大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下“食品分析”課程的改革與創(chuàng)新

李書藝，金偉平，祝振洲

（武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北武漢 430023）

0 引言

“食品分析”是一門多學(xué)科交叉、應(yīng)用性較強(qiáng)的基礎(chǔ)課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)教學(xué)過程中占有特殊的地位。在輕工食品類專業(yè)的本科教學(xué)中，該課程兼顧專業(yè)理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)操作技能教學(xué)，內(nèi)容涉及食品分析技術(shù)和方法在食品安全性檢測(cè)、食品中營養(yǎng)組分的檢測(cè)、食品品質(zhì)分析和感官檢驗(yàn)等3個(gè)方面的應(yīng)用，貫穿“食品分析”相關(guān)的理論知識(shí)，還重點(diǎn)突出食品原料、輔料及成品中的營養(yǎng)成分、食品添加劑和有害物質(zhì)等的分析方法講授和實(shí)驗(yàn)操作演練，目的在于提高學(xué)生的自學(xué)能力和綜合素養(yǎng)，使學(xué)生能夠從事一般的食品科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，進(jìn)行食品品質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)定工作，從而指導(dǎo)生產(chǎn)，為生產(chǎn)工藝服務(wù)，與學(xué)生的就業(yè)和深造息息相關(guān)[1-2]。

大數(shù)據(jù)時(shí)代，信息的表現(xiàn)不僅僅是文獻(xiàn)的代名詞，更有著視頻、音頻、圖片、圖形、幻燈片等多種表現(xiàn)形式，檢索方式與檢索入口也不盡相同。結(jié)合時(shí)代發(fā)展，強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)搜索引擎檢索的教學(xué)力度，引導(dǎo)學(xué)生利用聲頻、視頻、圖片、地圖等多種形式的信息解決問題，是大勢(shì)所趨[3]。因此，基于大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的盛行和新世紀(jì)學(xué)生對(duì)數(shù)媒和網(wǎng)絡(luò)搜索的依賴，建立一種高效率、高容量、可回溯的信息化教學(xué)模式至關(guān)重要，授課教師與學(xué)生進(jìn)行高頻次的教學(xué)互動(dòng)并對(duì)其課程進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)乃當(dāng)務(wù)之急。目前，學(xué)院“食品分析”課程組開展了一系列的教學(xué)活動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)該課程的改革與創(chuàng)新提供了新的思路。

1 利用“微助教服務(wù)號(hào)”實(shí)施教學(xué)互動(dòng)

首先，根據(jù)“食品分析”理論課時(shí)的壓縮狀況（少于24學(xué)時(shí)），課程組對(duì)原有教學(xué)課件和資源進(jìn)行了更新和壓縮。同時(shí)，對(duì)原實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)進(jìn)行了調(diào)整（少于32學(xué)時(shí)），部分實(shí)驗(yàn)刪減或合并。例如，利用容量法對(duì)食品中營養(yǎng)素的分析僅保留微量凱氏定氮實(shí)驗(yàn)；對(duì)光譜法在食品檢測(cè)中的應(yīng)用，同時(shí)進(jìn)行碳水化合物和色素（葉綠素和胡蘿卜素）的含量測(cè)定；對(duì)色譜法的分析使用，采取2種有害物質(zhì)二選一的操作模式等，目的在于節(jié)約課時(shí)、避免重復(fù)、合理分配資源，有助于信息化線上教學(xué)的模塊處理[4]。

其次，借助微信“微助教”公眾號(hào)的平臺(tái)，具體開展該課程的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。指導(dǎo)教師利用微信號(hào)在平臺(tái)注冊(cè)后，通過建課建群可發(fā)起課程資料共享，采取區(qū)域內(nèi)線上點(diǎn)名、區(qū)域外線下互動(dòng)、課后復(fù)習(xí)、在線測(cè)試、題庫鞏固的方式，以確保有效的知識(shí)輸出和及時(shí)的教學(xué)監(jiān)管。

