提升高階能力的食品化學與營養學教學改革

李琳，鄭子懿，沈志華

電子科技大學中山學院（中山 528402）

在學習型社會中，培養學習者的高階能力已是社會共識[1]。高階能力是發生在高層次認知水平上的心智活動，對應教學目標中的分析、綜合、評價等能力，是創新能力、問題解決能力、決策力和批判性思維的核心[2]。而發展高階思維、培養高階能力，需要高階學習活動的支持。

食品化學與營養學是食品類專業學生最早接觸的專業課程，理論性強、涉及面廣、知識更新快、社會關注度高，其學習效果對整個教學體系影響深遠[3]。由于學生眾多，目前地方性院校大多采用大班授課，只能采用灌輸式的講授法，師生交流互動相對較少；同時學生水平參差不齊，教師很難區分學生的個性化要求[4]。面對日新月異的食品產業需求，要想讓學生擁有分析、綜合及評價等高階能力，必須開展一些教學改革和實踐[5]。作為一種以多種學習理論為基礎，將在線教學與傳統教學相結合的教學范式，混合式教學可通過“線上+線下”相結合的教學方式將多種教學要素進行混合[6]，借助信息化手段和個性化作業，最終實現讓每位學生通過學習后具備專業素養和核心能力的教學目標。以地方性院校——電子科技大學中山學院為例，開展食品化學與營養學的線上線下教學實踐并考察其學習效果，旨在為地方性院校開展食品類課程提供經驗和參考。

1 教學實踐

1.1 設計思路

針對高階學習需要有情景、學生學習控制權、教師提供支架、開展合作互動學習、給學生表達和解釋機會、有效利用信息技術、做中學等七要素要求[7]，課程導入線上線下混合式教學方式。其中線下理論教學通過課堂授課、答疑解惑、PPT匯報、總結點評等方式滿足教師提供支架、給學生表達和解釋機會的要素要求，完成學生知識框架建立的任務；線下“實驗實踐”通過營養配餐、食品創意拼盤、營養解說等項目滿足有效利用信息技術、做中學的要素要求，完成培養專業能力及綜合表達能力的任務；線上學習則采用任務點闖關、題庫自測、師生欄目共建等方式滿足情景、學生學習控制權等要素要求，完成拓展學生視野、養成自學習慣等任務；線上線下PBL活動的開展則全面滿足了高階學習活動的全部要素需求。課程的整體設計思路如圖1所示。

圖1 食品化學與營養學教學設計思路

1.2 教學實施

1.2.1 教學對象及教學時間

教學對象為電子科技大學中山學院2016級（98人）和2017級食品質量與安全（82人）專業的學生，課程教學時間分別為2018年3月—7月和2019年3月—7月。

1.2.2 建立基于泛雅平臺的線上課程

超星泛雅 SPOC平臺是超星公司開發的在線教學平臺，其將資源管理、師生互動、成果展示、教學評估集一體[8]。食品化學與營養的線上課程建設始于2017年9月，經過兩年多的建設，通過課程框架設計、資源建設、PBL項目設計、創意作業、線上互動等方式，具備了學生課后預習、復習、線上學習、討論并進行成果發布等線上學習功能；同時課程選擇國內外優秀書籍、研究論文及部分專業網站中的圖片作為教學資料，運用簡單圖例和簡明圖表，使一些深奧難懂的知識直觀化、具體化，實現了教學內容的可視化呈現（網站：https：//mooc1.chaoxing.com/course/200069910.html）。

1.2.3 實施模式及流程

研究設計了“線上任務點完成”、“課堂授課”、線下“實驗實踐”結合“PBL大作業”的混合教學模式，通過線上教學平臺和課堂授課，將課前預習、課堂學習、課后深度展開、師生互動有機融合起來（見圖2）。

1.2.3.1 線上學習實施-任務點闖關設計

線上學習如能要求學生解決現實問題或參與某種真實任務，學生會增強其學習主動性[9]。研究認為精心選擇的視頻可以對教學和討論起到預先組織的作用，在學習概念之間提供關聯，這些概念有助于高級思考技能的培養[10]。科普論文則因為與生活緊密聯系，作為學生的線上任務點不會給學生的完成帶來難度。課程以任務點（視頻、課外閱讀資料、熱點話題討論等）的方式將學生引入問題情境，在提供生動有趣教學資源的基礎上鼓勵學生沿概念框架逐步提升，最終完成教學內容的系統化學習。為提升學生學習興趣，主要選擇TEDex、University of Illinois at Urbana-Champaign、網易公開課等教育平臺上生動有趣的科普視頻以及科學松鼠會、食品伙伴網、中國營養學會等公益平臺上的食品科普論文作為任務點。討論則主要選擇一些與生活關系比較密切的熱點話題。表1列舉了課程中部分任務點。

