新工科背景下混合式教學在“食品化學”課程教學中探索

崔國庭，王 緞，任國艷，徐寶成，康懷彬，馬召婭

（河南科技大學 食品與生物工程學院，河南 洛陽 471000）

0 引言

新一輪科技革命和產業變革的重大歷 史 關口，國家實施一系列的重大戰略開展新工科建設。2017年， 教 育 部 發 布 了 《教 育 部 高 等 教 育 司 關 于 開 展“新工科”研究與實踐的通知》[1]，同年分別在復旦大學、天津大學召開研討會，形成了 《“新工科”建設復旦共識》 （復旦共識）、 《“新工科”建設行動路線》 （“天大行動”）[2]。新工科是國家為適應即將到來的工業革命而建立的培養人才舉措之一。

新工科對高等工程教育提出了新思路、新要求，培養創新型綜合應用型人才。在新工科的大趨勢下，食品專業課程建設的改革與創新必須順應歷史的潮流，跟隨新工科建設的步伐，努力培養創新型綜合應用人才。人才的培養需要科學合理的課程體系進行支撐?！笆称坊瘜W”是食品科學與工程專業、食品安全與質量專業的基礎課、必修課、核心課之一，該課程的學習對食品專業其他課程，如“食品原料學”“食品工藝學”“食品貯藏學”“食 品 分 析”“功能食品學”“食品安全與衛生學”等專業課程的學習有重要的前導意義，是食品專業學生今后從事食品加工、新品研發、產品檢驗、食品安全保障的理論基礎。該課程被部分院校定為食品類碩士研究生入學考試的科目之一。國內外高校的食品專業非常重視“食品化學”課程的建設與改革，以滿足課程教學目標和專業培養目標的要求，如中國海洋大學的“食品化學”國家級精品課程建設，基于 OBE、CDIO 理念在“食品化學”課程教學改革中探索[3-5]，運用“互聯網 +TBL”、慕課、PBL 和 WSR 等技術和方法在“食品化學”教學中應用[6-8]，均體現了高等院校食品專業對“食品化學”課程的重視。構建新型的教學模式以便于提高學生的學習興趣、滿足新工科形勢下創新型人才的培養，是“食品化學”課程教學的一個重要課題。

1 線上 線下單一教學模式存在的問題

疫情以來，學校響應教育部“停課不停學”的號召，紛紛建立起新的線上教學秩序，教師采用學習通、雨課堂、騰訊會議、釘釘等多種軟件進行線上教學。以“食品化學”為例，相對于線下教學，線上教學存在以下幾個突出問題。

“食品化學”是食品專業的必修課、核心課程，概念多，學生需要有嚴謹的學習態度、深刻的理解能力。教師由線下面對學生變成線上面對電腦，不能直接觀察到學生的聽講狀態，師生直接交流太少，教師很難根據學生的狀態來調節自身的授課方式、方法，進而影響學生的學習興趣、質量，不利于教學目標的達成、創新性人才的培養。

線上教學的優點在于，教師可以在家里、教室、辦公室等任何地方進行教學，學生可以在家里、教室、圖書館、宿舍、路上、餐廳、超市等任何地方進行課程學習。然而，學習是一個連續的過程，需要課前預習、課后復習才能緊跟教師的教學進程。當學生離開教室特定的教學環境之后，受到身邊的環境影響，部分學生的主動學習動力不足，會導致學生跟不上教學進度，進而影響教學效果，妨礙教學目標的達成。

純線下教學也存在一些問題，“食品化學”理論課程教學由最初的板書轉變為多媒體教學。多媒體教學以“PPT 文字 + 圖片 + 少量視頻”的形式進行，在此過程中，學生在學習“食品化學”時涉及到很多抽象的概念、反應原理及變化過程，只能得到一些詞語的記憶，缺少直觀、真實的感受，不利于學生對“食品化學”知識點的靈活掌握、不利于學生的深度學習、不利于教學目標的圓滿實現、不利于綜合性創新人才的培養。此外，“食品化學”課程還存在授課內容多、學時少的問題。以河南科技大學為例，學校食品科學與工程專業和食品質量與安全專業均開設了“食品化學”課程，其中食品科學與工程專業設置理論 + 實踐共 32 學時?！笆称坊瘜W”課程內容包括水、蛋白質、脂類、糖類、維生素與礦物質、酶、食品中的風味物質和色素等共9 章內容。這種教學內容多、課時少的問題，影響教學目的的達成。

實驗教學存在“三少一多”現象，即實驗課課時少、實驗項目少、設計性實驗和綜合性實驗少、驗證性實驗多的現象。以河南科技大學食品科學與工程專業為例，實驗課共 8 學時，4 個實驗，其中3 個為驗證性實驗，1 個為綜合性實驗，缺少設計性實 驗 。 實 驗 是 培 養 學 生 實 踐 能 力 重 要 途 徑 之 一 ，“三少一多”現象影響學生實踐能力的培養，不利于學生創新能力的培養。

