案例式教學(xué)聯(lián)合教學(xué)應(yīng)答體系綜合教學(xué)模式在《食品保藏原理》線上教學(xué)的實施與思考

趙雷,劉興訓(xùn),胡卓炎*,余小林,王凱,鄧瑞君

1(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品學(xué)院,廣東 廣州,510642) 2(南京財經(jīng)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,江蘇 南京,210023)

隨著教學(xué)改革的進行,高校教學(xué)形式也發(fā)生了明顯的改變,超星學(xué)習(xí)通、中國慕課網(wǎng)、智慧樹等各種線上教學(xué)手段的發(fā)展對線上教學(xué)起到了非常大的推動作用。教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見中明確提出,從2019年到2021年,完成4 000門左右國家級線上一流課程(國家精品在線開放課程)的認定工作[1],表明線上教學(xué)將在未來成為課堂教學(xué)的重要手段之一。

2020年初受到新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情的影響,為了落實疫情期間“停課不停學(xué)”的要求,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院開設(shè)的必修課程《食品保藏原理》積極響應(yīng)國家及地方要求,開展了全程線上教學(xué)。作為專業(yè)核心課程,《食品保藏原理》是高等院校食品科學(xué)與工程專業(yè)的一門綜合性和實踐性很強的專業(yè)課,是應(yīng)用化學(xué)、生物學(xué)、微生物學(xué)、食品工程原理、機械學(xué)和營養(yǎng)學(xué)等各方面學(xué)科的基礎(chǔ)知識[2]。筆者所在的教學(xué)團隊經(jīng)過十幾年的教學(xué)積累,本課程在2005年獲得學(xué)校精品課程立項,2010年獲得省精品課程立項(粵高教函[2010]18號),2013年升級轉(zhuǎn)型為“精品資源共享課程”,2018年完成了慕課的建立,在技術(shù)上可以基本滿足線上教學(xué)的要求。據(jù)此,于2020年3月至6月,《食品保藏原理》完成了線上教學(xué)的全部內(nèi)容,在此過程中,基于傳統(tǒng)的教學(xué)模式,結(jié)合國內(nèi)外線上教育的發(fā)展和改革的趨勢,通過探索新的教學(xué)方法和手段,吸引學(xué)生參與,同時提升學(xué)生完全線上學(xué)習(xí)的主動性。希望由點到面,對線上教學(xué)起到推動作用。

1 線上教學(xué)模式及優(yōu)缺點

1.1 線上教學(xué)模式

線上授課的主要方式分別為：第一,基于已經(jīng)建設(shè)好的在線課程,如超星學(xué)習(xí)通、中國慕課網(wǎng)、智慧樹和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)自主的在線教育綜合平臺等；第二,基于騰訊課堂、釘釘、微信等直播平臺開展的在線教學(xué)；第三,基于其他已有的數(shù)字教學(xué)資源,如其他高校各大網(wǎng)絡(luò)平臺已經(jīng)建立完成的《食品保藏原理》的慕課或微課[3-5]。根據(jù)本課程現(xiàn)有的基礎(chǔ),已經(jīng)完成在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)在線教育平臺建設(shè)了慕課,同時兼顧學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)授課所需的硬件設(shè)備(電腦和手機)和軟件條件(網(wǎng)絡(luò))等,擬采用第一種和第二種相結(jié)合的模式。課程選取了本教學(xué)團隊胡卓炎教授主編的《食品加工與保藏原理》作為主講教材,開展線上授課。

