“食品理化分析原理与技术”五位一体教学体系的建设

袁 媛，马 爽，王 军，刘新鑫，郑 健，孙春燕，时晓磊

（吉林大学食品科学与工程学院，吉林长春 130062）

“食品理化分析原理与技术”是一门要求操作严谨、理论基础扎实、科学性很强的课程，更是食品安全的基础保障，尤其是在企业生产过程中必不可少的重要手段，其应用覆盖整个食品产业链，贯穿于原辅料、产品的各加工步骤及产品研发的全过程[1]。“食品理化分析原理与技术”是食品相关专业人才培养体系中的重要课程，是以分析化学、营养与食品卫生学、食品化学为基础，采用现代分离、分析技术，是研究食品营养成分和与食品安全有关成分的理化检验原理和方法的一门学科[2]。

1 当前“食品理化分析原理与技术”教学过程中存在的问题

1.1 教学内容与社会实际不相符

学生所学的知识最终都会应用在社会实践中，作为学生掌握专业知识和技能方法的基本工具——教材，其内容应符合当前社会实践的专业需求，并随着科学技术的发展不断更新。例如，倘若教材中检测方法部分的介绍只停留在传统检测方法上，就算学生对传统检测方法掌握的再熟练，也无法应用在社会实践中，更无法应对新的检测方法[3]。

1.2 理论与实践教学问题突出

高校一般同时开设“食品理化分析原理与技术”理论课程和实验课程，常常出现教学内容无法衔接，教学进度存在差距的问题。有些学校“食品理化检验技术”理论课程设置重点不突出，教学内容与其他课程重复较多，实验课程存在以下问题：①存在重复性实验，影响教学效率；②验证性实验占比高，学生只参与实验的验证结果，学生的学习积极性不高；③综合性实验设置较少，影响对学生综合能力的培养等。

1.3 教学模式单一，与时代脱轨

传统单一的课堂讲授式教学既很难吸引学习情绪不高的学生，又难以满足积极主动学生的学习需求，而且“食品理化分析原理与技术”具有多课程交叉性。不管是初高中的大范围课程教学还是有针对性的高校专业课程教学，大多数都采用“满堂灌”和“一言堂”的讲授模式[4]。虽然也通过多媒体制作课件，其内容多是知识点的简单罗列，而实验教学环节基本采用“保姆式”教学，即教师在实验操作前做好大部分准备工作，包括试剂配制、仪器调试、样品处理等。在学生自己进行实验操作前，授课教师应将实验细节和要领告诉学生，涉及仪器操作时应进行示范。学生结合理论知识、熟记实验要领、提出疑问等，课堂上能满足基本的实验操作[5]。

但是，学生对理论教学课堂和实验教学课堂无法融会贯通，理论基础不扎实，实验操作似懂非懂，部分学生存在得过且过的侥幸心理，甚至有滥竽充数的现象。在事后的独立操作中无从下手，对试剂的配制不正确，对仪器的操作不规范[5]。

随着信息技术和共享社会的迅速发展，大数据直接影响着社会的发展方向和人们的生活方式。在高等教育领域，先进的教学形式和新颖的教学内容不断涌现，慕课、微课方兴未艾，并在“互联网+”的带动下，不断影响着日常教学工作[6]。然而，许多高校的“食品理化分析原理与技术”存在着教学方法陈旧，教学内容零碎、不系统，不能满足大数据时代要求等问题。

2 如何对“食品理化分析原理与技术”教学进行改革

2.1 创新教学内容

理论教学和实践教学是“食品理化分析原理与技术”课程的主要教学内容。在理论教学方面，授课教师应结合该课程与其他学科的交叉之处，及时补充关于生物、化学及食品营养学等相关学科的内容。同时，教师应转变传统的教学思路，根据当前的教学体系和结构要求，删除过时、重复性内容，并补充最新学科知识，并结合自身在过去的教学过程中积累的教学经验，加上当前的研究热点和难点来丰富教学内容。这种方式可以解决学生从被动接受转变愿意主动学习的问题，更可以增加学生对课程的学习兴趣。在实践教学中，应将教学重点从让学生照搬照做转移到提升学生的综合能力上来，锻炼学生理解理论知识后的动手能力，激发学生课堂拓展的创造性思维，使实验操作课程和理论教学课程紧密联系在一起，并对实验研究出的结果进行展示。这样，可以培养学生的理解能力、分析能力和解决问题等综合能力，培养适用社会的综合性人才[3]。

