“食品化學(xué)”線上線下混合式教學(xué)模式的改革與實(shí)踐

陳志娜　程婷婷　韓娟　尹琳琳　葉韜

摘 要：“食品化學(xué)”課程是化學(xué)學(xué)科和食品學(xué)科交叉的紐帶，是食品專業(yè)的核心課程。為提高食品化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，本文通過應(yīng)用“學(xué)習(xí)通”及中國MOOC等信息化教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)實(shí)踐探索，通過課前、課中、課后三段式教學(xué)逐步提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，完善過程化教學(xué)考核，改善教學(xué)管理效果，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的綜合能力。經(jīng)過教學(xué)改革，課程目標(biāo)達(dá)成度持續(xù)提升。

關(guān)鍵詞：食品化學(xué)；線上線下混合式教學(xué)；教學(xué)模式；考核方式；改革成效

中圖分類號(hào)：G642.0；TS201.2-4? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1673-260X（2023）11-0080-04

“食品化學(xué)”是食品專業(yè)的專業(yè)核心課，屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，是從分子水平研究食品中天然和人工加工成分的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、食品功能性及與食品安全性、營養(yǎng)性和享受性的關(guān)系，以及它們?cè)谑称芳庸ぜ百A藏過程變化及對(duì)安全性、營養(yǎng)性和享受性的影響[1]，食品化學(xué)為新資源食品的開發(fā)、食品工程化、食品營養(yǎng)、食品安全、食品分析及包裝等專業(yè)基礎(chǔ)課程提供強(qiáng)有力的學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)。但是由于食品化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容多、難度系數(shù)大，兼具理論性和實(shí)用性、課時(shí)少，造成學(xué)生的學(xué)習(xí)意愿低落、課堂參與度較低等問題，而掌握食品化學(xué)的基本原理對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和解決復(fù)雜工程問題的綜合能力至關(guān)重要。

數(shù)字化時(shí)代，以新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為代表的信息技術(shù)大幅提升了信息傳播的廣度、深度和速度，基于網(wǎng)絡(luò)的在線學(xué)習(xí)和課堂學(xué)習(xí)的“線上+線下”混合式教學(xué)模式，可以打破時(shí)間和空間的限制，加強(qiáng)師生溝通交流，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的最大化，是時(shí)代發(fā)展和高等教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)[2，3]。為提升食品化學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，課程組將線上線下混合教學(xué)模式應(yīng)用于食品化學(xué)課程教學(xué)中，提升學(xué)生高階學(xué)習(xí)能力，初步培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的綜合能力和高級(jí)思維。

1 食品化學(xué)線上線下混合式教學(xué)模式改革的必要性

淮南師范學(xué)院于2012年開設(shè)食品質(zhì)量與安全專業(yè)，并將食品化學(xué)設(shè)置為專業(yè)核心課程。2020年食品質(zhì)量與安全專業(yè)完成了基于OBE理念的人才培養(yǎng)方案修訂工作，同年完成基于成果導(dǎo)向的食品化學(xué)課程教學(xué)大綱修訂[4]。修訂后的食品化學(xué)理論課程于第4學(xué)期開設(shè)，共48個(gè)課時(shí)，計(jì)3學(xué)分。通過教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)食品化學(xué)授課過程中存在三個(gè)亟待解決的“痛點(diǎn)”問題：（1）內(nèi)容多課時(shí)少，邏輯性強(qiáng)、理解難度大；（2）教學(xué)仍以“教”為主，學(xué)生參與度低；（3）考核方式較單一，重結(jié)果輕過程。教師應(yīng)及時(shí)更新教學(xué)理念，積極進(jìn)行教學(xué)改革，“對(duì)癥下藥”才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)效果。

