線上線下混合式教學(xué)在“食品分析”課程中的探索

盛慶林，郭世歡，白武雙，張宇翔，曹 煒，岳田利

（西北大學(xué)食品科學(xué)院工程學(xué)院，陜西西安 710069）

0 引言

近年來，隨著國家“食品安全戰(zhàn)略”和“健康中國2030”的相繼制定與實施，營養(yǎng)、健康、安全成為食品產(chǎn)品開發(fā)的新風(fēng)向；而隨著“工業(yè)4.0”“新工科”“工程教育”理念的深度融合發(fā)展，智能化、自動化、信息化成為食品制造的新模式，對高等院校食品相關(guān)專業(yè)的本科教學(xué)、工程實踐和人才培養(yǎng)的要求也由以往的“工具型”向創(chuàng)新型、實用型轉(zhuǎn)變[1]?！笆称贩治觥弊鳛槭称穼I(yè)中承上啟下的課程，如何在國家“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)理念及“課程思政”建設(shè)背景下，對標(biāo)工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，培養(yǎng)滿足國家和社會需求的創(chuàng)新型、應(yīng)用型食品分析人才，成為課程教學(xué)所面臨的一大挑戰(zhàn)。

“食品分析”課程是將儀器分析與食品學(xué)科有機結(jié)合的實踐性較強的一門交叉學(xué)科，具有內(nèi)容廣、更新快、理解難的特點。線上線下混合式教學(xué)，既可以充分利用網(wǎng)絡(luò)在線教學(xué)優(yōu)勢，讓在線課堂成為知識傳授的重要渠道，又可以強化教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生面對面線下課堂互動，進(jìn)行知識探究、思辯與實踐的全新教學(xué)模式，使傳統(tǒng)以教師為中心、知識灌輸為主的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心、以能力提升為核心的個性化教學(xué)模式[2-3]。主要針對線上線下混合式教學(xué)在“食品分析”課程中的實踐，從教學(xué)內(nèi)容的重組、教學(xué)過程的設(shè)計、教學(xué)團(tuán)隊的創(chuàng)建、實驗實踐的設(shè)計、課程考核的角度等方面的實踐探索進(jìn)行了總結(jié)和探討，以期對同類院校相近課程的建設(shè)提供借鑒。

1 思政引領(lǐng)重組教學(xué)內(nèi)容

課程內(nèi)容設(shè)置作為課程教學(xué)的重中之重，需要按照“線上-線下”混合式教學(xué)模式進(jìn)行重新分配和組織，同時兼顧“課程思政”育人功能，挖掘?qū)I(yè)課程的思政因素，實現(xiàn)專業(yè)課程教學(xué)的知識性與思政價值功能性的有機統(tǒng)一[4-5]。

首先，根據(jù)食品分析的對象，即各類成分，將課程內(nèi)容梳理為多個模塊。在此部分可通過食品安全事件加強學(xué)生職業(yè)道德教育，提升社會責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)使命；通過營養(yǎng)成分分析引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注全民身體健康和國家戰(zhàn)略，展開思政育人。例如，通過“三聚氰胺事件”暴露的食品安全問題和從業(yè)人員職業(yè)道德問題，及2010 年國家出臺的將三聚氰胺作為乳制品出廠檢驗項目（2010 年） 中的食品分析人才貢獻(xiàn)的力量，來警示和激勵學(xué)生。其次，根據(jù)各類大型儀器的特點，將食品分析中使用的各類先進(jìn)儀器方法進(jìn)行分類。例如，氣相色譜和液相色譜可用于風(fēng)味物質(zhì)、色素、添加劑、農(nóng)獸藥殘留等方面的分析；原子吸收光譜可用于各類礦物元素和有害元素的分析；質(zhì)譜及質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)也在近幾年成為食品中農(nóng)藥殘留溯源、結(jié)構(gòu)分析和檢測的重要手段。通過實踐發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)過程中及時補充新方法、新技術(shù)，對于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、拓寬學(xué)生知識面和科研視野均具有顯著效果。通過介紹儀器發(fā)展歷史和趨勢，向?qū)W生展現(xiàn)我國在技術(shù)方面取得的成績，同時激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新研發(fā)意識；通過各類分析方法優(yōu)缺點和適用范圍的比較，培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和科研素養(yǎng)。此外，在課程教學(xué)過程中，以我國食品領(lǐng)域代表性科學(xué)家的優(yōu)良品德作為價值引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生堅定專業(yè)信念、強化愛國主義，弘揚開拓進(jìn)取、精益求精和無私奉獻(xiàn)的精神。

