新工科背景下《食品分析》課程信息化教學(xué)改革的應(yīng)用研究

徐君飛，張居作，曾軍英

（懷化學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，湖南 懷化 418008）

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展、現(xiàn)代科技革命進(jìn)程和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，信息技術(shù)充斥著社會(huì)的方方面面，極大地便利了人們的生活方式，促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步，影響了人們的思想觀念，同時(shí)也深入滲透到了教育領(lǐng)域[1-2]。近年來(lái)，持續(xù)推進(jìn)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(shí)體系的綜合化、能力的全面化，為偉大的中國(guó)夢(mèng)的實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)具有綜合實(shí)踐能力的工業(yè)拔尖人才[3-4]。

目前，我國(guó)信息化教學(xué)改革持續(xù)升級(jí)。豐富的網(wǎng)絡(luò)資源、先進(jìn)的多媒體工具、多元化的教學(xué)手段為教師信息化教學(xué)提供了基礎(chǔ)便利，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了時(shí)間靈活、空間便利、虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合等多元化環(huán)境。合理應(yīng)用信息技術(shù)開展合作教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)，教學(xué)方法、手段更加多樣化，體現(xiàn)了思維、手段和內(nèi)容的新動(dòng)向，打破了傳統(tǒng)教師教學(xué)滿堂灌陋習(xí)，轉(zhuǎn)變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，合作學(xué)習(xí)使學(xué)生的思辨能力得以培養(yǎng)[5]；師生的溝通交流方式發(fā)生了根本性的改變，由單向輸出轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向互動(dòng)；在這樣一種多樣化的學(xué)習(xí)環(huán)境中，全方位的培養(yǎng)學(xué)生們收集、分析和利用信息的能力，學(xué)生學(xué)習(xí)更有熱情，自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力不斷增強(qiáng)[6]。

提升信息化教學(xué)能力已經(jīng)成為高校和高校教師關(guān)注的焦點(diǎn)，為了抓住數(shù)字信息化、人工智能技術(shù)給高等教育帶來(lái)的機(jī)遇，高等教育積極有效地開展新工科信息化教學(xué)研究，打造一系列一流開放課程，如中國(guó)大學(xué)MOOC、學(xué)習(xí)通、雨課堂等優(yōu)秀學(xué)習(xí)平臺(tái)融入，提升了課程育人的能力，推動(dòng)了高等教育的內(nèi)涵式發(fā)展，提高了教育的現(xiàn)代化水平。我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)基于懷化學(xué)院建設(shè)區(qū)域性高水平應(yīng)用型大學(xué)的辦學(xué)定位，貫徹“健康中國(guó)2030規(guī)劃綱要”和“食品安全2035戰(zhàn)略規(guī)劃綱要”，結(jié)合食品檢驗(yàn)工、食品安全管理師等工業(yè)拔尖人才行業(yè)需求，積極開展《食品分析》信息化教學(xué)改革探索與課程應(yīng)用，自2018年開始在“超星”教學(xué)平臺(tái)規(guī)劃建設(shè)在線課程，開啟信息化教學(xué)探索和人才培養(yǎng)應(yīng)用。

1 課程信息化教學(xué)改革的具體實(shí)施方案

1.1 優(yōu)化課程內(nèi)容

教學(xué)團(tuán)隊(duì)立足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，緊跟學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，選用持續(xù)更新的國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材；不斷梳理知識(shí)與知識(shí)、知識(shí)與應(yīng)用、知識(shí)與創(chuàng)新的現(xiàn)實(shí)邏輯，對(duì)標(biāo)最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，使教學(xué)內(nèi)容既符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，又緊跟科技發(fā)展動(dòng)態(tài)和行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)。

