提升高阶能力的食品化学与营养学教学改革

李琳，郑子懿，沈志华

电子科技大学中山学院（中山 528402）

在学习型社会中，培养学习者的高阶能力已是社会共识[1]。高阶能力是发生在高层次认知水平上的心智活动，对应教学目标中的分析、综合、评价等能力，是创新能力、问题解决能力、决策力和批判性思维的核心[2]。而发展高阶思维、培养高阶能力，需要高阶学习活动的支持。

食品化学与营养学是食品类专业学生最早接触的专业课程，理论性强、涉及面广、知识更新快、社会关注度高，其学习效果对整个教学体系影响深远[3]。由于学生众多，目前地方性院校大多采用大班授课，只能采用灌输式的讲授法，师生交流互动相对较少；同时学生水平参差不齐，教师很难区分学生的个性化要求[4]。面对日新月异的食品产业需求，要想让学生拥有分析、综合及评价等高阶能力，必须开展一些教学改革和实践[5]。作为一种以多种学习理论为基础，将在线教学与传统教学相结合的教学范式，混合式教学可通过“线上+线下”相结合的教学方式将多种教学要素进行混合[6]，借助信息化手段和个性化作业，最终实现让每位学生通过学习后具备专业素养和核心能力的教学目标。以地方性院校——电子科技大学中山学院为例，开展食品化学与营养学的线上线下教学实践并考察其学习效果，旨在为地方性院校开展食品类课程提供经验和参考。

1 教学实践

1.1 设计思路

针对高阶学习需要有情景、学生学习控制权、教师提供支架、开展合作互动学习、给学生表达和解释机会、有效利用信息技术、做中学等七要素要求[7]，课程导入线上线下混合式教学方式。其中线下理论教学通过课堂授课、答疑解惑、PPT汇报、总结点评等方式满足教师提供支架、给学生表达和解释机会的要素要求，完成学生知识框架建立的任务；线下“实验实践”通过营养配餐、食品创意拼盘、营养解说等项目满足有效利用信息技术、做中学的要素要求，完成培养专业能力及综合表达能力的任务；线上学习则采用任务点闯关、题库自测、师生栏目共建等方式满足情景、学生学习控制权等要素要求，完成拓展学生视野、养成自学习惯等任务；线上线下PBL活动的开展则全面满足了高阶学习活动的全部要素需求。课程的整体设计思路如图1所示。

图1 食品化学与营养学教学设计思路

1.2 教学实施

1.2.1 教学对象及教学时间

教学对象为电子科技大学中山学院2016级（98人）和2017级食品质量与安全（82人）专业的学生，课程教学时间分别为2018年3月—7月和2019年3月—7月。

1.2.2 建立基于泛雅平台的线上课程

超星泛雅 SPOC平台是超星公司开发的在线教学平台，其将资源管理、师生互动、成果展示、教学评估集一体[8]。食品化学与营养的线上课程建设始于2017年9月，经过两年多的建设，通过课程框架设计、资源建设、PBL项目设计、创意作业、线上互动等方式，具备了学生课后预习、复习、线上学习、讨论并进行成果发布等线上学习功能；同时课程选择国内外优秀书籍、研究论文及部分专业网站中的图片作为教学资料，运用简单图例和简明图表，使一些深奥难懂的知识直观化、具体化，实现了教学内容的可视化呈现（网站：https：//mooc1.chaoxing.com/course/200069910.html）。

1.2.3 实施模式及流程

研究设计了“线上任务点完成”、“课堂授课”、线下“实验实践”结合“PBL大作业”的混合教学模式，通过线上教学平台和课堂授课，将课前预习、课堂学习、课后深度展开、师生互动有机融合起来（见图2）。

1.2.3.1 线上学习实施-任务点闯关设计

线上学习如能要求学生解决现实问题或参与某种真实任务，学生会增强其学习主动性[9]。研究认为精心选择的视频可以对教学和讨论起到预先组织的作用，在学习概念之间提供关联，这些概念有助于高级思考技能的培养[10]。科普论文则因为与生活紧密联系，作为学生的线上任务点不会给学生的完成带来难度。课程以任务点（视频、课外阅读资料、热点话题讨论等）的方式将学生引入问题情境，在提供生动有趣教学资源的基础上鼓励学生沿概念框架逐步提升，最终完成教学内容的系统化学习。为提升学生学习兴趣，主要选择TEDex、University of Illinois at Urbana-Champaign、网易公开课等教育平台上生动有趣的科普视频以及科学松鼠会、食品伙伴网、中国营养学会等公益平台上的食品科普论文作为任务点。讨论则主要选择一些与生活关系比较密切的热点话题。表1列举了课程中部分任务点。