線上線下混合式教學(xué)模式是基于慕課、專屬在線課程（smail private online course，SPOC）或其他在線課程，運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)字化教學(xué)工具，結(jié)合本校實(shí)際對(duì)校內(nèi)課程進(jìn)行改造，安排20%-50%的教學(xué)實(shí)踐，實(shí)施學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)與線下面授有機(jī)結(jié)合開展翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學(xué)[5]。與傳統(tǒng)課堂相比，首先線上線下混合式教學(xué)模式充分體現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”教育理念，可有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，活躍課堂氛圍。其次，線上教學(xué)可以不受制于時(shí)間和空間的限制，學(xué)生可以根據(jù)自己的情況有效分配學(xué)習(xí)時(shí)間，具有不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生可以自主選擇相應(yīng)的學(xué)習(xí)內(nèi)容和資源，教師也可以隨時(shí)查看線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容安排，緩解課時(shí)壓力。最后，基于信息化網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可以監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)全過程。因此，基于線上線下混合式教學(xué)模式的食品化學(xué)教學(xué)改革成為必然。

2 食品化學(xué)線上線下混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

利用學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和App對(duì)食品化學(xué)課程實(shí)施線上線下混合式教學(xué)，輔以翻轉(zhuǎn)課堂、互動(dòng)式、談?wù)撌健⑻剿魇健⑴c式等教學(xué)方法，打通線上線下和課內(nèi)課外界限，通過課前、課中、課后三段式教學(xué)逐步提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，改善教學(xué)管理效果，完善過程化教學(xué)考核，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的綜合能力，具體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

3 食品化學(xué)線上線下混合式教學(xué)模式的實(shí)施

將食品化學(xué)在線資源發(fā)布到“學(xué)習(xí)通”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，在線資源包括教學(xué)視頻71個(gè)，視頻總時(shí)長833分鐘，任務(wù)點(diǎn)章節(jié)63個(gè)，25個(gè)文檔，文檔包含章節(jié)課件、課外資料及優(yōu)秀學(xué)生筆記和思維導(dǎo)圖，300多道題的在線題庫。上述所有資源可以通過電腦端或手機(jī)“學(xué)習(xí)通”App訪問。接下來以“脂肪氧化”教學(xué)內(nèi)容為例詳細(xì)介紹線上線下混合式教學(xué)模式的實(shí)施過程。

3.1 課前環(huán)節(jié)

“脂肪氧化”共2個(gè)課時(shí)的教學(xué)任務(wù)，內(nèi)容包括自動(dòng)氧化、光敏氧化、酶促氧化的機(jī)理以及影響油脂氧化的因素。上課前提前在“學(xué)習(xí)通”平臺(tái)推送20分鐘左右江南大學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)錄制的MOOC教學(xué)視頻、章節(jié)課件PPT等學(xué)習(xí)資源，設(shè)置任務(wù)點(diǎn)，供學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)，平臺(tái)記錄學(xué)生任務(wù)點(diǎn)完成情況。自學(xué)結(jié)束后，根據(jù)視頻內(nèi)容布置2～3個(gè)課前預(yù)習(xí)習(xí)題，如表1所示，幫助學(xué)生加深對(duì)基本概念的理解掌握，有效培養(yǎng)學(xué)生提取關(guān)鍵信息、歸納總結(jié)等自主學(xué)習(xí)的能力。

授課前教師根據(jù)學(xué)生的答題情況了解學(xué)生對(duì)“脂肪氧化”內(nèi)容的理解情況，合理安排線下課堂教學(xué)內(nèi)容，并在平臺(tái)上提前完成隨堂練習(xí)、主題討論等教學(xué)設(shè)計(jì)。根據(jù)表1學(xué)生的課前預(yù)習(xí)習(xí)題的正確率可以看出，學(xué)生對(duì)自動(dòng)氧化和光敏氧化的概念理解不清晰，特別是兩種氧化形式的作用機(jī)理應(yīng)該是學(xué)生理解的難點(diǎn)，應(yīng)重點(diǎn)講解。此外，概念中提到的“三線態(tài)氧（基態(tài)氧）”和“單線態(tài)氧（激發(fā)態(tài)氧）”對(duì)學(xué)生來說也是新的概念，對(duì)學(xué)生理解自動(dòng)氧化和光敏氧化造成一定的困難。