《食品分析》課程內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識(shí)、食品感官檢驗(yàn)、食品物理檢驗(yàn)、食品營(yíng)養(yǎng)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(yè)問(wèn)題、基于產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目、基于生產(chǎn)案例，設(shè)計(jì)具有工業(yè)應(yīng)用代表性的課程內(nèi)容，包括食品的采集、處理與儲(chǔ)存，食品的感官檢驗(yàn)和相對(duì)密度測(cè)定，食品中總酸、糖、膽固醇、氨基酸態(tài)氮、鋅等營(yíng)養(yǎng)成分分析，糖精鈉、苯甲酸、亞硝酸鹽等食品添加劑的使用標(biāo)準(zhǔn)和分析，食品中鉛、微生物毒素等有毒有害成分的測(cè)定等15個(gè)緊扣生產(chǎn)實(shí)際、生活場(chǎng)景的項(xiàng)目任務(wù)。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和線下課堂教學(xué)，開展混合式教學(xué)，突出學(xué)生的中心地位，真正做到了學(xué)生中心，產(chǎn)出導(dǎo)向[7]。

1.2 完善線上課程教學(xué)資源。

面對(duì)21世紀(jì)“00后”，智能手機(jī)的普及給我們的教學(xué)帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。2018年開始構(gòu)建《食品分析》網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，創(chuàng)建了教學(xué)課件（46個(gè)）、文獻(xiàn)資料（17個(gè)）、視頻（22個(gè)）、試題庫(kù)（1005題）等豐富課程資源，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需要。

1.3 實(shí)施信息化教學(xué)

堅(jiān)持立德樹人，突出學(xué)生中心、成果導(dǎo)向，采用項(xiàng)目式教學(xué)方法，加強(qiáng)互動(dòng)、合作和研討，完成課內(nèi)與課外、線上與線下的教學(xué)組織。充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，加強(qiáng)了學(xué)生的自我管理、自我學(xué)習(xí)能力，學(xué)生可以靈活控制自主觀看教學(xué)講義、視頻和課件的時(shí)間與頻次，通過(guò)任務(wù)和作業(yè)的完成情況、討論交流的參與度、隨堂練習(xí)和單元測(cè)驗(yàn)的分?jǐn)?shù)等檢測(cè)線上學(xué)習(xí)效果[8]。以案例為主線，采用PBL教學(xué)法，創(chuàng)設(shè)了“5-5-4”混合式教學(xué)模式。

“5-5-4”混合式教學(xué)模式由三個(gè)階段的教學(xué)活動(dòng)組成。

1.3.1 第一階段——課前：5類準(zhǔn)備

教師線上發(fā)布課程任務(wù)和引導(dǎo)，學(xué)生線上學(xué)習(xí)課程內(nèi)容、查閱資料了解前言新知識(shí)和新概念、小組討論解決課程難點(diǎn)、制作獨(dú)創(chuàng)性作品。

課前，老師搭建《食品分析》課程PPT、視頻、文本等網(wǎng)上教學(xué)資源庫(kù)，供給學(xué)生自主線上學(xué)習(xí)，提供大量案例庫(kù)、教學(xué)課件、課外自學(xué)資料，安排好課程教學(xué)任務(wù)；創(chuàng)設(shè)情境，引入案例，線上發(fā)布任務(wù)，引發(fā)思考，通過(guò)小組合作調(diào)動(dòng)學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生們分組查閱資料，借鑒國(guó)內(nèi)國(guó)際最新標(biāo)準(zhǔn)、新概念、新期刊論文完善案例分析方案；同時(shí)，融入學(xué)科最新研究動(dòng)態(tài)和教師科研成果，鼓勵(lì)學(xué)生參與教師科學(xué)研究；學(xué)生下載并熟練使用學(xué)習(xí)通，通過(guò)多種渠道獲取學(xué)習(xí)資源，為自主學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)；自主學(xué)習(xí)完成學(xué)習(xí)任務(wù)，熟練掌握課程基本知識(shí)，對(duì)疑難點(diǎn)進(jìn)行探究，形成清晰認(rèn)識(shí)，便于在課堂上捕捉重點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)；與此同時(shí)，學(xué)生們還可以利用信息技術(shù)在學(xué)習(xí)、交流平臺(tái)上與老師、同學(xué)之間進(jìn)行溝通和交流，也可以針對(duì)自己感興趣的知識(shí)有針對(duì)性地重復(fù)學(xué)習(xí)或跳過(guò)學(xué)習(xí)，大大提高了學(xué)生們的獨(dú)立思維能力和學(xué)習(xí)成效；通過(guò)小組合作探究、融會(huì)貫通和綜合應(yīng)用，學(xué)生們分工合作自主制作作品，培養(yǎng)了學(xué)生們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力[9]。