學(xué)生通過微信學(xué)習(xí)平臺(tái)的課后練習(xí)情況反饋見圖1。

圖1 學(xué)生通過微信學(xué)習(xí)平臺(tái)的課后練習(xí)情況反饋

由圖1可知，通過此平臺(tái)可實(shí)時(shí)顯示學(xué)生的到課率、課后練習(xí)完成情況、發(fā)放預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)資料的閱讀人數(shù)和完成度等學(xué)習(xí)信息（課后習(xí)題亦是考試題庫）。實(shí)施過程表明，學(xué)生的課堂出勤率、參與度和積極性均顯著提升。學(xué)生還可實(shí)時(shí)提問，并就熱點(diǎn)難點(diǎn)問題展開討論。同時(shí)，教師根據(jù)教案內(nèi)容定期上傳學(xué)習(xí)資料后，可參考學(xué)生瀏覽和考核的情況，初步給予平時(shí)成績?cè)u(píng)價(jià)。基于此大數(shù)據(jù)云平臺(tái)，既能倒逼學(xué)生線上回歸課堂，又能引導(dǎo)他們線下及時(shí)鞏固知識(shí)要點(diǎn)和解決學(xué)習(xí)困難。

2 利用校園網(wǎng)“超星學(xué)習(xí)平臺(tái)”落實(shí)教學(xué)質(zhì)量

目前，“食品分析”課程參考教材主要為“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材，知識(shí)面涵蓋廣、舉證豐富，適合學(xué)生自主學(xué)習(xí)閱讀。但傳統(tǒng)教材權(quán)威與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娘L(fēng)格在很大程度上阻斷了教材與讀者之間的交流與溝通，學(xué)生往往傾向于潛移默化中接受“權(quán)威”暗示而放棄獨(dú)立思考、懷疑和探索的機(jī)會(huì)。不僅如此，紙質(zhì)媒體對(duì)于學(xué)生的應(yīng)用技能的塑造過于抽象，學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)和“教本”輔助，仍然很難正確掌握操作要領(lǐng)。加之實(shí)驗(yàn)課堂授課教師有限，學(xué)生人數(shù)較多，“一對(duì)多”指導(dǎo)難以真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生技能的標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)用化，重現(xiàn)性差，隱患無窮[5]。

“超星學(xué)習(xí)通”是國內(nèi)第一款基于神經(jīng)系統(tǒng)原理打造的知識(shí)傳播與管理分享平臺(tái)。學(xué)校與此平臺(tái)合作，導(dǎo)入了一系列精品課程和學(xué)習(xí)資料，利用校內(nèi)網(wǎng)推行順暢。依托武漢輕工大學(xué)教師發(fā)展中心開發(fā)和提供的超星平臺(tái)，學(xué)校授課教師可在校園網(wǎng)范圍內(nèi)將實(shí)操視頻、實(shí)驗(yàn)原理、考試復(fù)習(xí)題庫、試題答案、重難點(diǎn)解析在網(wǎng)上發(fā)布。針對(duì)普本類學(xué)生（糧食工程、食品工程、食品安全專業(yè)）課時(shí)量較少的現(xiàn)狀，可通過該平臺(tái)聚焦課程重點(diǎn)，同時(shí)為考研學(xué)生提供復(fù)習(xí)和交流的平臺(tái)，提高學(xué)習(xí)效率。

“食品分析”超星學(xué)習(xí)通課程題庫見圖2。

由圖2可知，食品分析學(xué)習(xí)題庫，不同類型的試題解析和難易分級(jí)有助于實(shí)現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)梳理和學(xué)習(xí)自測(cè)，兼顧答疑解惑，有效進(jìn)行知識(shí)回顧，即使在課程結(jié)束后依然能發(fā)揮效能。此外，系統(tǒng)有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫和校園網(wǎng)后臺(tái)，教師可上傳存儲(chǔ)教學(xué)音頻和實(shí)驗(yàn)視頻，供學(xué)生隨時(shí)瀏覽，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)課程的有效預(yù)習(xí)，增加實(shí)操訓(xùn)練的參與率和上手率，是該課程的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)“紅寶書”。

3 結(jié)合食品科學(xué)與工程認(rèn)證體系重新擬定考核指標(biāo)點(diǎn)

2017年以來，學(xué)校食品科學(xué)與工程專業(yè)開始籌備工程教育認(rèn)證，并于2019年順利通過教育部評(píng)估。在此過程中，“食品分析”課題組以專業(yè)認(rèn)證為契機(jī)，對(duì)該課程的考核評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化。在原有評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)上引入食品工程認(rèn)證考核指標(biāo)點(diǎn)和達(dá)成度分析，對(duì)學(xué)生的知識(shí)點(diǎn)掌握情況進(jìn)行全面評(píng)估，并有針對(duì)性地做出相應(yīng)改進(jìn)措施。考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：平時(shí)成績30%+實(shí)驗(yàn)成績30%+期末考試40%。核心知識(shí)點(diǎn)（網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)預(yù)習(xí)、內(nèi)容學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)模塊相匹配）包括：①基本數(shù)據(jù)處理方法；②樣品前處理篩選方法；③七大營養(yǎng)素檢測(cè)方法及原理；④六類食品添加劑檢測(cè)技術(shù)；⑤5種有害物質(zhì)分析方法；⑥現(xiàn)代儀器分析技術(shù)（光譜、色譜檢測(cè)）等。圍繞核心知識(shí)點(diǎn)組織期末考試試卷。

