OBE理念引导下的食品分析与检测技术实验混合式教学探索

耿 响，杜 娟，段璐颖

（江西农业大学食品科学与工程学院，江西 南昌 330045）

在OBE教学理念的引导下，根据教育部深化本科教育教学改革全面提高人才质量的要求，坚持立德树人，围绕学生忙起来，教师强起来，管理要严起来，效果实起来，深化本科教育教学改革，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人[1-2]。随着科技发展，大家获取信息和知识的途径非常多，大学教育的本体──大学生具有较强的时代特色，他们追求自身思想独立、思想价值观务实、易于接受新鲜事物、竞争意识强。加之信息获取方式丰富，现在的大学生有很好的条件接触到更多知识、进行更多的思考[3-5]。在这样的背景下，要深化本科教育，将大学生培养成世界观、人生观、价值观端正，知识丰富，技能到位的德智体美劳全面发展的建设者和接班人，就需要大学教师针对社会和学生的特点，不断改良教学方式和教学手段[6-8]。针对电子设备和网络的普及，大学教师授课时在保留传统授课方式优势的同时，增加网络教学平台的应用，即采取线上线下混合式教学是对传统教学方式的一种改良[9-12]。

食品分析与检测技术实验课是食品分析与检测技术理论教学后必不可少的一个重要实践环节。它主要依据物理、化学、生物化学的一些基本理论和国家食品安全标准，运用现代科学技术和分析手段，讲解各类食品（包含原料、辅料、半成品、成品）的主要成分及其含量和有关工艺参数进行检测的方法，进而科学评价食品的安全性，为食品品质控制和食品安全监督管理提供可靠的参数依据。本文以食品分析与检测技术实验课为例以学生为本，以教学成果为导向，介绍进行线上线下混合式教学探索的情况，以期提高学生的学习积极性，增强教学效果。

1 线上线下混合式教学必要性

2020年初，爆发了新冠疫情，线上教学方式解决了停课不能停学的困难，线上教学的优势凸显。随后，多个教学平台和网上课程的创建，为教学方式的丰富化提供了基础。

由于我院食品分析与检测技术实验室课课时较为紧张，一些实验无法充分利用实验课上课时间教授，为了解决这一问题，采取了线上线下相结合的教学模式，充分利用线上教学方式扩展学习时间，调动学生的自主学习能力。线上模式的启动，使学生可以充分利用课下时间，去查询、收集和分析资料；上课前完成相应实验的预习，掌握实验原理、实验操作和实验步骤的关键点。课前预习程度的加深起到了锻炼学生收集资料和分析资料的能力，使学生养成了自主学习的习惯。线下实验课上可充分利用起来，锻炼学生的动手操作能力。结合本课程的教学目标和学生的实际情况，任课教师拍摄实验视频资料，重点讲解实验关键点和操作过程，并上传至学习通，作为学生线上自我学习的部分资料；另外，还会根据上课需要，留一些思考题指导学生深入思考，有针对性地进行资料收集和分析，更好地做好课前预习。

第一，实验室较之理论课重点是动手操作，大多数学生虽然撰写了预习报告，但从预习报告质量可以看出，大部分学生是机械的抄写实验指导，没有过脑子，更没有思考实验地的难点和关键点。没有课前预习，实验操作中只能一边读实验指导，一边进行操作，无法进行实验预见，对实验中可能发生的反应和注意事项即使教师讲解后掌握效果仍不理想，可能会导致实验失败或实验误差较大。所以课前线上预习、思考题的解决非常重要。课前预习是让学生对实验中每一个操作步骤的作用有一个全面地了解，不但知其然还知其所以然。预习时将实验过程中需要注意的地方标注出来，对线下实验课上的操作非常重要，学生在知其所以然的情况下进行实验，可以充分利用实验课时间进行动手操作，得到较好的实验结果。

第二，线上教学形式可以督促学生更好地进行课前预习和思考。现在学生查询资料的途径和能力较之以往有很大提升，需要将这种优势利用起来，让学生自己去查询实验背景、实验中每个操作步骤的作用和关键控制点。本科实验课基本都是经典实验，无论文字还是视频，网上资料都非常丰富，学生只要肯花时间和精力好好预习，可以将实验掌握得非常准确和深入。通过预习，增强了学生思考和自我学习的习惯，为今后深造或参加工作奠定良好的基础。

第三，实验课课时不断缩减，上课时间内无法完成所有必须掌握的实验，为了在减少课时不减少知识量的前提下，让学生能充分掌握相关实验，任课教师通过线上教学途径，针对要课下自主学习的实验给出思考题或讨论题，让学生查询相关资料后进行回答。回答方式可以是书面、分小组PPT介绍、辩论等。尽可能多的采取PPT介绍或辩论形式，锻炼学生语言表达能力和胆量。为毕业后的面试和工作中的能力提升奠定基础。

