食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的分層混合式教學(xué)研究與實(shí)踐*

王芮東 李楠 王艷萍

（1運(yùn)城學(xué)院理科實(shí)驗(yàn)中心，山西運(yùn)城 044000）

2（運(yùn)城學(xué)院生命科學(xué)系，山西運(yùn)城 044000）

分層混合式教學(xué)是基于學(xué)生不同特點(diǎn)，對(duì)不同層次的學(xué)生提出不同的教學(xué)要求，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、能力鍛煉目標(biāo)的不同需求，并采用“線上—線下”混合式教學(xué)的一種新教學(xué)模式，契合了“以人為本、因材施教”的教學(xué)理念，可以充分調(diào)動(dòng)不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿足不同層次學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求。

食品化學(xué)是面向我校食品科學(xué)與工程專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，而食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是理論與實(shí)踐聯(lián)系的紐帶，主要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。隨著食品行業(yè)飛速發(fā)展，對(duì)食品專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新要求，食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的傳統(tǒng)教學(xué)模式已無(wú)法滿足人才培養(yǎng)的新需求。因此，食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程如何進(jìn)行教學(xué)改革，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，滿足學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)需求，為食品行業(yè)培養(yǎng)各類創(chuàng)新型、高素質(zhì)人才，值得食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行深入思考和探究。

1 食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容中驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)偏多，綜合設(shè)計(jì)性、探索創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)較少，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新緩慢，創(chuàng)新性、應(yīng)用性不強(qiáng)；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的統(tǒng)一化，忽視了不同職業(yè)目標(biāo)、就業(yè)方向的學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)需求的差異性，缺乏一定針對(duì)性；學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上只是被動(dòng)、按部就班地去完成實(shí)驗(yàn)，不去深入思考實(shí)驗(yàn)原理和方法，師生互動(dòng)少，不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情；教師對(duì)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定主要依據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，未對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)進(jìn)行考評(píng)，導(dǎo)致學(xué)生把主要精力放在撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，而未認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，因而不能真實(shí)、全面地評(píng)價(jià)學(xué)生的真實(shí)水準(zhǔn)。

2 分層混合式教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)施

為解決食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題，教學(xué)團(tuán)隊(duì)提出并構(gòu)建了食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程分層混合式教學(xué)模式，主要包括將學(xué)生正確合理分層，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，建立分模塊、分層次的綜合考核評(píng)價(jià)方式等4個(gè)方面。

2.1 合理分層，明確各層次學(xué)生的培養(yǎng)要求

2.1.1 根據(jù)就業(yè)方向?qū)W(xué)生合理分層

正確合理地對(duì)學(xué)生分層是做好分層混合式教學(xué)的基礎(chǔ)，根據(jù)學(xué)生將來(lái)畢業(yè)后的就業(yè)方向，通過(guò)教師引導(dǎo)、學(xué)生自愿選擇的形式，將同一個(gè)班級(jí)的學(xué)生分為3 個(gè)層次。第1 層：畢業(yè)后有繼續(xù)升學(xué)深造意愿，在本專業(yè)或相關(guān)專業(yè)繼續(xù)考研、讀博，將來(lái)從事科學(xué)研究工作的學(xué)生；第2 層：畢業(yè)后有意向報(bào)考公務(wù)員，在市場(chǎng)監(jiān)督管理局、海關(guān)、衛(wèi)生防疫、進(jìn)出口等政府或事業(yè)單位部門進(jìn)行食品分析檢測(cè)、食品質(zhì)量監(jiān)督等工作的學(xué)生；第3 層：畢業(yè)后有意向去食品生產(chǎn)企業(yè)，從事新產(chǎn)品研發(fā)、食品質(zhì)量檢測(cè)、食品品質(zhì)控制技術(shù)等工作的學(xué)生。

2.1.2 明確各層次學(xué)生培養(yǎng)能力側(cè)重點(diǎn)要求

教學(xué)大綱和培養(yǎng)要求是分層實(shí)驗(yàn)教學(xué)的依據(jù)，分層實(shí)驗(yàn)教學(xué)既要達(dá)到本專業(yè)對(duì)學(xué)生培養(yǎng)的基本要求，又要因人而異，滿足不同層次學(xué)生的不同學(xué)習(xí)需求。因此，教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)教學(xué)大綱要求確定了3個(gè)層次培養(yǎng)能力的側(cè)重點(diǎn)要求。第1 層：側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維、學(xué)術(shù)思維和科學(xué)探索能力；第2 層：側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生掌握食品質(zhì)量、安全領(lǐng)域中經(jīng)典分析和測(cè)試方法的能力；第3 層：側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力、運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)解決企業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)行模塊化教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的與時(shí)俱進(jìn)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的豐富是分層教學(xué)的基本要求，保留經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，增加綜合設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新探索性實(shí)驗(yàn)，按分層教學(xué)和培養(yǎng)能力的要求，將食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容劃分為3 大模塊：必做實(shí)驗(yàn)?zāi)K、各層次對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K和自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K。

