OBE理念引導下的食品分析與檢測技術實驗混合式教學探索

耿 響，杜 娟，段璐穎

（江西農業大學食品科學與工程學院，江西 南昌 330045）

在OBE教學理念的引導下，根據教育部深化本科教育教學改革全面提高人才質量的要求，堅持立德樹人，圍繞學生忙起來，教師強起來，管理要嚴起來，效果實起來，深化本科教育教學改革，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人[1-2]。隨著科技發展，大家獲取信息和知識的途徑非常多，大學教育的本體──大學生具有較強的時代特色，他們追求自身思想獨立、思想價值觀務實、易于接受新鮮事物、競爭意識強。加之信息獲取方式豐富，現在的大學生有很好的條件接觸到更多知識、進行更多的思考[3-5]。在這樣的背景下，要深化本科教育，將大學生培養成世界觀、人生觀、價值觀端正，知識豐富，技能到位的德智體美勞全面發展的建設者和接班人，就需要大學教師針對社會和學生的特點，不斷改良教學方式和教學手段[6-8]。針對電子設備和網絡的普及，大學教師授課時在保留傳統授課方式優勢的同時，增加網絡教學平臺的應用，即采取線上線下混合式教學是對傳統教學方式的一種改良[9-12]。

食品分析與檢測技術實驗課是食品分析與檢測技術理論教學后必不可少的一個重要實踐環節。它主要依據物理、化學、生物化學的一些基本理論和國家食品安全標準，運用現代科學技術和分析手段，講解各類食品（包含原料、輔料、半成品、成品）的主要成分及其含量和有關工藝參數進行檢測的方法，進而科學評價食品的安全性，為食品品質控制和食品安全監督管理提供可靠的參數依據。本文以食品分析與檢測技術實驗課為例以學生為本，以教學成果為導向，介紹進行線上線下混合式教學探索的情況，以期提高學生的學習積極性，增強教學效果。

1 線上線下混合式教學必要性

2020年初，爆發了新冠疫情，線上教學方式解決了停課不能停學的困難，線上教學的優勢凸顯。隨后，多個教學平臺和網上課程的創建，為教學方式的豐富化提供了基礎。

由于我院食品分析與檢測技術實驗室課課時較為緊張，一些實驗無法充分利用實驗課上課時間教授，為了解決這一問題，采取了線上線下相結合的教學模式，充分利用線上教學方式擴展學習時間，調動學生的自主學習能力。線上模式的啟動，使學生可以充分利用課下時間，去查詢、收集和分析資料；上課前完成相應實驗的預習，掌握實驗原理、實驗操作和實驗步驟的關鍵點。課前預習程度的加深起到了鍛煉學生收集資料和分析資料的能力，使學生養成了自主學習的習慣。線下實驗課上可充分利用起來，鍛煉學生的動手操作能力。結合本課程的教學目標和學生的實際情況，任課教師拍攝實驗視頻資料，重點講解實驗關鍵點和操作過程，并上傳至學習通，作為學生線上自我學習的部分資料；另外，還會根據上課需要，留一些思考題指導學生深入思考，有針對性地進行資料收集和分析，更好地做好課前預習。

第一，實驗室較之理論課重點是動手操作，大多數學生雖然撰寫了預習報告，但從預習報告質量可以看出，大部分學生是機械的抄寫實驗指導，沒有過腦子，更沒有思考實驗地的難點和關鍵點。沒有課前預習，實驗操作中只能一邊讀實驗指導，一邊進行操作，無法進行實驗預見，對實驗中可能發生的反應和注意事項即使教師講解后掌握效果仍不理想，可能會導致實驗失敗或實驗誤差較大。所以課前線上預習、思考題的解決非常重要。課前預習是讓學生對實驗中每一個操作步驟的作用有一個全面地了解，不但知其然還知其所以然。預習時將實驗過程中需要注意的地方標注出來，對線下實驗課上的操作非常重要，學生在知其所以然的情況下進行實驗，可以充分利用實驗課時間進行動手操作，得到較好的實驗結果。

第二，線上教學形式可以督促學生更好地進行課前預習和思考?，F在學生查詢資料的途徑和能力較之以往有很大提升，需要將這種優勢利用起來，讓學生自己去查詢實驗背景、實驗中每個操作步驟的作用和關鍵控制點。本科實驗課基本都是經典實驗，無論文字還是視頻，網上資料都非常豐富，學生只要肯花時間和精力好好預習，可以將實驗掌握得非常準確和深入。通過預習，增強了學生思考和自我學習的習慣，為今后深造或參加工作奠定良好的基礎。

