基于慕课视角的高校食品化学实验课程教学研究

李 锋，王永丽，李大鹏

(山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安 271018)



基于慕课视角的高校食品化学实验课程教学研究

李 锋，王永丽*，李大鹏

(山东农业大学食品科学与工程学院，山东泰安 271018)

摘要慕课是云计算和大数据在教育领域的具体应用和重要体现，它的出现对传统的高等教育产生了巨大挑战和深远影响。食品化学实验课程是加强学生内化理论知识，提高实验素养和培养创新能力的重要途径。笔者针对当前食品化学实验课程教学现状及存在问题，从教学内容优化、网上教学资源建设、课堂互动教学及课后反馈评价等方面，探讨了如何利用慕课这一新兴教学方式更好地改进食品化学实验课程教学的措施。

关键词慕课；食品化学；实验课程；教学

随着经济全球化及信息化技术的快速发展，“互联网+教育”正在对传统的教育教学模式产生深远的影响。慕课作为一种极具代表性的新兴教学方式，是云计算及大数据在教育教学领域的具体应用和深入渗透的重要体现[1]。在开放共享知识核心理念的指导下，它革新了传统实体课堂教学的方式和局限，迎合了当今互联网学习及终身学习、碎片化学习时代的浪潮，最大程度地实现了教育资源的最优化配置及最大化效益[2]。因此，自2013年慕课引入我国以来，国内掀起了慕课建设及研究的热潮，很多高校的视频公开精品课如雨后春笋般涌现[3-4]。借力于高速发展的信息技术，慕课的建设一方面改变和丰富了高校传统课堂教学模式，突破了学习者时间空间等外部因素的限制；另一方面也可为社会人员自主学习感兴趣的知识提供了优秀的教育教学资源，能更好地发挥高校服务社会的职能。

食品化学实验课是食品化学课程的重要组成部分，是加强学生内化理论知识，培养创新能力，提高实践操作能力以及发现问题和解决问题能力的重要途径。据统计，截至2015年，全国开设食品科学与工程专业的普通高校有248所，且大多都开设了食品化学实验课程，食品化学实验课程受到了普遍的重视[5]。然而，目前关于如何利用慕课这一新兴教学方式更好地改进食品化学实验课程教学的研究相对较少。在慕课发展的新形势下，食品化学实验课程的改革是值得每一个高校食品专业教学人员探索的课题。笔者以山东农业大学为例，基于慕课视角，探讨了当前高校在食品化学实验课程教学过程中存在的问题及教学改革方法，以期更好地利用慕课提高高校食品化学实验教学和人才培养的质量。

1食品化学实验课程教学现状及存在问题

大部分开设食品科学专业的高校均设置了食品化学实验课程，但是受经费、场地、师资及教学方式、实验内容等多方面的限制，虽然近年来很多高校强化了食品化学实验课程的教学地位，如独立设课，增加实验学时，改革实验内容等[6]，但是总体来看，食品化学实验课程的教学效果还不理想，与社会需要的“基础理论扎实、应用技能强、创新创业能力高”的高素质食品专业人才标准还有差距。以山东农业大学食品化学实验课程的教学为例，该课程共设置36学时，课时相对较少。实验内容主要包括食品中主要组成成分(六大营养素)基本理化性质的测定、酸度的测定以及气相色谱法测定牛乳中苯甲酸含量等8个实验，实验内容多以验证性实验为主，缺乏探索性、综合设计性实验内容。在帮助学生巩固理论知识，提高基本实践操作能力外，缺乏对学生独立思考、独立操作和创新能力的培养。另外，从教学模式上来看，大多遵循“实验员准备试剂及仪器—教师讲授原理及示范—学生操作完成实验—撰写实验报告”的传统模式。这种模式形式单一，受时间限制，往往造成学生学习主动性和积极性下降，不利于其实验思维能力的开发。而且，从实验报告内容来看，还存在个别抄袭、数据分析雷同等问题。这也导致通过实验报告难以准确、科学地对学生成绩进行考核，助长了学生的惰性，极大地影响了食品化学实验课程的教学效果。

