戴涛涛 饶青梅 陈军
食品科学与工程专业致力于培养能够处理复杂工程问题的多功能、复合型人才,富有创新意识、创业意识的创造型人才,他们不仅要有过硬的专业理论知识,还要具有优秀的创新能力与动手能力。
《加快推进教育现代化实施方案(2018-2022年)》提出,不断促进信息技术与教育教学深度融合,支持学校充分利用信息技术开展人才培养模式和教学方法改革。混合式教学是利用互联网平台,将在线教育以恰当的方式融入传统教育实体课堂的一种新的教学方式,可以实现线上与线下教学的优势互补。食品化学实验课程作为食品科学与工程专业的核心实验课程,主要培养学生的实践操作能力以及解决實际问题的能力,但传统的授课方式课程乏味,教学效果不佳。本文首先分析了食品化学实验课程存在的问题,然后提出从教学方式、教学内容和考核方式三个方面对该课程进行改革,开展线上线下相结合的混合式教学的设计与实践,以期为混合式教学模式在其他课程中的应用提供借鉴。
一、食品化学实验课程教学存在的问题
(一)课堂气氛沉闷
食品化学实验课程涉及的理论知识难度较大,传统以“教”为主的教学方式将主要精力放在纯理论知识的讲解上,师生间互动交流不足,课程乏味,知识传递效率不高。由于学生难以跟上教师的课堂节奏,所以丧失了学习兴趣,导致教学效果不佳。
(二)教学模式老化
食品化学实验课程开设时间较早,学生还未完全搭建好基础课程和专业课程之间、专业课程与其他学科之间的桥梁。由于高校的课程安排比较多,导致食品化学实验课程的课时偏少,在有限的时间内,教师们会采用“填鸭式”的教学模式来传递课堂知识,使得学生自主意识较低,很难围绕实验的创新性、应用性展开深入探讨,也难以将空洞的概念、繁杂的知识点及繁琐的反应过程与后续的专业课程和生产实践相结合。
(三)教学评价形式单一
课程考核是人才培养和教学质量反馈的重要环节。传统考核方式中,学生的最终成绩主要取决于实验报告质量,教学评价形式单一,缺少课堂讨论、实验操作展示、组内及组间互评等多元考核项目,难以对学生的创新思想与综合能力进行较为系统的评价。
二、食品化学实验课程教学改革探索
针对食品化学实验课程教学中存在的问题,下面从教学方式、教学内容和考核方式三个层面进行混合式教学改革探索。
(一)基于“理论+实验”的教学方式改革
食品化学实验课程主要培养学生利用食品化学理论知识解决实际问题的综合实践能力,理论和实践是该课程不可缺少的两环。改革后的理论部分包括网络教学平台线上学习和线下讲解,实验部分包括采用线上虚拟仿真实验平台进行课前预习和线下动手实验。
1.理论教学改革。(1)课前抛出问题,引起思考。课前主要在线上学习网络教学平台视频、教学课件和平台微课等内容。教师在授课之前,充分利用网络教学资源,制作视频及PPT等教学内容,将其上传至学习通,提前让学生预习。同时,结合其他学科内容或社会时事热点,以制作视频或课前交流等方式,抛出课前预习的问题,引导学生们进行思考,比如,与食品包装学结合:试着从水分活度和营养成分等角度分析茶叶的包装与茶叶产品的特性有何关系(对应实验为食品水分活度测定)。再如,与当下话题结合:近期,“喝咖啡=致癌”的传闻刷屏朋友圈,起因是在某些主流咖啡品牌中检测出2A类致癌物“丙烯酰胺”。你认为这则传闻的真实性如何?丙烯酰胺是怎么产生的?(对应实验为美拉德反应及其产物)
(2)线下详讲知识点,辅以线上教学增加师生互动性。授课过程中,“教与学”交流互动不足会直接降低知识传递效率,为调动学生学习的积极性,教师可以利用学习通的签到、随堂测试等功能进行课堂互动,比如,问题签到:请写出一个预习本实验内容时遇到的问题,以完成这节课的考勤签到;限时随堂检测:限时三分钟写出影响淀粉老化以及抗老化的因素;课堂互评:食品加工中香气的形成途径有哪些?请各举一例说明其香气形成机制,并与互评小组相互批改完善。