第三，實驗課課時不斷縮減，上課時間內無法完成所有必須掌握的實驗，為了在減少課時不減少知識量的前提下，讓學生能充分掌握相關實驗，任課教師通過線上教學途徑，針對要課下自主學習的實驗給出思考題或討論題，讓學生查詢相關資料后進行回答?；卮鸱绞娇梢允菚妗⒎中〗MPPT介紹、辯論等。盡可能多的采取PPT介紹或辯論形式，鍛煉學生語言表達能力和膽量。為畢業后的面試和工作中的能力提升奠定基礎。

第四，線上形式更好地記錄學生的學習過程，加強學生間的交流以及學生和老師間的交流。學習通可以將學生的預習情況、討論發言、課后作業、實驗課實驗結論等每一步驟留存下來，為課程完成后的成績統計提供依據。同時，學生可以通過線上平臺與老師進行溝通，及時將自己學習中遇到的問題提出來，方便老師了解學生的學習情況，有針對性地進行指導和講解。

所以，線上線下混合教學對于實驗課程非常有必要，不但保留了傳統教學的優勢，而且充分發揮了現代信息技術優勢，拓展了學習時間和空間，加強了學生和教師的溝通，保留了學生的學習痕跡，增強了學習效果。

2 線上線下混合式教學設計

2.1 引入學習通平臺

為了更好地提高教學效果，創新教學方式，完整細致記錄教學過程，我校引入了學習通這一教學平臺，方便教師采取線上線下混合教學模式。學習通是由北京世紀超星信息技術發展有限責任公司于2016年開發的一款集移動教學、移動學習、移動閱讀、移動社交為一體的免費應用程序，支持PC端和移動端（Android/iOS）。擁有強大的互動功能，如簽到、提問、測試、作業、自動統計簽到、成績等功能，可有效縮短簽到時間，提高學生的課堂參與性，方便隨堂測試、提問，方便進行成績統計。學習通登錄界面和課程首頁見圖1。

圖1 學習通登錄界面和課程首頁

2.2 課堂教學設計

基于學習通的食品分析與檢測技術實驗課包括課前線上學習及資料查詢、課上線上線下混合實驗操作、課后線上提交作業和批改，以及教師與學生的溝通（見表1，P156）。尤其課前預習和課后討論是根據所學實驗內容進行有針對性的設計，在此對食品分析與檢測技術實驗課程的線上線下混合教學模型進行介紹。

表1 線上線下混合式教學設計

2.2.1 課前線上預習及資料查詢

根據教學進度，任課教師將需要學生掌握，但線下無法安排或需要重點介紹的實驗操作錄制視頻，配合實驗操作講解實驗原理及注意事項，將錄制的實驗視頻，傳送至學習通資料中，讓學生進行線上觀看學習或下載學習，視頻可以無限次回放，學生可以更好地掌握實驗的關鍵點和注意事項。本課程上傳至學習通的資料和視頻見圖2（P156）。

圖2 本課程學習通中的部分資料和視頻

對于線下實驗課上需要用到氣相、液相、熒光等儀器設備前，會讓學生使用學院購置的虛擬仿真實驗操作平臺，先在平臺上學習儀器的結構、原理和操作步驟，學生可以無限次進行線上學習和操作。通過多次練習，學生對于這些儀器設備能有更加深入的理解和認識，可以操作得更加熟練。操作平臺可以進行考試，只有考試達標后才可以進入實驗室操作儀器。

對于線下實驗課上安排的相關實驗，除了要求學生按照實驗指導進行預習外，還要求他們根據老師提出的關于實驗的問題，進行網上資料查詢，分小組進行分析和討論，完成預習報告，并上傳至學習通。

由于預習報告的質量體現了學生的預習程度和預習效果，同時會體現在線下的實驗操作中，預習和實驗操作都關系到學生的平時成績，與成績掛鉤可以督促他們認真積極地進行課前預習。對于預習報告的撰寫中，鼓勵學生提出自己預習中遇到的問題，并盡可能地自己通過資料查詢予以解決，提出問題并解決能提高自己的預習分數。同時有針對性地布置思考題，有助于督促學生們自己利用網絡資源，解決問題；教師可以及時了解學生學習情況，為課程改進提供依據。

2.2.2 線下實驗操作

線下實驗課會利用學習通進行簽到，學習通中可以選擇拍照、位置、二維碼掃描等多種簽到方式，在正式上課前1～2分鐘內即可以完成簽到工作，較之點名簽到方式大大節約了時間。尤其線上簽到可以準確看到學生的簽到時間、地點和簽到次數，對于請假的學生教師可以在學習通中注明未到課原因。學習通可以自動統計學生的簽到情況，便于課程結束后對學生到課情況進行統計。

由于已經完成了課前預習工作，關于實驗的原理、操作無須再一一贅述，只需重點強調實驗中的注意事項和容易出問題的關鍵點。對于實驗較為復雜或疑點較多的實驗，安排某小組學生負責資料收集和分析匯總，并在課上負責講解或討論，積極主動講解和發言的同學給予平時成績加分。