3.2 課中環(huán)節(jié)

線下課堂授課過程中通過講授式、討論式、合作式等多種教學(xué)方式，借助“學(xué)習(xí)通”中的簽到、隨機(jī)選人答題、搶答、隨堂練習(xí)、主題討論、投票等功能，如表2所示，根據(jù)課堂答題情況了解學(xué)生的掌握情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)安排，提高課堂教學(xué)的針對(duì)性；此外，學(xué)生可以同步看到自己的答題情況和課堂積分，增強(qiáng)教學(xué)吸引力，提高學(xué)生的注意力，實(shí)現(xiàn)學(xué)生主體地位提升、過程化考核和有效教學(xué)管理，并能多角度激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提升學(xué)生的課堂參與度。

3.3 課后環(huán)節(jié)

課后學(xué)生在“學(xué)習(xí)通”上完成課后作業(yè)，使知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固。此外，讓學(xué)生分小組協(xié)作繪制“油脂氧化”內(nèi)容的思維導(dǎo)圖，并將思維導(dǎo)圖上傳到系統(tǒng)，由學(xué)生進(jìn)行打分，投票評(píng)選出最佳小組，如圖2所示。這一過程不僅可以提升學(xué)生高階學(xué)習(xí)能力、培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的綜合能力和高級(jí)思維，還能培養(yǎng)學(xué)生語言表達(dá)、溝通交流和團(tuán)隊(duì)合作。當(dāng)一章內(nèi)容結(jié)束后再通過章節(jié)測(cè)試檢驗(yàn)階段性學(xué)習(xí)效果，學(xué)生可以進(jìn)一步查漏補(bǔ)缺，老師也可以根據(jù)檢測(cè)結(jié)果有針對(duì)性地進(jìn)行講解和輔導(dǎo)，進(jìn)一步鞏固提升學(xué)習(xí)成果。

4 食品化學(xué)課程多維考核方式

教育部對(duì)一流課程的評(píng)價(jià)要求考核方式多元，豐富探索式、論文式和報(bào)告答辯式等作業(yè)評(píng)價(jià)方式，加強(qiáng)非標(biāo)準(zhǔn)化、綜合性的評(píng)價(jià)[6]。食品化學(xué)課程在進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)改革的過程中探索了多維課程考核方式。本課程成績由平時(shí)成績和期末成績組成。按照學(xué)校相關(guān)規(guī)定，核心課程平時(shí)成績占30%，期末成績占總成績70%。平時(shí)成績由線上考核和線下考核構(gòu)成，具體考核指標(biāo)如圖3所示。

食品化學(xué)課程教改過程中深度應(yīng)用信息化工具“學(xué)習(xí)通”，實(shí)現(xiàn)課前、課中課后全環(huán)節(jié)應(yīng)用、全過程考核，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行全程監(jiān)控、分析，將學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)貫穿課程學(xué)習(xí)的全過程。實(shí)踐證明全過程綜合評(píng)價(jià)可以有效抑制學(xué)生自主學(xué)習(xí)的惰性，此外將課堂教學(xué)過程中的彈幕、發(fā)言、隨堂測(cè)試、搶答等環(huán)節(jié)納入成績考核內(nèi)容可明顯提升學(xué)生課堂參與度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

