大數據時代背景下“食品分析”課程的改革與創新

李書藝，金偉平，祝振洲

（武漢輕工大學食品科學與工程學院，湖北武漢 430023）

0 引言

“食品分析”是一門多學科交叉、應用性較強的基礎課程，實驗教學在整個教學過程中占有特殊的地位。在輕工食品類專業的本科教學中，該課程兼顧專業理論基礎和實驗操作技能教學，內容涉及食品分析技術和方法在食品安全性檢測、食品中營養組分的檢測、食品品質分析和感官檢驗等3個方面的應用，貫穿“食品分析”相關的理論知識，還重點突出食品原料、輔料及成品中的營養成分、食品添加劑和有害物質等的分析方法講授和實驗操作演練，目的在于提高學生的自學能力和綜合素養，使學生能夠從事一般的食品科學實驗技術，進行食品品質和產品質量評定工作，從而指導生產，為生產工藝服務，與學生的就業和深造息息相關[1-2]。

大數據時代，信息的表現不僅僅是文獻的代名詞，更有著視頻、音頻、圖片、圖形、幻燈片等多種表現形式，檢索方式與檢索入口也不盡相同。結合時代發展，強化網絡搜索引擎檢索的教學力度，引導學生利用聲頻、視頻、圖片、地圖等多種形式的信息解決問題，是大勢所趨[3]。因此，基于大數據時代背景下網絡平臺的盛行和新世紀學生對數媒和網絡搜索的依賴，建立一種高效率、高容量、可回溯的信息化教學模式至關重要，授課教師與學生進行高頻次的教學互動并對其課程進行有效的評價乃當務之急。目前，學院“食品分析”課程組開展了一系列的教學活動，為實現該課程的改革與創新提供了新的思路。

1 利用“微助教服務號”實施教學互動

首先，根據“食品分析”理論課時的壓縮狀況（少于24學時），課程組對原有教學課件和資源進行了更新和壓縮。同時，對原實驗課程的設計進行了調整（少于32學時），部分實驗刪減或合并。例如，利用容量法對食品中營養素的分析僅保留微量凱氏定氮實驗；對光譜法在食品檢測中的應用，同時進行碳水化合物和色素（葉綠素和胡蘿卜素）的含量測定；對色譜法的分析使用，采取2種有害物質二選一的操作模式等，目的在于節約課時、避免重復、合理分配資源，有助于信息化線上教學的模塊處理[4]。

其次，借助微信“微助教”公眾號的平臺，具體開展該課程的教學實踐活動。指導教師利用微信號在平臺注冊后，通過建課建群可發起課程資料共享，采取區域內線上點名、區域外線下互動、課后復習、在線測試、題庫鞏固的方式，以確保有效的知識輸出和及時的教學監管。

學生通過微信學習平臺的課后練習情況反饋見圖1。

圖1 學生通過微信學習平臺的課后練習情況反饋

由圖1可知，通過此平臺可實時顯示學生的到課率、課后練習完成情況、發放預習和復習資料的閱讀人數和完成度等學習信息（課后習題亦是考試題庫）。實施過程表明，學生的課堂出勤率、參與度和積極性均顯著提升。學生還可實時提問，并就熱點難點問題展開討論。同時，教師根據教案內容定期上傳學習資料后，可參考學生瀏覽和考核的情況，初步給予平時成績評價?；诖舜髷祿破脚_，既能倒逼學生線上回歸課堂，又能引導他們線下及時鞏固知識要點和解決學習困難。

2 利用校園網“超星學習平臺”落實教學質量

目前，“食品分析”課程參考教材主要為“十一五”國家級規劃教材，知識面涵蓋廣、舉證豐富，適合學生自主學習閱讀。但傳統教材權威與嚴謹的風格在很大程度上阻斷了教材與讀者之間的交流與溝通，學生往往傾向于潛移默化中接受“權威”暗示而放棄獨立思考、懷疑和探索的機會。不僅如此，紙質媒體對于學生的應用技能的塑造過于抽象，學生通過課堂學習和“教本”輔助，仍然很難正確掌握操作要領。加之實驗課堂授課教師有限，學生人數較多，“一對多”指導難以真正實現學生技能的標準化和實用化，重現性差，隱患無窮[5]。

