基于BOPPPS与多模态教学相融合的“食品化学”课程思政研究

王存芳，张晓宁，孙华，邵秀芝，姜华

齐鲁工业大学（山东省科学院）食品科学与工程学部（济南 250353）

“食品化学”自2002年开设为齐鲁工业大学食品科学与工程类专业的专业必修课，是专业课程中的重要基础课程。经过近20年的发展，于2021年入选了山东省一流本科课程建设，2022年获批为校级普通本科教育课程思政示范课程，同年，食品化学创新教学团队入选了校级优秀建设团队建设计划。课程团队在教学上不断进行改革和创新，课程历经多次教学大纲修订和教学改革活动，教学形式经历了由板书讲授、多媒体讲授、网络辅助教学到线上线下的混合教学，将传统教学与现代信息技术相结合。目前采用SPOC+翻转课堂的线上线下混合式教学模式，开展案例式、启发式、问题式、探究式教学方式，激发学生学习兴趣，强化师生多元互动教学，拓展教学资源，坚持以学生为中心，立德树人的教学理念，培养学生自主学习能力、分析问题和解决复杂问题的能力，引发创新思维，提高创新能力。

在全球步入信息化时代的大背景下，顺应教育信息化的发展潮流，智慧教育逐渐融入了传统的教育方式中，智慧教学模式如雨后春笋般地处在蓬勃发展期，在教育教学过程中运用现代信息技术，将教师的教学信息和学生的学习信息深度融合，灵活运用教学资源，增强学生在学习过程中的参与感与角色感。依托智慧教学环境开展的多模态教学模式更加彰显了智慧教学的沉浸式、互动性、时效性、多元化等优势特色。多模态教学来源于20世纪90年代西方研究者提出的“多模态话语”这一概念，目前较多地应用于语言类教学领域，在其他学科领域涉及较少。伴随着国内外多模态理论体系的跨学科发展趋势，多模态教学模式正逐渐渗入到工程背景的食品科学领域的教学中。近年来，齐鲁工业大学食品科学与工程专业和食品质量与安全专业先后入选了国家级一流本科专业建设点，进入了工程教育专业认证体系，实现了人才培养质量的国际实质等效，进入全球工程教育的“第一方阵”。以此为契机，“食品化学”发挥“引大道，启大智”的核心课程作用，将价值塑造、知识传授和能力培养紧密融合，进一步加强课程的思政示范课程建设。课程团队在目前线上线下混合教学模式的基础上，依托于齐鲁工业大学最新升级的智慧教室，在“食品化学”思政课堂中运用BOPPPS联合多模态的智慧教学模式，优化设计思政教学内容，探索合适的多模态教学手段，将教学方法进行模态化，创制教学情境，实现教学的环境化、多元性、时效性和生活化，从而在教学中潜移默化地融入思政元素，达到润物无声的效果。

1 食品化学课程思政教学设计

“食品化学”课程蕴藏着丰富的思政教育元素，在课程教学目标和教学理念的指引下，深入挖掘思政内容，进行具有思政教育内涵的教学设计，革新教学方法和形式，实现思政教育的创新性和多元化。如图1所示，通过知识点和思政元素的巧妙设计和自然融合，达到情感素养、创新意识、实践能力、道德修养4个思政目标的培养。（1）中国传统食品与专业知识点的结合，可将抽象知识形象具体化，依据食品化学原理，揭示科学内涵，使学生领会食品文化的博大精深，培养学生的民族自豪感，树立爱国主义情怀，增强文化自信。（2）科研热点与专业知识点的融合，让学生感知时代前沿成果，开阔学生的专业视野和思维模式，不断更新知识储备，树立终身学习观念，探索科学永无止境，培养学生勇于创新意识，激发学生科技强国的热情和动力。（3）设计靶向式讨论主题，引入现代食品案例，实施精准互动，引导学生务必夯实基础，运用学科知识指导生产实践、服务社会的意识，加强学生自主沟通和团队协作能力，培养学生的专业使命感和工匠精神。（4）深化学生对饮食健康、食品安全的认识，帮助学生树立科学饮食观，树立“每个人都是自己健康的第一责任人”理念，提升健康素养、法律意识和道德修养，引导学生心存感恩，学有所成莫忘回馈社会，勇敢肩负起新时代的责任与使命。

