工程认证背景下“食品化学”混合式教学模式探索与实践

王春艳 贺菊萍 董玉玮

摘要：以工程教育专业认证标准为教学改革实践的基础，构建基于慕课的“食品化学”优质课程资源及与高效翻转课堂相结合的混合式教学模式，为“食品化学”课程的内涵发展提供了思路创新途径，为学生自主学习、归纳总结、拓展知识、学用结合等方面能力的培养拓宽了道路，为教师课程资源建设、课程设计、教学实施、持续改进等能力的提高奠定了坚实的基础。

关键词：工程认证;“食品化学”;混合式教学

2016年6月，我国成为《华盛顿协议》第18个正式成员国[1]，意味着我国工程教育质量及保障能力得到了国际工程教育的认可。2018年12月，徐州工程学院食品科学与工程专业顺利通过了国家工程教育的专业认证，并落实在学科发展上，积极探索，通过多种途径进行课堂改革，深化以翻转课堂带动传统教学的混合式教学模式探究，提高了教学效果，提升了教师的教学水平。

2017年，“食品化学”率先建成了江苏省在线开放课程，通过两年多的努力，团队教师开展了将网络在线资源与翻转课堂相结合的混合式教学模式探索。作为食品质量与安全专业的核心课程，“食品化学”是从化学角度和分子水平研究食品的化学组成与结构、理化性质、营养性质和安全性質，研究其在生产、加工、贮存、运销过程中的变化和对食品质量与食品安全性影响的科学，能为专业人才在提高食品质量、开发食品新资源、革新食品加工工艺和贮运技术、科学调整膳食结构、改进食品包装、加强食品质量控制及提高原料加工和综合利用水平等食品工业发展领域奠定理论基础的学科。按照产出导向理念（Outcome - Based Education，OBE）构建新课程目标;紧紧围绕以学生为中心（Students-Centered，SC）的教学理念进行教学设计和教学实践，以持续改进理念（Continuous Quality Improvement，CQI）建立“达成度评价-反馈-改进”机制。因此，在工程认证的大背景下，实施以知识结构的建立和运用为目标的改革势在必行。

1 OBE理念导向新课程目标的构建

基于OBE理念，作为应用型本科院校的食品质量与安全专业，力求培养适应区域经济发展需求，熟练掌握食品质量管理与安全检测的基础理论知识和实践技能，能在食品生产加工企业、安全检测机构、质量安全监督管理部门，从事质量保证、质量控制、质量认证、分析检测、监督管理等工作的知识、能力和素质协调发展的高级应用型专门人才。作为专业核心课程，“食品化学”的主要任务更加注重提高解决实际生产问题的能力[2]。为了保证通过专业认证机制为社会培养合格的毕业生，新的人才培养方案参照工程认证的要求，制定了12条毕业要求标准。其中，“食品化学”围绕目标达成、教学内容确定了四大指标点：（1）工程知识指标点。能将自然科学、工程学基础和专业知识用于解决食品工程实际问题。（2）问题分析指标点。能将数学、自然科学和工程科学的基本原理用于识别、表达并通过文献分析食品工程实际问题，获得有效结论。（3）工程与社会指标点。能基于工程相关背景知识进行合理分析，评价食品安全检测和质量控制中的复杂工程问题以及解决方案对社会、健康、安全、法律和文化的影响，并理解应承担的责任。（4）项目管理指标点。理解并掌握食品质量管理原理，并能在多学科环境中应用。

2 新课标导向网络教学资源建设

“食品化学”网络资源建设以知识结构的建立与运用能力为目标，这将成为一流本科教学的“标配”。教学团队先将课程按教学大纲对各章节进行知识点分解，完成45个知识点短片的录制工作。

“食品化学”课程涉及诸多工程问题，例如在干燥食品加工过程中控制食品的水分活度来延长食品的储藏期限和货架期;改善冷冻食品加工过程中的食品组织改变、结块、和脆性等变化;应用蛋白质的功能性质改善食品性状，指导奶制品、鲜肉加工品、胶凝性食品、冰激凌等食品的生产;应用糖类物质的特性，对天然食品材料中的营养成分进行分离、提取及纯度鉴定;应用物理和化学的方法，优化油脂的加工和储藏性能等。对上述问题的研究都在“食品化学”网络教学资源中不断地延伸和渗透。

3 SC理念导向混合式教学实践

在SC理念的指导下，“食品化学”课程在目标达成、教学内容、组织实施、教学方法、教学过程、教学评价方面进行合理设计，已经建成中国MOOC网络在线开放课程，自2017年建成截至本文撰稿前，已经在中国大学MOOC上完成了7轮混合式教学模式探究，选课人数每期均在500人以上，校内食品科学与工程、食品质量与安全两个专业资源共享。