2.2.1 必做實(shí)驗(yàn)?zāi)K

必做實(shí)驗(yàn)?zāi)K是要求3 個(gè)層次學(xué)生均必須完成的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，選取一些基本的、經(jīng)典的、具有代表性的食品營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為該模塊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，比如水果中總糖的測(cè)定、豆制品中蛋白質(zhì)的測(cè)定、果蔬中Vc含量的測(cè)定等，將2名學(xué)生分為1 小組，不同小組可以選用不同的測(cè)試方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，最后小組之間可以對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。該實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要讓所有學(xué)生學(xué)會(huì)食品最基本、傳統(tǒng)的分析方法和實(shí)驗(yàn)操作技能，掌握微量凱氏定氮儀、紫外—可見分光光度計(jì)、粗脂肪測(cè)定儀等常用儀器的使用方法，為后續(xù)的綜合設(shè)計(jì)性和自主創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)。

2.2.2 各層次對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K

各層次對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K是針對(duì)3 個(gè)層次學(xué)生分別設(shè)計(jì)的綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，該模塊由教師結(jié)合各層次學(xué)生的培養(yǎng)能力側(cè)重點(diǎn)分別給出對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)選題，將同一層次的3～4 名學(xué)生分為1 小組，通過(guò)查找資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分工協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)，最后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師進(jìn)行整體把關(guān)與指導(dǎo)。該實(shí)驗(yàn)?zāi)K不但可以讓學(xué)生鞏固必做實(shí)驗(yàn)?zāi)K所學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和操作技能，還可以提高學(xué)生查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神與組織管理能力，使不同層次學(xué)生的獨(dú)立思考能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力得到訓(xùn)練和提升，為畢業(yè)后從事相關(guān)工作奠定良好基礎(chǔ)。

第1 層：研究探索性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中融入新的科學(xué)研究課題和成果，讓該層學(xué)生了解更多本學(xué)科的前沿知識(shí)和科研動(dòng)態(tài)，開闊科研眼界，拓寬科研視野，激發(fā)科研興趣。把教師創(chuàng)新性強(qiáng)的科研項(xiàng)目提煉、分解成多個(gè)子項(xiàng)目，作為該層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。如黑小麥中多糖的分離、純化及結(jié)構(gòu)鑒定，綠茶中多酚類物質(zhì)的分離與檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。第2 層：與食品質(zhì)量與安全相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。結(jié)合當(dāng)前社會(huì)比較關(guān)注的食品質(zhì)量安全問(wèn)題，把食品中農(nóng)藥殘留、污染物限量和添加劑等檢測(cè)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)融入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中，培養(yǎng)該層次學(xué)生處理復(fù)雜樣品的能力以及規(guī)范使用大型精密儀器的能力，如采用原子吸收分光光度法檢測(cè)蔬菜中的鉛、鎘、砷等重金屬殘留，用氣相色譜法測(cè)定水果中敵敵畏、久效磷、甲胺磷等有機(jī)磷農(nóng)藥殘留等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。第3 層；應(yīng)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。結(jié)合食品企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，把教師與企業(yè)簽訂的橫向科研項(xiàng)目融入到該層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中，讓該層次的學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中遇到的技術(shù)難題，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中拓展思維、激發(fā)靈感、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。如果汁生產(chǎn)過(guò)程中褐變發(fā)生與控制實(shí)驗(yàn)、采用高效液相色譜法（HPLC）對(duì)山西老陳醋發(fā)酵過(guò)程中有機(jī)酸成分的測(cè)定等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

2.2.3 自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K

自主創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要是針對(duì)動(dòng)手能力強(qiáng)、有科研創(chuàng)新興趣的學(xué)生開設(shè)的延伸拓展性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)形式、內(nèi)容和方法都是開放的，學(xué)生結(jié)合自身興趣自行組隊(duì)，4～5 名同學(xué)為1 組，自主選題，自主設(shè)計(jì)實(shí)施方案，教師根據(jù)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、可行性分析討論后予以實(shí)施，學(xué)生最終撰寫并提交一篇科研小論文。如冬棗白蘭地香氣特征和風(fēng)味成分分析、當(dāng)歸中阿魏酸的提取與含量分析、糙小米發(fā)芽多酚積累規(guī)律及組成分析等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，該實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維和自主創(chuàng)新能力。