图1 “食品化学”课程思政教学设计图

“食品化学”课程共有8章教学内容，根据教学内容和思政目标，每章节都设计一个鱼骨思维导图。如图2所示，鱼骨主线以上为教学内容，每个知识点脉络在思维导图中都能够清晰地表示出来。鱼骨主线以下为思政元素点，有目的、有计划、自然地融入到教学内容的知识点中，以思维导图的形式传递给学生本节内容的总体概貌。在教学中潜移默化地融入社会主义价值观、食品传统文化、科学创新思想、饮食健康等思政元素，将价值塑造、知识传授和能力培养紧密结合为一体，增强学生对于家国情怀、创新实践、职业素养以及社会责任感的认知。

图2 教学内容融合思政目标的思维导图

2 BOPPPS与多模态相融合的智慧教学模式在思政教学中的实施策略

2022年暑期，我校对126间多媒体教室进行了智慧升级，包括多屏研讨互动、手机互动、网络互动等各类智慧教室，可根据教学需要灵活布局，开展讨论式、启发式、参与式教学。教学团队对“食品化学”教学内容进行思政元素挖掘进而优化调整后，利用智慧教室的录播、直播、互动、分组研讨等功能开展了BOPPPS与多模态智慧教学相融合的教学模式。多模态教学模式是利用视频、音频、图像等多手段设置多方位的教学情境，以调动学生的各种感官体验，从而对学生的认知进行内行的一种现代教育方式。随着大数据、移动互联网、人工智能等信息技术和教育教学的深度融合，多模态教学理念依托智慧教学平台，利用声音、图片、动画、模具等多渠道、多方位地调动学生的多感官反应，使得学生在学习的动态过程中有一种沉浸式的参与感。在“食品化学”课程中以8个章节内容为支撑，课堂讲授为主线，智慧树平台为主要的网络辅助教学平台，贯穿融合以“视觉、听觉、触觉”为主、“嗅觉、味觉”为辅的教学模态。在课程目前采用的SPOC+翻转课堂的基础上，利用智慧教室的新媒体技术融入课程思政元素，同时充分融合BOPPPS和多模态智慧教学模式，借助当下比较崇尚的抖音、微视、APP等平台，以视频演示、模具演示、案例分析、科研小故事、小实验的形式燃起学生的注意力，从声、光、影、像多方面与学生达成共鸣，刺激多感官，润物无声式地将爱国情怀、创新精神融入学生的价值观（图3）。同时将研讨主题与思政教育素材相结合，以情景分析式主观题型为主，在学生运用知识解决实际问题的过程中关注思政素养方面的认知水平，循序渐进地强化实践能力，树立科学饮食观，构筑职业道德修养。另外，通过实例导入、模具演示、启发式、问题式、翻转课堂、小组团队合作学习、探究学习等各种教学路径，将思政教育融入教学内容，让学生“抬起头来”，“动起手来”，激发学生的学习兴趣，调动学生的主动性，以提高课堂教学效率和教学质量。

图3 BOPPPS与多模态相融合的智慧教学模式

3 基于BOPPPS与多模态智慧教学相融合的思政课堂实践——以蛋白质教学为例

以“蛋白质的界面性质和凝胶化作用”为例，该节教学内容知识点思维导图如图4所示，图中鱼骨主线以下为教学内容，每个知识点脉络在思维导图中有着清晰的表达。图中鱼骨主线以上为思政元素点，有目的、有计划、自然地融入到教学内容的知识点中，以思维导图的形式传递给学生该节内容的总体概貌。学生根据导图去学习，目标更明确。在学生学完后，要求学生自己能够总结归纳，创作自己的知识点思维导图。

图4 蛋白质教学知识点和思政元素的思维导图

首先是教学前的准备与备课，根据教学大纲及该节课的教学目标——蛋白质的界面性质和凝胶化作用，确定该节课的教学重点是蛋白质具备界面特性、凝胶化作用的概念、化学本质和影响因素，教学难点是蛋白质的变化、作用，搜集、整理相关材料，形成思政建设案例库。教师需要明确学生要掌握、熟悉、了解的内容，明确学生接受学习后能获得的知识架构及能力，激发学生的家国情怀、勇于创新、实践敬业精神以及时代责任心和历史使命感。下边根据图5介绍思政课堂BOPPPS教学实施流程。