1.2 線上教學(xué)的優(yōu)點和不足

在線授課2周后,針對線上授課的效果分別開展了教學(xué)團隊內(nèi)部的討論和針對學(xué)生的問卷調(diào)研,結(jié)果顯示大部分同學(xué)認為線上教學(xué)具有一定的優(yōu)點,如學(xué)生可以隨時隨地觀看教學(xué)視頻,克服傳統(tǒng)課堂時間和地點的約束；學(xué)生可以根據(jù)自己對課程知識的理解與接受能力,充分自由地選擇對不同難易知識點投入學(xué)習(xí)時間的長短；網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源豐富,知識點針對性強等。但是也有部分同學(xué)認為網(wǎng)上學(xué)習(xí)存在一定不足,如網(wǎng)上授課過程中學(xué)生的注意力無法長時間的集中,部分學(xué)生會產(chǎn)生怠倦感；學(xué)生與教師的互動受限,缺少充分的交流；某些知識難點不能完全理解[6-7]。教學(xué)團隊根據(jù)這些問題迅速討論解決方法,從教學(xué)手段上進行改進,分配不同的教師采用新的教學(xué)方式錄制慕課,時間上緊張的改為騰訊課堂在線直播,希望提升在線教學(xué)質(zhì)量。

2 教學(xué)方式的改進

2.1 基于實際案例導(dǎo)向進行課中教學(xué)設(shè)計改進

在傳統(tǒng)的講授式教學(xué)的基礎(chǔ)之上,穿插案例式教學(xué)模式(case-based teaching,CBT)。CBT是指在授課過程中,根據(jù)教學(xué)目的在教師的指導(dǎo)下通過組織學(xué)生對實際案例的調(diào)查、思考、分析、分組討論等過程,教學(xué)生分析問題和解決問題的方法,從而提高其解決問題的能力及加深對重點難點等知識點理解的一種特定的教學(xué)方法[8],被認為是一種將傳統(tǒng)的授課與基于問題的學(xué)習(xí)相結(jié)合的有效方法。因為它不僅強調(diào)學(xué)生之間的互動而且提倡學(xué)習(xí)者自主性的發(fā)展,以及與專業(yè)相關(guān)的學(xué)習(xí)聯(lián)系。CBT是一種積極的學(xué)習(xí)方式,在這種教學(xué)過程,學(xué)生能夠?qū)⑺麄兊闹R和分析技能應(yīng)用到與之相關(guān)的復(fù)雜的真實場景中[9]。因此,CBT的使用有助于學(xué)生提升參與感和創(chuàng)新性,同時可以幫助學(xué)生組織和識別他們在線學(xué)習(xí)知識的空白點。學(xué)生們經(jīng)常被要求分組學(xué)習(xí),并在全會討論之前評估彼此的觀點。小組合作可以幫助學(xué)生發(fā)展人際交往能力和團隊合作能力。因此,CBT有助于提高學(xué)生就一個話題進行交流的能力。

2.2 基于網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化平臺提升課堂互動的教學(xué)模式

教學(xué)應(yīng)答系統(tǒng)(audience response system,ARS)作為一種促進多元互動的重要媒體,可以極大程度地促進師生、學(xué)生之間的互動[10-12]。前期制約ARS發(fā)展的主要問題是裝備的缺失,但是隨著線上學(xué)習(xí)平臺的完善以及學(xué)生上網(wǎng)設(shè)備的普及可完美地解決這一難題[12]?！妒称繁２卦怼吠ǔＧ闆r下2個班級上課(人數(shù)在55～60人),實踐顯示ARS的應(yīng)用在這樣相對大的班級規(guī)模的教學(xué)效果較好。在線教育綜合平臺設(shè)置一定量的題目(多項選擇題、判斷題、開放式題),并且盡量避免這些選項的答案能夠在網(wǎng)絡(luò)上找到。學(xué)生的回答(匿名或其他方式)可以被儲存起來,并由教師用于總結(jié)性和形成性評價。通過線上的實時反饋,ARS為教師提供了促進對所涵蓋概念進行討論的機會。同時在這種形式下,也可以將學(xué)生分為不同的小組進行討論,再回答問題,作為一種通過合作活動進一步吸引學(xué)生。