2 精心設(shè)計暢通教學(xué)過程

目前，線上線下混合式教學(xué)模式越來越成為當(dāng)下保障大學(xué)教學(xué)的重要手段，也對高校教育教學(xué)變革及提高教學(xué)質(zhì)量產(chǎn)生重要影響[6]。教學(xué)環(huán)節(jié)作為課程實施的重要部分，需要在備課時進(jìn)行精心設(shè)計。

在教學(xué)過程中，設(shè)置預(yù)習(xí)、自學(xué)、精講、互動、輔導(dǎo)等教學(xué)環(huán)節(jié)。①預(yù)習(xí)：即學(xué)生預(yù)先回顧課程所需要的先修知識，做好課程的準(zhǔn)備。②自學(xué)：學(xué)生依托已建成的MOOC 資源或其他學(xué)習(xí)資料，開展自主學(xué)習(xí)和測試。③精講：講授學(xué)生通過自學(xué)難以獲取和理解的知識，主要涉及課程的重點、難點、應(yīng)用、發(fā)展等內(nèi)容。同時，教師在講課過程中，還可將參與企業(yè)項目和學(xué)術(shù)會議等過程中有關(guān)食品分析的感想和體會與學(xué)生進(jìn)行交流，讓學(xué)生能夠充分了解行業(yè)最新動態(tài)和發(fā)展趨勢。④互動：針對課程內(nèi)容，采取提問式、討論式、測驗式、問卷式等教學(xué)手段與學(xué)生互動，既可以幫助學(xué)生吸收和理解理論知識，找到理論知識向?qū)嵺`能力轉(zhuǎn)化的切入點，真正起到培養(yǎng)學(xué)生思維能力的目的，又可針對學(xué)生的反饋情況及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式。⑤輔導(dǎo)：建立師生便捷有效的溝通渠道，如QQ 群、微信群等，針對學(xué)生課程中遇到的問題進(jìn)行隨時隨地解答。以上環(huán)節(jié)的線上部分可借助“慕課堂”備課區(qū)的添加課件、練習(xí)、討論、問卷、公告、統(tǒng)計等工具實現(xiàn)。在實例教學(xué)中引入當(dāng)前突出事例，例如塑化劑事件，雖源于白酒，但實際上又廣泛存在于所有與塑料制品相關(guān)的食品行業(yè)，其對人體的潛在危害非常大，尤其是塑料類食品包裝，高溫下塑化劑會很容易被釋放出來并隨食物進(jìn)入到人體。從這一事件關(guān)聯(lián)到近年來外賣行業(yè)的快速發(fā)展，塑料餐具的大量使用無疑增加了塑化劑的安全風(fēng)險。

3 虛擬仿真線上實驗探索

虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用極大地促進(jìn)了實驗課教學(xué)改革和創(chuàng)新，尤其是對于學(xué)生理論知識與實踐技能運用的綜合能力培養(yǎng)[7-8]。通過設(shè)置食品分析實驗的場景，學(xué)生能夠在實驗場景中開展樣品預(yù)處理、儀器操作與使用、數(shù)據(jù)分析、檢測報告等方面的工作，訓(xùn)練學(xué)生對“食品分析”理論課程中的基本原理與實驗內(nèi)容的實際應(yīng)用有機結(jié)合。例如，食品分析應(yīng)用中的ICP-MS 儀器，課堂講解時學(xué)生對基本原理的理解較弱，通過設(shè)置虛擬仿真平臺的展示，學(xué)生對ICP-MS 儀器的每一個部分的構(gòu)造和作用有了更為清晰的認(rèn)識，對學(xué)生掌握并靈活運用該儀器解決食品分析中的實際問題具有很大的幫助。這種模塊化構(gòu)成打破了空間限制，使得學(xué)生仿佛穿越到儀器內(nèi)部，深入了解儀器構(gòu)造和實驗原理。同時通過反復(fù)演練儀器操作步驟及注意事項，還能降低在現(xiàn)實實驗時的膽怯心理。