2慕课视角下食品化学实验课程的教学平台设计

上述食品化学实验课程的教学现状要求实验教学的改革要有新方法和新思路，而慕课的兴起为食品化学实验教学改革提供了新的发展机遇，它开放、共享和在线学习的特点彻底改变了实验课程的传统教学模型。而且，它与教育部提出的“重视高质量的教学资源和网络信息资源的使用，运用现代信息技术提高教学质量，推动教学资源的共建共享”的要求不谋而合[7]。与传统的实验教学流程不同，慕课主要是通过“学生课前网络在线学习及讨论—课堂实验操作及师生互动—课后反馈及完成作业”的流程帮助学生实现知识内化。结合食品化学实验课程的教学过程和教学特点，笔者认为在食品化学实验课程教学改革过程中应注意以下问题。

2.1精选实验教学内容，优化课程体系教师应在课前根据食品化学实验课程教学大纲的要求，同时考虑分层次培养和个性化教学的要求，精选实验教学内容。将食品化学实验项目分为理论验证性、探索性及综合设计性3个层次，可按5∶3∶2的比例设置实验项目，如理论验证性实验设置食品中水分活度的测定、还原糖及脂肪含量的测定、总酸度及有效酸度的测定等，旨在进一步加深学生对理论教学内容的认识，训练基本的实验技能和科学严谨的实验态度。探索性实验包括不同淀粉的α-淀粉酶水解适性分析、油炸对油脂品质的影响等，主要训练学生在单一指标测定的基础上，从更深层面掌握指标与食品加工过程的动态联系。综合设计实验为第3层次，旨在提高学生理论知识整合、团队协作及主动创新探索的能力。

2.2结合仿真实验技术，构建网上教学资源在慕课背景下研究实验课程教学的改革，仿真实验技术的应用必不可少。它通过计算机仿真软件创建虚拟化、可视化的实验环境，将抽象的理论知识或者不具备条件的实验项目，通过动画等形式展现给学生，并且通过人机在线互动，让学生完成实验准备、仪器组装、实验操作、实验数据处理及分析的全过程[8]。因此，在食品化学实验课程建设中，应充分利用化学仿真实验室教学。如气相色谱法测定大米中的农残含量实验，由于气相色谱仪对操作者要求较高、设备构造复杂，且在分析过程中，学生无法感性地观察到样品的分离原理和过程。借助于仿真实验技术，可有效提高学生的主观能动性，强化知识的内化效果；同时也有利于克服时间、空间、实验仪器、操作安全性等限制，丰富学生实验课程内容和学习的灵活性。

在线课程视频资源是慕课的主要载体，是将教师从传统教学中的自导自演角色向引导学生自主学习的导演角色转变的最重要的媒介[9]。因此，在精选实验内容的基础上，教师应充分搜集相关资料、图片或者录像等教学资源。由于慕课视频每小节为10 min左右，打破了传统课堂40～45 min的授课节奏，因而对于教师的课程设计和组织能力提出了更高的要求。虽然每个实验项目是完整和系统的，但是在制作教学视频时，应根据知识块之间的逻辑关系，采用动态、片段、分立的方式，录制短而精的教学视频。如凯氏定氮法测定食品中蛋白质含量，可依据“消化-蒸馏-吸收-滴定”的实验过程分为4小节录制。借助于仿真实验技术，模拟演示每个实验阶段的操作步骤及难点。另外，在每小节之间可以适当插入分组互动讨论、在线测验、趣味性测试游戏等栏目，要求学生在规定时间内完成线上评测，以增强教学效果。同时，也有助于教师掌握个体间的知识水平差异，对学生形成科学的诊断性评价，从而更好地制订因材施教的教学计划。

2.3课堂师生角色转化，实现翻转课堂教学教学方式改革的核心是将传统教学中的“教师主导”变为“以学生为中心”[10]。课堂教学是学生亲自动手完成实验操作，将感性知识内化、升华的过程。在完成课前网上自主学习后，学生基本了解了实验目的、原理、试剂及仪器、操作步骤等。这些准备工作大大节省了教师课上讲授时间，为课堂上师生角色转化，实现翻转课堂教学准备了条件。教师应转换传统的主导角色，在学生动手操作的过程中，可以选择性地讲解实验重点、难点及注意事项，更多地充当“旁观者”和“引导者”。根据实验进度，不断与学生互动，提出问题。如在“斐林试剂法测定食品中还原糖试验”中拟定以下问题：为什么斐林试剂甲液和乙液分开贮存，可溶性糖类澄清的目的是什么，样品预测的目的是什么，为什么滴定需要沸腾条件下进行。通过让学生回答问题等互动形式，在帮助其掌握基本操作技能的同时，在更高层次上培养学生独立实验、科学思考及创新能力。

