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新工科背景下混合式教学在“食品化学”课程教学中探索

2022-11-18崔国庭任国艳徐宝成康怀彬马召娅

农产品加工 2022年4期
关键词:工科线下化学

崔国庭,王 缎,任国艳,徐宝成,康怀彬,马召娅

(河南科技大学 食品与生物工程学院,河南 洛阳 471000)

0 引言

新一轮科技革命和产业变革的重大历 史 关口,国家实施一系列的重大战略开展新工科建设。2017年, 教 育 部 发 布 了 《教 育 部 高 等 教 育 司 关 于 开 展“新工科”研究与实践的通知》[1],同年分别在复旦大学、天津大学召开研讨会,形成了 《“新工科”建设复旦共识》 (复旦共识)、 《“新工科”建设行动路线》 (“天大行动”)[2]。新工科是国家为适应即将到来的工业革命而建立的培养人才举措之一。

新工科对高等工程教育提出了新思路、新要求,培养创新型综合应用型人才。在新工科的大趋势下,食品专业课程建设的改革与创新必须顺应历史的潮流,跟随新工科建设的步伐,努力培养创新型综合应用人才。人才的培养需要科学合理的课程体系进行支撑。“食品化学”是食品科学与工程专业、食品安全与质量专业的基础课、必修课、核心课之一,该课程的学习对食品专业其他课程,如“食品原料学”“食品工艺学”“食品贮藏学”“食 品 分 析”“功能食品学”“食品安全与卫生学”等专业课程的学习有重要的前导意义,是食品专业学生今后从事食品加工、新品研发、产品检验、食品安全保障的理论基础。该课程被部分院校定为食品类硕士研究生入学考试的科目之一。国内外高校的食品专业非常重视“食品化学”课程的建设与改革,以满足课程教学目标和专业培养目标的要求,如中国海洋大学的“食品化学”国家级精品课程建设,基于 OBE、CDIO 理念在“食品化学”课程教学改革中探索[3-5],运用“互联网 +TBL”、慕课、PBL 和 WSR 等技术和方法在“食品化学”教学中应用[6-8],均体现了高等院校食品专业对“食品化学”课程的重视。构建新型的教学模式以便于提高学生的学习兴趣、满足新工科形势下创新型人才的培养,是“食品化学”课程教学的一个重要课题。

1 线上 线下单一教学模式存在的问题

疫情以来,学校响应教育部“停课不停学”的号召,纷纷建立起新的线上教学秩序,教师采用学习通、雨课堂、腾讯会议、钉钉等多种软件进行线上教学。以“食品化学”为例,相对于线下教学,线上教学存在以下几个突出问题。

“食品化学”是食品专业的必修课、核心课程,概念多,学生需要有严谨的学习态度、深刻的理解能力。教师由线下面对学生变成线上面对电脑,不能直接观察到学生的听讲状态,师生直接交流太少,教师很难根据学生的状态来调节自身的授课方式、方法,进而影响学生的学习兴趣、质量,不利于教学目标的达成、创新性人才的培养。

线上教学的优点在于,教师可以在家里、教室、办公室等任何地方进行教学,学生可以在家里、教室、图书馆、宿舍、路上、餐厅、超市等任何地方进行课程学习。然而,学习是一个连续的过程,需要课前预习、课后复习才能紧跟教师的教学进程。当学生离开教室特定的教学环境之后,受到身边的环境影响,部分学生的主动学习动力不足,会导致学生跟不上教学进度,进而影响教学效果,妨碍教学目标的达成。

纯线下教学也存在一些问题,“食品化学”理论课程教学由最初的板书转变为多媒体教学。多媒体教学以“PPT 文字 + 图片 + 少量视频”的形式进行,在此过程中,学生在学习“食品化学”时涉及到很多抽象的概念、反应原理及变化过程,只能得到一些词语的记忆,缺少直观、真实的感受,不利于学生对“食品化学”知识点的灵活掌握、不利于学生的深度学习、不利于教学目标的圆满实现、不利于综合性创新人才的培养。此外,“食品化学”课程还存在授课内容多、学时少的问题。以河南科技大学为例,学校食品科学与工程专业和食品质量与安全专业均开设了“食品化学”课程,其中食品科学与工程专业设置理论 + 实践共 32 学时。“食品化学”课程内容包括水、蛋白质、脂类、糖类、维生素与矿物质、酶、食品中的风味物质和色素等共9 章内容。这种教学内容多、课时少的问题,影响教学目的的达成。

实验教学存在“三少一多”现象,即实验课课时少、实验项目少、设计性实验和综合性实验少、验证性实验多的现象。以河南科技大学食品科学与工程专业为例,实验课共 8 学时,4 个实验,其中3 个为验证性实验,1 个为综合性实验,缺少设计性实 验 。 实 验 是 培 养 学 生 实 践 能 力 重 要 途 径 之 一 ,“三少一多”现象影响学生实践能力的培养,不利于学生创新能力的培养。

