多元混合式教学优化实验课程教学效果的研究——以“食品质量与安全实验技术”课程为例

刘 琴，王红波，冷 艳

（江汉大学 生命科学学院，湖北 武汉 430056）

为适应地方经济社会发展的需要，食品质量与安全专业的培养目标旨在培养能够在食品企业、检验机构、认证机构、监督管理部门和科研机构等企事业单位从事食品安全生产、食品安全加工、食品安全检测及食品质量安全控制、质量认证、监督管理、科学研究等方面工作的应用型高级工程技术人才。要求学生不仅要有扎实的理论知识和较高的综合素质，还要有较强的实践动手能力。基于以学生为中心、以成果为导向、通过持续改进不断提高教学质量成果导向的教育理念［1］，从需求出发，反向设计课程体系，在高等院校食品质量与安全专业的高年级中开设“食品质量与安全实验技术”这一综合性、实践性和实用性极强的专业必修课程。作为课程体系中重要的实践教学环节，本课程为64学时的实验课，以锻炼学生对食品中多种重要成分含量和安全性评价指标的分析检测技能、常见仪器的规范化操作，培养学生独立思考和创新能力为主要的课程目标。“食品质量与安全实验技术”实验教学的高质量开展，对于提高学生的专业技能和素养具有重要意义。本文从传统实验教学存在的问题、课程改革的意义，以及现阶段尝试运行的项目式教学、虚拟仿真实验、质检员角色体验等多元混合式教学改革、具体实施情况及教学效果评价等方面进行了阐述，以期持续提高本课程的教学效果，培养出高水平的专业人才。

一、传统实验教学存在的问题

在传统的实验教学过程中，大多由任课教师提前准备试剂、仪器及材料，讲解实验步骤，然后学生“照方抓药”，按照教师给出的操作步骤进行每一步的实践操作。这种传统方式对于提升学生技能收效甚微，学生往往是照本宣科、“依葫芦画瓢”，一旦实验中出现问题大多学生无法自己解决，对实验过程中的现象也不能给出合理解释。从提交的实验报告看，大部分学生不能独立、合理地分析实验结果，倾向于依赖教师做权威性鉴定；多数学生没有主见，甚至存在抄袭报告的行为，设计实验方案的能力更无从谈起。“食品质量与安全实验技术”的检测项目通常会用到高效液相色谱、气相色谱、原子吸收分光光度计等大型精密仪器，然而由于设备价格高、维护成本高，高校也不可能配备足够的台套数，想让学生在短时间内掌握仪器的操作更是个难题［2-5］。

二、课程改革的意义

为更好地满足社会对本专业人才的需求，将课程内容与企业实际工作相结合，强化实践教学环节，培养学生的动手能力、思维能力、自主学习能力、团结合作精神及严谨求实的科学态度。近两年，结合学院现有实验场地及仪器设备等实际情况，我专业对“食品质量与安全实验技术”课程教学进行了课程设计与改革，增加了设计性、综合性、创新性实验的比重［6-8］，采用多元混合式教学方式，设定项目式教学（1 个综合项目）为28学时，线上虚拟仿真实验（2 个实验任务）为8 学时，质检员角色体验（2个实验任务）为8学时，传统线下实验（5个实验任务）为20学时，从实验选题、实施方式、教学方式手段和考核方式等方面进行了综合改革，受到了教学督导和学生的好评。在此，对我校“食品质量与安全实验技术”的教学改革进行总结，从中吸取经验，以便更好地开展后续推进工作。

三、实验选题/项目设置的主要思路

“食品质量与安全实验技术”课程与食品相关产业联系密切，关系到人民生活的健康与食品安全；因此，课程教学不能只停留在外在的动作技能训练，更应紧密结合社会实际问题与从业者的职业能力进行培养［9］。在项目设计之前，课题组先行调研相关兄弟院校，了解武汉市几家大中型食品生产加工企业、食品化妆品监督管理局及第三方检测机构的企业需求，分析行业对课程教学内容的需求，制订本课程的教学大纲，从而设置贴近市民生活和满足企业需求的实验项目，如亚硝酸盐的检测、蔬菜农残的快速检测、大肠菌群的检测等实验任务。此外，结合当今社会食品安全的热点问题，设置肉产品中的瘦肉精检测与豆豉中的黄曲霉毒素B1检测等实验任务。通过真实的检测任务，提醒学生作为未来的食品安全执法者或监管者，应保护广大消费者权益，执法必严，忠实捍卫人民群众“舌尖上的安全”。

四、教学改革的实施过程

“食品质量与安全实验技术”课程在教学过程中采用了与传统教学不同的真实检验任务驱动及教学做一体的教学创新模式。改教师讲授主导为学生主导的教学方式，培养学生的系统思维习惯。以PBL（Problem-Based Learning）项目为例，主要步骤为：（1）教师布置豆豉类制品的安全性检测项目；（2）学生小组成员迅速围绕豆制品安全性评价指标查找相关资料；（3）学生选定实验材料、收集材料、给出实验方案并在课堂上作汇报；（4）教师提问、小组间讨论，结合检测任务的实际情况，调整实验方案；（5）学生确定实验方案，准备实验材料、实施实验；（6）学生整理和分析实验现象，记录实验结果，完成实验报告并结合PPT讲解；（7）教师针对实验过程及报告分析中出现的问题，提醒学生后期实验应注意的事项，以达到持续改进的目的。

