新工科背景下《食品分析》課程信息化教學改革的應用研究

徐君飛，張居作，曾軍英

（懷化學院生物與食品工程學院，湖南 懷化 418008）

隨著經濟社會的發展、現代科技革命進程和產業結構的升級，信息技術充斥著社會的方方面面，極大地便利了人們的生活方式，促進了社會的進步，影響了人們的思想觀念，同時也深入滲透到了教育領域[1-2]。近年來，持續推進的高等教育改革衍生了新工科教育。新工科教育旨在著眼于知識體系的綜合化、能力的全面化，為偉大的中國夢的實現培養具有綜合實踐能力的工業拔尖人才[3-4]。

目前，我國信息化教學改革持續升級。豐富的網絡資源、先進的多媒體工具、多元化的教學手段為教師信息化教學提供了基礎便利，為學生學習提供了時間靈活、空間便利、虛擬現實結合等多元化環境。合理應用信息技術開展合作教學、項目教學，教學方法、手段更加多樣化，體現了思維、手段和內容的新動向，打破了傳統教師教學滿堂灌陋習，轉變了學生的學習方式，合作學習使學生的思辨能力得以培養[5]；師生的溝通交流方式發生了根本性的改變，由單向輸出轉變為雙向互動；在這樣一種多樣化的學習環境中，全方位的培養學生們收集、分析和利用信息的能力，學生學習更有熱情，自主學習能力和創新學習能力不斷增強[6]。

提升信息化教學能力已經成為高校和高校教師關注的焦點，為了抓住數字信息化、人工智能技術給高等教育帶來的機遇，高等教育積極有效地開展新工科信息化教學研究，打造一系列一流開放課程，如中國大學MOOC、學習通、雨課堂等優秀學習平臺融入，提升了課程育人的能力，推動了高等教育的內涵式發展，提高了教育的現代化水平。我們教學團隊基于懷化學院建設區域性高水平應用型大學的辦學定位，貫徹“健康中國2030規劃綱要”和“食品安全2035戰略規劃綱要”，結合食品檢驗工、食品安全管理師等工業拔尖人才行業需求，積極開展《食品分析》信息化教學改革探索與課程應用，自2018年開始在“超星”教學平臺規劃建設在線課程，開啟信息化教學探索和人才培養應用。

1 課程信息化教學改革的具體實施方案

1.1 優化課程內容

教學團隊立足經濟社會發展需求，緊跟學科前沿動態，選用持續更新的國家級規劃教材；不斷梳理知識與知識、知識與應用、知識與創新的現實邏輯，對標最新國家標準，使教學內容既符合專業培養目標，又緊跟科技發展動態和行業應用特點。

《食品分析》課程內容包括基礎知識、食品感官檢驗、食品物理檢驗、食品營養成分分析、食品添加劑分析和食品有毒有害成分分析等6大模塊。基于行業問題、基于產業項目、基于生產案例，設計具有工業應用代表性的課程內容，包括食品的采集、處理與儲存，食品的感官檢驗和相對密度測定，食品中總酸、糖、膽固醇、氨基酸態氮、鋅等營養成分分析，糖精鈉、苯甲酸、亞硝酸鹽等食品添加劑的使用標準和分析，食品中鉛、微生物毒素等有毒有害成分的測定等15個緊扣生產實際、生活場景的項目任務。結合網絡教學平臺和線下課堂教學，開展混合式教學，突出學生的中心地位，真正做到了學生中心，產出導向[7]。

1.2 完善線上課程教學資源。

面對21世紀“00后”，智能手機的普及給我們的教學帶來了新的挑戰和機遇。2018年開始構建《食品分析》網絡教學平臺，創建了教學課件（46個）、文獻資料（17個）、視頻（22個）、試題庫（1005題）等豐富課程資源，滿足學生學習需要。

1.3 實施信息化教學

堅持立德樹人，突出學生中心、成果導向，采用項目式教學方法，加強互動、合作和研討，完成課內與課外、線上與線下的教學組織。充分利用網絡教學平臺，加強了學生的自我管理、自我學習能力，學生可以靈活控制自主觀看教學講義、視頻和課件的時間與頻次，通過任務和作業的完成情況、討論交流的參與度、隨堂練習和單元測驗的分數等檢測線上學習效果[8]。以案例為主線，采用PBL教學法，創設了“5-5-4”混合式教學模式。

“5-5-4”混合式教學模式由三個階段的教學活動組成。

1.3.1 第一階段——課前：5類準備

教師線上發布課程任務和引導，學生線上學習課程內容、查閱資料了解前言新知識和新概念、小組討論解決課程難點、制作獨創性作品。

課前，老師搭建《食品分析》課程PPT、視頻、文本等網上教學資源庫，供給學生自主線上學習，提供大量案例庫、教學課件、課外自學資料，安排好課程教學任務；創設情境，引入案例，線上發布任務，引發思考，通過小組合作調動學生們的學習積極性和主動性，引導學生們分組查閱資料，借鑒國內國際最新標準、新概念、新期刊論文完善案例分析方案；同時，融入學科最新研究動態和教師科研成果，鼓勵學生參與教師科學研究；學生下載并熟練使用學習通，通過多種渠道獲取學習資源，為自主學習打下基礎；自主學習完成學習任務，熟練掌握課程基本知識，對疑難點進行探究，形成清晰認識，便于在課堂上捕捉重點和創新點；與此同時，學生們還可以利用信息技術在學習、交流平臺上與老師、同學之間進行溝通和交流，也可以針對自己感興趣的知識有針對性地重復學習或跳過學習，大大提高了學生們的獨立思維能力和學習成效；通過小組合作探究、融會貫通和綜合應用，學生們分工合作自主制作作品，培養了學生們的團隊協作能力[9]。