2 线上 线下混合教学模式的应用

混合式教学模式是建立在线上教学和线下教学基础上发展起来的创新教学模式,融合了 2 种教学组织形式的优点,将学习者的学习由浅到深地引向深度学习[9]。混合式教学模式的本质是利用线上平台学习资源丰富、学习环境多样化、学习方法多元化的优势,同时发挥教师在线下教学过程中的引导、监督作用,从而克服单一教学模式的弊端,进而更好地激发学生的学习兴趣、学习积极性和创造性,达到提高教学质量的目的[10]。

2.1 课前教学准备

课前准备采用线上学习模式,教师在课前 1~2 d,通过学习通、钉钉或者企业微信等线上平台,将每一章节的重要知识点录制成短视频,向学生定向推送制作好的短视频 (≤5 min/ 个),并督促学生在课前完成视频的观看。学生在观看视频之后应提出与此内容相关的问题或疑惑,通过线上学习平台反馈给教师。通过观看短视频提高学生对此次课程的兴趣,并对课堂的内容有初步了解。例如,在“水分与食品品质”专题课堂讲座进行之前,推送“水的重要功能和物理性质”“水和冰的结构与性质”“宏观水平和分子水平”“水 - 溶质相互作用”等短视频,通过观看视频对水与食品关系有基本的了解,以便课堂时间可以重点介绍水与食品品质的关系。

2.2 课堂学习阶段

本阶段在线下采用 4 个“一”的形式进行,即课堂上“一讲、一论、一测试、一答疑”的形式。“一讲”是指专题讲座,将“食品化学”内容分成一个个的专题,每次线下课程的讲授以专题的形式围绕专业知识点展开深入的讲授,如第二章水分,围绕“水分与食品品质”专题,展开介绍水分与食品组分的关系、水分对食品质地、风味和稳定性的影响等几个方面进行深入介绍。“一论”是指专题讨论,围绕讲授的专题展开讨论,扩大该知识点与其他知识点的联系。“一测试”是指通过雨课堂等网络平台进行随堂测试,教师向学生推送习题,学生即时回复,根据作答结果了解本节课学生掌握该知识点的情况,以便教师做进一步调整。“一答疑”是指课前通过学习通等学习软件推送相关学习内容,同时汇总学生关心的疑难问题,选择学生比较集中的疑惑问题进行答疑。

2.3 课后巩固阶段

通过布置作业和建立电子试题库相结合的方式,让学生在课后进展进行课堂外的巩固学习。结合课程进展让学生查阅文献、撰写专题小论文等措施,补充课堂内未完成的教学内容,使学生掌握更多知识,同时查阅文献、撰写论文能力也得以锻炼。教师建立电子试题库,通过学习通、钉钉或企业微信等网络平台,将试题库中部分试题推送给学生,学生在线完成、教师在线批改。这有助于教师了解学生的学习情况,更是帮助学生巩固了所学的知识。

2.4 课程教学考核

对传统的“课程结束考试 + 考勤 + 实验成绩”评定学生课程成绩的方法进行调整,加强对学生学习过程的评价。根据“食品化学”课程特点,按照课程的目标确定“食品化学”的成绩评定权重,建立线下随堂测验、线上作业、课堂表现、课内实验、课程结束考试等组成的全程性课程成绩评价办法。

3 效果评价与改进机制

3.1 线上、线下混合教学的效果

学生线上与线下、课内与课外通过学习通、钉钉或企业微信等网络平台积极参与互动,通过各种留言方式问一些问题、参与回答或讨论,激发学生的积极性和主动性,增强教师和学生之间的互动。

采用线上线下混合式授课模式以来,根据混合式授课特点,对教学内容进行适当改革,教学效果良好,得到学生和同行专家的认可。2018 年获河南科技大学优质课程,2019 年“食品化学”课程获河南省一流本科课程 (线下),2020 年获河南省本科教育线上教学优秀课程二等奖。学校学院督导评教成绩为 93.369 分,学生网上评教成绩为 97.41 分。

3.2 改进机制

为进一步提高教学质量和学生创新能力的培养,需要建立科学、客观的反馈机制持续改进教学过程中存在的问题。为此学校、学院和教学团队建立了一系列的教学改进机制。第一,学校和学院层面的教学督导机制。由学校教务处、学院安排经验丰富的教师对课程进行督导,并将督导结果反馈给教学团队教师。第二,学院、系每学期组织学生座谈会,由学生代表反馈该课程的意见和建议。第三,学生通过网上评教系统对教师进行评价,由学院将学生评教结果反馈给教师。第四,学生直接通过学习通、企业微信、钉钉等网络平台留言,直接将意见反馈给教学团队教师。第五,教学团队教师通过网络平台定期发放调查问卷、回收问卷,对调查结果进行分析。教学团队教师依据学校和学院的督导意见、学生的网上评教和反馈意见,以及调查问卷的分析结果进行内容的调整,教学方式方法的改进,从而达到提升教学效果的目的。

4 结语

“新工科”对高校食品专业的人才培养提出了更高的要求,在此背景下,教学模式的改革是专业发展的必然之路,也是提高教学质量的关键环节。将线上线下混合式教学模式应用于“食品化学”课程教学中,为培养创新型综合应用型人才提供一条可供参考的途径。

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