食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在線教學(xué)模式構(gòu)建

◎ 姬婧媛

（陜西學(xué)前師范學(xué)院，陜西 西安 710100）

食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)課程不僅要教給學(xué)生食品安全的基本理論，還要讓學(xué)生通過實(shí)踐掌握各種食品檢測和分析的方法。本文主要探討如何將傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程與現(xiàn)代在線教學(xué)模式相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。

1 在線教學(xué)模式概述

在線教學(xué)模式是近年隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)字化工具的發(fā)展而興起的一種教育模式，其突破了傳統(tǒng)的教學(xué)限制，允許教師和學(xué)生在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行互動學(xué)習(xí)[1]。在線教學(xué)模式的優(yōu)勢在于靈活性和可訪問性，學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏和時(shí)間選擇性進(jìn)行學(xué)習(xí)，不再受固定課程時(shí)間的約束。在線教學(xué)可使用視頻、音頻、文本、動畫和互動測驗(yàn)等多種形式的教學(xué)資源，為學(xué)生提供豐富多樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。此外，許多在線教學(xué)平臺提供了論壇、討論區(qū)和實(shí)時(shí)聊天功能，可以促進(jìn)學(xué)生之間和教師之間的交流與合作。

2 食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)課程構(gòu)建在線教學(xué)模式的意義

2.1 有利于彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足

①傳統(tǒng)的食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往受限于實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場地、時(shí)間和教師資源。②學(xué)生人數(shù)過多，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)資源的供需失衡，使得學(xué)生很難獲得充分的實(shí)踐機(jī)會[2]。在線教學(xué)模式能夠充分利用數(shù)字化資源，如視頻、3D 模擬和虛擬實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠在沒有實(shí)驗(yàn)設(shè)備的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。③傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的固定時(shí)間和地點(diǎn)，常常與學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活發(fā)生沖突；在線教學(xué)模式的靈活性，允許學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間和地點(diǎn)選擇性進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和積極性，在一定程度上彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。

2.2 有利于實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享和教學(xué)方式創(chuàng)新

①在線教學(xué)模式為學(xué)校、教師和學(xué)生提供了一個(gè)共享教學(xué)資源的平臺，無論是頂尖大學(xué)的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，還是基層學(xué)校的獨(dú)特教學(xué)案例，都可以通過在線平臺進(jìn)行分享和傳播。這種教學(xué)資源的共享不僅能夠提高整體的教學(xué)質(zhì)量，還能夠促進(jìn)教育公平。②在線教學(xué)模式為教學(xué)方式提供了更多的創(chuàng)新空間。教師可以根據(jù)學(xué)生的需求和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出更加個(gè)性化、互動化和情境化的教學(xué)活動。例如，在線實(shí)驗(yàn)競賽、團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目和實(shí)時(shí)討論等，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

2.3 有利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力

①在線教學(xué)模式讓學(xué)生擺脫了固定的課堂時(shí)段和物理空間的限制，允許他們根據(jù)自己的節(jié)奏、需求和興趣選擇學(xué)習(xí)資源和時(shí)間。這種自主選擇可促使學(xué)生更加主動地參與學(xué)習(xí)過程，鼓勵(lì)他們探索、思考和實(shí)踐，而不僅僅是被動地接受知識，有助于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。②雖然在線模式無法完全替代傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室操作，但通過視頻演示、虛擬實(shí)驗(yàn)和模擬軟件，學(xué)生仍可以獲取豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這些數(shù)字化工具可以為學(xué)生提供及時(shí)的反饋和建議，幫助他們更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和方法。