在實驗操作中，對于一些需要限時操作的步驟，如滴定等，會采取主動挑戰加分模型，學生提出挑戰，教師計時，學生操作，達到規定時間可加分，大大調動學生的主動性和積極性。學生對于實驗中有疑問的，可以將問題發至學習通討論區，老師也會針對實驗中的問題，在學習通討論區提問，學生搶答，大大提高了學生和老師的互動。學習通對于實驗中的所有提問和回答都可以進行記錄。老師將實驗指導、儀器操作步驟、學習資料等發至學習通資料區，學生可以隨時下載學習，可實現無紙化，節約資源，保護環境。

對于實驗過程控制，要求學生將實驗結論、實驗數據整理后上傳至學習通，作為學生實驗過程成績的依據，同時作為學生簽退的記錄。高效地實現了工程認證中對學生學習過程的記錄和控制。

2.2.3 課后線上作業批改和討論

為了提高學生主動學習和思考的積極性，課后，教師根據課上學生們出現的問題發至討論區，學生可通過查詢資料或進一步實驗，將自己的回復上傳至學習通。如在凱氏定氮法測定蛋白質含量的實驗中，由于加入氫氧化鈉溶液數量的不同，反應管中可能變黑，可能不會變為黑色，針對這一現象善于思考的同學通過查詢資料和進一步實驗，驗證了自己的想法，解釋了實驗現象，對于該實驗發生的反應有了較為深刻地認識和理，同時，對于未能解決該問題的學生也能知道導致該現象的原因。

實驗課后，學生根據實驗情況完成實驗報告后將其制作為pdf文件上傳至學習通，方便老師隨時隨地進行批改，大大提高了批閱效率。方便資料留存和專業評估等的需要。

3 線上線下混合式教學效果分析

3.1 預習效果改善

未使用學習通平臺前，教師無法全面掌握學生的預習情況，即使通過上課的實驗操作情況也無法完全掌握預習效果。開展課前線上預習后，教師可以了解每一位同學的預習情況，尤其開展問題討論和PPT講解的方式，大大提高了學生的學習積極性和表達分析能力。

預習中學生自己提出問題并給予解決，提高了學生收集資料、分析資料和解決問題的能力。整個過程在學習通體現，實現了學習過程留痕，學習效果可視化。同時教師隨時可以進行查閱，有助于經驗積累，方便同級不同班或不同級學生學習效果的比較，幫助教師更好地掌握每一班學生的學習情況，跟有助于教學的不斷優化。

3.2 課上學習積極性提高

使用學習通平臺后，上課之前即可完成簽到，節約了上課時間，并且所有簽到時間和地點都有記錄可以方便最后的匯總。課前已經完成了實驗原理、步驟和關鍵點的預習，對于不存在疑問的實驗，課上教師強調實驗關鍵點后即可開始進行實驗操作；對于存在問題較多，需要進行討論的，課上由負責的小組進行講解或討論，使學生對實驗有更好的掌握，然后再開始進行實驗操作，實驗前有了充分的預習和討論，實驗會比較順利，效果也比較好。

按照工程認證要求需要對實驗過程進行記錄和反映，實驗完成后要求學生將實驗結果拍照上傳至學習通，作為實驗過程的記錄。這樣操作也起到了實驗數據和結果留存的作用，方便教師對該課程進行分析，有助于對課程進行提高和完善。

3.3 課后作業提交及時

實驗結束后，學生對實驗數據進行分析后完成實驗報告，將實驗報告做成pdf文件后上傳至學習通，方便教師隨時批閱，縮短了實驗報告批改周期，學生可以及時查閱批改結果，有問題隨時和教師線上溝通，大大提高了溝通效果。學習通可以將實驗報告一直留存，便于以后專業評估等查閱。

4 結語

食品分析與檢測實驗課的教學目標是通過該實驗課，使學生掌握食品分析與檢測的基本操作技能，加深學生對食品分析理論知識的理解，訓練學生全面而系統地對農產品加工及相關領域研究中各環節食品營養成分及關鍵質量控制因素進行分析檢測的動手能力，同時培養學生分析問題和解決問題的能力，培育具有良好專業素養和職業道德的工程人才，為將來學生能獨立從事食品分析檢測工作奠定基礎。

從該課程目標可以看出本課程的重要性，更加重要的是對學生以后繼續深造或工作的動手能力、分析問題的能力培養。為了響應國家提高本科教學質量的要求，解決本院實驗課課時緊張的問題，本課程開展了線上線下混合教學模式，取得了較好的效果，但仍存在很多方面需要繼續探索和完善，如進一步豐富學習資源、增強實驗的趣味性，進一步提高學生的學習主動性，使他們由被動學習變為主動學習。以教學效果逆向指導教學過程和教學方式，能夠更好地貫徹OBE理念，更好地提高教學效果。