2.2 对传统教学方法进行改革

中国多年的传统教育都以教师主动传授，学生被动接受的方式进行，而“满堂灌”的教学现象导致学生不主动思考、思维不发散的问题出现。当下的发展形势对“食品理化分析原理与技术”教学提出了更高的要求，要求改变传统老套的教学理念，树立以学生为主、教师为辅的教学观念，让学生在教学过程中从被动角色转变为主动角色，以主动摸索研究的方式达到对知识的深刻掌握。所以，在教学过程中应以引导式教学、多媒体式教学、角色互换式教学、小组讨论式教学等多种教学方法相结合的方式，来提高学生的学习能力和教学质量。

随着智能终端的快速发展，通过采用现代化的网络信息技术，依托网络教育资源共享学习平台和移动端，建立丰富的网络课程资源，发挥教师的主导作用，实现课堂教学与学生课外学习的有效互动，拓展学生学习空间。目前，大学生中已普及智能手机、平板电脑等，随着移动技术的发展，移动学习的新模式成为教育教学研究的热点，大数据的智能云技术给学生提供了丰富的教学资源，多方面调动学生的情绪、注意力和兴趣[7]，极大地增强了实验教学效果。

3 “五位一体”教学体系建设内容

“五位一体”教学体系的核心是以教师为主导，结合时代产物，引导学生自主学习。它包括课堂教授—学生自主学习—实验教学视频演示—学生实验操作—微信辅助教学等5个部分。结合吉林大学食品质量与安全专业培养方案和课程设置，从现行的理论课和实验课教学内容建立“食品理化分析原理与技术”五位一体教学体系。

3.1 以教师为主导，课堂理论教学，促进自主学习

五位一体教学体系中，以课堂讲授方式的转变作为改革的起点，以激发学生的学习兴趣和提高学生的自主学习能力为目的展开的一系列教学活动[8]。例如，对学生感兴趣的章节可以适当增加篇幅或课时，在知识点的基础上进行延伸；在学习有毒有害物质的检测方法时，可以引入最新的食品安全相关事件，让学生在把握相关知识的同时结合现实案例，做到理论学习与实践操作相结合，提高学生的学习兴趣。同时，应增加综合实验的设计与讨论，高新技术的应用，培养学生分析问题，利用最新检验技术解决问题的能力。课堂的教学方式必须摒弃“教师讲学生听”的模式，应调整为“设疑—讨论—讲解”的方式，并采用多种手段（启发、探索、讨论等）激发学生的学习兴趣和积极性，使学生变“被动”为“主动”。

3.2 利用互联网资源创建第二学堂，引导学生自主学习

创建第二课堂，学校课堂不仅仅是教学活动的唯一平台，课前课后更是教学活动的重要环节，为提高学生学习兴趣和自主学习能力应将课堂延伸至课外。学生在课后的交流平台上，可以提出学习中遇到的问题，分享自己的学习经验，让学生的“学”与“做”形成良性循环[8]，以“学”指导“做”，以“做”促进“学”。充分利用互联网资源，布置课堂案例分析，让学生通过互联网收集食品安全事件，学会分析和总结，并基于食品理化检验技术所学内容适当检测方法，让学生在整个过程中加深对“食品理化分析原理与技术”课程重要性的认识，提高学习兴趣。

3.3 实验教学视频演示，理实结合

根据课程教学目标和实验目标，有针对性地开展实验活动，通过案例库的建立增加食品理化检验技术课程知识点在实际应用中的介绍，如奶粉的“三聚氰胺”事件等。实验课的教学以学生主动实验进行为主，运用动画等现代媒体技术制作实验视频，充分发挥学生的主观能动性，组织学生观看视频或者Flash动画，在学生对检验有了整体认识之后，再进行操作，避免学生在后续实验操作过程中出现问题。在学生自己进行实验操作前，可利用网络资源重复学习实验全过程，这样有利于加强学生对实验的认识并加深理解，为接下来的学生实验操作做准备[1]。

3.4 学生自主实验，规范实验操作，加深理解

看完实验视频演示，教师针对实验操作的重点难点进行详细讲解后，学生自主进行实验。影响实验操作结果的因素很多，所以实验具有反复操作、求证的特征。在实验过程中易发现完全生硬照搬课本的实验步骤并无理论指导，在面对实验过程中的关键步骤和细节会无从下手，难以获得理想的实验结果。理论指导对实验操作有着非常重要的作用，这一作用可以巩固和提高课堂教学的成效[8]。

而对于在设计实验及实验操作的过程中，可以利用学生分组发挥团队优势，这样不仅培养学生的团队合作能力，更可以拓展学生独立思考的能力，激发学生的学习兴趣与创造力。这样，实验操作所需的理论指导可以作用于课堂教学中，加强理论与实践的相互作用[8]；另一方面，学生通过自主进行实验操作，规范实验操作，提高科研能力。

