“互联网+”环境下应用型本科院校课程信息化改造——以《食品快速检测技术》课程为例

顾海洋，孙艳辉

（滁州学院 生物与食品工程学院，安徽 滁州 239012）

0 前 言

“信息化”是随着网络、通讯和数据库技术发展而诞生的以计算机智能化为主的新技术、新手段和新方法。信息化过程主要包括信息获取、信息传递、信息处理、信息再生和信息利用等环节，将对课程相关的教学方式、学习方式、思维方式和交流方式等方面均能发生改变。学校网络教学资源大规模普及，教育部专门印发了《教育信息化“十三五”规划》通知，明确指出了信息化教学发展方向和目标[1]。信息化技术将实现“有限教学资源”的高度共享，从而使传统的课堂师生互动模式转变成线上、线下联动，形成“人人皆学、处处能学、时时可学”的信息化学习新模式[2,3]。

目前，教育管理部门和教学工作者达成了以信息化理念和方式进行教育改革和创新的共识。以信息化教育技术推动传统模式的课程改革，将加大优质“教学资源”快速共享和转化速度，增加学生获取优质教学资源途径，提高学生自我学习能力和终生学习意识。教师通过信息化教学模式改革，可以增加师生间交流机会，将课堂上难以解决的问题通过信息化方式解决。

作为食品质量与安全专业核心课程的食品快速检测技术，具有很强的理论性和实践性，是专业信息化改革中极其重要的教学领域。该课程教学过程中涉及到食品生产、加工和贮藏等阶段的食品品质快速检测，同时结合智能判别算法对其重要理化指标进行智能判别和结果分析。教学过程既要注重理论教学，同时也侧重于实践教学，通过大量实践课程训练提升学生专业综合能力，使学生能够胜任食品快速检测技术相关理论知识和实践能力学习。采用信息化技术对食品快速检测技术理论和实践教学进行深度整合，最大限度通过学习通等移动教学平台，对学生碎片化时间进行利用，充分理解和掌握食品快速检测技术的知识点[4]。

1 传统教学模式不足之处

1.1 教学内容更新较慢

目前很多高校的食品快速检测技术课程的教学内容主要以课堂理论教学为主、实验室实践教学为辅的教学模式。理论学习内容围绕近红外、荧光、电子鼻、电子舌等教学内容进行学习，通过快速检测理论基础、样品制作方法、仪器结构、检测方法和影响检测结果的各种因素等方面进行讲解。在实验实践过程中，学生只能在教师的指导下进行验证性实验，对于新的检测方法和检测对象实验条件选择和优化能力较弱。学生学完食品快速检测技术课程后仅能在编辑好的界面程序上从事简单数据采集和结果分析，对于检测数据模型建立、智能判别和界面程序构建则能力较为薄弱。教学过程中以概念性理论教学为主，忽视了食品快速检测技术智能化、信息化、数据处理、模型建立和数据传递能力的培养。传统的课堂教学和验证性实验教学模式已经难以满足信息化社会对于食品快速检测技术的学习需求。食品快速检测技术课程内容更新较快，需要结合学习通移动教学平台等信息化平台工具将食品快速检测前沿技术分享给学生。同时，依据学生在学习通网络教学平台上的反馈意见，对现有的教学研究内容进行调整。

1.2 学科交叉能力较弱

食品快速检测技术是多学科交叉融合的课程，涉及到计算机、传感器、材料学、数据处理、信息化管理和生物传感等多方面技术。目前，很多高校将食品快速检测技术、数学建模技术、信息化技术和程序编辑技术等知识点完全割裂开，课程间相互交叉和关联性较小。很多高校食品质量与安全专业学生在学习食品快速检测课程之前，大多仅学习过C 语言、python 等计算机基础知识，数学建模知识、界面程序编辑和信息化管理等知识则涉及很少，所以只能将本科生阶段的食品快速检测技术定位在简单的理论知识掌握和验证性数据采集实验能力。课程学完后，学生难以对食品快速检测技术进行系统性应用，也无法通过课堂学习和实验实践活动对食品快速检测技术有全方位认识。学习通为代表的移动式教学平台，提供的网络教学资源和学习环境将在某种程度上缓解了传统封闭式教学模式所带来的困扰[5]。学习通移动教学平台能够对学科交叉内容进行有效整合，将学生所需要掌握的内容以知识点的形式进行教授，同时还可以通过分享功能将学习心得和体会进行相互交流。

