王慶玲,唐紫薇,劉 瑞,于 海,葛慶豐,吳滿剛
(揚州大學食品科學與工程學院,江蘇揚州 225127)
2019 年2 月,中共中央、國務院印發(fā)的《中國教育現(xiàn)代化2035》將“提升一流人才培養(yǎng)與創(chuàng)新能力”作為十大戰(zhàn)略任務之一。為了順應國家一流學科、一流專業(yè)的建設要求,響應高水平人才培養(yǎng)的目標,加速課程教學改革、優(yōu)化課程建設成為高校的重要戰(zhàn)略部署之一。民以食為天,食品工業(yè)在國民經(jīng)濟社會中占有重要地位,而食品專業(yè)擔負著為國家和社會高質(zhì)量食品人的重要使命?!笆称坊瘜W”課程作為高校食品專業(yè)的核心基礎課程,是食品專業(yè)學生從事食品科學研究的必備知識體系,也是保證食品質(zhì)量安全的重要支撐[1],在食品行業(yè)發(fā)展中具有舉足輕重的地位。在食品專業(yè)一流學科建設過程中,優(yōu)化“食品化學”課程建設具有重要戰(zhàn)略意義。圍繞“食品化學”的課程特點和存在問題,對思維導圖在課程教學中的應用進行了初步探索和研究。
從宏觀上看,“食品化學”是從化學的視角出發(fā),基于分子水平研究食品的化學組成、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、營養(yǎng)和安全性質(zhì)及食品在加工貯藏過程中所發(fā)生的變化等方面的一門基礎應用科學,為開發(fā)食品資源、改善食品品質(zhì)、加強食品質(zhì)量安全管理等方面提供理論依據(jù)。該課程涵蓋了食品中六大類營養(yǎng)成分(包括水分、蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)),以及酶、色素、風味物質(zhì)、食品添加劑、食品有害成分等諸多內(nèi)容,涉及到食品生產(chǎn)、加工、貯藏、運輸、銷售等多個環(huán)節(jié),與食品、化學、生物學、農(nóng)學、醫(yī)藥學和材料學等多個學科緊密相關[2],這也必然導致了“食品化學”課程具有知識點繁多、關聯(lián)度不高、實際性強、應用面廣的特點。
(1)課程設置問題?!笆称坊瘜W”課程內(nèi)容涵蓋面廣,但是課時有限,以揚州大學“食品化學”課程為例,理論課程時長為40 課時,在有限的時間內(nèi)很難做到對每種食品組分的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和相關化學變化進行細致講解,導致學生無法全面、深刻掌握課程內(nèi)容。另外,現(xiàn)有知識模塊之間相對獨立,缺少一定邏輯聯(lián)系,內(nèi)在關聯(lián)性不強,缺少主線串聯(lián)。零散的內(nèi)容難以讓學生在短時間內(nèi)理清脈絡,深入理解。
(2)課程教學方式的問題。目前,該課程的教學還是以傳統(tǒng)的教師為中心的教學模式進行,在課程講解過程中雖然輔以PPT 演示,但是仍舊難以避免填鴨式的教學現(xiàn)象。這導致學生的參與度低,缺乏創(chuàng)造性的思考,長此以往,會使學生逐步喪失學習的激情和興趣[3]。此外,在填鴨式的教學模式下,學生上課多以拍照或者拷貝PPT 的形式進行,最后在鄰近考試之時,根據(jù)PPT 的內(nèi)容進行突擊復習以應對考試。這種傳統(tǒng)的應試教育導致學生很難做到牢固地掌握各章節(jié)的知識點,更不用說能夠在實踐中學以致用。
因此,“食品化學”課程的教學亟需改變現(xiàn)有的課程現(xiàn)狀和教學方式,注意引導學生構(gòu)建理論聯(lián)系實際的應用性思維,提高學生歸納、分析、推理等思維能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性、探索性思維,這不僅有利于改善“食品化學”課程的學習效果,而且對于未來將食品化學知識靈活應用于新產(chǎn)品、新技術、新工藝的開發(fā)過程中具有重要意義。
思維導圖最早于20 世紀60 年代由英國著名的心理學家、教育學家托尼·伯贊(Tony Buzan)提出,是一種“用眼睛看”的思考工具,以中心問題為主題,通過插圖、圖形、圖表、表格、關鍵詞等生動地傳達信息,通過樹狀的結(jié)構(gòu)將放射性思考具體化,模擬思考網(wǎng)絡,強化結(jié)構(gòu)性思考和邏輯思考,有利于分析和理解問題。自20 世紀90 年代傳入我國后,思維導圖在不同領域都發(fā)揮著重要作用。在教學方面,思維導圖可以直觀地將各個知識點層層展示,進行有效的關聯(lián),因而已經(jīng)逐漸成為眾多課程教學的輔助工具[4]。目前,思維導圖在我國高校食品專業(yè)課程教學,如“食品添加劑”[3]“食品工廠設計”[4]“食品工藝原理”[5]等課程的應用研究已有報道,但在“食品化學”教學中的應用還未見報道。結(jié)合“食品化學”課程特點,思維導圖可將課程中雜亂的知識要點系統(tǒng)、有條理地進行整合、分解、重新整合,連接成有序的知識架構(gòu),有望作為“食品化學”課程教學強有力的輔助工具。