圖2 食品化學與營養學混合教學實踐

表1 食品化學與營養學泛雅平臺的任務點（部分）

1.2.3.2 PBL的設計及實施

研究發現，案例和情景具有較強的激勵性，建立有意義真實任務的最好途徑之一就是將任務與學生的個人生活或職業生活聯系起來[11]。而項目式學習（Project Base Learning，PBL）以問題為基礎，以學生為主體，以小組討論為形式，在教師參與下，圍繞某一專題進行研究[12]，是全面培養學生高階能力的學習活動。課程立足食品產業的最新發展，發布一些社會熱點或爭議性較大的主題如“網紅食品為什么這么紅？”“如何科學控制體重”等，這些主題開放、有趣，容易激發學生的參與熱情。學生根據自己的興趣組隊并確定PBL項目，通過問卷調查、市場調查、實地調查、文獻調查、小實驗等方法開展團隊學習，最終以論文的方式呈現項目的進展和結果并以PPT匯報的方式接受由全班同學組成評審團的提問和質詢。在PBL項目的開展中，學生需要承擔組織、策劃、撰寫論文、匯報、自我評價、小組評價等多方面的任務。

1.2.3.3 學生營養配餐實踐能力培養

食品化學與營養學課程的核心能力之一就是讓學生具備獨立開展營養配餐的能力。營養配餐能力要求學生從膳食調查、食物成分分析、食譜計算與設計、食譜制作、食譜的評價及核算總結各個環節都能獨立開[13]。研究表明，信息化教學課為學生創建更好的學習情境，通過模擬場景、配餐游戲等可實現信息技術與實踐能力培養的整合[14]。課程在講授營養配餐原理、原則的基礎上，以“薄荷營養師”“中國臨床營養專業圈”及“Yummly”等App作為教學輔助工具，要求學生完成“我的一日三餐”設計，同時利用軟件自帶的打分系統，要求學生的配餐評分＞90分；在特殊人群的營養配餐方面，利用Lingo語言編程，設計個性化作業以保證每位學生編制食譜的能力。

1.3 食品化學與營養學的考核方式

課程的考核方法主要是過程考核結合終結性考核[15]，權重為過程考核（30%）+實驗成績（20%）+期末考試（50%）。過程考核包括：網上簽到（課程平臺完成）+課堂點名+課堂作業（課程平臺完成）+PBL作業（課程平臺結合線下展示、評價）+翻譯作業（線下完成）+泛雅平臺加分項目（任務點完成情況、“食品創意拼盤”展示、入選“師生共建”欄目等）。

2 結果與討論

2.1 食品化學與營養學線上課程建設

目前線上課程已完成結構設計、內容呈現、線上自測、師生互動、生生互動等工作，線上資源包括：課程標準、視頻（54個，含英文視頻28個，總時長540 min）、圖書、文獻、課件、應用軟件、題庫（共有選擇題和判斷題839道）、討論案例（9個，如“堿性水”“Olestra”“一天八杯水”等熱點話題）；PBL主題5項，PBL小組42個。線上豐富的資源及線上活動的開展為混合式教學的實施提供了保障。

2.2 學生學習情況

2.2.1 學生對混合式教學的態度

課程組對2017級食品質量與安全專業的學生開展了問卷調查（表2），由表2可知，絕大多數學生對于混合教學的接受程度較高（87.8%），相對而言，學生對線上課程的認同度最高（76.9%），其次是PBL項目（67.1%），營養配餐模塊的認可度僅在50%左右，說明營養配餐的軟件選擇和作業提供方面還存在很大的改善空間。值得關注的是有56.1%的學生對自己在PBL任務中的作用不確定或不滿意，提示學生在開展項目合作時需要更多的指導和培訓。

表2 2017級食品質量與安全專業學生的調查問卷結果（n=82）

2.2.2 學生學習效果

2.2.2.1 線上學習情況

目前課程的訪問量已達27萬次，學生的線上學習熱情和任務完成率逐漸提升。在僅把線上學習行為作為加分項的情況下，學生的學習訪問量由2016食品的7 370次上升到2017食品的11 476次，任務點完成率由2016食品的65%上升至2017食品的98%（見課程網站）。

2.2.2.2 線下學習情況

如圖3所示，期末閉卷考試，學生的卷面成績平均分由2016級的59.4分上升為70.94分，說明學生在混合式教學的逐步實施下，學習熱情、學習能力和學習成效都得到了提升。

圖3 2016級食安和2017級食安專業的學生卷面成績比較

3 結語

高階學習活動主要是以學習者為中心、通過知識互享、互動合作，最終完成問題求解的學習活動。食品化學與營養學課程的教學改革符合移動學習、混合式教學的需求，但部分教學模塊尚需改進和優化，需要進一步深入開發和建設。