3.5 课上课下，微信辅助教学

3.5.1 微信在“食品理化分析原理与技术”理论课程中的应用

任课教师在课程开始前，建立“食品理化分析原理与技术”微信公众平台和班级微信群，所在班级学生加入班级微信群。具体应用如下：①课前建立“食品理化分析原理与技术”资源库，准备教学内容。授课内容选取“食品理化分析原理与技术”部分章节，按照“食品理化检验基础理论”“食品理化检验基本实验技能”及“食品理化检验高新技术”等3个递进式结构体系准备理论课程知识。在上课前若干天内，将知识板块的教学资料（教学课件、知识点归纳、作业等内容）通过微信公众平台的群发功能进行发布[9]，让学生进行充分预习。学生可通过多种途径达到教师的内容要求，如教材、图书馆、网络等，而教师以反馈到的学生预习情况为基础，对教学计划及任务单及时进行整理和总结，了解学生在自学过程中已经掌握的知识、比较感兴趣的知识、学习过程中遇到的问题等。同时，在热点新闻中关于食品安全的事件，教师可以进行筛选相关内容后上传至微信公众平台，这样学生可以了解专业、课程在社会中的发展，提高学习探索的兴趣和对公众平台的关注度。②教师在充分了解学生预习情况后，在课堂上对学生掌握及未掌握的知识进行有针对性的讲解。增加学生与教师交流沟通的时间，使传统的单向讲授式教学转变为双向的师生互动式交流，提高学生主动学习的积极性并改善了传统的学习氛围。③课后的交流和测试。由于课堂教学时间有限，在课堂上的交流讨论时间较少，课后的巩固及复习过程中可能会遇到困惑和无法解决的问题，可以通过微信群或微信公众平台的讨论区在线与教师及其他学生进行讨论，也可以通过微信与教师进行一对一的交流，达到课上课下、线上线下的传道、授业、解惑。微信平台的测试及投票功能在教学中起到辅助作用，以此检查学生对知识点掌握情况。例如，教师将教学当日的知识点分区分级地让学生投票，将投票结果作为调整教学方法及策略的基础，以争取最好的教学效果。每个知识模块的教学环节结束后，教师可通过微信公众平台的在线测试功能，以某段时间为固定测试时间，测试结果作为学生学期考核的一部分。这样，可以更加了解学生对知识的掌握情况，提出更有效解决学生学习问题的建议。

3.5.2 微信在“食品理化分析原理与技术”实验课程中的应用

实验准备阶段，以微信的文件传输功能为渠道，教师和课代表提前整理实验需要的学习资料并上传至班级微信群和“食品理化分析原理与技术”微信公众平台进行共享，以供实验学生下载。在实验开始前1 d，将该实验所需使用的仪器、操作注意事项、实验流程图等信息，先整理成文字发送至学生的智能终端上，也可将信息以语音形式发送[10]，为“食品理化分析原理与技术”的课程后续开展做好准备工作。

在实验操作阶段，将实验操作划分为若干板块，通过微信群或微信对讲功能针对不同的步骤板块实时回答学生提出的问题。事后课代表将学生所提问题及教师的解答内容整理成文件储存在微信平台上，避免实验操作中因缺乏理论指导引起的错误出现，确保实验的顺利进行。同时，实验教师可以在学生操作实验的空余时间，确保不影响实验安全的前提下选取操作表现较好的学生进行智能手机的拍照或录像记录实验过程。在课后，将实验相关的图片、视频和实验操作中容易出现的错误通过微信分享给进行实验的学生，学生在实验后进行的讨论中，更加深了“食品理化分析原理与技术”实验的认识。

在实验结果分析阶段，通过当前如手机、相机等带有存储功能的智能设备将自己组的具体实验操作记录下来上传至微信的文件位置，将不同实验组的操作上传至微信群与其他教师和学生分享，再上传大家的实验数据和实验结果，通过对比分析学生可以互相发现实验操作中的问题，实验教师也可以全面掌握学生实验的数据。

在实验答疑阶段，通过微信进行交流，学生可以以实验组为单位向教师提出疑惑，也可以单独提问的方式向教师学习，而教师可以在空余时间对学生的答疑进行解答，未提问或有相同问题的学生可以通过微信信息共享功能进行查看学习。同时，在微信中交流的记录都可以保存下来，学生可以保存在自己的手机或其他存储设备中，方便日后的复习和回顾。通过智能手机终端及微信的相关功能，将课堂的实验教学划分为课前课中课后的全方位学习，将网络虚拟和现实指导相结合。微信平台在“食品理化分析原理与技术”实验中的应用，有利于增强学生对于“食品理化分析原理与技术”实验的兴趣，提升了学生科研思维和操作能力，使实验教学质量更得到保证。

总之，通过“食品理化分析原理与技术”五位一体教学体系的建立，将有助于提升学生全面掌握食品理化分析原理与技术的相关基础知识、实践技能的能力，为学生今后进入社会打下坚实的基础。