1.3.2 第二階段——課中：5項程序

通過情景導入、制定方案、PPT展示、討論修正等方式展開線下教學。課前設計任務，學生自主選擇，組成小組，協同收集、整理、分析信息，形成有小組特色的觀點；在線下課堂，學生們進行作品展示、自評與互評，每次課安排三分之一左右時間進行課外作品的展示和匯報；然后組織學生進行10分鐘左右的討論修正，監督學生的學習動態，在此過程中，發散學生思維，提升協作能力、語言表達能力、自我評價能力和學以致用的能力，學生得以互相提升，通過此過程后，學什么呢基本能得出較為成熟的正確的觀點和結論；最后，教師進行點評，并給予案例分析示范，同時融入課程思政，培養學生嚴謹的思維方式，同時樹立可持續發展觀，提高學生食品安全監管意識[10]；最后，生師協作完成隨堂練習，通過隨堂練習的完成度檢驗學生們的學習效果。

1.3.3 第三階段——課后：4個任務

學生復習鞏固、拓展提高、預習提效；教師持續改進。

通過課后作業、討論等主客觀題目的完成情況督促學生進行必要的鞏固練習，學生可以在線上平臺進行多次作業提交，老師取最高成績作為其平時成績的一部分，在此過程中，可以直觀了解到學生的學習積極性和主動性，以及對知識的掌握程度。同時，通過聊天互動督促學生進一步完善方案，并將其應用于實驗教學或科學研究。最后，教師進行學情分析，形成持續改進的閉環，實現重過程（占比60%）、兼顧結果（占比40%）的評價模式。

1.4 課程成績評定方式

采用平時考核（30%）+實踐考核（20%）+期中考核（10%）+期末考核（40%）的方式評價學生們的學習效果。期中，作業、考勤、課堂學習、課外資料閱讀、任務點完成、討論參與度、隨堂練習、實踐動手制品作品、線上單元測驗等為平時考核多項互動（見圖1）。

圖1

利用線上線下混合式教學模式，大數據收集學生們過程學習所產生的數據，客觀、全面的評價每個學生的學習過程；教師可以階段性發現學生在學習過程中存在的突出問題、困擾或者偏差，并加以督促或妥善解決，這樣很好地實現了定量與定性相結合的評價模式，通過細化評價標準、靈活評價形式，獲得了相對較為客觀、公正的評價結果，摒棄了一筆定乾坤的評價模式，達成了教學相長、全面提高的目的。全程信息化監控。自課程開課之日起，以兩周為周期，提取學生們的課程后臺原始數據，分別考核學生在2周內對學習通資源以及各控件的使用情況。根據統計計算的分數進行排名，以兩周為一周期進行階段性獎勵（備注：每周期排名結束后分數清零，不再累加至下一周期排名），實時監控，激勵鞭策。

2 課程信息化教學改革的實施效果

采用上述信息化教學模式，學生們的實踐能力、分析問題、解決問題的能力得到了有效鍛煉，學生學習的自主性得到很好的提升，自我管理能力大大加強；學生的學業成績穩步提升，平均成績、及格率都逐步升高，學習自信心明顯提高。依托所學知識，學生積極參與職業資格考試，陸續獲得食品檢驗工、食品安全管理師、公共營養師等職業資格證書，為畢業就業打下堅實基礎，積極參與“食品文化節”“專業技能測試與產品設計大賽”“食品安全知識大賽”等綜合實踐活動，取得優異成績，獲得較好成效，畢業就業得到單位的較高評價；積極參加碩士研究生入學考試，考研錄取率逐年提升。

經過多年不懈努力，信息化課程建設日趨完善，2021年被認定為懷化學院線上線下混合式一流課程。經過多年探索，界定《食品分析》課程目標包括：掌握食品感官評定、食品營養元素測定及食品添加劑、污染物、殘留物等安全指標分析的基本原理、方法，儲備維護食品安全知識和技能知識目標；具備敏銳的食品安全預警意識，能夠在食品生產、質檢部門從事食品及相關產品的質量檢測、管理、認證等方面工作能力；具有正確的理想信念、良好的道德情操、強烈的社會責任感，為實現“健康中國”保駕護航。

3 結語

新工科對高等教育提出了新要求，《食品分析》課程信息化教學順應新工科人才培養目標要求，施行了線上+線下混合式教學、過程化考核等綜合教學改革后，優化了課程的教學內容、方式和手段，激發了學生們的學習熱情和興趣，培養了學生們的自主學習能力，同時，課程的評價體系更加科學，改革和探索成功有效。接下來，我們將繼續秉承學生中心、產出導向、持續改進的教育理念，堅持立德樹人目標，圍繞“兩性一度”，更進一步的優化教學內容，完善教學資源，改進教學方法，力爭將《食品分析》打造為一流課程。