第四，线上形式更好地记录学生的学习过程，加强学生间的交流以及学生和老师间的交流。学习通可以将学生的预习情况、讨论发言、课后作业、实验课实验结论等每一步骤留存下来，为课程完成后的成绩统计提供依据。同时，学生可以通过线上平台与老师进行沟通，及时将自己学习中遇到的问题提出来，方便老师了解学生的学习情况，有针对性地进行指导和讲解。

所以，线上线下混合教学对于实验课程非常有必要，不但保留了传统教学的优势，而且充分发挥了现代信息技术优势，拓展了学习时间和空间，加强了学生和教师的沟通，保留了学生的学习痕迹，增强了学习效果。

2 线上线下混合式教学设计

2.1 引入学习通平台

为了更好地提高教学效果，创新教学方式，完整细致记录教学过程，我校引入了学习通这一教学平台，方便教师采取线上线下混合教学模式。学习通是由北京世纪超星信息技术发展有限责任公司于2016年开发的一款集移动教学、移动学习、移动阅读、移动社交为一体的免费应用程序，支持PC端和移动端（Android/iOS）。拥有强大的互动功能，如签到、提问、测试、作业、自动统计签到、成绩等功能，可有效缩短签到时间，提高学生的课堂参与性，方便随堂测试、提问，方便进行成绩统计。学习通登录界面和课程首页见图1。

图1 学习通登录界面和课程首页

2.2 课堂教学设计

基于学习通的食品分析与检测技术实验课包括课前线上学习及资料查询、课上线上线下混合实验操作、课后线上提交作业和批改，以及教师与学生的沟通（见表1，P156）。尤其课前预习和课后讨论是根据所学实验内容进行有针对性的设计，在此对食品分析与检测技术实验课程的线上线下混合教学模型进行介绍。

表1 线上线下混合式教学设计

2.2.1 课前线上预习及资料查询

根据教学进度，任课教师将需要学生掌握，但线下无法安排或需要重点介绍的实验操作录制视频，配合实验操作讲解实验原理及注意事项，将录制的实验视频，传送至学习通资料中，让学生进行线上观看学习或下载学习，视频可以无限次回放，学生可以更好地掌握实验的关键点和注意事项。本课程上传至学习通的资料和视频见图2（P156）。

图2 本课程学习通中的部分资料和视频

对于线下实验课上需要用到气相、液相、荧光等仪器设备前，会让学生使用学院购置的虚拟仿真实验操作平台，先在平台上学习仪器的结构、原理和操作步骤，学生可以无限次进行线上学习和操作。通过多次练习，学生对于这些仪器设备能有更加深入的理解和认识，可以操作得更加熟练。操作平台可以进行考试，只有考试达标后才可以进入实验室操作仪器。

对于线下实验课上安排的相关实验，除了要求学生按照实验指导进行预习外，还要求他们根据老师提出的关于实验的问题，进行网上资料查询，分小组进行分析和讨论，完成预习报告，并上传至学习通。

由于预习报告的质量体现了学生的预习程度和预习效果，同时会体现在线下的实验操作中，预习和实验操作都关系到学生的平时成绩，与成绩挂钩可以督促他们认真积极地进行课前预习。对于预习报告的撰写中，鼓励学生提出自己预习中遇到的问题，并尽可能地自己通过资料查询予以解决，提出问题并解决能提高自己的预习分数。同时有针对性地布置思考题，有助于督促学生们自己利用网络资源，解决问题；教师可以及时了解学生学习情况，为课程改进提供依据。

2.2.2 线下实验操作

线下实验课会利用学习通进行签到，学习通中可以选择拍照、位置、二维码扫描等多种签到方式，在正式上课前1～2分钟内即可以完成签到工作，较之点名签到方式大大节约了时间。尤其线上签到可以准确看到学生的签到时间、地点和签到次数，对于请假的学生教师可以在学习通中注明未到课原因。学习通可以自动统计学生的签到情况，便于课程结束后对学生到课情况进行统计。

由于已经完成了课前预习工作，关于实验的原理、操作无须再一一赘述，只需重点强调实验中的注意事项和容易出问题的关键点。对于实验较为复杂或疑点较多的实验，安排某小组学生负责资料收集和分析汇总，并在课上负责讲解或讨论，积极主动讲解和发言的同学给予平时成绩加分。