1.3.2 第二階段——課中：5項(xiàng)程序

通過(guò)情景導(dǎo)入、制定方案、PPT展示、討論修正等方式展開線下教學(xué)。課前設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生自主選擇，組成小組，協(xié)同收集、整理、分析信息，形成有小組特色的觀點(diǎn)；在線下課堂，學(xué)生們進(jìn)行作品展示、自評(píng)與互評(píng)，每次課安排三分之一左右時(shí)間進(jìn)行課外作品的展示和匯報(bào)；然后組織學(xué)生進(jìn)行10分鐘左右的討論修正，監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)，在此過(guò)程中，發(fā)散學(xué)生思維，提升協(xié)作能力、語(yǔ)言表達(dá)能力、自我評(píng)價(jià)能力和學(xué)以致用的能力，學(xué)生得以互相提升，通過(guò)此過(guò)程后，學(xué)什么呢基本能得出較為成熟的正確的觀點(diǎn)和結(jié)論；最后，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，并給予案例分析示范，同時(shí)融入課程思政，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式，同時(shí)樹立可持續(xù)發(fā)展觀，提高學(xué)生食品安全監(jiān)管意識(shí)[10]；最后，生師協(xié)作完成隨堂練習(xí)，通過(guò)隨堂練習(xí)的完成度檢驗(yàn)學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果。

1.3.3 第三階段——課后：4個(gè)任務(wù)

學(xué)生復(fù)習(xí)鞏固、拓展提高、預(yù)習(xí)提效；教師持續(xù)改進(jìn)。

通過(guò)課后作業(yè)、討論等主客觀題目的完成情況督促學(xué)生進(jìn)行必要的鞏固練習(xí)，學(xué)生可以在線上平臺(tái)進(jìn)行多次作業(yè)提交，老師取最高成績(jī)作為其平時(shí)成績(jī)的一部分，在此過(guò)程中，可以直觀了解到學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，以及對(duì)知識(shí)的掌握程度。同時(shí)，通過(guò)聊天互動(dòng)督促學(xué)生進(jìn)一步完善方案，并將其應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)或科學(xué)研究。最后，教師進(jìn)行學(xué)情分析，形成持續(xù)改進(jìn)的閉環(huán)，實(shí)現(xiàn)重過(guò)程（占比60%）、兼顧結(jié)果（占比40%）的評(píng)價(jià)模式。

1.4 課程成績(jī)?cè)u(píng)定方式

采用平時(shí)考核（30%）+實(shí)踐考核（20%）+期中考核（10%）+期末考核（40%）的方式評(píng)價(jià)學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果。期中，作業(yè)、考勤、課堂學(xué)習(xí)、課外資料閱讀、任務(wù)點(diǎn)完成、討論參與度、隨堂練習(xí)、實(shí)踐動(dòng)手制品作品、線上單元測(cè)驗(yàn)等為平時(shí)考核多項(xiàng)互動(dòng)（見(jiàn)圖1）。