3 食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)課程構(gòu)建在線教學(xué)模式的策略

3.1 搭建食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在線教學(xué)平臺

通過為食品安全學(xué)量身定制在線教學(xué)平臺，可以集結(jié)各類資源、工具和互動元素，為學(xué)生提供一個(gè)全面、實(shí)用、高效的學(xué)習(xí)環(huán)境，既能滿足學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，又能適應(yīng)教育行業(yè)對高質(zhì)量、高效率、創(chuàng)新學(xué)習(xí)的追求。以下為構(gòu)建此在線教學(xué)平臺的策略：①要注重內(nèi)容的豐富與多樣性。食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及多個(gè)領(lǐng)域和技術(shù)，因此，該平臺應(yīng)包含從基礎(chǔ)原理到高級實(shí)驗(yàn)的各種資源[3]，包括視頻教程、動畫、虛擬實(shí)驗(yàn)室、模擬軟件等。②需要定期更新和優(yōu)化內(nèi)容，確保學(xué)生接觸到的是最新的技術(shù)和信息。③要構(gòu)建實(shí)時(shí)互動與反饋系統(tǒng)。為了確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得及時(shí)的支持和指導(dǎo)，平臺應(yīng)集成實(shí)時(shí)互動工具，如在線聊天、討論板等。此外，自動化的評估和反饋系統(tǒng)可以幫助學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和不足，促使他們持續(xù)改進(jìn)。④要設(shè)計(jì)個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑。考慮到每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求、速度和風(fēng)格都是獨(dú)特的，平臺應(yīng)提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)路徑和資源推薦。通過數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，平臺可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)記錄和反饋，為他們推薦合適的內(nèi)容和活動，確保他們能夠獲得最適合自己的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3.2 采用微課視頻詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理知識

微課視頻是近年在線教育領(lǐng)域的一大創(chuàng)新形式。相較于傳統(tǒng)長時(shí)間的課程視頻，微課視頻更加簡短、精煉，通常只有幾分鐘到十幾分鐘的時(shí)長。這種形式旨在提供針對性強(qiáng)、信息密度高的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，使學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)獲得核心知識[4]。對于食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)課程來說，微課視頻尤為適用。實(shí)驗(yàn)的原理和步驟往往涉及細(xì)節(jié)且復(fù)雜，而微課可以分解這些內(nèi)容，通過簡明扼要的方式，將其清晰地呈現(xiàn)給學(xué)生，幫助他們更好地理解和掌握。

比如，在食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)中，亞硝酸鹽的檢測是一個(gè)重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，亞硝酸鹽經(jīng)常被用作食品防腐劑，若攝入過量會對健康造成危害。對此，教師可以設(shè)計(jì)以下微課，以幫助學(xué)生迅速而準(zhǔn)確地掌握其檢測方法。①視頻開頭，一段簡短的動畫展示了一個(gè)家庭在享用一頓豐盛的晚餐。鏡頭給到如鹵制的肉制品，其中可能存在的有害成分亞硝酸鹽被放大，亞硝酸鹽以鮮艷的顏色標(biāo)注出來，引導(dǎo)觀眾思考亞硝酸鹽在食品中的存在。②旁白介紹亞硝酸鹽在食品中的作用以及過量攝入的潛在風(fēng)險(xiǎn)。③視頻轉(zhuǎn)入實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，教師展示亞硝酸鹽如何在酸性環(huán)境下與某些化學(xué)試劑產(chǎn)生顏色變化的化學(xué)反應(yīng)原理。通過高清的宏觀攝像和注解，學(xué)生可以清晰地看到試劑滴入樣品后顏色的變化，并理解其背后的化學(xué)原理。④視頻通過實(shí)際操作演示如何準(zhǔn)備試劑、如何取樣、如何進(jìn)行反應(yīng)和如何準(zhǔn)確地觀察和記錄結(jié)果，確保學(xué)生不會遺漏任何關(guān)鍵信息。⑤視頻結(jié)尾部分，教師總結(jié)整個(gè)亞硝酸鹽檢測的流程，提出評估食品中亞硝酸鹽含量的建議和標(biāo)準(zhǔn)，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐和深入研究。整體而言，這個(gè)微課視頻通過生動的動畫、清晰的實(shí)驗(yàn)演示和詳細(xì)的解釋，為學(xué)生提供了一個(gè)全面、深入、直觀的亞硝酸鹽檢測學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

3.3 拓展在線虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)實(shí)踐不足

隨著技術(shù)的進(jìn)步，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)成為教育領(lǐng)域的熱門話題。特別是在食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，由于實(shí)驗(yàn)材料的特殊性、成本、安全性等因素，直接進(jìn)行實(shí)踐操作可能存在一些局限性。在這種背景下，在線虛擬仿真實(shí)驗(yàn)為食品安全學(xué)提供了一種全新的教學(xué)方法。這種方法允許學(xué)生在一個(gè)安全、無風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境中模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過程，不僅能夠幫助他們掌握實(shí)驗(yàn)原理和技巧，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索精神。此外，通過數(shù)字化工具和資源，教師可以為學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)場景、變量和條件，幫助他們更加深入、廣泛地理解和應(yīng)用知識。