1.3 教学资源不足

一些地方性、应用型本科学校对教育信息化重视程度不足和信息化设备投入难以满足需求，计算机硬件和软件更新速度较慢，教师和学生对信息化教学模式认识程度还有待提高。采用学校机房计算机设备进行教学时，网络通讯速度较差，难以完成食品快速检测技术信息化相关的教学内容，对正常教学内容影响较大。另外，随着高校食品质量与安全专业学生规模逐渐增大，学校已有的信息化教学资源难以满足教师和学生的学习需求。很多高校的食品质量与安全课程的教师理论知识较为扎实，但是缺乏相关的信息化设备和手段，对于食品快速检测技术信息化改革往往缺乏足够的意识和能力。近年来，随着手机、平板电脑等移动设备的大范围普及，学习通、泛雅平台、毕博教学平台和AHMOOC平台等网络教学平台的兴起，移动式教学模式逐渐改变传统课堂式教学方式[6]。教师可以通过移动教学平台方式分享食品快速检测技术相关的国家精品课程、省级精品课程等视频内容，在学习名师教学理念、教学资源和授课方法的同时，可以针对学生学习背景差异、学习能力不同进行有针对性的教学。

2 信息化教学模式优点

2.1 促进教学资源整合

食品快速检测技术课程信息化改革过程中，首先要学习和借鉴信息化改革效果较好的兄弟院校改革过程和成果，同时结合本校教学特色和学生学习特点，对现有的人才培养方案和教学大纲进行重新制定。在此基础上，编写出符合地方性、应用型普通高校信息化需求的教学内容，同时满足学生对食品快速检测前沿技术的学习需求。

首先，通过学习通等移动式教学平台“优质教学资源”共享功能，向学生推荐MATLAB、SPASS 等数据处理和建模软件使用方式。MATLAB 软件可以有效解决食品快速检测过程中的非线性、高维度数据处理难题，同时也可以提供一个可视化、交互式界面程序编辑功能。学生在验证性实验学习过程中，通过光谱或者传感器数据采集装置获取相关近红外、荧光、电子鼻和电子舌等数据信息。课前可以在学习通平台上录制基于MATLAB 的数据导入、导出、处理和建模方法，要求每个学生上课前将采集到的非线性数据进行简单的数据处理，并且将数据处理结果以作业的形式提交。教师通过学生对现有数据处理结果判定学生自我学习状态和学习能力，并对学生学习遇到的难题进行逐一解析。将绝大部分课堂学习内容在移动学习平台上完成，把宝贵的课堂教学时间用于师生间相互交流。学习通移动教学平台能够将MATLAB、SPASS 等课程学习内容和食品快速检测技术进行有机整合，能够有效降低教师教学难度和提高学生学习兴趣。

与此同时，通过学习通移动教学平台创造立体式教学内容体系，将现有的PPT、视频、教案、相关文章、专利等教学资源在移动教学平台上进行共享。信息化教学模式加快网络优质教学资源推荐和共享能力，提高了优质教学资源传播能力，拓展了学生获取优质教学资源途径，学生对于信息化教学模式也高度肯定和接受。

2.2 加快教学模式创新

信息化教学方法和传统教学模式相结合，建立混合式教学方法。在食品快速检测技术本科教学过程中，多媒体教学能够将文字性、描述性的抽象知识以图片或视频的形式展现出来，提高了教师教学质量和学生学习能力。但是传统黑板板书教学也有其使用优点和必要性，通过板书能够将课堂教学重点和逻辑顺序充分体现出来。学生通过现代化移动式教学平台、多媒体教学工具和黑板板书教学方式相结合，能够更好地掌握课程的重点、难点等内容。例如在讲授“荧光光谱”时，首先将荧光光谱相关的视频、课件、教案和文献等材料传递到移动学习平台上，结合简单的测试题了解学生对知识点的自我学习状况。课上采用多媒体方式将学生错误率较高和疑问较多的问题展示出来，重点讲述并和学生进行充分讨论，将达成共识的内容以黑板板书形式进行总结。信息化教学模式和传统教学方法的有机结合，能够充分发挥信息化教学和传统教学优势，达到很好的教学效果。

