“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下應(yīng)用型本科院校課程信息化改造
——以《食品快速檢測(cè)技術(shù)》課程為例

顧海洋，孫艷輝

（滁州學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，安徽 滁州 239012）

0 前 言

“信息化”是隨著網(wǎng)絡(luò)、通訊和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展而誕生的以計(jì)算機(jī)智能化為主的新技術(shù)、新手段和新方法。信息化過程主要包括信息獲取、信息傳遞、信息處理、信息再生和信息利用等環(huán)節(jié)，將對(duì)課程相關(guān)的教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式、思維方式和交流方式等方面均能發(fā)生改變。學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源大規(guī)模普及，教育部專門印發(fā)了《教育信息化“十三五”規(guī)劃》通知，明確指出了信息化教學(xué)發(fā)展方向和目標(biāo)[1]。信息化技術(shù)將實(shí)現(xiàn)“有限教學(xué)資源”的高度共享，從而使傳統(tǒng)的課堂師生互動(dòng)模式轉(zhuǎn)變成線上、線下聯(lián)動(dòng)，形成“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時(shí)時(shí)可學(xué)”的信息化學(xué)習(xí)新模式[2,3]。

目前，教育管理部門和教學(xué)工作者達(dá)成了以信息化理念和方式進(jìn)行教育改革和創(chuàng)新的共識(shí)。以信息化教育技術(shù)推動(dòng)傳統(tǒng)模式的課程改革，將加大優(yōu)質(zhì)“教學(xué)資源”快速共享和轉(zhuǎn)化速度，增加學(xué)生獲取優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源途徑，提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力和終生學(xué)習(xí)意識(shí)。教師通過信息化教學(xué)模式改革，可以增加師生間交流機(jī)會(huì)，將課堂上難以解決的問題通過信息化方式解決。

作為食品質(zhì)量與安全專業(yè)核心課程的食品快速檢測(cè)技術(shù)，具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，是專業(yè)信息化改革中極其重要的教學(xué)領(lǐng)域。該課程教學(xué)過程中涉及到食品生產(chǎn)、加工和貯藏等階段的食品品質(zhì)快速檢測(cè)，同時(shí)結(jié)合智能判別算法對(duì)其重要理化指標(biāo)進(jìn)行智能判別和結(jié)果分析。教學(xué)過程既要注重理論教學(xué)，同時(shí)也側(cè)重于實(shí)踐教學(xué)，通過大量實(shí)踐課程訓(xùn)練提升學(xué)生專業(yè)綜合能力，使學(xué)生能夠勝任食品快速檢測(cè)技術(shù)相關(guān)理論知識(shí)和實(shí)踐能力學(xué)習(xí)。采用信息化技術(shù)對(duì)食品快速檢測(cè)技術(shù)理論和實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行深度整合，最大限度通過學(xué)習(xí)通等移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)，對(duì)學(xué)生碎片化時(shí)間進(jìn)行利用，充分理解和掌握食品快速檢測(cè)技術(shù)的知識(shí)點(diǎn)[4]。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式不足之處

1.1 教學(xué)內(nèi)容更新較慢

目前很多高校的食品快速檢測(cè)技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容主要以課堂理論教學(xué)為主、實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐教學(xué)為輔的教學(xué)模式。理論學(xué)習(xí)內(nèi)容圍繞近紅外、熒光、電子鼻、電子舌等教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，通過快速檢測(cè)理論基礎(chǔ)、樣品制作方法、儀器結(jié)構(gòu)、檢測(cè)方法和影響檢測(cè)結(jié)果的各種因素等方面進(jìn)行講解。在實(shí)驗(yàn)實(shí)踐過程中，學(xué)生只能在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，對(duì)于新的檢測(cè)方法和檢測(cè)對(duì)象實(shí)驗(yàn)條件選擇和優(yōu)化能力較弱。學(xué)生學(xué)完食品快速檢測(cè)技術(shù)課程后僅能在編輯好的界面程序上從事簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)采集和結(jié)果分析，對(duì)于檢測(cè)數(shù)據(jù)模型建立、智能判別和界面程序構(gòu)建則能力較為薄弱。教學(xué)過程中以概念性理論教學(xué)為主，忽視了食品快速檢測(cè)技術(shù)智能化、信息化、數(shù)據(jù)處理、模型建立和數(shù)據(jù)傳遞能力的培養(yǎng)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式已經(jīng)難以滿足信息化社會(huì)對(duì)于食品快速檢測(cè)技術(shù)的學(xué)習(xí)需求。食品快速檢測(cè)技術(shù)課程內(nèi)容更新較快，需要結(jié)合學(xué)習(xí)通移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)等信息化平臺(tái)工具將食品快速檢測(cè)前沿技術(shù)分享給學(xué)生。同時(shí)，依據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的反饋意見，對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行調(diào)整。