“食品化學”每一章介紹一類食品成分,涉及該成分的基礎理論及其在加工貯藏過程中的變化。教師需要針對課程特點和以往授課經(jīng)驗,認真分析每節(jié)課的授課內(nèi)容和重點難點,利用思維導圖將課程的整體內(nèi)容和思路進行梳理,展現(xiàn)各個知識點之間的邏輯遞進關系,有利于教師從全局上把握每次課堂的教學內(nèi)容。此外,可以利用思維導圖標注課程講解過程計劃采用的教學方式、互動方案、案例分析等,通過不同顏色或者圖形清楚地區(qū)分不同的內(nèi)容板塊,以便更好地記憶及后續(xù)備課使用。
教師在課程開課前,將概括該課程整體內(nèi)容框架的思維導圖發(fā)布,通過思維導圖構(gòu)建各章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系,標識重點和難點,讓學生從面上系統(tǒng)性地總攬課程全局,明確各章節(jié)之間的聯(lián)系。之后在每節(jié)課程前2 d,將規(guī)劃本節(jié)課程主講內(nèi)容的思維導圖發(fā)送給學生,讓學生順著脈絡進行預習,幫助學生在課堂上更好地抓住教師思路,同時也有利于理清自己的思路,并提前總結(jié)自己的疑惑點和問題,以便在課堂上答疑解惑。
教師將講解構(gòu)思融于思維導圖中,根據(jù)思維導圖的脈絡,循序漸進,層層展開,將內(nèi)容生動又系統(tǒng)地呈現(xiàn)給學生,激發(fā)學生的想象思維和聯(lián)想思維,快速理清知識點之間的聯(lián)系,最終實現(xiàn)自我記憶和組織,并從記憶層面遷移到理解層面,牢牢把握每堂課的核心內(nèi)容。例如,在“蛋白質(zhì)”這一章節(jié)內(nèi)容的講解時,教師采用思維導圖設計教學內(nèi)容,逐層展開,從“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)”出發(fā),講解“蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)是如何影響蛋白質(zhì)的物理化學性質(zhì)和功能性質(zhì)”,從“導致蛋白質(zhì)變性的因素”探討“蛋白質(zhì)改性的手段”,進一步揭示“改性手段改善蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的可能性”,最后認清“食品加工方式對蛋白結(jié)構(gòu)和功能的影響是如何作用于最終食品品質(zhì)的”(見圖1)。這樣層層剝開蛋白質(zhì)與食品品質(zhì)之間關系的神秘面紗。在上課過程中,學生也可以利用思維導圖快速做筆記,根據(jù)自己的方式理清知識點之間的關聯(lián),同時著重標記重點和難點,方便后續(xù)復盤課堂上講解的內(nèi)容。
“食品化學”中“蛋白質(zhì)”章節(jié)的思維導圖舉例見圖1。
此外,在針對食品化學相關案例分析時,建議學生在小組討論過程中,通過思維導圖放射思維,層層剖析,可以更快地集思廣益,更全面地分析問題,也可以更直觀地呈現(xiàn)討論結(jié)果。在整個參與過程中,可以很大程度上激發(fā)學生的興趣,強化學生對知識的認識和理解。
在課后和期末,學生根據(jù)教師提供的思維導圖及在課堂上自身所創(chuàng)作的思維導圖進行復習,回憶課程的各知識點。為了更牢固地記憶,學生可以不時地做一些思維導圖簡圖,展開思路、整合知識,開拓創(chuàng)新思維,發(fā)揮想象思維和聯(lián)想思維,在之前思維導圖基礎上進行重新創(chuàng)造和更新計劃,進一步完善思維導圖,完善記憶模式。在此過程中,激發(fā)學生對課程的融會貫通乃至全新理解。
圖1 “食品化學”中“蛋白質(zhì)”章節(jié)的思維導圖舉例
隨著“食品化學”教學改革的不斷深入,將思維導圖貫穿整個教學過程可以更清晰地展示教學思維路線,改善傳統(tǒng)填鴨式教學方式,增加學生對課程的理解和興趣,獲得良好的教學效果。在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代背景下,后續(xù)更可以將思維導圖同翻轉(zhuǎn)課堂、對分課堂、慕課、微課等新興的教學方式有機結(jié)合,將“食品化學”這門課程變得更加生動有趣,從而提高教學效果,為培養(yǎng)新一代的食品人打下良好基石。