2.4课后检验评论，巩固学习效果在传统教学模式中，学生实验报告和考勤往往成为评价学生成绩的主要依据，忽略了对学生基本实验技能和创新能力的考察，难以客观、公正地对学生进行形成性评价。在慕课模式下，实验结束后，还要求学生课后积极在网上互动，教师除了可以依据实验报告和课后作业完成情况对学生进行评价外，还可结合线上小组讨论、同伴互评等方式，指导学生建立学习小组，形成课程的综述性报告。结合学生上课前预习效果及在线测评、实验过程的操作技能及实验课后学生的检测评价的表现，共同完成对实验考核的过程性评价。同时，也可依据学生反馈结果，及时对课程进行调整和安排。

3结语

近年来，我国食品工业的快速发展为食品科学与工程学科的发展提供了广阔空间，如何在我国经济转型、教育跨跃式发展的形势下，更好地培养适应时代需求的高素质食品科学专业人才是每一个高校食品专业教育者需要研究的课题。慕课是基于网络交互，实现知识更新创造的教学模式。借助网络的无限延展，它具备了很多传统课堂教学没有的开放性、共享性等特点。我国慕课的建设还处于起步和发展阶段，还有很多问题需要研究，例如，慕课教学模式也为学校网络软硬件建设及信息化、教师的教学技能等提出了更高的要求等。只有将慕课的优势与高校食品化学实验课程的教学特点有机融合起来，才能真正使其成为提升学生素质，推进食品学科的整体建设的重要环节，为高等学校培养高素质的应用创新人才提供帮助。

参考文献

[1] 肖冬梅，吴秀文，刘芳.教育资源配置视角下的慕课现象解构[J].图书馆，2015(5)：17-21.

[2] 刘和海，张舒予，朱丽兰.论“慕课”本质、内涵与价值[J].现代教育技术，2014(12)：5-11.

[3] 李志民.“慕课”的兴起应引起中国大学的觉醒[J].中国高等教育，2014(7)：30-33.

[4] 翟振元.以MOOCs发展为契机促进信息技术与高等教育深度融合[J].中国高教研究，2014(6)：1-4.

[5] 孙洁.食品科学与工程专业：大学之大，大在担当[J].中国农村科技，2016(1)：33-35.

[6] 李巨秀，白雪莲，刘邻渭，等.基于创新能力培养的食品化学实验教学模式改革与实践[J].中国农业教育，2016(1)：79-82.

[7] 孟阳君.“慕课”在土木工程专业实验教学中的探索[J].科教文汇，2016(3)：55-57.

[8] 陈田.计算机仿真实验在化学实验教学中的应用[J].实验室科学，2009(6)：43-44.

[9] 屈慧鸽，孙虎山，宋建强，等.“慕课”时代下葡萄酒工艺学教学改革与设计[J].酿酒科技，2015，6：109-112.

[10] 张扬.基于慕课的实验教学设计模型[J].中国现代教育装备，2015(13)：32-35.

作者简介李锋(1983- )，男，山东济南人，讲师，博士，从事食品营养化学研究。*通讯作者，讲师，博士，从事食品科学研究。

收稿日期2016-04-04

中图分类号S-01

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)13-306-02

Study on the Teaching of Food Chemistry Experiment from the Perspective of MOOC

LI Feng, WANG Yong-li*, LI Da-peng

(College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Taian, Shandong 271018)

AbstractMOOC phenomena is a concrete application and embodiment of cloud computing and mass data in the education field. It has brought great challenges and profound influences on traditional higher education. Food chemistry experiment is a vital pathway for the undergraduates to internalize their theoretical knowledge, improve experimental competence and train innovative ability. Aiming at the current situations and problems in teaching of food chemistry experiment, some reforming measures are put forward with the aim of improving the teaching quality of food chemistry experiment, including optimizing the content of courses, constructing online teaching materials, classroom interactive teaching and feedback evaluation after class.

Key wordsMOOC; Food chemistry; Experiment course; Teaching