1.2 學(xué)科交叉能力較弱

食品快速檢測(cè)技術(shù)是多學(xué)科交叉融合的課程，涉及到計(jì)算機(jī)、傳感器、材料學(xué)、數(shù)據(jù)處理、信息化管理和生物傳感等多方面技術(shù)。目前，很多高校將食品快速檢測(cè)技術(shù)、數(shù)學(xué)建模技術(shù)、信息化技術(shù)和程序編輯技術(shù)等知識(shí)點(diǎn)完全割裂開，課程間相互交叉和關(guān)聯(lián)性較小。很多高校食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)食品快速檢測(cè)課程之前，大多僅學(xué)習(xí)過C 語(yǔ)言、python 等計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，數(shù)學(xué)建模知識(shí)、界面程序編輯和信息化管理等知識(shí)則涉及很少，所以只能將本科生階段的食品快速檢測(cè)技術(shù)定位在簡(jiǎn)單的理論知識(shí)掌握和驗(yàn)證性數(shù)據(jù)采集實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。課程學(xué)完后，學(xué)生難以對(duì)食品快速檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)性應(yīng)用，也無法通過課堂學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)對(duì)食品快速檢測(cè)技術(shù)有全方位認(rèn)識(shí)。學(xué)習(xí)通為代表的移動(dòng)式教學(xué)平臺(tái)，提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和學(xué)習(xí)環(huán)境將在某種程度上緩解了傳統(tǒng)封閉式教學(xué)模式所帶來的困擾[5]。學(xué)習(xí)通移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)能夠?qū)W(xué)科交叉內(nèi)容進(jìn)行有效整合，將學(xué)生所需要掌握的內(nèi)容以知識(shí)點(diǎn)的形式進(jìn)行教授，同時(shí)還可以通過分享功能將學(xué)習(xí)心得和體會(huì)進(jìn)行相互交流。

1.3 教學(xué)資源不足

一些地方性、應(yīng)用型本科學(xué)校對(duì)教育信息化重視程度不足和信息化設(shè)備投入難以滿足需求，計(jì)算機(jī)硬件和軟件更新速度較慢，教師和學(xué)生對(duì)信息化教學(xué)模式認(rèn)識(shí)程度還有待提高。采用學(xué)校機(jī)房計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行教學(xué)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)通訊速度較差，難以完成食品快速檢測(cè)技術(shù)信息化相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，對(duì)正常教學(xué)內(nèi)容影響較大。另外，隨著高校食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生規(guī)模逐漸增大，學(xué)校已有的信息化教學(xué)資源難以滿足教師和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。很多高校的食品質(zhì)量與安全課程的教師理論知識(shí)較為扎實(shí)，但是缺乏相關(guān)的信息化設(shè)備和手段，對(duì)于食品快速檢測(cè)技術(shù)信息化改革往往缺乏足夠的意識(shí)和能力。近年來，隨著手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備的大范圍普及，學(xué)習(xí)通、泛雅平臺(tái)、畢博教學(xué)平臺(tái)和AHMOOC平臺(tái)等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的興起，移動(dòng)式教學(xué)模式逐漸改變傳統(tǒng)課堂式教學(xué)方式[6]。教師可以通過移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)方式分享食品快速檢測(cè)技術(shù)相關(guān)的國(guó)家精品課程、省級(jí)精品課程等視頻內(nèi)容，在學(xué)習(xí)名師教學(xué)理念、教學(xué)資源和授課方法的同時(shí)，可以針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)背景差異、學(xué)習(xí)能力不同進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。

2 信息化教學(xué)模式優(yōu)點(diǎn)

2.1 促進(jìn)教學(xué)資源整合

食品快速檢測(cè)技術(shù)課程信息化改革過程中，首先要學(xué)習(xí)和借鑒信息化改革效果較好的兄弟院校改革過程和成果，同時(shí)結(jié)合本校教學(xué)特色和學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱進(jìn)行重新制定。在此基礎(chǔ)上，編寫出符合地方性、應(yīng)用型普通高校信息化需求的教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)滿足學(xué)生對(duì)食品快速檢測(cè)前沿技術(shù)的學(xué)習(xí)需求。