2.3 融合CBT與ARS的案例及教學(xué)模式的改進

從第3周開始,線上授課開始引入CBT和ARS的教學(xué)模式。具體如下:拿出1～2周的時間對其中一章的基本知識進行講授,然后再拿出1周進行案例和應(yīng)答互動,將學(xué)生分組,并進行自主性學(xué)習(xí)。以《食品保藏原理》中第三章“食品低溫保藏”為例。本章內(nèi)容的重點分為以下幾部分：低溫保藏的原理、凍結(jié)過程中速凍和緩凍的區(qū)別、不同凍結(jié)方式與食品品質(zhì)的關(guān)聯(lián)、食品凍藏期間品質(zhì)的變化和解凍過程。根據(jù)這些重點內(nèi)容,進行CBT教學(xué)的帶入,并結(jié)合學(xué)生居家線上學(xué)習(xí)的客觀條件,為“可以實現(xiàn)”的案例創(chuàng)造了很好的條件。制定了一系列的案例研究,如表1所示,希望學(xué)生根據(jù)食品低溫凍結(jié)、凍藏和解凍的3個中心來學(xué)習(xí)掌握食品低溫保藏的重點與難點。因此,以水分的凍結(jié)為第1個案例,著重闡述水分凍結(jié)后的物理變化,為食品凍結(jié)對品質(zhì)的影響奠定了基礎(chǔ)；其次以食品(果蔬)的凍結(jié)和凍藏為第2個案例,著重說明低溫對酶活性的影響以及緩慢凍結(jié)的速率,鞏固低溫保藏原理；最后以食品的解凍為第3個案例,對比不同的解凍方式,闡明解凍方式對品質(zhì)的影響及流汁現(xiàn)象,加強了低溫對食品品質(zhì)影響的認識。由于這個案例所需的原料和基本設(shè)備一般家庭都可以提供,因此鼓勵所有的學(xué)生都要根據(jù)要求獨立完成。在案例都完成的基礎(chǔ)上,提倡學(xué)生根據(jù)思考與討論部分首先自我總結(jié),然后我們將學(xué)生分組(5～6人一組)進行組間討論。穿插這樣的案例可以幫助學(xué)生更進一步來理解和掌握學(xué)習(xí)的內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,會進一步讓每個組來提交一份關(guān)于案例分析的總結(jié)材料,最后采用會議的模式和學(xué)生進行討論,糾正容易出現(xiàn)的錯誤。案例分析討論過程中,我們嘗試做到兩點：第一,對不同組別的結(jié)論進行探討和評估,進一步引導(dǎo)學(xué)生解決問題,可以顯著提升學(xué)生的話題交流能力及團隊協(xié)作能力；第二,鼓勵學(xué)生提出自己的意見和見解,并通過書上的基本內(nèi)容給以證明,這樣可以使學(xué)生能夠?qū)⑺麄兊闹R和分析技能應(yīng)用到與之相關(guān)的復(fù)雜的真實場景中,提升參與感和創(chuàng)新性,同時可以幫助學(xué)生組織和識別他們在線學(xué)習(xí)的知識空白點。

表1 食品低溫保藏3個案例Table 1 Three examples of food cold preservation

在此基礎(chǔ)上,利用華南農(nóng)業(yè)大學(xué)在線教育平臺的優(yōu)勢,進一步增強學(xué)生的積極性,采用CBT和ARS的教學(xué)模式的帶入,這些案例是為了激發(fā)其在研究食品低溫保藏過程中的實際問題的思考,并且形式多樣(多選題、判斷題、開放式題等)。表2顯示了針對食品速凍研究的一個示例,食品低溫保藏這一章的重點和難點均是快速凍結(jié)對細胞影響的基本原理,及與緩慢凍結(jié)的區(qū)別。在講述過程中,教師需要清楚的描述現(xiàn)代食品凍結(jié)的趨勢是整體凍結(jié)到小顆粒凍結(jié),因此,食品快速凍結(jié)是首先需要明確的一個知識點。采用ARS的教學(xué)模式,通過教育平臺導(dǎo)入討論題目,采用匿名方式答題,或者以3～4人小組進行討論答題,所有成績匯總后進行討論和總結(jié),通過這種方式提升學(xué)生與老師,及學(xué)生之間的互動,提升網(wǎng)絡(luò)教學(xué)質(zhì)量。

