基于慕課視角的高校食品化學實驗課程教學研究

李 鋒，王永麗，李大鵬

(山東農業大學食品科學與工程學院，山東泰安 271018)

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基于慕課視角的高校食品化學實驗課程教學研究

李 鋒，王永麗*，李大鵬

(山東農業大學食品科學與工程學院，山東泰安 271018)

摘要慕課是云計算和大數據在教育領域的具體應用和重要體現，它的出現對傳統的高等教育產生了巨大挑戰和深遠影響。食品化學實驗課程是加強學生內化理論知識，提高實驗素養和培養創新能力的重要途徑。筆者針對當前食品化學實驗課程教學現狀及存在問題，從教學內容優化、網上教學資源建設、課堂互動教學及課后反饋評價等方面，探討了如何利用慕課這一新興教學方式更好地改進食品化學實驗課程教學的措施。

關鍵詞慕課；食品化學；實驗課程；教學

隨著經濟全球化及信息化技術的快速發展，“互聯網+教育”正在對傳統的教育教學模式產生深遠的影響。慕課作為一種極具代表性的新興教學方式，是云計算及大數據在教育教學領域的具體應用和深入滲透的重要體現[1]。在開放共享知識核心理念的指導下，它革新了傳統實體課堂教學的方式和局限，迎合了當今互聯網學習及終身學習、碎片化學習時代的浪潮，最大程度地實現了教育資源的最優化配置及最大化效益[2]。因此，自2013年慕課引入我國以來，國內掀起了慕課建設及研究的熱潮，很多高校的視頻公開精品課如雨后春筍般涌現[3-4]。借力于高速發展的信息技術，慕課的建設一方面改變和豐富了高校傳統課堂教學模式，突破了學習者時間空間等外部因素的限制；另一方面也可為社會人員自主學習感興趣的知識提供了優秀的教育教學資源，能更好地發揮高校服務社會的職能。

食品化學實驗課是食品化學課程的重要組成部分，是加強學生內化理論知識，培養創新能力，提高實踐操作能力以及發現問題和解決問題能力的重要途徑。據統計，截至2015年，全國開設食品科學與工程專業的普通高校有248所，且大多都開設了食品化學實驗課程，食品化學實驗課程受到了普遍的重視[5]。然而，目前關于如何利用慕課這一新興教學方式更好地改進食品化學實驗課程教學的研究相對較少。在慕課發展的新形勢下，食品化學實驗課程的改革是值得每一個高校食品專業教學人員探索的課題。筆者以山東農業大學為例，基于慕課視角，探討了當前高校在食品化學實驗課程教學過程中存在的問題及教學改革方法，以期更好地利用慕課提高高校食品化學實驗教學和人才培養的質量。

1食品化學實驗課程教學現狀及存在問題

大部分開設食品科學專業的高校均設置了食品化學實驗課程，但是受經費、場地、師資及教學方式、實驗內容等多方面的限制，雖然近年來很多高校強化了食品化學實驗課程的教學地位，如獨立設課，增加實驗學時，改革實驗內容等[6]，但是總體來看，食品化學實驗課程的教學效果還不理想，與社會需要的“基礎理論扎實、應用技能強、創新創業能力高”的高素質食品專業人才標準還有差距。以山東農業大學食品化學實驗課程的教學為例，該課程共設置36學時，課時相對較少。實驗內容主要包括食品中主要組成成分(六大營養素)基本理化性質的測定、酸度的測定以及氣相色譜法測定牛乳中苯甲酸含量等8個實驗，實驗內容多以驗證性實驗為主，缺乏探索性、綜合設計性實驗內容。在幫助學生鞏固理論知識，提高基本實踐操作能力外，缺乏對學生獨立思考、獨立操作和創新能力的培養。另外，從教學模式上來看，大多遵循“實驗員準備試劑及儀器—教師講授原理及示范—學生操作完成實驗—撰寫實驗報告”的傳統模式。這種模式形式單一，受時間限制，往往造成學生學習主動性和積極性下降，不利于其實驗思維能力的開發。而且，從實驗報告內容來看，還存在個別抄襲、數據分析雷同等問題。這也導致通過實驗報告難以準確、科學地對學生成績進行考核，助長了學生的惰性，極大地影響了食品化學實驗課程的教學效果。

