1. 引言
食品化学课程是食品卫生与营养学专业的专业核心课，是学习各专业课的前提和基础。该课程利用化学的理论和方法研究食品的本质，对食品重要组成成分的结构、性质、营养和安全展开探讨，涉及化学的基本原理和反应过程。其理论性和学科交叉性较强，对学习者的要求较高，学生在传统教学中难以进入深度学习，因此，笔者尝试设计基于BOPPPS模型的混合教学模式，充分利用智慧工具和在线资源，丰富教学手段，合理运用生活实例和现象，使课堂“活”起来，使学生“动”起来。BOPPPS模型是由加拿大英属哥伦比亚大学的教学与学术成长中心首次提出，该模型体系将教学过程分为6个阶段，包括导入、目标、前测、参与式学习、后测及总结[1]，形成一个连贯、系统、可操作的教学步骤，其核心在于以学生为中心，强调学生的主动参与和深度学习[2]。本文以淀粉的糊化与老化为例，详细介绍BOPPPS模型在食品化学教学中的应用。
2. 学情分析
淀粉合理的糊化和老化能使产品的质地、口感和营养价值提升，直接关系到食品加工过程中的技术控制和产品质量。糊化能使产品粘度增加，不同来源的淀粉其糊化特性存在显著差异，将多种淀粉复配能改善面条的加工和食用品质[3]。在不同的食品中，通过改变压力[4]，添加外源性组分[5]的方式能控制淀粉老化的程度，从而使食品具有合适的质地、口感，如粉丝需要适度老化使其具有一定机械强度，而对于面包则需要抑制淀粉老化，防止面包口感变硬。淀粉糊化和老化的过程、原理较为抽象，学生需在充分认识淀粉结构的基础上，进一步理解直链淀粉和支链淀粉在糊化和老化过程中的变化，课程内容偏理论，推导过程枯燥，学生普遍缺乏积极性和主动性，在学习过程表现为重成绩，轻过程。笔者将生活现象与枯燥知识点构建联系，巧妙运用多种教学方法，使学生主动学习。
3. 教学目标
认知与理解：(1) 能够描述直链淀粉和支链淀粉的结构；(2) 能够说出淀粉糊化与老化的过程。
运用与能力：(1) 在教师的引导下，通过查阅资料和小组讨论，运用糊化与老化的知识可以推论出方便面仅需开水处理的原因；(2) 通过案例讨论，学生可以运用糊化、老化以及防老化说出淀粉在食品中的应用。
情感与思维：(1) 学生能够注意到生活中与淀粉糊化和老化有关的食物，对糊化和老化在工业上的应用产生好奇心；(2) 在小组讨论和合作学习中提高团队精神、合作意识和沟通能力；(3) 借助挂面是古人的“方便面”增强学生的家国情怀和民族自信；(4) 在分析解决工程问题过程中建立严谨的科研思维。
4. 教学重难点
淀粉糊化和老化的原因、影响因素。
5. 教学活动设计
本文将教学活动分为课前、课中和课后，将BOPPPS模式贯穿教学全过程，教学实施模型如图1所示。
Figure 1. Teaching implementation model based on BOPPPS model
图1. 基于BOPPPS模式的教学实施模型
5.1. 课前
提前1周于学习通上发布案例“挂面与泡面”，提出问题“泡面和挂面的工艺有什么区别？”，学生查阅资料并上传至学习通，驱动学生课前进行自主学习。
5.2. 课中
5.2.1. 导入(Bridge-In)
抛出问题吸引学生注意力，快速明确课堂主题。以一个简单的问题作为导入“生活中哪些食品中含有淀粉？”学生能快速联系日常生活饮食回答，活跃课堂氛围，教师对学生回答进行简单的引导与总结，如含淀粉的食物、利用商品淀粉制成的食品等。通过简单的问题引导学生增强对身边事物的观察，并进入主题。
5.2.2. 目标(Object)
以问题的形式明确学习目标，确定本节课需要解决的问题，并将详细的教学目标于PPT上播放。用三个问题概括本次课的内容：(1) 什么是淀粉？(2) 什么是糊化与老化？(3) 如何合理运用淀粉的糊化与老化解决工程问题？
5.2.3. 前测(Pre-Assessment)