5 食品化學(xué)線上線下混合式教學(xué)的課程評(píng)價(jià)及改革成效

根據(jù)食品化學(xué)在課程體系與畢業(yè)要求關(guān)聯(lián)矩陣中的地位，可將課程目標(biāo)分解為三部分。（1）課程目標(biāo)一：掌握食品中主要成分的組成、理化性質(zhì)、食品功能性及其在加工貯藏中變化，上述變化與食品的安全性、營養(yǎng)性和享受性的關(guān)系；（2）課程目標(biāo)二：會(huì)分析食品組分間相互作用、推演其在食品加工和保藏中的變化，能識(shí)別和判斷食品制造過程中各種作用對(duì)食品質(zhì)量與安全屬性的影響，應(yīng)用于解決食品制造的復(fù)雜工程問題；（3）課程目標(biāo)三：掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢及運(yùn)用前沿的信息技術(shù)獲取相關(guān)知識(shí)的能力，具有不斷獲取新知識(shí)的能力，跟蹤學(xué)科前沿與發(fā)展動(dòng)態(tài)的能力，通過課堂互動(dòng)、考勤等形式，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)的積極性[4]。

圖4為教改前后食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生對(duì)于食品化學(xué)三個(gè)課程目標(biāo)的個(gè)體目標(biāo)達(dá)成度分析。結(jié)果表明教改后學(xué)生的個(gè)體達(dá)成度均高于教改前。相比于教改前，教改后課程目標(biāo)一和課程目標(biāo)二的達(dá)成度顯著提高，表明學(xué)生已熟悉地掌握了食品中主要成分的組成、理化性質(zhì)、食品功能性及其在加工貯藏中變化，并可以較好地分析食品組分間相互作用、推演其在食品加工和保藏中的變化，能識(shí)別和判斷食品制造過程中各種作用對(duì)食品質(zhì)量與安全屬性的影響。上述分析說明在食品化學(xué)課程建設(shè)過程中，學(xué)生培養(yǎng)的課程目標(biāo)達(dá)成度穩(wěn)步上升，線上線下混合式教學(xué)模式可有效提升學(xué)生理論知識(shí)水平和學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，教學(xué)改革和實(shí)踐取得了良好的效果。

6 結(jié)語

課題組利用“學(xué)習(xí)通”及中國大學(xué)MOOC等信息化教學(xué)平臺(tái)重構(gòu)了食品化學(xué)線上線下混合式教學(xué)，數(shù)字化資源與教學(xué)深度結(jié)合，進(jìn)行了課前、課中、課后三段式混合教學(xué)實(shí)踐，通過平臺(tái)數(shù)據(jù)和實(shí)際教學(xué)效果分析得出，我校食品化學(xué)教學(xué)收獲了較為理想的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

〔1〕陳曉華，李建周，彭芳剛，等.《食品化學(xué)》線上線下混合教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)施[J].中國食品工業(yè)，2023，38（08）：114-116.

〔2〕粟立丹，丁捷，吳華昌，等.基于OBE理念的混合式教學(xué)模式在“食品化學(xué)”課程教學(xué)中的實(shí)踐[J].化學(xué)教育（中英文），2023，44（12）：72-78.

〔3〕樂薇，楊文婷，龔乃超.基于OBE理念的混合式教學(xué)模式在無機(jī)及分析化學(xué)課程中的實(shí)踐[J].化學(xué)教育（中英文），2021，42（10）：11-17.

〔4〕陳志娜，葉韜，程婷婷.基于成果導(dǎo)向的《食品化學(xué)》課程教學(xué)大綱修訂[J].廣州化工，2020，48（17）：137-140.

〔5〕孫靜，李珍輝，李延平，等.線上線下混合式教學(xué)模式改革與實(shí)踐——以“電路理論”課程為例[J].湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2021，31（04）：100-105.

〔6〕王燕燕，于放，孫玉梅，等.省一流專業(yè)背景下《發(fā)酵工藝原理》以學(xué)生為中心的線上線下混合式教學(xué)改革與實(shí)踐[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2022，48（08）：336-340.

〔7〕查恩輝，孫晶，金嫘，等.金課背景下實(shí)踐能力提升的混合式教學(xué)改革創(chuàng)新與實(shí)踐——以“肉品科學(xué)與技術(shù)”為例[J].食品工業(yè)，2023，44（03）：229-231.