首先，通過學(xué)習(xí)通等移動(dòng)式教學(xué)平臺(tái)“優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源”共享功能，向?qū)W生推薦MATLAB、SPASS 等數(shù)據(jù)處理和建模軟件使用方式。MATLAB 軟件可以有效解決食品快速檢測(cè)過程中的非線性、高維度數(shù)據(jù)處理難題，同時(shí)也可以提供一個(gè)可視化、交互式界面程序編輯功能。學(xué)生在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中，通過光譜或者傳感器數(shù)據(jù)采集裝置獲取相關(guān)近紅外、熒光、電子鼻和電子舌等數(shù)據(jù)信息。課前可以在學(xué)習(xí)通平臺(tái)上錄制基于MATLAB 的數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出、處理和建模方法，要求每個(gè)學(xué)生上課前將采集到的非線性數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理，并且將數(shù)據(jù)處理結(jié)果以作業(yè)的形式提交。教師通過學(xué)生對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理結(jié)果判定學(xué)生自我學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)能力，并對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)遇到的難題進(jìn)行逐一解析。將絕大部分課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容在移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)上完成，把寶貴的課堂教學(xué)時(shí)間用于師生間相互交流。學(xué)習(xí)通移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)能夠?qū)ATLAB、SPASS 等課程學(xué)習(xí)內(nèi)容和食品快速檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)整合，能夠有效降低教師教學(xué)難度和提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

與此同時(shí)，通過學(xué)習(xí)通移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)創(chuàng)造立體式教學(xué)內(nèi)容體系，將現(xiàn)有的PPT、視頻、教案、相關(guān)文章、專利等教學(xué)資源在移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)上進(jìn)行共享。信息化教學(xué)模式加快網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源推薦和共享能力，提高了優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源傳播能力，拓展了學(xué)生獲取優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源途徑，學(xué)生對(duì)于信息化教學(xué)模式也高度肯定和接受。

2.2 加快教學(xué)模式創(chuàng)新

信息化教學(xué)方法和傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合，建立混合式教學(xué)方法。在食品快速檢測(cè)技術(shù)本科教學(xué)過程中，多媒體教學(xué)能夠?qū)⑽淖中浴⒚枋鲂缘某橄笾R(shí)以圖片或視頻的形式展現(xiàn)出來，提高了教師教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)能力。但是傳統(tǒng)黑板板書教學(xué)也有其使用優(yōu)點(diǎn)和必要性，通過板書能夠?qū)⒄n堂教學(xué)重點(diǎn)和邏輯順序充分體現(xiàn)出來。學(xué)生通過現(xiàn)代化移動(dòng)式教學(xué)平臺(tái)、多媒體教學(xué)工具和黑板板書教學(xué)方式相結(jié)合，能夠更好地掌握課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)等內(nèi)容。例如在講授“熒光光譜”時(shí)，首先將熒光光譜相關(guān)的視頻、課件、教案和文獻(xiàn)等材料傳遞到移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)上，結(jié)合簡(jiǎn)單的測(cè)試題了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的自我學(xué)習(xí)狀況。課上采用多媒體方式將學(xué)生錯(cuò)誤率較高和疑問較多的問題展示出來，重點(diǎn)講述并和學(xué)生進(jìn)行充分討論，將達(dá)成共識(shí)的內(nèi)容以黑板板書形式進(jìn)行總結(jié)。信息化教學(xué)模式和傳統(tǒng)教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合，能夠充分發(fā)揮信息化教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)，達(dá)到很好的教學(xué)效果。

教師在移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)。將學(xué)習(xí)過程中遇到的難點(diǎn)問題實(shí)時(shí)提交至討論區(qū)，教師通過學(xué)習(xí)通統(tǒng)計(jì)情況，在課堂中針對(duì)學(xué)生遇到的問題進(jìn)行充分講解和交流。例如在講述食品快速檢測(cè)技術(shù)的近紅外光譜時(shí)，教師讓學(xué)生課前學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)針對(duì)教師提出的幾個(gè)關(guān)鍵性問題組織學(xué)生進(jìn)行分組討論。組長(zhǎng)將達(dá)成共識(shí)性答案在討論區(qū)進(jìn)行展示，最后教師在課堂上對(duì)討論區(qū)內(nèi)容進(jìn)行解析和總結(jié)。教學(xué)實(shí)踐證明，學(xué)習(xí)通為代表的教學(xué)平臺(tái)可以極大提高食品快速檢測(cè)技術(shù)信息化程度，創(chuàng)造良好的師生互動(dòng)氛圍。

2.3 改善教學(xué)體系

通過學(xué)習(xí)通移動(dòng)式教學(xué)平臺(tái)，構(gòu)建“案例模塊—原理或概念—案例解析—拓展運(yùn)用”教學(xué)模式。在學(xué)習(xí)食品快速檢測(cè)技術(shù)時(shí)，教師先介紹一個(gè)在生活中較為常見的且與課程內(nèi)容密切相關(guān)的案例，加深學(xué)生對(duì)于所學(xué)知識(shí)點(diǎn)在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的知識(shí)，再深入剖析案例中所體現(xiàn)出來的理論和概念，最后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)案例中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入分析和消化吸收?；谛畔⒒陌咐虒W(xué)模式能夠讓學(xué)生快速的投入到食品快速檢測(cè)技術(shù)課程學(xué)習(xí)中，增加自我學(xué)習(xí)能力和鉆研精神。例如講授“近紅外光譜”時(shí)，首先引入三聚氰胺事件案例，運(yùn)用多媒體方式解析牛奶中參入三聚氰胺的動(dòng)機(jī)，分析選用哪些快速檢測(cè)方式能夠辨別牛奶中是否含有三聚氰胺，最后選擇一種最適合快速檢測(cè)方法進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。通過學(xué)習(xí)通移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)將案例引入到教學(xué)過程中，讓學(xué)生置身于具體實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并引出解決案例問題所需要的理論知識(shí)，從而圓滿完成此知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)工作。