另外，由于學(xué)生通常是被動式的開展實驗，缺少獨立思考且依賴性強。因此，改革傳統(tǒng)的食品分析實驗教學(xué)模式，可以采用讓學(xué)生自主設(shè)計實驗的教學(xué)模式，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，尤其是有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，而且也鍛煉了學(xué)生從事科研實驗的基本能力[9]。在自主性設(shè)計實驗方面，根據(jù)現(xiàn)有的實驗室條件設(shè)置1～2 個綜合實驗項目。例如，香菇中過氧化物酶活性測定及酶學(xué)性質(zhì)探索、蜂蜜中多酚類物質(zhì)的成分鑒定等。首先，給學(xué)生分組并設(shè)置好大致范圍，讓學(xué)生完成包括自主選擇實驗內(nèi)容、查閱相關(guān)資料、設(shè)計實驗方案等；然后，教師對學(xué)生的設(shè)計方案進(jìn)行輔導(dǎo)、建議和修改完善并確定實驗方案；最后，開始分組實驗。這種讓學(xué)生自主設(shè)計實驗的教學(xué)模式，不僅能夠極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，而且也鍛煉了學(xué)生獨立設(shè)計實驗方案、實施并從事科研實驗的基本能力，使學(xué)生學(xué)習(xí)變被動為主動，成為實驗教學(xué)的主體。近年來，在實驗教學(xué)的內(nèi)容方面，進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)整和優(yōu)化，通過增加食品分析實驗數(shù)量，融合食品行業(yè)中的大型儀器應(yīng)用情況，讓學(xué)生有機會接觸到先進(jìn)的大型儀器設(shè)備，取得了良好的教學(xué)效果。

4 綜合評估完善評價機制

線上線下混合式教學(xué)模式將傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的有機結(jié)合，使得課程教學(xué)既保留了傳統(tǒng)教學(xué)中教師的主導(dǎo)作用，又充分激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性[10]，因此課程的最終成績就應(yīng)該圍繞多模塊綜合考核來對學(xué)生進(jìn)行考核評價。在多模塊綜合考核方面，“食品分析”課程的最終成績由線上和線下部分共同構(gòu)成?！笆称贩治觥闭n程的考核方式由5 個部分構(gòu)成，其中平時考核占10%，線上考核成績占10%，實驗考核占20%，期中考核占10%、期末考核占50%。在線考核成績的具體內(nèi)容為：視頻學(xué)習(xí)完成度占10%，平時練習(xí)占20%，討論占10%，單元測試占20%，線上考試占40%。學(xué)生可以通過線上課程自由掌控學(xué)習(xí)時間，對一些較難理解的知識點、不易熟練掌握的技能點，能夠通過線上課程反復(fù)學(xué)習(xí)，不斷提升理論和技能成績。

另外，試題形式也需緊密與食品分析實際工作相結(jié)合，同時檢驗思政育人成效，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。其中，對于平時上課積極思考、發(fā)言，作業(yè)完成質(zhì)量高、及時更正作業(yè)錯誤的學(xué)生，設(shè)置平時成績加分項（總加分不超過5 分），有利于提高學(xué)生對平時課程學(xué)習(xí)的重視程度，從而避免突擊學(xué)習(xí)狀況的出現(xiàn)。例如，在方案設(shè)計題中，要求學(xué)生設(shè)計并簡述采用電位法進(jìn)行肉質(zhì)鑒定的一般操作步驟和實驗分析過程，這就要求學(xué)生提前了解和學(xué)習(xí)通過pH 值測定能夠用于評定肉的新鮮度和動物宰殺前健康狀況的背景知識。

在課程目標(biāo)達(dá)成度分析方面，教師不僅應(yīng)該提前測算試題的目標(biāo)達(dá)成度，在考試結(jié)束后還應(yīng)該對每一位學(xué)生成績、試卷中每一道題及其對應(yīng)的具體課程目標(biāo)達(dá)成度等進(jìn)行計算，并分析目標(biāo)達(dá)成情況及存在的問題分析。教師就可以非常清晰地了解和掌握每一位學(xué)生的課程學(xué)習(xí)情況、知識點掌握情況、以及試題內(nèi)容的難易程度等。對于試題中反應(yīng)出的突出問題，可在下一年度對教學(xué)過程中的教學(xué)方法和內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。對于達(dá)成度較低（70%） 的學(xué)生，需要分析其可能原因，并及時與學(xué)生溝通交流；對于達(dá)成度低于60%的學(xué)生，應(yīng)作為重點關(guān)注對象，反饋給學(xué)校和學(xué)生家長，以保證學(xué)生后續(xù)的正常學(xué)習(xí)。

5 結(jié)語

隨著國家食品經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展，國家對食品營養(yǎng)、安全、健康戰(zhàn)略的提出，尤其是工程教育認(rèn)證體系在高等學(xué)校人才培養(yǎng)中的全面推廣和培養(yǎng)具有科研和實踐能力強的創(chuàng)新性人才的要求，“食品分析”課程也需要不斷進(jìn)行教育教學(xué)改革，通過重組教學(xué)內(nèi)容、暢通教學(xué)過程、組建教學(xué)團(tuán)隊、探索線上實驗、完善評價機制等，將“食品分析”課程的線上、線下教學(xué)有機地結(jié)合，緊密聯(lián)系社會實際和行業(yè)形勢培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才，為國家和地方社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與建設(shè)作出更大貢獻(xiàn)。