(3)课后线上巩固知识,拓宽学生视野。课后设计以线上教学为主,学生通过学习通等学习平台提交自己的实验报告,对于掌握不达标的知识点,可以及时回看视频加强理解,巩固学习。教师通过学习通布置作业或考试,学生提交答案后,教师利用学习通的“群聊”功能给学生在线答疑。教师还可将拓展内容安排在学习通上供学生学习,以开拓他们的视野。
2.实验教学改革。(1)课前准备理论知识,线下预习实验内容。线上预习实验内容可以让学生对不懂的内容做到心中有数,养成自主学习的习惯。对于一些操作简单的实验,如蛋白质的盐析与透析实验,虚拟仿真平台的自动打分功能可依据学生操作步骤进行打分,让学生对该实验的操作步骤做到心中有数。对于“食品香气的形成途径”这种需要亲自感受的实验,线上仿真平台或许不能达到理想的实验效果,但可以让学生熟悉实验操作过程,以便在线下实验时更加注重于各种香气的亲身感受。
(2)课上梳理知识点,线下动手实验。课堂教学过程中,教师先对课前线上学习的情况和学生们提出的疑问进行总结和解答,主要就本次实验在虚拟仿真平台上的完成情况,包括提交率、实验平均成绩和主要丢分点等进行简要概括和讲解,然后对实验的操作流程进行展示与讲解。这个过程是教师和学生进行互动的过程,教师应当鼓励学生提出新的想法和实验方案设计思路。例如,进行“粉丝的制备与质量感官评价实验”时,应当鼓励学生随机应变,修改配方尝试制作不同的口感,并让学生亲自动手进行实验。
(3)课后线上实验作业提交及讲解。每一次实验课后,教师应在群聊里提醒学生写好实验报告,尤其是写出自己对于该实验的收获和感想。这个环节的主要目的是帮助教师弄清楚学生存在的问题及解决情况,同时培养学生分析问题以及处理实验数据的能力。对于反映比较集中的问题,如数据处理和实验结果绘图,教师可以腾讯会议的方式集中答疑演示。
(二)以激发学生思考为目的的教学内容改革
在教学过程,除了对理论知识的讲解,教师还要为学生提供话题供他们讨论,包含生活经验、饮食文化、食品安全及职业操守等方面,可以在一定程度上提高学生的参与感,同时也反映出学生对综合知识的掌握及运用情况。以《食品化学实验》教材中“柑橘皮天然果胶的制备、测定及应用实验”为例,我们设计了五个问题供学生在课堂上进行讨论(如表1所示)。
(三)基于混合教学模式的考核方式改革
改革后的考核方式较为多元化,包括理论成绩、实验成绩和平时成绩三部分。理论成绩考核由教师出考卷,主要考察学生的知识理论水平。实验成绩包括线上虚拟仿真实验成绩和线下实操成绩两部分。线上虚拟仿真平台的操作和测试都有自动打分功能,只需要简单把每部分成绩加和即可;线下实操成绩则由教师依据学生实验操作是否规范、实验流程是否正确以及实验结果好坏进行打分。平时成绩考核主要是利用学习通,分别对学生课前、课中和课后的每个环节进行量化考核。
为了更全面、准确地评估学生的学习成果,教师可以对不同的成绩指标设置不同的权重,如食品化学实验总成绩=理论学习成绩×0.3+实验操作成绩×0.5+平时成绩×0.2。
综上,在现代化背景的混合教学模式下,本文提出基于“理论+实践”的教学模式,从教学方式、教学内容和考核方式三个层面对食品化学实验课程进行教学改革,实现了该课程的线上线下混合式教学。但是教学改革是一个不断推进的过程,需要各位教育工作者不断革新,结合课程自身情况不断调整,最终找出适合自己学生的教学方式。
作者简介:戴涛涛(1991-),男,汉族,江西南昌人,助理研究员,博士,研究方向为植物蛋白、超微粉碎高效利用及食品组分相互作用。
*通信作者:陈军(1986-),男,汉族,江西上饶人,研究员,博士,研究方向为食品资源的开发利用、食品加工新技术。