2.4 完善評(píng)價(jià)方式

運(yùn)用學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)統(tǒng)計(jì)功能，重建信息化教學(xué)評(píng)價(jià)體系，既注重課程論文和考試為主的目標(biāo)考核，也注重學(xué)生平臺(tái)參與度和回答問題為主的過程考核。教師在教學(xué)考核時(shí)，通過學(xué)習(xí)通中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)、難點(diǎn)和教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)促進(jìn)教師對(duì)教學(xué)方法和手段進(jìn)行不斷更新，逐步提高信息化在教學(xué)中的比重。

課程論文或考試是學(xué)生考核的重要依據(jù)，但并不是學(xué)生合格與否的唯一依據(jù)，更重要的方面是要對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中對(duì)知識(shí)的掌握度和應(yīng)用能力進(jìn)行考查，因此多元性評(píng)價(jià)是非常必須的。學(xué)生的食品快速檢測(cè)技術(shù)綜合考核成績(jī)可由以下3 部分組成：一是平時(shí)成績(jī)（占30%），主要包括課堂表現(xiàn)、出勤狀況、單元考核和課堂測(cè)試等；二是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)（占30%），依據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上的活躍度、回答問題、討論問題狀況進(jìn)行考核；三是期終考試成績(jī)（占40%），依據(jù)傳統(tǒng)考試模式獲得評(píng)定成績(jī)。學(xué)習(xí)通移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)可以對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)考核和評(píng)分，將其與課程論文或試卷考試等形式進(jìn)行結(jié)合，能夠更加合理地反映學(xué)生掌握食品快速檢測(cè)技術(shù)的程度和能力。

2.5 改變學(xué)生學(xué)習(xí)模式

信息化移動(dòng)教學(xué)平臺(tái)提供較為靈活的學(xué)習(xí)途徑，滿足不同層次、不同背景學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。信息化移動(dòng)平臺(tái)教學(xué)模式和傳統(tǒng)多媒體、板書教學(xué)方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，教師可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況平衡信息化教學(xué)方式和傳統(tǒng)教學(xué)模式間的關(guān)系。學(xué)生可以通過課外碎片化時(shí)間，針對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行有效學(xué)習(xí)。充分運(yùn)用信息化資源帶來的優(yōu)勢(shì)，通過案例教學(xué)、情境教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、問題導(dǎo)向式教學(xué)等多種教學(xué)方法有機(jī)組合，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效果最佳化。

現(xiàn)代信息化教學(xué)平臺(tái)改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生獲取知識(shí)途徑和能力變寬，通過自主學(xué)習(xí)提高學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。將食品快速檢測(cè)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)以問題為導(dǎo)向進(jìn)行設(shè)計(jì)，充分引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行文獻(xiàn)收集和分組討論，再以小組形式提供共識(shí)性意見，最后教師對(duì)其結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并形成指導(dǎo)性結(jié)論。學(xué)生學(xué)習(xí)氛圍活躍，教師不再以“填鴨式”教學(xué)模式進(jìn)行知識(shí)灌輸，學(xué)生獲取知識(shí)過程由被動(dòng)成主動(dòng)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

信息化教學(xué)模式成為教學(xué)方法改革趨勢(shì)，突破了教學(xué)過程中的時(shí)間和空間限制，改變了傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式和學(xué)生學(xué)習(xí)方法。食品快速檢測(cè)技術(shù)信息化教學(xué)模式的創(chuàng)新，將目標(biāo)考核轉(zhuǎn)變成過程考核和目標(biāo)考核相結(jié)合的綜合性考核模式，多角度、多維度對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。本科食品快速檢測(cè)技術(shù)課程信息化改革任重道遠(yuǎn)，教師可以依據(jù)教學(xué)效果，針對(duì)不同學(xué)習(xí)背景和學(xué)習(xí)能力的學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整信息化教學(xué)模式和傳統(tǒng)教學(xué)方法間的關(guān)系。信息化教學(xué)模式改革為高校教師提供更加靈活的教學(xué)手段和教學(xué)方式，也為學(xué)生提供了多種途徑獲取食品快速檢測(cè)的前沿技術(shù)。