图2 食品化学与营养学混合教学实践

表1 食品化学与营养学泛雅平台的任务点（部分）

1.2.3.2 PBL的设计及实施

研究发现，案例和情景具有较强的激励性，建立有意义真实任务的最好途径之一就是将任务与学生的个人生活或职业生活联系起来[11]。而项目式学习（Project Base Learning，PBL）以问题为基础，以学生为主体，以小组讨论为形式，在教师参与下，围绕某一专题进行研究[12]，是全面培养学生高阶能力的学习活动。课程立足食品产业的最新发展，发布一些社会热点或争议性较大的主题如“网红食品为什么这么红？”“如何科学控制体重”等，这些主题开放、有趣，容易激发学生的参与热情。学生根据自己的兴趣组队并确定PBL项目，通过问卷调查、市场调查、实地调查、文献调查、小实验等方法开展团队学习，最终以论文的方式呈现项目的进展和结果并以PPT汇报的方式接受由全班同学组成评审团的提问和质询。在PBL项目的开展中，学生需要承担组织、策划、撰写论文、汇报、自我评价、小组评价等多方面的任务。

1.2.3.3 学生营养配餐实践能力培养

食品化学与营养学课程的核心能力之一就是让学生具备独立开展营养配餐的能力。营养配餐能力要求学生从膳食调查、食物成分分析、食谱计算与设计、食谱制作、食谱的评价及核算总结各个环节都能独立开[13]。研究表明，信息化教学课为学生创建更好的学习情境，通过模拟场景、配餐游戏等可实现信息技术与实践能力培养的整合[14]。课程在讲授营养配餐原理、原则的基础上，以“薄荷营养师”“中国临床营养专业圈”及“Yummly”等App作为教学辅助工具，要求学生完成“我的一日三餐”设计，同时利用软件自带的打分系统，要求学生的配餐评分＞90分；在特殊人群的营养配餐方面，利用Lingo语言编程，设计个性化作业以保证每位学生编制食谱的能力。

1.3 食品化学与营养学的考核方式

课程的考核方法主要是过程考核结合终结性考核[15]，权重为过程考核（30%）+实验成绩（20%）+期末考试（50%）。过程考核包括：网上签到（课程平台完成）+课堂点名+课堂作业（课程平台完成）+PBL作业（课程平台结合线下展示、评价）+翻译作业（线下完成）+泛雅平台加分项目（任务点完成情况、“食品创意拼盘”展示、入选“师生共建”栏目等）。

2 结果与讨论

2.1 食品化学与营养学线上课程建设

目前线上课程已完成结构设计、内容呈现、线上自测、师生互动、生生互动等工作，线上资源包括：课程标准、视频（54个，含英文视频28个，总时长540 min）、图书、文献、课件、应用软件、题库（共有选择题和判断题839道）、讨论案例（9个，如“碱性水”“Olestra”“一天八杯水”等热点话题）；PBL主题5项，PBL小组42个。线上丰富的资源及线上活动的开展为混合式教学的实施提供了保障。

2.2 学生学习情况

2.2.1 学生对混合式教学的态度

课程组对2017级食品质量与安全专业的学生开展了问卷调查（表2），由表2可知，绝大多数学生对于混合教学的接受程度较高（87.8%），相对而言，学生对线上课程的认同度最高（76.9%），其次是PBL项目（67.1%），营养配餐模块的认可度仅在50%左右，说明营养配餐的软件选择和作业提供方面还存在很大的改善空间。值得关注的是有56.1%的学生对自己在PBL任务中的作用不确定或不满意，提示学生在开展项目合作时需要更多的指导和培训。

表2 2017级食品质量与安全专业学生的调查问卷结果（n=82）

2.2.2 学生学习效果

2.2.2.1 线上学习情况

目前课程的访问量已达27万次，学生的线上学习热情和任务完成率逐渐提升。在仅把线上学习行为作为加分项的情况下，学生的学习访问量由2016食品的7 370次上升到2017食品的11 476次，任务点完成率由2016食品的65%上升至2017食品的98%（见课程网站）。

2.2.2.2 线下学习情况

如图3所示，期末闭卷考试，学生的卷面成绩平均分由2016级的59.4分上升为70.94分，说明学生在混合式教学的逐步实施下，学习热情、学习能力和学习成效都得到了提升。

图3 2016级食安和2017级食安专业的学生卷面成绩比较

3 结语

高阶学习活动主要是以学习者为中心、通过知识互享、互动合作，最终完成问题求解的学习活动。食品化学与营养学课程的教学改革符合移动学习、混合式教学的需求，但部分教学模块尚需改进和优化，需要进一步深入开发和建设。