2 線上 線下混合教學模式的應用

混合式教學模式是建立在線上教學和線下教學基礎上發展起來的創新教學模式，融合了 2 種教學組織形式的優點，將學習者的學習由淺到深地引向深度學習[9]?；旌鲜浇虒W模式的本質是利用線上平臺學習資源豐富、學習環境多樣化、學習方法多元化的優勢，同時發揮教師在線下教學過程中的引導、監督作用，從而克服單一教學模式的弊端，進而更好地激發學生的學習興趣、學習積極性和創造性，達到提高教學質量的目的[10]。

2.1 課前教學準備

課前準備采用線上學習模式，教師在課前 1～2 d，通過學習通、釘釘或者企業微信等線上平臺，將每一章節的重要知識點錄制成短視頻，向學生定向推送制作好的短視頻 （≤5 min/ 個），并督促學生在課前完成視頻的觀看。學生在觀看視頻之后應提出與此內容相關的問題或疑惑，通過線上學習平臺反饋給教師。通過觀看短視頻提高學生對此次課程的興趣，并對課堂的內容有初步了解。例如，在“水分與食品品質”專題課堂講座進行之前，推送“水的重要功能和物理性質”“水和冰的結構與性質”“宏觀水平和分子水平”“水 - 溶質相互作用”等短視頻，通過觀看視頻對水與食品關系有基本的了解，以便課堂時間可以重點介紹水與食品品質的關系。

2.2 課堂學習階段

本階段在線下采用 4 個“一”的形式進行，即課堂上“一講、一論、一測試、一答疑”的形式?！耙恢v”是指專題講座，將“食品化學”內容分成一個個的專題，每次線下課程的講授以專題的形式圍繞專業知識點展開深入的講授，如第二章水分，圍繞“水分與食品品質”專題，展開介紹水分與食品組分的關系、水分對食品質地、風味和穩定性的影響等幾個方面進行深入介紹?！耙徽摗笔侵笇ｎ}討論，圍繞講授的專題展開討論，擴大該知識點與其他知識點的聯系。“一測試”是指通過雨課堂等網絡平臺進行隨堂測試，教師向學生推送習題，學生即時回復，根據作答結果了解本節課學生掌握該知識點的情況，以便教師做進一步調整?！耙淮鹨伞笔侵刚n前通過學習通等學習軟件推送相關學習內容，同時匯總學生關心的疑難問題，選擇學生比較集中的疑惑問題進行答疑。

2.3 課后鞏固階段

通過布置作業和建立電子試題庫相結合的方式，讓學生在課后進展進行課堂外的鞏固學習。結合課程進展讓學生查閱文獻、撰寫專題小論文等措施，補充課堂內未完成的教學內容，使學生掌握更多知識，同時查閱文獻、撰寫論文能力也得以鍛煉。教師建立電子試題庫，通過學習通、釘釘或企業微信等網絡平臺，將試題庫中部分試題推送給學生，學生在線完成、教師在線批改。這有助于教師了解學生的學習情況，更是幫助學生鞏固了所學的知識。

2.4 課程教學考核

對傳統的“課程結束考試 + 考勤 + 實驗成績”評定學生課程成績的方法進行調整，加強對學生學習過程的評價。根據“食品化學”課程特點，按照課程的目標確定“食品化學”的成績評定權重，建立線下隨堂測驗、線上作業、課堂表現、課內實驗、課程結束考試等組成的全程性課程成績評價辦法。

3 效果評價與改進機制

3.1 線上、線下混合教學的效果

學生線上與線下、課內與課外通過學習通、釘釘或企業微信等網絡平臺積極參與互動，通過各種留言方式問一些問題、參與回答或討論，激發學生的積極性和主動性，增強教師和學生之間的互動。

采用線上線下混合式授課模式以來，根據混合式授課特點，對教學內容進行適當改革，教學效果良好，得到學生和同行專家的認可。2018 年獲河南科技大學優質課程，2019 年“食品化學”課程獲河南省一流本科課程 （線下），2020 年獲河南省本科教育線上教學優秀課程二等獎。學校學院督導評教成績為 93.369 分，學生網上評教成績為 97.41 分。

3.2 改進機制

為進一步提高教學質量和學生創新能力的培養，需要建立科學、客觀的反饋機制持續改進教學過程中存在的問題。為此學校、學院和教學團隊建立了一系列的教學改進機制。第一，學校和學院層面的教學督導機制。由學校教務處、學院安排經驗豐富的教師對課程進行督導，并將督導結果反饋給教學團隊教師。第二，學院、系每學期組織學生座談會，由學生代表反饋該課程的意見和建議。第三，學生通過網上評教系統對教師進行評價，由學院將學生評教結果反饋給教師。第四，學生直接通過學習通、企業微信、釘釘等網絡平臺留言，直接將意見反饋給教學團隊教師。第五，教學團隊教師通過網絡平臺定期發放調查問卷、回收問卷，對調查結果進行分析。教學團隊教師依據學校和學院的督導意見、學生的網上評教和反饋意見，以及調查問卷的分析結果進行內容的調整，教學方式方法的改進，從而達到提升教學效果的目的。

4 結語

“新工科”對高校食品專業的人才培養提出了更高的要求，在此背景下，教學模式的改革是專業發展的必然之路，也是提高教學質量的關鍵環節。將線上線下混合式教學模式應用于“食品化學”課程教學中，為培養創新型綜合應用型人才提供一條可供參考的途徑。