在实验操作中，对于一些需要限时操作的步骤，如滴定等，会采取主动挑战加分模型，学生提出挑战，教师计时，学生操作，达到规定时间可加分，大大调动学生的主动性和积极性。学生对于实验中有疑问的，可以将问题发至学习通讨论区，老师也会针对实验中的问题，在学习通讨论区提问，学生抢答，大大提高了学生和老师的互动。学习通对于实验中的所有提问和回答都可以进行记录。老师将实验指导、仪器操作步骤、学习资料等发至学习通资料区，学生可以随时下载学习，可实现无纸化，节约资源，保护环境。

对于实验过程控制，要求学生将实验结论、实验数据整理后上传至学习通，作为学生实验过程成绩的依据，同时作为学生签退的记录。高效地实现了工程认证中对学生学习过程的记录和控制。

2.2.3 课后线上作业批改和讨论

为了提高学生主动学习和思考的积极性，课后，教师根据课上学生们出现的问题发至讨论区，学生可通过查询资料或进一步实验，将自己的回复上传至学习通。如在凯氏定氮法测定蛋白质含量的实验中，由于加入氢氧化钠溶液数量的不同，反应管中可能变黑，可能不会变为黑色，针对这一现象善于思考的同学通过查询资料和进一步实验，验证了自己的想法，解释了实验现象，对于该实验发生的反应有了较为深刻地认识和理，同时，对于未能解决该问题的学生也能知道导致该现象的原因。

实验课后，学生根据实验情况完成实验报告后将其制作为pdf文件上传至学习通，方便老师随时随地进行批改，大大提高了批阅效率。方便资料留存和专业评估等的需要。

3 线上线下混合式教学效果分析

3.1 预习效果改善

未使用学习通平台前，教师无法全面掌握学生的预习情况，即使通过上课的实验操作情况也无法完全掌握预习效果。开展课前线上预习后，教师可以了解每一位同学的预习情况，尤其开展问题讨论和PPT讲解的方式，大大提高了学生的学习积极性和表达分析能力。

预习中学生自己提出问题并给予解决，提高了学生收集资料、分析资料和解决问题的能力。整个过程在学习通体现，实现了学习过程留痕，学习效果可视化。同时教师随时可以进行查阅，有助于经验积累，方便同级不同班或不同级学生学习效果的比较，帮助教师更好地掌握每一班学生的学习情况，跟有助于教学的不断优化。

3.2 课上学习积极性提高

使用学习通平台后，上课之前即可完成签到，节约了上课时间，并且所有签到时间和地点都有记录可以方便最后的汇总。课前已经完成了实验原理、步骤和关键点的预习，对于不存在疑问的实验，课上教师强调实验关键点后即可开始进行实验操作；对于存在问题较多，需要进行讨论的，课上由负责的小组进行讲解或讨论，使学生对实验有更好的掌握，然后再开始进行实验操作，实验前有了充分的预习和讨论，实验会比较顺利，效果也比较好。

按照工程认证要求需要对实验过程进行记录和反映，实验完成后要求学生将实验结果拍照上传至学习通，作为实验过程的记录。这样操作也起到了实验数据和结果留存的作用，方便教师对该课程进行分析，有助于对课程进行提高和完善。

3.3 课后作业提交及时

实验结束后，学生对实验数据进行分析后完成实验报告，将实验报告做成pdf文件后上传至学习通，方便教师随时批阅，缩短了实验报告批改周期，学生可以及时查阅批改结果，有问题随时和教师线上沟通，大大提高了沟通效果。学习通可以将实验报告一直留存，便于以后专业评估等查阅。

4 结语

食品分析与检测实验课的教学目标是通过该实验课，使学生掌握食品分析与检测的基本操作技能，加深学生对食品分析理论知识的理解，训练学生全面而系统地对农产品加工及相关领域研究中各环节食品营养成分及关键质量控制因素进行分析检测的动手能力，同时培养学生分析问题和解决问题的能力，培育具有良好专业素养和职业道德的工程人才，为将来学生能独立从事食品分析检测工作奠定基础。

从该课程目标可以看出本课程的重要性，更加重要的是对学生以后继续深造或工作的动手能力、分析问题的能力培养。为了响应国家提高本科教学质量的要求，解决本院实验课课时紧张的问题，本课程开展了线上线下混合教学模式，取得了较好的效果，但仍存在很多方面需要继续探索和完善，如进一步丰富学习资源、增强实验的趣味性，进一步提高学生的学习主动性，使他们由被动学习变为主动学习。以教学效果逆向指导教学过程和教学方式，能够更好地贯彻OBE理念，更好地提高教学效果。