與設(shè)備、工程熱力學(xué)、傳熱學(xué)、空氣調(diào)節(jié)等課程知識(shí)，具有多學(xué)科交叉的課程特點(diǎn)。教材大量使用其他領(lǐng)域或?qū)W科的結(jié)論，但未對(duì)結(jié)論進(jìn)行詳細(xì)的解釋說(shuō)明，故在學(xué)習(xí)該門(mén)課程之前，學(xué)生需要學(xué)習(xí)先修課程。2.2理論和應(yīng)用性強(qiáng)食品冷凍冷藏原理與設(shè)備課程具有理論性強(qiáng)和應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)[9]。課程前半部分為理論基礎(chǔ)，要求學(xué)生牢固掌握熱力學(xué)、傳熱學(xué)等理論知識(shí)，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱力計(jì)算；課程后半部分內(nèi)容為理論知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用，要求學(xué)生掌握食品冷卻凍結(jié)原理及方法，了解食品冷庫(kù)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)及選用，了解制冷技術(shù)前沿及國(guó)內(nèi)外冷鏈行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀等。2.3前沿技術(shù)更新較快食品冷凍冷藏是制冷及低溫技術(shù)在食品業(yè)的應(yīng)用，課程教材介紹的制冷技術(shù)較為傳統(tǒng)，如蒸汽壓縮式制冷、低溫液體制冷等，而新技術(shù)比如抗凍蛋白、超聲波冷凍以及高壓冷凍等在食品冷凍冷藏方面也有一定應(yīng)用，但這部分內(nèi)容并未在教材中體現(xiàn)?，F(xiàn)代科技迅速發(fā)展，學(xué)科知識(shí)不斷更新，教學(xué)內(nèi)容也必須緊跟學(xué)科發(fā)展，因而，教師需要加強(qiáng)學(xué)習(xí)，及時(shí)了解前沿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，拓展知識(shí)視野，豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)水平。3教學(xué)現(xiàn)狀3.1學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)積極性本課程具有多學(xué)科交叉的特點(diǎn)，原理多且復(fù)雜，知識(shí)點(diǎn)覆蓋面廣，理論和應(yīng)用性較強(qiáng)。在傳統(tǒng)教學(xué)方法中，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，導(dǎo)致教學(xué)效果欠佳。3.2學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力不足培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，是我國(guó)高校開(kāi)展工程教育專業(yè)認(rèn)證的基本要求。傳統(tǒng)教學(xué)方式重理論輕實(shí)踐，學(xué)生未能有效將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中。以食品冷卻問(wèn)題為例，畢渥數(shù)小于0.1時(shí)，學(xué)生可結(jié)合集總參數(shù)法計(jì)算，對(duì)畢渥數(shù)較大的工程問(wèn)題，學(xué)生難以準(zhǔn)確作答。對(duì)于食品冷凍冷藏原理與設(shè)備課程，鄭州輕工業(yè)大學(xué)未設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程，教學(xué)工作全面圍繞理論授課進(jìn)行，教師只能通過(guò)精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生提出并解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生工程思維，難以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。3.3教師未將思政教育與工程實(shí)際相結(jié)合課程思政指高校所有課程都要發(fā)揮思想政治教育作用，是將知識(shí)傳授與價(jià)值觀塑造結(jié)合的一種教育理念。在食品冷凍冷藏原理與設(shè)備課程教學(xué)過(guò)程中，一些教師更注重理論知識(shí)的講授，忽視了對(duì)學(xué)生批判性思維以及科研創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，也未將思政教育與工程實(shí)際相結(jié)合，不利于培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、社會(huì)責(zé)任感。