付莉 石菁菁 于茜

摘要：文章針對目前錦州醫(yī)科大學(xué)食品化學(xué)實驗教學(xué)中存在的學(xué)生實驗不積極、任務(wù)式地完成實驗等問題， 借鑒混合式教學(xué)模式，確定食品化學(xué)實驗教學(xué)改革思路。通過對混合式實驗教學(xué)模式進(jìn)行設(shè)計，從實驗教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)活動、教學(xué)考核四個方面入手，對混合式實踐教學(xué)模式進(jìn)行構(gòu)建，并將該教學(xué)模式應(yīng)用于錦州醫(yī)科大學(xué)2017級3個本科班級。結(jié)果顯示，經(jīng)過混合式實驗教學(xué)改革，改變了學(xué)生的實驗態(tài)度，明確了學(xué)生的實驗?zāi)康?，提高了教學(xué)效率，也為食品化學(xué)實驗教學(xué)改革探索提供了一個新的方向。

關(guān)鍵詞：混合式;實驗教學(xué);食品化學(xué)

中圖分類號：G434? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B? ? ? ? ? 文章編號：1673-8454（2020）08-0049-04

一、引言

《食品化學(xué)》是食品科學(xué)與工程及相關(guān)專業(yè)重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，也是后續(xù)各門專業(yè)課程學(xué)習(xí)重要的前期理論基礎(chǔ)?！妒称坊瘜W(xué)》課程是主要研究食品的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及食品在加工、貯藏、運輸過程中發(fā)生的化學(xué)變化，以及這些化學(xué)變化對食品質(zhì)量影響的一門學(xué)科。

該課程強調(diào)實踐性和應(yīng)用性，其理論內(nèi)容需要大量的實驗結(jié)果進(jìn)行支撐。以往的食品化學(xué)實驗在進(jìn)行過程中主要存在以下一些問題：如教師教學(xué)方法單一、學(xué)生實驗積極性不高、任務(wù)式地完成實驗，不僅無法達(dá)到實驗?zāi)康?，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和分析問題、解決問題的能力。

當(dāng)前，在高新技術(shù)的推動下，各種前沿的研究方法和檢測手段不斷推陳出新。為了與時俱進(jìn)，對現(xiàn)行的食品化學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行改革十分必要。目前國內(nèi)關(guān)于食品化學(xué)理論和實驗教學(xué)改革的研究很多，其中關(guān)于優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)方法和手段、完善考核方法等方面的研究較為常見。近年來，還出現(xiàn)從微課、慕課、雨課堂、智慧課堂、“互聯(lián)網(wǎng)+”等視角對《食品化學(xué)》課程進(jìn)行教學(xué)改革的研究。

通過分析相關(guān)食品化學(xué)混合式教學(xué)改革的文章，筆者發(fā)現(xiàn)主要存在以下情況：賀江等基于UMU 平臺從教學(xué)資源、教學(xué)方法、課時安排、考核方式和課程教學(xué)目標(biāo)等方面對《食品化學(xué)》課程進(jìn)行了混合式教學(xué)改革[1]。周靜峰等在慕課基礎(chǔ)上對《食品化學(xué)》線上和線下課堂教學(xué)模式進(jìn)行了構(gòu)建，將兩者有機融合，并建立了課堂激勵措施和過程性考核方案[2]。韓俊華等以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為目標(biāo)，將食品化學(xué)混合式教學(xué)模式應(yīng)用于教學(xué)班級，教學(xué)效果有明顯提升[3]。

縱觀國內(nèi)關(guān)于食品化學(xué)教學(xué)改革的文章，混合式教學(xué)在食品化學(xué)實驗中的研究卻鮮有涉及。混合式教學(xué)的概念是由美國學(xué)者斯密斯·J與艾勒特·馬西埃于2002年提出[4]，它是將傳統(tǒng)教學(xué)和在線網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合的一種教學(xué)模式。這種教學(xué)模式將兩者的優(yōu)點充分結(jié)合起來，大量研究表明該教學(xué)模式使教學(xué)效果更加理想。而實驗教學(xué)具有互動性、實踐性和創(chuàng)新性等特點，更適合進(jìn)行混合式教學(xué)[5]。因此本文以錦州醫(yī)科大學(xué)《食品化學(xué)》實驗課程為例，對實驗混合式教學(xué)模式進(jìn)行了設(shè)計、構(gòu)建、實施。

二、《食品化學(xué)》混合式實驗教學(xué)模式設(shè)計

本研究在黃榮懷等人提出的“混合式學(xué)習(xí)課程的設(shè)計框架”的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際情況進(jìn)行修改[6]，混合式實驗教學(xué)模式設(shè)計如圖1所示。