图5 BOPPPS课堂实施流程

1) 课堂导入：以视频演示“卤水点豆腐”“蛋糕”引入蛋白质的凝胶化作用、起泡特性（图4），引导学生观察过程，思考蛋白质发生的变化，涉及的科学内涵，利用抖音、微视等平台小视频吸引学生的注意力，通过情感交流、师生互动，与学生引起共鸣。利用小试验即“水、植物油、蛋黄蛋白充分混合，静置后观察液体状态”（图6），引入蛋白质的乳化特性，引导学生观察变化，思考小试验中设计到的知识点。这个环节运用了问题先导、创设情境、案例分析、视频演示等方式来开始课堂教学，根据食品化学原理，融入思政点，揭示传统食品中的科学内涵，领会食品文化的博大精深，培养学生的家国情怀、文化自信和民族自豪感。

图6 课堂导入实例（视频、小试验）

2) 学习目标：简明扼要地告知学生该节课的学习目标是掌握蛋白质的乳化性、起泡性和凝胶化作用原理，并能利用原理解释实际生产中的问题。在建立学习目标时要注意指向性、明确性，明确学生在掌握的知识点，以及如何运用知识服务于实际生产，注重学生在食品生产及品质控制中分析问题、解决问题的能力和综合素质的培养。

3) 课堂前测：此环节是对学情的一个摸底，可以准确地掌握学生的自学情况，及时优化调整教学活动。在实际实施时，可以通过提问、讨论和课堂小测验等方式来进行，针对该节内容，可以通过提问，了解学生对食品蛋白质的界面特性、凝胶化作用的认知程度，从而及时调整授课内容的深度和进度。

4) 参与式学习：根据思维导图讲解该节重点内容，采用问题式、案例式、团队式等多元化的混合教学模式，促进学生主动学习，激发学生真正“把头抬起来”，让学生成为教学过程的主导，实现师生互动。

根据案例解释蛋白质凝胶化的发生过程，其中的作用力，形成的网络结构，根据科研工作中获得的电镜图解释网络结构，制作模具，用模具演示分子之间的相互作用，加深学生对网络结构的认识（图7）。

图7 科研成果与知识点的结合（视频、模具）

利用中国非遗传统乳制品乳扇工艺，导入讨论主题“利用该节理论知识比较分析中国非遗传统乳制品乳扇和现代乳品奶酪的加工工艺”。介绍中国工程院院士任发政带领团队在实现我国奶酪工业化方面获得的重要突破，继而引入乳蛋白对身体的作用。让学生感受传统食品中的东方智慧、中国非遗文化的精深，感知传统食品中的科学内涵，潜移默化地将传统饮食文化的巨大魅力传输给学生，培养学生的家国情怀、善于思考的品质，增强学生的创新意识、创新精神和团队协助能力，引导学生疫情常态化下健康饮食的意识。

5) 课堂后测：对应学习目标，结合该节教学内容选择简述的方式进行测评，用以考核学生此次课堂的学习效果是否达到既定目标。引导学生对课堂内容进行及时复习及思考。

6) 总结：回顾该节课的学习目标和知识点，根据思维导图简明扼要地对该节课进行总结，帮助学生厘清不同知识点间的联系与关系，引出下一节课的内容，并进行课后拓展活动。阅读：疫情期科学饮食——蛋白质的作用及实验室操作——奶酪加工。引导学生课外积极追踪当前食品科学领域的研究热点，鼓励学生参与科学研究、科技竞赛、实验室实践、专业社会实践等活动，激发学生爱科学、爱健康的热情，培养学生的创新精神、实践能力和社会责任感。

4 结语

基于新工科背景，坚持“三全育人”“立德树人”的中心思想，以工程教育专业认证和国家级一流专业建设为契机，“食品化学”立足于专业核心课的定位，设计构建了“BOPPPS与多模态”相融合的智慧教学模式，并以“蛋白质”教学内容为例，进行了具体的教学设计与实施。在该教学模式下，利用智慧教室的新媒体技术融入课程思政元素，多渠道、多方位地调动学生的多感官反应，使得学生在学习的动态过程中有一种沉浸式的参与感。食品科学与工程专业“食品化学”课程思政的学习通过教师思政素养理论化和深度化、教学设计层次化和模块化、教学模式多样化和智慧化、思政案例具体化和科学化等助力措施，增强学生的自主学习能力和动手能力，培养创新能力，按照新工科的内涵和工程教育认证的标准不断提升人才培养质量。