借助雨课堂发布选择题，能在课堂上了解学生的先备知识，并根据学生答题情况调整深浅及后续教学节奏。本次课程笔者共设置2道单选题，考察学生对多糖的结构的掌握情况，为本次课中淀粉的结构提前建立联系。
5.2.4. 参与式学习(Participatory Learning)
参与式学习作为BOPPPS教学模式中最核心的一个环节，注重设计合理的教学活动以调动学生的积极性，从教师的教转变为学生的主动学习，增强学生学习收获，做到有意义学习，并将思政元素融入教学内容，以达到教学目标。本阶段的教学内容设计如表1，为突破重难点，笔者将生活现象带入课程，让学生用食品化学知识解释生活现象，使得教学贴近生活，增强学生学习积极性，形成理论联系实际的科研思维。
Table 1. Participatory learning teaching content design
表1. 参与式学习教学内容设计
教学内容 |
教学活动 |
设计 意图 |
教师活动 |
学生活动 |
淀粉的结构 |
【引入】脂质、蛋白质都能提供能量，为什么淀粉类食物成为了主食？ 【讲解】直链淀粉和支链淀粉的结构。 ①结合定义与结构示意图呈现直链淀粉的结构。启发：直链淀粉为何呈现螺旋状卷曲的结构？强调氢键对淀粉结构的影响。 ②延伸：支链淀粉上的侧链是否可以无限分支？ 【展示】淀粉颗粒的结构、大小和形状。 ①图片展示淀粉颗粒的形状。 ②淀粉微晶束结构。提问：为什么淀粉分子中含有大量羟基，易于水合，但生淀粉不能溶于水？动画展示，引出氢键的作用。 ③淀粉的结晶区与无定形区。结合图片提问：哪种淀粉构成了淀粉的结晶区？ |
学生根据生活经验回答。 |
1. 【思政点】引出部分年轻人为了减肥不吃碳水，导致低血糖、焦虑失眠等问题，教育学生不必身材焦虑。 2. 使用图片直观展示淀粉颗粒的结构，有助于学生理解。 |
独立思考，学生联系多糖的基本结构，构建知识点之间的联系。 |
学生思考讨论。 |
学生根据图片结构，分析得出支链淀粉构成结晶区。 |
淀粉的糊化 |
【视频引入】播放藕粉冲泡失败和成功的视频。 【问题引导】藕粉如何从不溶于水的物质变成一碗胶体的呢？引出糊化的定义。 【讲解】结合图片分别解释淀粉糊化，支链淀粉和直链淀粉的糊化过程。强调糊化是淀粉分子间氢键逐步断裂形成胶体溶液的过程，是有序转变为无序。 【讨论】为什么第二次冲泡藕粉能成功？藕粉冲泡成功的关键是什么？引出糊化温度。 【拓展】列表展示不同淀粉的糊化温度，以及不同淀粉在生产中的应用。强调糊化温度是一个过程。 【讨论】支链淀粉和直链淀粉哪种容易糊化？为什么？ 【投票】雨课堂发起投票：温度越高，越容易糊化。 【小结】剖析各种因素对氢键的断裂的影响，并以此归纳影响淀粉糊化的因素。 |
学生观看视频，观察藕粉冲泡过程中出现的问题。 |
1. 通过生活中的美食入手，在老师引导下，运用所学知识重新看待生活中的实际问题。 2. 强调氢键在淀粉糊化中的重要性，引导学生掌握重难点。 3. 引导学生自主思考，分析不同淀粉结构对氢键形成的影响。 |
学生在教师引导下把握重点。 |
学生自主思考，联系直链淀粉和支链淀粉的结构发表自己的看法。 |
淀粉的老化 |
【引出】炒饭要用隔夜米。 【抛出问题】为什么要用隔夜米？熟米冷却后为什么会变硬？ 【讲解】老化的定义及过程。 【提问】为什么淀粉会老化？ 【板书】剖析淀粉老化是淀粉分子从无序到有序的过程。 【投票】雨课堂发起投票：老化后的淀粉分子能不能恢复到之前的结构？ 【讲解】结合实例讲解影响淀粉老化的因素。 【小结】结合老化示意图总结老化的过程、原因和影响因素。 |
学生联系所学知识回答隔夜米做出的蛋炒饭颗颗分明。 |
1. 以学生熟悉的生活事件引入，可以激发学生的学习兴趣和热情。 2. 发挥学生学习的主动性，提高课堂参与度。 |
学生思考，以小组为单位分组讨论。 |
5.2.5. 后测(Post-Assessment)