教师在移动教学平台上实现“翻转课堂”教学模式，鼓励学生通过学习通平台进行自我学习。将学习过程中遇到的难点问题实时提交至讨论区，教师通过学习通统计情况，在课堂中针对学生遇到的问题进行充分讲解和交流。例如在讲述食品快速检测技术的近红外光谱时，教师让学生课前学习网络教学平台相关内容，同时针对教师提出的几个关键性问题组织学生进行分组讨论。组长将达成共识性答案在讨论区进行展示，最后教师在课堂上对讨论区内容进行解析和总结。教学实践证明，学习通为代表的教学平台可以极大提高食品快速检测技术信息化程度，创造良好的师生互动氛围。

2.3 改善教学体系

通过学习通移动式教学平台，构建“案例模块—原理或概念—案例解析—拓展运用”教学模式。在学习食品快速检测技术时，教师先介绍一个在生活中较为常见的且与课程内容密切相关的案例，加深学生对于所学知识点在生产实践中应用的知识，再深入剖析案例中所体现出来的理论和概念，最后引导学生对所学案例中的知识点进行深入分析和消化吸收。基于信息化的案例教学模式能够让学生快速的投入到食品快速检测技术课程学习中，增加自我学习能力和钻研精神。例如讲授“近红外光谱”时，首先引入三聚氰胺事件案例，运用多媒体方式解析牛奶中参入三聚氰胺的动机，分析选用哪些快速检测方式能够辨别牛奶中是否含有三聚氰胺，最后选择一种最适合快速检测方法进行验证性实验。通过学习通移动教学平台将案例引入到教学过程中，让学生置身于具体实际应用环境中，激发学生的学习热情，并引出解决案例问题所需要的理论知识，从而圆满完成此知识点的教学工作。

2.4 完善评价方式

运用学习通网络教学平台统计功能，重建信息化教学评价体系，既注重课程论文和考试为主的目标考核，也注重学生平台参与度和回答问题为主的过程考核。教师在教学考核时，通过学习通中的统计数据及时对教学内容重点、难点和教学进度进行调整，同时促进教师对教学方法和手段进行不断更新，逐步提高信息化在教学中的比重。

课程论文或考试是学生考核的重要依据，但并不是学生合格与否的唯一依据，更重要的方面是要对学生学习过程中对知识的掌握度和应用能力进行考查，因此多元性评价是非常必须的。学生的食品快速检测技术综合考核成绩可由以下3 部分组成：一是平时成绩（占30%），主要包括课堂表现、出勤状况、单元考核和课堂测试等；二是网络学习（占30%），依据学生在学习通网络教学平台上的活跃度、回答问题、讨论问题状况进行考核；三是期终考试成绩（占40%），依据传统考试模式获得评定成绩。学习通移动教学平台可以对学生学习过程进行实时考核和评分，将其与课程论文或试卷考试等形式进行结合，能够更加合理地反映学生掌握食品快速检测技术的程度和能力。

2.5 改变学生学习模式

信息化移动教学平台提供较为灵活的学习途径，满足不同层次、不同背景学生的学习需求。信息化移动平台教学模式和传统多媒体、板书教学方式各有优缺点，教师可以根据学生学习状况平衡信息化教学方式和传统教学模式间的关系。学生可以通过课外碎片化时间，针对某个知识点进行有效学习。充分运用信息化资源带来的优势，通过案例教学、情境教学、启发式教学、问题导向式教学等多种教学方法有机组合，实现学习效果最佳化。

现代信息化教学平台改变了传统教学模式，学生获取知识途径和能力变宽，通过自主学习提高学习兴趣，提高学习效率。将食品快速检测技术知识点以问题为导向进行设计，充分引导学生对所学知识进行文献收集和分组讨论，再以小组形式提供共识性意见，最后教师对其结果进行点评并形成指导性结论。学生学习氛围活跃，教师不再以“填鸭式”教学模式进行知识灌输，学生获取知识过程由被动成主动，提高了学生的学习能力。

3 结束语

信息化教学模式成为教学方法改革趋势，突破了教学过程中的时间和空间限制，改变了传统课堂教学模式和学生学习方法。食品快速检测技术信息化教学模式的创新，将目标考核转变成过程考核和目标考核相结合的综合性考核模式，多角度、多维度对学生学习状况进行评价。本科食品快速检测技术课程信息化改革任重道远，教师可以依据教学效果，针对不同学习背景和学习能力的学生进行适当调整信息化教学模式和传统教学方法间的关系。信息化教学模式改革为高校教师提供更加灵活的教学手段和教学方式，也为学生提供了多种途径获取食品快速检测的前沿技术。