慕課結合翻轉課堂的課程啟發式教學探究*

戚穗堅，王永華，藍東明，王方華

(華南理工大學食品科學與工程學院，廣東 廣州 510641)

我國的高等教育已經進入了發展理念戰略性轉變和全方位注重教育質量的新階段。提高教學質量，注重人才培養質量，向社會培養新一代實用型、創新型、復合型人才成為高等學校教育工作的核心目標。對于工科類實踐性與應用性較強的專業，更應該把專業素質、實踐應用能力、綜合技能的培養放在首位。很顯然，傳統的“注入式”教學已不能滿足時代的要求，而“啟發式”教學可引導學生主動、積極自覺的掌握知識，可有效提高教學質量[1]。在互聯網、信息技術以及大數據背景下，慕課如何與翻轉課堂相結合，對學生進行啟發式教學，是每一門專業課程在新時代形勢下面臨的主要問題。本文以食品分析課程為例，結合該課程在慕課建設與翻轉課堂教學中取得的初步成果，探討如何在翻轉課堂中通過實際食品分析案例啟發學生運用慕課所學知識點解決實際問題，提高學生學以致用的能力。

1 食品分析課程的慕課與翻轉課堂相結合的啟發式教學設計

1.1 現 狀

食品分析課程是食品專業類的基礎主干課程，該課程涉及到多種物理、化學、生物、儀器分析方法、食品的物性、加工技術、儲藏等多方面的知識，以食品營養成分分析、食品感官分析、食品安全檢測、食品毒理學、儀器分析等為主要內容，該課程中的分析方法眾多，需要記憶的知識點繁雜，很多方法還有它具體的應用條件、適用范圍。傳統的教學方式單純的采取將相關理論知識灌輸給學生的方式，學生只能被動地吸收知識。學生對于方法的應用感覺十分“抽象”，教師在“所學”與“應用”之間沒有架起一條重要的“橋梁”，學生的學習積極性和學習情緒不高，學生的實際應用能力也不強，培養新一代實用型、創新型、復合型人才的目標也無法實現。

1.2 慕課與翻轉課堂相結合的教學優勢

慕課(MOOC，Massive Open Online Courses)是一種多元復合的網狀知識傳播模式，具有三大特點：大規模課程、網絡課程、開放課程。學習者能靈活地根據自己的興趣和需求，在任何地點和任何時間按照自己的節奏學習，能有效提升自主學習的效率和教學的目的性[2-4]。翻轉課堂(Inverted Classroom or Flipped Classroom)將學習自主權由教師過渡給學生，讓學生成為課堂的主體，這可有效地激發學生的學習主動性和思維創造性[2,5]。慕課與翻轉課堂相結合的教學模式，可以提高知識傳播效率，發展不同知識傳播方式的各自優勢。慕課提供的教學視頻，可以作為課程核心知識點傳播的主要途徑，學生在翻轉課堂前先行學習。在翻轉課堂中可基于已學的基礎知識進行解決實際問題的操練，改變目前課程教學中理論知識與實際應用分隔的傳統的教學模式。

1.3 慕課與翻轉課堂相結合的啟發式教學設計

1.3.1 課程知識點的精煉與慕課視頻拍攝

食品分析課程的內容豐富，對于一類物質的定性定量分析，往往也會涉及十幾種不同的分析方法。對課程知識點的“面面俱到”的講授實際上達不到讓學生全面掌握知識的目的，反而由于知識內容太多，需要記憶的內容太多，引起學生學習興趣下降。因此，通過對課程知識點的篩選、整理，挑出重點、難點供學生學習，反而能提高學習積極性和效率。通過文獻調研、整理，了解國內外應用現狀與趨勢，參考食品分析企業實踐應用情況，精簡課程必須講授的知識點。由于新的方法、新的儀器的不斷出現，原有的一些方法盡管是經典方法，但是有可能由于操作繁瑣、精度差等原因而很少在實際中采用，從而變成是“過時”的知識點；而有一些方法，雖然是很先進的方法，但是可能由于費用比較高昂而實際應用很少。關注與時俱進，具有良好應用實踐基礎的知識點，保留作為課程必須講授部分。將這些經過精煉的知識點拍攝制作成食品分析課程慕課線上的學習視頻，每個學習視頻時長約為10～15分鐘。