以食品中防腐劑的檢測為例，防腐劑是食品加工中常用的添加物，雖然可確保食品的長久保存，但是過量或不合法的防腐劑使用，可能對人體健康造成危害。因此，需要檢測食品中防腐劑的含量和種類。在虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以進(jìn)入一個(gè)數(shù)字化的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，其提供了各種虛擬的試劑、儀器和樣品以及詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)手冊，學(xué)生可選擇一個(gè)食品樣品，如罐頭、飲料或糖果等，然后根據(jù)指導(dǎo)手冊的指示進(jìn)行虛擬的取樣、加入試劑、加熱、觀察顏色變化等步驟。在每一步操作步驟中，學(xué)生都可以通過點(diǎn)擊、拖放等操作來模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需要根據(jù)自己的觀察和數(shù)據(jù)分析防腐劑的種類和含量，并與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，判斷樣品是否合格。通過這種虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅能夠掌握防腐劑檢測的基本原理和方法，還能夠進(jìn)行各種創(chuàng)新和探索，提高他們的實(shí)踐和研究能力。

3.4 建立網(wǎng)上答疑機(jī)制，及時(shí)解決學(xué)生實(shí)驗(yàn)困難

在食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生難免會遇到各種疑惑和困難。傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生可能需要等到下一次上課時(shí)才能得到解答，這可能會影響他們的學(xué)習(xí)積極性和效果[5]。因此，通過建立一個(gè)網(wǎng)上答疑機(jī)制，就可以為學(xué)生提供實(shí)時(shí)、便捷的交流平臺，讓他們隨時(shí)向教師或同學(xué)提問、分享經(jīng)驗(yàn)、交流思考，從而更好地掌握實(shí)驗(yàn)知識和技能。此外，網(wǎng)上答疑不僅可以及時(shí)解決學(xué)生的問題，還可以匯集和整理一些常見的疑惑和困難，為優(yōu)化教學(xué)效果提供參考。

比如，在學(xué)習(xí)食品中的微生物檢測內(nèi)容時(shí)，學(xué)生可能面臨以下挑戰(zhàn)。①培養(yǎng)基選擇與制備。對于不同的微生物，需要選擇適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基，并知道如何正確制備。②取樣技巧。如何準(zhǔn)確無菌地取樣以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。③微生物的鑒定。如何根據(jù)微生物的生長特性、形態(tài)等進(jìn)行正確鑒定。面對這些挑戰(zhàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生對于如何制備特定的培養(yǎng)基產(chǎn)生了疑惑，其不確定是否加入了正確的營養(yǎng)物質(zhì)。利用在線答疑機(jī)制，學(xué)生可以迅速發(fā)表自己關(guān)于培養(yǎng)基制備的問題。對此，其他已經(jīng)完成實(shí)驗(yàn)的同學(xué)，可分享他們的經(jīng)驗(yàn)，指出制備培養(yǎng)基時(shí)的關(guān)鍵步驟和可能出現(xiàn)的問題。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)課的助教也可以及時(shí)在答疑平臺上看到學(xué)生的問題，給出專業(yè)的回答，并提供一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)的鏈接，讓學(xué)生可以在模擬環(huán)境中重復(fù)培養(yǎng)基的制備過程，從而加深其對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解。通過在線答疑機(jī)制，迅速解決了學(xué)生的疑問，使其更加有信心完成后續(xù)的實(shí)驗(yàn)步驟。

4 結(jié)語

隨著社會的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)的教育方式需要與時(shí)俱進(jìn)，尋找更加高效、便捷的教學(xué)方法。食品安全學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在線教學(xué)模式，為教育者和學(xué)生提供了新的學(xué)習(xí)平臺和工具，不僅可以克服傳統(tǒng)教學(xué)的不足，而且可以為教育帶來更多的可能性和機(jī)會。