表2 食品快速凍結(jié)案例Table 2 The example of quick-frozen

CBT和ARS的教學(xué)模式的實施方式如圖1所示,采用層層遞進的方式,首先通過視頻的學(xué)習(xí)方式完成相關(guān)知識的講授,其次帶入CBT教學(xué),通過案例的設(shè)計及實施,將學(xué)生帶入復(fù)雜的真實場景中,提升學(xué)生的參與感和創(chuàng)新性,接下來帶入ARS教學(xué),通過平臺設(shè)置問題,采用線上的實時反饋,提升學(xué)生的交流互動和學(xué)習(xí)熱情,最后通過總結(jié)進行知識的深化。通過該模式的教學(xué),有效的提升了學(xué)生參與感和交流程度,提升了完全線上授課的效果。

圖1 基于CBT和ARS的線上教學(xué)模式Fig.1 Completely online teaching mode combined with the CBT and ARS

3 改進效果

教學(xué)方式改進的一個重要的環(huán)節(jié)就是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中效果的評價。在融合CBT和ARS教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,分別在教學(xué)改革實施的第2個月,建立了食品保藏原理課程教學(xué)效果評價體系,切實將互動交流能力、團隊合作能力和分析解決問題能力等體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的動態(tài)評估過程中。采用無記名問卷方式對授課的58名同學(xué)進行了教學(xué)改革效果評價調(diào)查。從調(diào)查結(jié)果可以看出,大部分調(diào)查項中的滿意度均超過了90%,說明絕大多數(shù)同學(xué)對于課程的內(nèi)容(課程案例和課程教學(xué)應(yīng)答系統(tǒng))在提升交流互動、知識難點解析、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率上給予了較高的認可度。尤其是在課程交流互動和學(xué)習(xí)興趣提高兩方面,顯著提高的學(xué)生比例均在80%以上。說明CBT和ARS的教學(xué)模式大大提升了學(xué)生之間及學(xué)生與老師之間的互動交流,提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,完美地解決了完全線上學(xué)習(xí)的缺陷。經(jīng)過深入的了解,學(xué)生分析解決問題能力的提升相對評價不高,原因分為兩點,其一是實驗課程未能開放,食品保藏原理有課程實驗,因為在線授課無法開展線下實驗課程；其二是學(xué)生對工業(yè)實際問題的提出和解決還有困惑,課本和課題授課以理論為主,CBT的案例涉及的方面仍然較少,大多數(shù)學(xué)生缺乏工廠實踐。在今后的教學(xué)過程中應(yīng)更加重視與工廠實際問題的探討和應(yīng)用,也希望進一步引入虛擬仿真學(xué)習(xí)資源等。

表3 基于CBT和ARS教學(xué)模式下食品保藏原理課程教學(xué)改革效果評價Table 3 Investigation situation of the completely online teaching combined with the CBT and ARS teaching reform

4 結(jié)語

在《食品保藏原理》完全線上課程中開展基于CBT和ARS的教學(xué)模式的探索與實踐,有利于促進案例融合性教學(xué)思路及實時反饋的現(xiàn)代教育技術(shù)在完全線上教學(xué)的發(fā)展。加強了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,提高了學(xué)習(xí)興趣,提升了學(xué)生之間及學(xué)生與老師之間的互動交流,完美地解決了完全線上學(xué)習(xí)缺陷,促進了學(xué)生分析問題和解決問題的能力,為培養(yǎng)社會主義建設(shè)者和接班人作出了貢獻。