1.3.2 實際食品分析案例的啟發式翻轉課堂教學

食品分析課程講授了各種物質的分析方法，這些知識都是在獨立章節中呈現的，當面對一個實際的應用個案分析，如何綜合地把這些所學的理論分析方法靈活、正確運用，學生會感覺很迷茫，把握不住關鍵要素，也就無法從眾多的分析方法中選擇最優適用的方法解決實際問題。實際食品分析案例的啟發式翻轉課堂教學，讓學生在積累了一定程度的理論基礎知識之后，開展模擬產品分析，啟發學生模擬企業產品分析流程進行方案設計，學以致用。通過在教學中模擬食品分析實際應用情景，使學生模擬擔任企業分析人員，負責對具體產品進行分析方案設計，將“所學”靈活、合理運用到實際分析當中，從樣品取樣、標準選定、方法篩選、儀器試劑選用、結果分析等方面進行設計，體現綜合運用知識的能力。具體實施中，如果方案的設計相對較為簡單，可以每個人為單位，進行獨立方案設計；如果方案的設計相對復雜，涉及較多理論知識，需要考慮較多的影響因素，則可以4～6人小組為單位進行方案設計。對方案設計優劣的評價標準可參照兩方面：一是企業對于相同產品的實際分析方案；二是課程配套的食品檢驗與分析實驗，通過將學生設計的方案直接運用在配套的綜合大實驗中，讓實驗結果直接檢驗方案設計的好壞，分析評價方案的優劣。必要時，可以對優秀方案進行適當獎勵。通過這種教學模式，啟發學生靈活運用知識，可以提高學生的學習興趣以及積極解決問題的興致；在“所學”與“應用”之間架起一條“橋梁”，提高學生的應用能力、解決問題能力，促進學生善于全面思維。

2 慕課與實際食品分析案例相結合的啟發式教學實施

2.1 線上慕課學習

食品分析課程的知識體系，可按照內容大致分為：食品分析基礎知識、食品中的主要成分分析、食品中有毒有害物質的分析、食品的物性分析和感官分析。學生先自主進行線上慕課視頻學習，掌握課程核心知識。在這部分線上學習的過程中，學生可綜合利用互聯網慕課平臺的人際互動和大數據分析功能，通過課程每章內容的視頻彈題、每章測試、在線答疑、論壇互動等線上教學模塊，鞏固掌握課程知識點內容，提高學習質量。