圖2 “食品分析”超星學(xué)習(xí)通課程題庫

考核指標(biāo)點(diǎn)為：①掌握基本實(shí)驗(yàn)操作方法；②能正確采集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并處理；③正確選擇和使用食品科學(xué)與工程專業(yè)的常用現(xiàn)代儀器、糧、油、儲(chǔ)分析檢測(cè)專用的儀器，正確采集數(shù)據(jù)，并能對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，同時(shí)理解現(xiàn)代儀器的局限性；④了解液相色譜儀、氣相色譜儀、熒光儀、紫外分光光度計(jì)、電位計(jì)等高端食品分析的儀器原理、圖譜分析和作用，掌握樣品前處理方法。對(duì)學(xué)生掌握以上知識(shí)點(diǎn)和學(xué)習(xí)技能的情況進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)處理和達(dá)成度分析，不僅可以獲得學(xué)生單項(xiàng)考試成績，還可根據(jù)分項(xiàng)得分狀況，判斷學(xué)生對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用能力和等級(jí)，有助于教師采取個(gè)性化應(yīng)對(duì)策略和實(shí)施教學(xué)改革。

4 特色與創(chuàng)新

對(duì)“食品分析”課程的改革舉措中，“微信公眾號(hào)和超星學(xué)習(xí)通”雙平臺(tái)的共同實(shí)施在學(xué)生群體中認(rèn)可度高、受眾廣，在現(xiàn)有資源和條件下易于推行。微信公眾平臺(tái)的功能豐富性、使用便攜性等特點(diǎn)也為服務(wù)于該課程教學(xué)提供的較好平臺(tái)基礎(chǔ)。通過超星學(xué)習(xí)通，可實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)個(gè)性化、課程教學(xué)動(dòng)態(tài)化、資源獲取便捷化、教學(xué)管理透明化、打造移動(dòng)學(xué)習(xí)生態(tài)系統(tǒng)[6]。確保“食品分析”教學(xué)互動(dòng)和課程評(píng)價(jià)的順利進(jìn)行。

在平臺(tái)中采用視頻的方式虛擬實(shí)驗(yàn)過程開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，通過教學(xué)短片重現(xiàn)課堂重難點(diǎn)問題解析，可大幅提升實(shí)驗(yàn)規(guī)模、降低實(shí)驗(yàn)成本，從根本上解決現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本高、管理難、內(nèi)容陳舊、效果不佳等問題。學(xué)生也能基于視頻方式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程和互聯(lián)網(wǎng)流量載體，無論何時(shí)何地登錄系統(tǒng)即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，并自動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)考核；實(shí)現(xiàn)一名教師即可動(dòng)態(tài)掌握多名學(xué)生的所有學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)進(jìn)展，有針對(duì)性地輔導(dǎo)多名學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)；使用方便、可靠，易于管理。

5 結(jié)語

長期以來，學(xué)生對(duì)“食品分析”課程的日常學(xué)習(xí)和期末復(fù)習(xí)均以應(yīng)付考試為主，忽略了學(xué)以致用的本質(zhì)，一定程度上導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)和成本的消耗。課程結(jié)束后，學(xué)生在后期的畢業(yè)論文和生產(chǎn)實(shí)習(xí)中碰到類似問題時(shí)，依然無從下手。在大數(shù)據(jù)背景下的教學(xué)改革和實(shí)踐嘗試，不僅一定程度上刺激了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的積極性和參與度，還促進(jìn)他們掌握了分散學(xué)習(xí)和動(dòng)手操作的途徑。一方面可以解放課堂、降低考試壓力；另一方面還可作為學(xué)生長期訪問和解決問題的服務(wù)平臺(tái)。鑒于該數(shù)據(jù)平臺(tái)的使用目前仍處于試運(yùn)行階段，在后期的教學(xué)實(shí)踐中有待進(jìn)一步完善和提高。