2慕課視角下食品化學實驗課程的教學平臺設計

上述食品化學實驗課程的教學現狀要求實驗教學的改革要有新方法和新思路，而慕課的興起為食品化學實驗教學改革提供了新的發展機遇，它開放、共享和在線學習的特點徹底改變了實驗課程的傳統教學模型。而且，它與教育部提出的“重視高質量的教學資源和網絡信息資源的使用，運用現代信息技術提高教學質量，推動教學資源的共建共享”的要求不謀而合[7]。與傳統的實驗教學流程不同，慕課主要是通過“學生課前網絡在線學習及討論—課堂實驗操作及師生互動—課后反饋及完成作業”的流程幫助學生實現知識內化。結合食品化學實驗課程的教學過程和教學特點，筆者認為在食品化學實驗課程教學改革過程中應注意以下問題。

2.1精選實驗教學內容，優化課程體系教師應在課前根據食品化學實驗課程教學大綱的要求，同時考慮分層次培養和個性化教學的要求，精選實驗教學內容。將食品化學實驗項目分為理論驗證性、探索性及綜合設計性3個層次，可按5∶3∶2的比例設置實驗項目，如理論驗證性實驗設置食品中水分活度的測定、還原糖及脂肪含量的測定、總酸度及有效酸度的測定等，旨在進一步加深學生對理論教學內容的認識，訓練基本的實驗技能和科學嚴謹的實驗態度。探索性實驗包括不同淀粉的α-淀粉酶水解適性分析、油炸對油脂品質的影響等，主要訓練學生在單一指標測定的基礎上，從更深層面掌握指標與食品加工過程的動態聯系。綜合設計實驗為第3層次，旨在提高學生理論知識整合、團隊協作及主動創新探索的能力。

2.2結合仿真實驗技術，構建網上教學資源在慕課背景下研究實驗課程教學的改革，仿真實驗技術的應用必不可少。它通過計算機仿真軟件創建虛擬化、可視化的實驗環境，將抽象的理論知識或者不具備條件的實驗項目，通過動畫等形式展現給學生，并且通過人機在線互動，讓學生完成實驗準備、儀器組裝、實驗操作、實驗數據處理及分析的全過程[8]。因此，在食品化學實驗課程建設中，應充分利用化學仿真實驗室教學。如氣相色譜法測定大米中的農殘含量實驗，由于氣相色譜儀對操作者要求較高、設備構造復雜，且在分析過程中，學生無法感性地觀察到樣品的分離原理和過程。借助于仿真實驗技術，可有效提高學生的主觀能動性，強化知識的內化效果；同時也有利于克服時間、空間、實驗儀器、操作安全性等限制，豐富學生實驗課程內容和學習的靈活性。

在線課程視頻資源是慕課的主要載體，是將教師從傳統教學中的自導自演角色向引導學生自主學習的導演角色轉變的最重要的媒介[9]。因此，在精選實驗內容的基礎上，教師應充分搜集相關資料、圖片或者錄像等教學資源。由于慕課視頻每小節為10 min左右，打破了傳統課堂40～45 min的授課節奏，因而對于教師的課程設計和組織能力提出了更高的要求。雖然每個實驗項目是完整和系統的，但是在制作教學視頻時，應根據知識塊之間的邏輯關系，采用動態、片段、分立的方式，錄制短而精的教學視頻。如凱氏定氮法測定食品中蛋白質含量，可依據“消化-蒸餾-吸收-滴定”的實驗過程分為4小節錄制。借助于仿真實驗技術，模擬演示每個實驗階段的操作步驟及難點。另外，在每小節之間可以適當插入分組互動討論、在線測驗、趣味性測試游戲等欄目，要求學生在規定時間內完成線上評測，以增強教學效果。同時，也有助于教師掌握個體間的知識水平差異，對學生形成科學的診斷性評價，從而更好地制訂因材施教的教學計劃。