2.3 開展“線上線下”相結(jié)合的混合教學(xué)方式

在分層分模塊教學(xué)方案下，食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程采用“線上線下”相結(jié)合的混合教學(xué)方式，合理分配教師和學(xué)生的角色，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的主觀能動(dòng)性。

線上教學(xué)主要采用“雨課堂”形式，教師把實(shí)驗(yàn)原理、儀器操作等內(nèi)容制成視頻，與實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告、測(cè)試題等一并在線上推送，學(xué)生根據(jù)個(gè)人情況安排自己的學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)生通過(guò)測(cè)試題檢驗(yàn)自己的學(xué)習(xí)效果，可以有針對(duì)性地彌補(bǔ)不足；線下教學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，在實(shí)驗(yàn)操作前，教師對(duì)學(xué)生在線上學(xué)習(xí)反饋較多的問(wèn)題進(jìn)行講解，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行共同分析、討論和交流，在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中教師針對(duì)不同層次學(xué)生進(jìn)行有針對(duì)性地指導(dǎo)，解答實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，記錄學(xué)生的參與情況和對(duì)實(shí)驗(yàn)的貢獻(xiàn)情況。課后學(xué)生通過(guò)“雨課堂”上傳實(shí)驗(yàn)報(bào)告和老師布置的課后作業(yè)，教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告和課后作業(yè)完成情況進(jìn)行反饋評(píng)價(jià)、集中答疑和課后測(cè)試，同時(shí)，教師也可以發(fā)布各層次的拓展訓(xùn)練任務(wù)，學(xué)生根據(jù)個(gè)人學(xué)習(xí)需求、能力、興趣有針對(duì)性地選擇本層次的學(xué)習(xí)內(nèi)容，有余力或感興趣的學(xué)生也可以選擇學(xué)習(xí)其他層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和拓展訓(xùn)練任務(wù)。

2.4 建立分模塊、分層次的綜合考核評(píng)價(jià)方式

考核是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的重要手段，不同考核方式會(huì)產(chǎn)生不同教學(xué)效果。食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程采用分模塊、分層次的綜合考核評(píng)價(jià)方式，將每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為一個(gè)考核節(jié)點(diǎn)，不同實(shí)驗(yàn)?zāi)K的考核重點(diǎn)不同，不同層次學(xué)生的考核評(píng)價(jià)指標(biāo)也不相同。

對(duì)于必做實(shí)驗(yàn)?zāi)K，主要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行考核，學(xué)習(xí)過(guò)程的考核由學(xué)生在線上學(xué)習(xí)的簽到頻次、學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、答題情況和線下的實(shí)驗(yàn)考勤、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、課堂表現(xiàn)等組成，實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)定包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析的科學(xué)性、課后問(wèn)題回答的正確性等。線上考核由教師評(píng)定，線下考核采用教師評(píng)價(jià)、學(xué)生自評(píng)與小組內(nèi)互評(píng)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式。

對(duì)于各層次對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K和自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)K，重點(diǎn)對(duì)學(xué)生查閱文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告或科研小論文撰寫的規(guī)范性等內(nèi)容考核。由于各實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)類型不同，難度大小不一，完成的功能也各有差異，因此考核評(píng)價(jià)指標(biāo)要全面綜合考慮，首先需要對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的難度進(jìn)行區(qū)分，其次對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的完成質(zhì)量進(jìn)行考評(píng)，從而得到本組整體實(shí)驗(yàn)成績(jī)，最后根據(jù)每位組員參與度、貢獻(xiàn)率給出學(xué)生個(gè)人成績(jī)。

3 結(jié)論

分層混合式教學(xué)模式在食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中的實(shí)踐和探索取得了良好效果，促使學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)獲取知識(shí)，能滿足不同就業(yè)方向?qū)W生的學(xué)習(xí)需求，達(dá)到各層次學(xué)生分頭并進(jìn)的教學(xué)效果。教學(xué)改革一直在路上，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)加強(qiáng)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革，進(jìn)一步完善學(xué)生分層方案，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方式，努力為社會(huì)培養(yǎng)更多高水平的專業(yè)人才。