新工科背景下《食品分析》课程信息化教学改革的应用研究

徐君飞，张居作，曾军英

（怀化学院生物与食品工程学院，湖南 怀化 418008）

随着经济社会的发展、现代科技革命进程和产业结构的升级，信息技术充斥着社会的方方面面，极大地便利了人们的生活方式，促进了社会的进步，影响了人们的思想观念，同时也深入渗透到了教育领域[1-2]。近年来，持续推进的高等教育改革衍生了新工科教育。新工科教育旨在着眼于知识体系的综合化、能力的全面化，为伟大的中国梦的实现培养具有综合实践能力的工业拔尖人才[3-4]。

目前，我国信息化教学改革持续升级。丰富的网络资源、先进的多媒体工具、多元化的教学手段为教师信息化教学提供了基础便利，为学生学习提供了时间灵活、空间便利、虚拟现实结合等多元化环境。合理应用信息技术开展合作教学、项目教学，教学方法、手段更加多样化，体现了思维、手段和内容的新动向，打破了传统教师教学满堂灌陋习，转变了学生的学习方式，合作学习使学生的思辨能力得以培养[5]；师生的沟通交流方式发生了根本性的改变，由单向输出转变为双向互动；在这样一种多样化的学习环境中，全方位的培养学生们收集、分析和利用信息的能力，学生学习更有热情，自主学习能力和创新学习能力不断增强[6]。

提升信息化教学能力已经成为高校和高校教师关注的焦点，为了抓住数字信息化、人工智能技术给高等教育带来的机遇，高等教育积极有效地开展新工科信息化教学研究，打造一系列一流开放课程，如中国大学MOOC、学习通、雨课堂等优秀学习平台融入，提升了课程育人的能力，推动了高等教育的内涵式发展，提高了教育的现代化水平。我们教学团队基于怀化学院建设区域性高水平应用型大学的办学定位，贯彻“健康中国2030规划纲要”和“食品安全2035战略规划纲要”，结合食品检验工、食品安全管理师等工业拔尖人才行业需求，积极开展《食品分析》信息化教学改革探索与课程应用，自2018年开始在“超星”教学平台规划建设在线课程，开启信息化教学探索和人才培养应用。

1 课程信息化教学改革的具体实施方案

1.1 优化课程内容

教学团队立足经济社会发展需求，紧跟学科前沿动态，选用持续更新的国家级规划教材；不断梳理知识与知识、知识与应用、知识与创新的现实逻辑，对标最新国家标准，使教学内容既符合专业培养目标，又紧跟科技发展动态和行业应用特点。

《食品分析》课程内容包括基础知识、食品感官检验、食品物理检验、食品营养成分分析、食品添加剂分析和食品有毒有害成分分析等6大模块。基于行业问题、基于产业项目、基于生产案例，设计具有工业应用代表性的课程内容，包括食品的采集、处理与储存，食品的感官检验和相对密度测定，食品中总酸、糖、胆固醇、氨基酸态氮、锌等营养成分分析，糖精钠、苯甲酸、亚硝酸盐等食品添加剂的使用标准和分析，食品中铅、微生物毒素等有毒有害成分的测定等15个紧扣生产实际、生活场景的项目任务。结合网络教学平台和线下课堂教学，开展混合式教学，突出学生的中心地位，真正做到了学生中心，产出导向[7]。

1.2 完善线上课程教学资源。

面对21世纪“00后”，智能手机的普及给我们的教学带来了新的挑战和机遇。2018年开始构建《食品分析》网络教学平台，创建了教学课件（46个）、文献资料（17个）、视频（22个）、试题库（1005题）等丰富课程资源，满足学生学习需要。

1.3 实施信息化教学

坚持立德树人，突出学生中心、成果导向，采用项目式教学方法，加强互动、合作和研讨，完成课内与课外、线上与线下的教学组织。充分利用网络教学平台，加强了学生的自我管理、自我学习能力，学生可以灵活控制自主观看教学讲义、视频和课件的时间与频次，通过任务和作业的完成情况、讨论交流的参与度、随堂练习和单元测验的分数等检测线上学习效果[8]。以案例为主线，采用PBL教学法，创设了“5-5-4”混合式教学模式。

“5-5-4”混合式教学模式由三个阶段的教学活动组成。

1.3.1 第一阶段——课前：5类准备

教师线上发布课程任务和引导，学生线上学习课程内容、查阅资料了解前言新知识和新概念、小组讨论解决课程难点、制作独创性作品。

课前，老师搭建《食品分析》课程PPT、视频、文本等网上教学资源库，供给学生自主线上学习，提供大量案例库、教学课件、课外自学资料，安排好课程教学任务；创设情境，引入案例，线上发布任务，引发思考，通过小组合作调动学生们的学习积极性和主动性，引导学生们分组查阅资料，借鉴国内国际最新标准、新概念、新期刊论文完善案例分析方案；同时，融入学科最新研究动态和教师科研成果，鼓励学生参与教师科学研究；学生下载并熟练使用学习通，通过多种渠道获取学习资源，为自主学习打下基础；自主学习完成学习任务，熟练掌握课程基本知识，对疑难点进行探究，形成清晰认识，便于在课堂上捕捉重点和创新点；与此同时，学生们还可以利用信息技术在学习、交流平台上与老师、同学之间进行沟通和交流，也可以针对自己感兴趣的知识有针对性地重复学习或跳过学习，大大提高了学生们的独立思维能力和学习成效；通过小组合作探究、融会贯通和综合应用，学生们分工合作自主制作作品，培养了学生们的团队协作能力[9]。