2.3課堂師生角色轉化，實現翻轉課堂教學教學方式改革的核心是將傳統教學中的“教師主導”變為“以學生為中心”[10]。課堂教學是學生親自動手完成實驗操作，將感性知識內化、升華的過程。在完成課前網上自主學習后，學生基本了解了實驗目的、原理、試劑及儀器、操作步驟等。這些準備工作大大節省了教師課上講授時間，為課堂上師生角色轉化，實現翻轉課堂教學準備了條件。教師應轉換傳統的主導角色，在學生動手操作的過程中，可以選擇性地講解實驗重點、難點及注意事項，更多地充當“旁觀者”和“引導者”。根據實驗進度，不斷與學生互動，提出問題。如在“斐林試劑法測定食品中還原糖試驗”中擬定以下問題：為什么斐林試劑甲液和乙液分開貯存，可溶性糖類澄清的目的是什么，樣品預測的目的是什么，為什么滴定需要沸騰條件下進行。通過讓學生回答問題等互動形式，在幫助其掌握基本操作技能的同時，在更高層次上培養學生獨立實驗、科學思考及創新能力。

2.4課后檢驗評論，鞏固學習效果在傳統教學模式中，學生實驗報告和考勤往往成為評價學生成績的主要依據，忽略了對學生基本實驗技能和創新能力的考察，難以客觀、公正地對學生進行形成性評價。在慕課模式下，實驗結束后，還要求學生課后積極在網上互動，教師除了可以依據實驗報告和課后作業完成情況對學生進行評價外，還可結合線上小組討論、同伴互評等方式，指導學生建立學習小組，形成課程的綜述性報告。結合學生上課前預習效果及在線測評、實驗過程的操作技能及實驗課后學生的檢測評價的表現，共同完成對實驗考核的過程性評價。同時，也可依據學生反饋結果，及時對課程進行調整和安排。

3結語

近年來，我國食品工業的快速發展為食品科學與工程學科的發展提供了廣闊空間，如何在我國經濟轉型、教育跨躍式發展的形勢下，更好地培養適應時代需求的高素質食品科學專業人才是每一個高校食品專業教育者需要研究的課題。慕課是基于網絡交互，實現知識更新創造的教學模式。借助網絡的無限延展，它具備了很多傳統課堂教學沒有的開放性、共享性等特點。我國慕課的建設還處于起步和發展階段，還有很多問題需要研究，例如，慕課教學模式也為學校網絡軟硬件建設及信息化、教師的教學技能等提出了更高的要求等。只有將慕課的優勢與高校食品化學實驗課程的教學特點有機融合起來，才能真正使其成為提升學生素質，推進食品學科的整體建設的重要環節，為高等學校培養高素質的應用創新人才提供幫助。

參考文獻

[1] 肖冬梅，吳秀文，劉芳.教育資源配置視角下的慕課現象解構[J].圖書館，2015(5)：17-21.

[2] 劉和海，張舒予，朱麗蘭.論“慕課”本質、內涵與價值[J].現代教育技術，2014(12)：5-11.

[3] 李志民.“慕課”的興起應引起中國大學的覺醒[J].中國高等教育，2014(7)：30-33.

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[6] 李巨秀，白雪蓮，劉鄰渭，等.基于創新能力培養的食品化學實驗教學模式改革與實踐[J].中國農業教育，2016(1)：79-82.

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[9] 屈慧鴿，孫虎山，宋建強，等.“慕課”時代下葡萄酒工藝學教學改革與設計[J].釀酒科技，2015，6：109-112.

[10] 張揚.基于慕課的實驗教學設計模型[J].中國現代教育裝備，2015(13)：32-35.

作者簡介李鋒(1983- )，男，山東濟南人，講師，博士，從事食品營養化學研究。*通訊作者，講師，博士，從事食品科學研究。

收稿日期2016-04-04

中圖分類號S-01

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)13-306-02

Study on the Teaching of Food Chemistry Experiment from the Perspective of MOOC

LI Feng, WANG Yong-li*, LI Da-peng

(College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Taian, Shandong 271018)

AbstractMOOC phenomena is a concrete application and embodiment of cloud computing and mass data in the education field. It has brought great challenges and profound influences on traditional higher education. Food chemistry experiment is a vital pathway for the undergraduates to internalize their theoretical knowledge, improve experimental competence and train innovative ability. Aiming at the current situations and problems in teaching of food chemistry experiment, some reforming measures are put forward with the aim of improving the teaching quality of food chemistry experiment, including optimizing the content of courses, constructing online teaching materials, classroom interactive teaching and feedback evaluation after class.

Key wordsMOOC; Food chemistry; Experiment course; Teaching