混合式教学总体设计思路如图1所示。基于线上与线下相结合、教师讲授与学生自学相结合、教师评学与学生评教相结合、作业检测与讨论相结合的混合式教学理念，开展教学活动。这一教学实践根据学生认知规律和接受特点，创新教与学的模式，因材施教，促进师生之间的交流互动、资源共享、知识生成、教学反馈。在网络资源建设中，增加了“食品化学”前沿文献的分享与阅读专题讨论版块，内容面广，涉及食品工业中糖化学、蛋白质化学、油脂化学、酶化学、色素化学等食品加工和化学变化相关研究。

线上自主学习充分体现了学生的中心地位，调动了学生学习的主动性。线上学习工具以手机端为主，可在线观看教学视频，参与线上讨论，为课堂学习做好预习。课堂教学第一环节要进行学情分析，展示课前观看视频的记录和线上学情数据分析，让学生清楚自己的学习状况及与同学之间的差距，让学生认识到自主学习的重要性，鼓励学生认真完成课前预习。

线上自主学习带动了课堂教学模式从传统以讲授为主、以教为中心的活动向以学生为中心的讨论式与翻转课堂模式转化。“食品化学”的总学时数为32学时，教学团队成员认真讨论了开展翻转课堂的节选内容。按照2018新修订的培养方案，开展了水分活度与食品的稳定性、美拉德反应、脂类的氧化、蛋白质的功能性质、酶促褐变、维生素在食品加工中的变化、蔬菜及肉制品的保鲜和护色等七大专题版块的翻转课堂模式教学，选取的内容均为“食品化学”各章的核心教学内容。

在教学实施的过程中，思考最多的问题是有没有必要将所有内容翻转。根据现阶段的学情，选择了七大专题开展教学，而非全部内容，一方面是因为教学时数的限制，另一方面是因为学生的学习情绪，过多的翻转会让学生陷入一种盲区，认为老师什么都不讲、全靠自己学，产生厌学、厌师情绪，对学生评教造成诸多负面影响。开展翻转课堂教学的目的是让学生学会基础理论知识，因此，教师讲授还是有必要且暂时无法替代的。

4 学情分析

4.1 线上学情分析—线上自学蔚然成风

开课前，学生已经明确课程考核标准，平时成绩由原来的占比30%改成50%，考核结果按照线上单元作业、线上单元测验、线上讨论及线下平时测验进行综合评定。这一考核新标准的制定在很大程度上推进了线上线下混合式教学的实践步伐，让学生更加重視线上自主学习习惯的养成，同时也减轻了学生期末考试的压力。另外，让教师不再纠结平时成绩如何体现学生学习的真实状况，线上学习的客观性及不可替代性提高了课堂讨论的参与度和学习效率。

4.2 更加关注掉队的30%学生

河海大学包耘[3]教授曾提出应该关注掉队的30%学生，这是教学成败的关键因素之一，混合式教学模式的教学方法不是单一的，学习过程的监督可控性、学习评价的过程化及答疑解惑的实时化充分调动了学生的积极性，使平时不认真听课、抄袭作业的学生也因学习过程的不可替代性逐渐走进线上，开展线上学习和讨论，能按照要求完成课前准备和课堂陈述，在一定程度上提高了后进生的毕业要求达成度。

4.3 CQI理念推进目标达成

基于工程认证的教育改革的核心价值在于促进专业建设及学科建设的内部改进机制[4]。CQI理念推动了课程体系不断完善、教学方法不断优化、课堂效率逐渐提高。结合教学效果进行达成度分析，围绕想教学生什么知识、用什么方法帮助学生学习、如何知道学生学会了等核心问题进行教学实践与改革，使教学内容的重点、难点、考点更加突出。

日本著名教育家斋腾喜博说：“提问是教学的生命。”[5]   因此，以提问的方式引入课堂是一种艺术。以“美拉德反应”为例，翻转课堂的效果要比满堂灌的讲解好得多，学生可以自己解决3个主要问题：（1）什么是美拉德反应;（2）美拉德反应的化学历程是什么;（3）影响美拉德反应的因素有哪些。此外，还能联系生活实际设计实验，进行知识拓展，让学生主动思考如何控制烤面包的口感和色泽，让学生自主设计实验验证美拉德反应过度产生的有毒物质。可见，混合式教学模式是实现教与学角色互变及高效课堂的有效途径。

5 结语

混合式教学模式改革对应用型高校工程专业认证的推进意义重大，也极大地促进了学生工程实践能力的培养，尤其是在新冠肺炎病毒肆虐的新形势下，更加突显了线上学习的重要性，为实现本科教育的“四个回归”，“食品化学”教学模式改革将持续进行。

[参考文献]

[1]方峥.中国工程教育认证国际化之路—成为《华盛顿协议》预备成员之后[J].高等工程教育研究，2013（6）：6.

[2]阚建全.食品化学[M].北京：中国农业大学出版社，2016.

[3]包耘.基于翻转课堂的高校理工科概论类课程教学模式实证研究[J].高教学刊，2016（19）：3.

[4]孙晶，张伟，崔岩，等.工程教育专业认证的持续改进理念与实践[J].大学教育，2018（7）：4.

[5]傅道春.教师行为技术[M].哈尔滨：黑龙江教育出版社，1993.