以案例讨论的形式评估学生的学习成果，检查学生是否达成学习目标。现象–启发–讨论–总结的方法逐步深究现象产生的原因，有效构建糊化和老化与生产实际的联系。教师展示方便面和挂面的冲泡过程给予学生强烈的视觉刺激，极大程度激发学生学习兴趣，学生讨论过程中需完成学习单，使得学生讨论信息留痕，并纳入形成性评价，案例讨论设计见表2。
Table 2. Design of case study
表2. 案例讨论设计
教学内容 |
教学活动 |
设计 意图 |
教师活动 |
学生活动 |
现象 |
【故事】挂面是中国古人的方便面 【演示】使用沸水分别将方便面和挂面浸泡3 min。 【提问】为什么方便面开水处理后就能吃而挂面不行？ |
学生根据课前预习内容，自然能推出方便面和挂面的工艺差异导致该现象。 |
【思政点】以挂面是中国古人的“方便面”为切入点，培养学生的家国情怀和民族自信。 |
启发 |
【提问】方便面和挂面的生产工艺中淀粉是否有糊化、老化？如果有，哪一道工序体现了淀粉的糊化、老化？ 【投票】在学生互相说服后发起雨课堂投票，学生选择糊化和老化对应的生产工艺。 【总结】解释正确答案。 【启发】方便面与挂面生产工艺相比较有什么区别？ |
【讨论】学生结合所学知识对生产工艺进行判断，在讨论过程中会出现争议。 【争议】糊化：“熟化”和“蒸面”；老化：“冷却”和“烘干”。 【辩论、投票】小组之间展开辩论，互相说服，3 min后开启雨课堂投票。 |
利用同伴学习法[6]，使得学生对糊化和老化的应用产生更深刻的印象，学生在倾听他人的观点时能熟悉不同的思维模式，培养批判性思维。 |
讨论 |
【提问】油炸在泡面的工艺中发挥什么作用？ 【提问】为什么需要给面饼脱水？ 【拓展】非油炸面饼如何脱水？ |
【讨论】学生组内讨论，以小组为单位完成学习单，讨论后由小组代表回答。 |
以学习单的形式使得学生讨论信息留痕，以便于形成评价。 |
总结 |
【总结】总结案例，指出方便面油炸脱水有助于防老化，是一种预糊化淀粉。 【延伸】老化淀粉在食品工业的应用。 |
学生根据教师总结，对知识进行查漏补缺。 |
回顾整个案例，梳理其中的知识要点，并对案例进行延伸，拓展学生视野。 |
5.2.6. 总结(Summary)
基于思维导图对课程内容进行总结回顾，对知识点之间进行梳理，再次明确重点和难点，有助于学生课后复习巩固。
5.3. 课后
(1) 思考题：在学习通平台发布思考题“为什么老化后的面包再次加热就能变软？”，学生独立查阅资料并在规定时间内上传答案。考察学生个人对知识点的理解与应用。
(2) 课堂知识拓展：学习通发布“Nature子刊：贾伟平/李华婷团队发现，抗性淀粉或通过肠道菌群帮助减肥”[7]，并将原文献上传以便于学生阅读。该内容是本次课内容的延伸，也为讲授下节课内容做好铺垫，发挥承前启后的作用。
6. 教学反思
将BOPPPS模式融入教学环节，旨在构建知识点与生活现象的关联，使案例讨论可测评，并全过程运用在线资源，使得过程性评价可视化，对学生学习效果全面评估。根据学生学习单完成情况及线上习题反馈，发现较好地达成教学目标；学习通和雨课堂线上数据统计，学生课前学习任务点完成率为92.7%，课中随堂练习及投票完成率接近100%，正确率为91.6%，课后习题完成率87.2%，说明BOPPPS模式的混合式教学有效提高了学生的学习积极性和主动性。
7. 结语
本文以淀粉的糊化和老化为例进行教学设计，以BOPPPS模型为基础，将知识点融入生活现象，使得学生积极参与入课堂当中，有效提升学生对淀粉糊化和老化的理解；合理利用学习通及雨课堂串联线上线下教学，在课中得到学生对知识点的实时反馈，根据反馈情况随时调整教学深度，在课后拓宽学生视野；案例讨论的形式作为后测，学生在讨论过程中完成学习单，做到信息留痕，有利于形成评价反馈。
基金项目
湖南省普通高等学校改革研究项目(2019-1176)。
NOTES
*通讯作者。