4食品冷凍冷藏原理與設(shè)備課程教學(xué)方法探索4.1開(kāi)展線上線下混合式教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)模式線上教學(xué)指教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行直播授課，優(yōu)勢(shì)是教學(xué)資源豐富，教學(xué)方式新穎；線下教學(xué)指教師在課堂上進(jìn)行授課，優(yōu)勢(shì)是便于師生互動(dòng)交流，教師能實(shí)時(shí)了解教學(xué)效果?；旌鲜浇虒W(xué)，將線上線下教學(xué)模式相結(jié)合，充分發(fā)揮兩種教學(xué)模式優(yōu)勢(shì)。這種教學(xué)模式采用多元化教學(xué)方式，借助超星課堂、騰訊會(huì)議、釘釘?shù)戎悄芑慕虒W(xué)輔助平臺(tái)，開(kāi)展以教師為主導(dǎo)、以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)[10-11]。依托互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，線上教學(xué)能夠通過(guò)文字、圖像、聲音、動(dòng)畫(huà)等多種方式方便快捷地展現(xiàn)知識(shí)。線上線下混合式教學(xué)的開(kāi)展，對(duì)教師的教學(xué)能力提出了更高的要求。對(duì)于線上教學(xué)，教師要完善線上教學(xué)資源的設(shè)計(jì)和制作，提升線上教學(xué)活動(dòng)的質(zhì)量；對(duì)于線下教學(xué)，教師要優(yōu)化教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，提升實(shí)施能力。如圖1所示，混合式教學(xué)模式利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，根據(jù)教學(xué)特點(diǎn)和課程性質(zhì)，以教學(xué)目標(biāo)為基礎(chǔ)，將教學(xué)過(guò)程分為三個(gè)模塊，即課前預(yù)習(xí)、課中授課和課后鞏固，以拓寬學(xué)生視野，使其構(gòu)建更加完善的知識(shí)體系。4.2融入思政元素，落實(shí)立德樹(shù)人課程思政是高校開(kāi)展課堂教學(xué)的重要內(nèi)容[12]，對(duì)于工科類(lèi)課程，課程思政可以從培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德、科研能力、科學(xué)素養(yǎng)著手[13-14]。職業(yè)道德是從業(yè)人員的重要品質(zhì)，職業(yè)素質(zhì)教育也是高等教育的任務(wù)之一。在日常教學(xué)活動(dòng)中，高校可以邀請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師舉辦專題講座，使學(xué)生增強(qiáng)對(duì)企業(yè)的認(rèn)知，明確職業(yè)目標(biāo)。教師還可基于自己的科研項(xiàng)目等，組建科研小組，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，讓學(xué)生參與科研活動(dòng)，基于組會(huì)匯報(bào)和專利撰寫(xiě)等，提高科研能力，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。4.3建立多維考核體系，全面評(píng)價(jià)教學(xué)效果傳統(tǒng)教學(xué)的考核模式主要為結(jié)果性考核。在新的教學(xué)模式下，過(guò)程性考核和結(jié)果性考核同等重要，且考核方式應(yīng)多元化。多元化考核有利于引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，促進(jìn)其提高綜合能力?；诨旌鲜浇虒W(xué)模式，食品冷凍冷藏原理與設(shè)備課程構(gòu)建了“考勤+章節(jié)作業(yè)+期中測(cè)評(píng)+課程論文+課程報(bào)告”的多維考核體系，其中考勤（占5%）、章節(jié)作業(yè)（占15%）、期中測(cè)評(píng)（占10%）為過(guò)程性考核；課程論文（占35%）和課程報(bào)告（占35%）為結(jié)果性考核。在教學(xué)效果評(píng)價(jià)方面，教師可通過(guò)線上平臺(tái)的統(tǒng)計(jì)和監(jiān)測(cè)，掌握學(xué)生預(yù)習(xí)任務(wù)的完成度及視頻資料和課程PPT的觀看情況；根據(jù)章節(jié)作業(yè)、期中測(cè)評(píng)，了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握情況；通過(guò)課程論文及課程報(bào)告答辯情況，了解學(xué)生對(duì)制冷技術(shù)現(xiàn)狀及前沿的調(diào)研情況。5結(jié)語(yǔ)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在