1.3.2 第二阶段——课中：5项程序

通过情景导入、制定方案、PPT展示、讨论修正等方式展开线下教学。课前设计任务，学生自主选择，组成小组，协同收集、整理、分析信息，形成有小组特色的观点；在线下课堂，学生们进行作品展示、自评与互评，每次课安排三分之一左右时间进行课外作品的展示和汇报；然后组织学生进行10分钟左右的讨论修正，监督学生的学习动态，在此过程中，发散学生思维，提升协作能力、语言表达能力、自我评价能力和学以致用的能力，学生得以互相提升，通过此过程后，学什么呢基本能得出较为成熟的正确的观点和结论；最后，教师进行点评，并给予案例分析示范，同时融入课程思政，培养学生严谨的思维方式，同时树立可持续发展观，提高学生食品安全监管意识[10]；最后，生师协作完成随堂练习，通过随堂练习的完成度检验学生们的学习效果。

1.3.3 第三阶段——课后：4个任务

学生复习巩固、拓展提高、预习提效；教师持续改进。

通过课后作业、讨论等主客观题目的完成情况督促学生进行必要的巩固练习，学生可以在线上平台进行多次作业提交，老师取最高成绩作为其平时成绩的一部分，在此过程中，可以直观了解到学生的学习积极性和主动性，以及对知识的掌握程度。同时，通过聊天互动督促学生进一步完善方案，并将其应用于实验教学或科学研究。最后，教师进行学情分析，形成持续改进的闭环，实现重过程（占比60%）、兼顾结果（占比40%）的评价模式。

1.4 课程成绩评定方式

采用平时考核（30%）+实践考核（20%）+期中考核（10%）+期末考核（40%）的方式评价学生们的学习效果。期中，作业、考勤、课堂学习、课外资料阅读、任务点完成、讨论参与度、随堂练习、实践动手制品作品、线上单元测验等为平时考核多项互动（见图1）。

图1

利用线上线下混合式教学模式，大数据收集学生们过程学习所产生的数据，客观、全面的评价每个学生的学习过程；教师可以阶段性发现学生在学习过程中存在的突出问题、困扰或者偏差，并加以督促或妥善解决，这样很好地实现了定量与定性相结合的评价模式，通过细化评价标准、灵活评价形式，获得了相对较为客观、公正的评价结果，摒弃了一笔定乾坤的评价模式，达成了教学相长、全面提高的目的。全程信息化监控。自课程开课之日起，以两周为周期，提取学生们的课程后台原始数据，分别考核学生在2周内对学习通资源以及各控件的使用情况。根据统计计算的分数进行排名，以两周为一周期进行阶段性奖励（备注：每周期排名结束后分数清零，不再累加至下一周期排名），实时监控，激励鞭策。

2 课程信息化教学改革的实施效果

采用上述信息化教学模式，学生们的实践能力、分析问题、解决问题的能力得到了有效锻炼，学生学习的自主性得到很好的提升，自我管理能力大大加强；学生的学业成绩稳步提升，平均成绩、及格率都逐步升高，学习自信心明显提高。依托所学知识，学生积极参与职业资格考试，陆续获得食品检验工、食品安全管理师、公共营养师等职业资格证书，为毕业就业打下坚实基础，积极参与“食品文化节”“专业技能测试与产品设计大赛”“食品安全知识大赛”等综合实践活动，取得优异成绩，获得较好成效，毕业就业得到单位的较高评价；积极参加硕士研究生入学考试，考研录取率逐年提升。

经过多年不懈努力，信息化课程建设日趋完善，2021年被认定为怀化学院线上线下混合式一流课程。经过多年探索，界定《食品分析》课程目标包括：掌握食品感官评定、食品营养元素测定及食品添加剂、污染物、残留物等安全指标分析的基本原理、方法，储备维护食品安全知识和技能知识目标；具备敏锐的食品安全预警意识，能够在食品生产、质检部门从事食品及相关产品的质量检测、管理、认证等方面工作能力；具有正确的理想信念、良好的道德情操、强烈的社会责任感，为实现“健康中国”保驾护航。

3 结语

新工科对高等教育提出了新要求，《食品分析》课程信息化教学顺应新工科人才培养目标要求，施行了线上+线下混合式教学、过程化考核等综合教学改革后，优化了课程的教学内容、方式和手段，激发了学生们的学习热情和兴趣，培养了学生们的自主学习能力，同时，课程的评价体系更加科学，改革和探索成功有效。接下来，我们将继续秉承学生中心、产出导向、持续改进的教育理念，坚持立德树人目标，围绕“两性一度”，更进一步的优化教学内容，完善教学资源，改进教学方法，力争将《食品分析》打造为一流课程。