“超星學習通”是國內第一款基于神經系統原理打造的知識傳播與管理分享平臺。學校與此平臺合作，導入了一系列精品課程和學習資料，利用校內網推行順暢。依托武漢輕工大學教師發展中心開發和提供的超星平臺，學校授課教師可在校園網范圍內將實操視頻、實驗原理、考試復習題庫、試題答案、重難點解析在網上發布。針對普本類學生（糧食工程、食品工程、食品安全專業）課時量較少的現狀，可通過該平臺聚焦課程重點，同時為考研學生提供復習和交流的平臺，提高學習效率。

“食品分析”超星學習通課程題庫見圖2。

由圖2可知，食品分析學習題庫，不同類型的試題解析和難易分級有助于實現學生的知識梳理和學習自測，兼顧答疑解惑，有效進行知識回顧，即使在課程結束后依然能發揮效能。此外，系統有強大的數據庫和校園網后臺，教師可上傳存儲教學音頻和實驗視頻，供學生隨時瀏覽，強化實驗課程的有效預習，增加實操訓練的參與率和上手率，是該課程的網絡學習“紅寶書”。

3 結合食品科學與工程認證體系重新擬定考核指標點

2017年以來，學校食品科學與工程專業開始籌備工程教育認證，并于2019年順利通過教育部評估。在此過程中，“食品分析”課題組以專業認證為契機，對該課程的考核評價體系進行了調整和優化。在原有評分標準上引入食品工程認證考核指標點和達成度分析，對學生的知識點掌握情況進行全面評估，并有針對性地做出相應改進措施?？己嗽u價標準為：平時成績30%+實驗成績30%+期末考試40%。核心知識點（網絡平臺預習、內容學習、復習模塊相匹配）包括：①基本數據處理方法；②樣品前處理篩選方法；③七大營養素檢測方法及原理；④六類食品添加劑檢測技術；⑤5種有害物質分析方法；⑥現代儀器分析技術（光譜、色譜檢測）等。圍繞核心知識點組織期末考試試卷。

圖2 “食品分析”超星學習通課程題庫

考核指標點為：①掌握基本實驗操作方法；②能正確采集實驗數據并處理；③正確選擇和使用食品科學與工程專業的常用現代儀器、糧、油、儲分析檢測專用的儀器，正確采集數據，并能對結果進行分析，同時理解現代儀器的局限性；④了解液相色譜儀、氣相色譜儀、熒光儀、紫外分光光度計、電位計等高端食品分析的儀器原理、圖譜分析和作用，掌握樣品前處理方法。對學生掌握以上知識點和學習技能的情況進行分類統計學數據處理和達成度分析，不僅可以獲得學生單項考試成績，還可根據分項得分狀況，判斷學生對各知識點的運用能力和等級，有助于教師采取個性化應對策略和實施教學改革。

4 特色與創新

對“食品分析”課程的改革舉措中，“微信公眾號和超星學習通”雙平臺的共同實施在學生群體中認可度高、受眾廣，在現有資源和條件下易于推行。微信公眾平臺的功能豐富性、使用便攜性等特點也為服務于該課程教學提供的較好平臺基礎。通過超星學習通，可實現學生學習個性化、課程教學動態化、資源獲取便捷化、教學管理透明化、打造移動學習生態系統[6]。確保“食品分析”教學互動和課程評價的順利進行。

在平臺中采用視頻的方式虛擬實驗過程開展實驗教學，通過教學短片重現課堂重難點問題解析，可大幅提升實驗規模、降低實驗成本，從根本上解決現有實驗教學成本高、管理難、內容陳舊、效果不佳等問題。學生也能基于視頻方式的實驗教學過程和互聯網流量載體，無論何時何地登錄系統即可進行實驗學習，并自動完成實驗考核；實現一名教師即可動態掌握多名學生的所有學習和實驗進展，有針對性地輔導多名學生學習實驗；使用方便、可靠，易于管理。

5 結語

長期以來，學生對“食品分析”課程的日常學習和期末復習均以應付考試為主，忽略了學以致用的本質，一定程度上導致了資源的浪費和成本的消耗。課程結束后，學生在后期的畢業論文和生產實習中碰到類似問題時，依然無從下手。在大數據背景下的教學改革和實踐嘗試，不僅一定程度上刺激了學生課堂學習的積極性和參與度，還促進他們掌握了分散學習和動手操作的途徑。一方面可以解放課堂、降低考試壓力；另一方面還可作為學生長期訪問和解決問題的服務平臺。鑒于該數據平臺的使用目前仍處于試運行階段，在后期的教學實踐中有待進一步完善和提高。