2.2 翻轉課堂教學

在學生已經線上學習并掌握課程基本知識后，與學生進行面對面的翻轉課堂教學，課堂中對學生進行啟發式教學。通過一個具體的商品產品的營養成分和功能因子分析實例，引導學生從樣品的采集、樣品的預處理等方面做好樣品準備計劃，然后根據樣品中具有的主要成分(如蛋白質、脂肪、碳水化合物等)和各種功能因子(如各種微量元素、DHA、AHA等)的含量與特征以及樣品體系中存在的各種干擾因子，選擇各項分析項目的合適分析方法，評價各種分析方法的優缺點，撰寫詳細的分析方案。根據方案設計的難易程度，可以每個學生為單位或以4～6人小組為單位進行方案設計。在教學中，教師先概述方案設計中要關注的基本知識點，然后啟發學生通過查閱國家標準、國際標準和相關的專題文獻，對分析項目的目的和特征有深入了解，熟悉分析的要點。例如，對一批巧克力味的成人功能奶粉產品的檢測，要求學生設計實驗方案檢測樣品中的水分含量、脂肪含量以及DHA的含量。教學中，教師對水、脂類、不飽和脂肪酸等這些物質的化學分析方法進行點撥，同時引導學生識別待測樣品中主要特征(含巧克力、固體樣品、含微量功能不飽和脂肪酸、易吸潮、含結合水等)。對于樣品中水分含量的檢測，主要有干燥法、蒸餾法和卡爾-費休法等化學方法，其中干燥法不適合含結合水的樣品；對于樣品總脂類的測定，主要有索氏抽提法、氯仿-甲醇法、羅茲-戈特里法、酸式乙醚抽提法、蓋勃氏法以及巴布科克氏法等化學方法，其中羅茲-戈特里法、蓋勃氏法以及巴布科克氏法是測定乳脂肪的常用方法，而蓋勃氏法以及巴布科克氏法不適合測定含巧克力的樣品。學生應能通過結合這些待測物質的特性以及參閱相應的標準或文獻，在充分掌握每一種化學分析方法的原理、應用、特點等基礎上，從這些物質的化學分析方法中選擇合適的分析方法進行檢測從而確定化學分析方案。

通過啟發式的教學，培養學生多方面的能力：(1)文獻調研與整理能力；(2)全面分析問題的能力；(3)團隊合作能力。除此之外，還可以啟發學生在分析測試工作中應持有科學嚴謹、實事求是的態度。

2.3 教學實施效果

(1)教學效率和教學質量得到提升。慕課學習具有很大的自主學習靈活性，能節省學習時間，提高學習效率。

(2)學生學習興趣和積極性得到提高。學生可根據自己的興趣和學習節奏進行線上慕課學習，在翻轉課堂中還可以受到實際案例的啟發，跳出單調和枯燥的理論知識框框，與有形有質的實例接軌，學習興趣和積極性得到提高。

(3)學生的學以致用能力得到提高。通過這種教學模式，啟發學生靈活運用知識，在“所學”與“應用”之間架起一條“橋梁”，提高學生的應用能力、解決問題能力，促進學生善于全面思維。

3 結 語

食品分析課程的慕課與翻轉課堂相結合的啟發性教學，線上慕課的教學和線下翻轉課堂的教學這兩部分要互相配合才能取得較好的教學效果。線上慕課教學的有效性主要取決于慕課資源和課程的線上互動。我們教學團隊建設的食品分析慕課，除了有完整的課程知識點授課視頻資源外，還有配套的教學講義、視頻彈題、每章測試、期末測試等資源，學生可靈活、自主選擇線上的學習內容和進度，獲得最佳的學習效率[6]；學生還可通過在線答疑、論壇互動等方式在同學間以及跟教師進行交流和溝通，加深對課程內容的理解和掌握，提高學習質量。翻轉課堂中需要解決兩個關鍵問題：啟發什么？如何啟發？這個教學過程是一個直面的互動過程，是體現教師如何在這個過程中擔當“所學”與“應用”之間的“橋梁”作用。因此，課堂中教師對知識點的點撥，以及典型分析個案的選擇是保證啟發性教學取得良好效果的關鍵。此外，目前的教學模式中，考試作為教學過程的重要組成部分，原本的用意在于考核學生對知識的掌握程度。而實際上，通常僅僅以期末考試成績作為主要的評價標準，這樣對學生的評價效果往往是片面的，并且也無法判斷學生具體的運用理論解決實際問題的能力。很多學生靠的是死記硬背，臨急抱佛腳這些方式來“應付”考試，這種考試模式不但不能真實地反映學生掌握知識的程度，反而增加了學生和教師的負擔，造成各種資源和精神的無益耗費。在結合慕課教學模式的情況下，應該把線上學習、線下見面課程的表現納入學生的考核指標中，并較大比重地參考學生在方案設計中表現出來的實際應用能力，制定相應的評分標準，使考核結果能更加真實、全面的體現學生的綜合能力和知識掌握的程度。