圖1

利用線上線下混合式教學(xué)模式，大數(shù)據(jù)收集學(xué)生們過(guò)程學(xué)習(xí)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，客觀、全面的評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程；教師可以階段性發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的突出問(wèn)題、困擾或者偏差，并加以督促或妥善解決，這樣很好地實(shí)現(xiàn)了定量與定性相結(jié)合的評(píng)價(jià)模式，通過(guò)細(xì)化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、靈活評(píng)價(jià)形式，獲得了相對(duì)較為客觀、公正的評(píng)價(jià)結(jié)果，摒棄了一筆定乾坤的評(píng)價(jià)模式，達(dá)成了教學(xué)相長(zhǎng)、全面提高的目的。全程信息化監(jiān)控。自課程開課之日起，以兩周為周期，提取學(xué)生們的課程后臺(tái)原始數(shù)據(jù)，分別考核學(xué)生在2周內(nèi)對(duì)學(xué)習(xí)通資源以及各控件的使用情況。根據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算的分?jǐn)?shù)進(jìn)行排名，以兩周為一周期進(jìn)行階段性獎(jiǎng)勵(lì)（備注：每周期排名結(jié)束后分?jǐn)?shù)清零，不再累加至下一周期排名），實(shí)時(shí)監(jiān)控，激勵(lì)鞭策。

2 課程信息化教學(xué)改革的實(shí)施效果

采用上述信息化教學(xué)模式，學(xué)生們的實(shí)踐能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力得到了有效鍛煉，學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性得到很好的提升，自我管理能力大大加強(qiáng)；學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)穩(wěn)步提升，平均成績(jī)、及格率都逐步升高，學(xué)習(xí)自信心明顯提高。依托所學(xué)知識(shí)，學(xué)生積極參與職業(yè)資格考試，陸續(xù)獲得食品檢驗(yàn)工、食品安全管理師、公共營(yíng)養(yǎng)師等職業(yè)資格證書，為畢業(yè)就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，積極參與“食品文化節(jié)”“專業(yè)技能測(cè)試與產(chǎn)品設(shè)計(jì)大賽”“食品安全知識(shí)大賽”等綜合實(shí)踐活動(dòng)，取得優(yōu)異成績(jī)，獲得較好成效，畢業(yè)就業(yè)得到單位的較高評(píng)價(jià)；積極參加碩士研究生入學(xué)考試，考研錄取率逐年提升。

經(jīng)過(guò)多年不懈努力，信息化課程建設(shè)日趨完善，2021年被認(rèn)定為懷化學(xué)院線上線下混合式一流課程。經(jīng)過(guò)多年探索，界定《食品分析》課程目標(biāo)包括：掌握食品感官評(píng)定、食品營(yíng)養(yǎng)元素測(cè)定及食品添加劑、污染物、殘留物等安全指標(biāo)分析的基本原理、方法，儲(chǔ)備維護(hù)食品安全知識(shí)和技能知識(shí)目標(biāo)；具備敏銳的食品安全預(yù)警意識(shí)，能夠在食品生產(chǎn)、質(zhì)檢部門從事食品及相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量檢測(cè)、管理、認(rèn)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(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感，為實(shí)現(xiàn)“健康中國(guó)”保駕護(hù)航。

3 結(jié)語(yǔ)

新工科對(duì)高等教育提出了新要求，《食品分析》課程信息化教學(xué)順應(yīng)新工科人才培養(yǎng)目標(biāo)要求，施行了線上+線下混合式教學(xué)、過(guò)程化考核等綜合教學(xué)改革后，優(yōu)化了課程的教學(xué)內(nèi)容、方式和手段，激發(fā)了學(xué)生們的學(xué)習(xí)熱情和興趣，培養(yǎng)了學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)，課程的評(píng)價(jià)體系更加科學(xué)，改革和探索成功有效。接下來(lái)，我們將繼續(xù)秉承學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)的教育理念，堅(jiān)持立德樹人目標(biāo)，圍繞“兩性一度”，更進(jìn)一步的優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)資源，改進(jìn)教學(xué)方法，力爭(zhēng)將《食品分析》打造為一流課程。