“食品质量与安全实验技术”课程的教学过程不局限于课堂。突发公共卫生事件推进了我国在线教育的快速发展，教育部在《关于一流本科课程建设的实施意见》中也大力倡导基于国家精品在线开放课程进行线上线下混合教学。因此，在超星学习通上建有“食品质量与安全实验技术”在线课程，实验相关的课件、仪器使用的教学视频、部分实验的理论讲解视频及拓展资料等均上传至学习通平台，方便学生进行自主学习。课程充分利用了慕课平台上的优秀资源辅助教学，并注重内容的更新。课前教师会先安排学习任务让学生进行预习，课后教师会针对当次实验任务设置小测验，以检验学生理论知识的掌握情况。

“食品质量与安全实验技术”课程的教学过程重视职业体验。该课程在教学过程中与江汉大学后勤集团饮食服务部合作，设置了2个在学校食堂的食品安全快检实验室中即可完成的实验任务。学校食堂的食品安全智能快检平台营造了真实的职业活动氛围，给予学生体验质检员角色的机会。在利用快检技术检测当天食堂所用叶菜、根茎等蔬菜中的农药残留情况的过程中，学生若发现可疑问题，需分析超标的可能原因并思考农残超标后的解决方法，采取相应措施。该任务能够让学生了解到，作为实验室常规检测的有益补充，快检技术能提高食品安全的监督力度，是符合我国国情的一项重要工作。在角色体验的过程中，有助于将抽象的知识点转化为生动的情景，使学生更易掌握。

“食品质量与安全实验技术”课程的教学过程重视教育信息化。自教育部开展国家虚拟仿真实验教学项目建设工作以来，目前国家虚拟仿真实验教学课程共享平台已构建31个食品科学与工程类相关的虚拟仿真资源，涵盖了部分食品的原料特性、加工工艺、检验技术等综合性质量安全控制内容。为推进现代信息技术融入实验教学项目，本课程充分利用共享平台中的国家一流课程的项目资源，突破传统实体实验教学的局限性，让学生了解并体验贵重的大型精密仪器，如原子吸收仪、液相色谱仪的操作使用，虚实结合、相互补充，提升自我认知。

“食品质量与安全实验技术”课程的教学过程重视素质培养。PBL教学强调小组成员间具有良好的团结合作意识，理解多样的观点，利用社交作为学习中的推动力，用实践论证方案的可行性。分工合作即要求学生在组内承担特定角色，为共同的目标而发挥自身所长，培养探索精神，尤其对于积极主动的学生来说，收获更大。在本课程的最终汇报时，第4组成员的成果展示逻辑合理，语言表达清晰，自选实验对象制作的“奶茶中的大肠菌群检测”Vlog深受广大学生喜爱，让人印象深刻。

五、课程教学的多元化考核及教学效果评价

本课程采用过程考核与结果性考核相结合，知识、素质、技能相结合的考核模式［10］。过程考核以每个任务过程为依托进行考评，在教学实施过程中从课前预习、课堂表现、仪器使用的操作规范、小组汇报等方面进行评价。在项目式小组汇报评价时，需要体现并说明每位成员的贡献度，避免出现“组长一人动手，他人搭车”的现象。此外，借助学习通平台构建习题库，课后以小测验的方式检测学生的理论知识掌握情况；结合课堂观察及实验报告，对学生的动手操作技能、数据分析及综合素质进行评价。结果性考核为综合能力的考查，在教师下达任务后，小组成员自主设计实验方案，完成检测任务并做展示汇报结果，教师根据其操作完成情况及达成度对其进行最终评价。通过考核方式的改革，逐步杜绝了靠突击背诵应付理论考试的情况，有助于培养学生课程学习的恒心，促使学生通过持续、长时间学习真正将所学知识与技能融合于素质和能力之中。

经过教学改革，学生对课堂的满意度逐年提高，普遍反映“该课程教学与实际结合紧密，学以致用”“大家的积极性与专业自信心都增强了”。此外，多元混合式的教学方式，解决了传统教学中学生“依葫芦画瓢”的教学难点；虚实结合现代化的仿真技术解决了由于大型精密仪器不足，难以满足学生动手操作需求的问题；真实任务的驱动及质检员的角色体验项目，提高了学生的积极性与参与度；综合性实验任务的开发，培养了学生的设计能力与探索精神，增强了师生互动。教学改革过程也提醒了课题组教师，要相信学生的能力，多给予学生尝试的机会。

结语

综合性实验课“食品质量与安全实验技术”在课程设计与安排上有以下三个特点：（1）课程教学模式有极强的创新性和应用性。本课程的开展兼顾理论课程教学与学生互动实验，同时结合PBL教学、线上虚拟仿真与线下实验操作，在项目实施过程中，学生可扮演质检员在快检室开展检测工作，教师与学生的互动性强。（2）该课程有极强的应用与推广价值。课程所开设的教学与实验项目是当今社会食品安全检测迫切需要的技能，在实习过程中，2016、2017级本专业学生可直接应用课程实验技术为企业原料或产品进行质量或安全性检测，毕业生也受到了实习单位与用人企业的一致好评。目前，武汉多家食品企业单位持续在我专业招聘实习生并愿意提供就业岗位，这是对学生能力及我专业办学质量的最大认可。（3）课程任务设置兼顾基础性与前沿性。紧跟社会食品安全的热点问题进行动态调整，增强学生兴趣和学习积极性。该课程的开展不仅能为全校师生“舌尖上的安全”保驾护航，更力争服务武汉地区的经济发展，为食品安全相关的国家战略需求提供技术支撑。

作为食品行业的专业教师，深知为社会培养应用型人才是时代所需，加快教学改革任重而道远，后续如何进一步完善课程教学体系、挖掘思政元素润物无声融入专业教育、拓宽专业领域并提高教学质量，仍是一项需要不断探索和实践的艰巨任务。