三、《食品化學(xué)》混合式實驗教學(xué)模式構(gòu)建

1.混合式實驗教學(xué)課程內(nèi)容

錦州醫(yī)科大學(xué)《食品化學(xué)》實驗課程共設(shè)置了24學(xué)時，在原有驗證性實驗為主的基礎(chǔ)上，增加了綜合性和設(shè)計性實驗的學(xué)時，其中包括4學(xué)時驗證性實驗、4學(xué)時設(shè)計性實驗、16學(xué)時綜合性實驗，這些實驗全部與理論的重點內(nèi)容相關(guān)。

教師在準(zhǔn)備教學(xué)平臺學(xué)習(xí)資料之前，先對每個實驗的實驗?zāi)康?、重點和難點有清晰的認(rèn)識，并將實驗內(nèi)容分解成相互關(guān)聯(lián)的知識點。在此基礎(chǔ)上，將微課視頻、PPT、各種資料包有針對性地上傳至教學(xué)平臺支撐知識點[7]，具體如下：

（1）實驗一：“食品水分活度測定”，將實驗分解為“食品水分活度的預(yù)測、飽和鹽溶液的選擇、康威氏皿的操作、曲線的繪制”四個部分。

（2）實驗二：“淀粉糖漿的制備及其葡萄糖值的測定”，將整個實驗分解為“淀粉的糊化、淀粉的水解、還原糖的測定”三個部分。

（3）實驗三：“褐變反應(yīng)及影響因素”，將實驗分解為“美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)、酶促褐變反應(yīng)”三個部分，并在此基礎(chǔ)上再細(xì)分每個反應(yīng)。

（4）實驗四：“脂肪氧化及其酸價、過氧化值、碘價的測定”，將實驗分解為“脂肪氧化、酸價測定、過氧化值測定、碘價測定”四個部分。

（5）實驗五：“蛋白質(zhì)功能性質(zhì)測定”，將實驗分解為“溶解度測定、水合性質(zhì)測定、乳化性質(zhì)測定、起泡性質(zhì)測定、凝膠性質(zhì)測定”五個部分。

（6）實驗六：“植物花青素的提取及含量測定”，將實驗分解為“花青素原料的選擇、原料前處理、提取劑的選擇、提取條件的選擇、花青素含量測定”五個部分。

2.混合式實驗教學(xué)方法

學(xué)生初次接觸實驗，對實驗?zāi)康牧私獠簧钊?，對實驗步驟記憶不清楚，如果將問題、案例式、研討式等多種教學(xué)方法應(yīng)用其中，會大大降低實驗的難度，便于學(xué)生層層深入地理解實驗、學(xué)習(xí)實驗。

對于食品化學(xué)實驗設(shè)計的上述六大實驗，要求每組學(xué)生通過線上預(yù)習(xí)后，先組內(nèi)研討并畫出每個小組的實驗思維導(dǎo)圖，然后在線下課堂上進(jìn)行小組之間相互交流，確定認(rèn)為最合理的班級的實驗思維導(dǎo)圖[8]。這樣不僅鍛煉了學(xué)生的邏輯思維能力、總結(jié)能力和創(chuàng)新思維能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊合作和勇于探索的精神。

例如，綜合性實驗三“褐變反應(yīng)及影響因素”，采用了案例式教學(xué)：“黑啤原產(chǎn)于德國慕尼黑，因其黑色的色澤和焦香的口味而廣受國內(nèi)消費者的喜愛。”根據(jù)這個案例讓學(xué)生分析黑啤的黑色和口味是什么反應(yīng)產(chǎn)生的？圍繞這些反應(yīng)層層深入地提出一些問題：反應(yīng)物是什么，反應(yīng)條件是什么，反應(yīng)影響因素有哪些？如何通過這些反應(yīng)制備相應(yīng)的色素和香料？學(xué)生圍繞這些問題在教學(xué)平臺上在線自學(xué)，充分理解實驗的相關(guān)內(nèi)容。

再如，綜合性實驗二“淀粉糖漿的制備及其葡萄糖值的測定”，采用了問題教學(xué)法：“啤酒加工過程中加入的大米經(jīng)過了哪些步驟處理，為什么？啤酒的糖度如何測定？”圍繞這些問題讓學(xué)生探索大米淀粉的糊化、水解條件及原理，其和淀粉糖漿制作條件及原理比較相似。而對于啤酒糖度測定與淀粉糖漿葡萄糖值測定的方法也是一致的。這樣實驗前將問題設(shè)計給學(xué)生，學(xué)生圍繞問題進(jìn)行線上預(yù)習(xí)、分析問題并提出解決方案，實驗過程中出現(xiàn)新問題，師生共同討論并解答，如果需要進(jìn)行試驗驗證的，可共同設(shè)計相應(yīng)實驗來完成。該方法可以使學(xué)生實驗的積極性被激發(fā)起來，也可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

此外，設(shè)計性實驗六“植物花青素的提取及含量測定”，采用了研討式教學(xué)[9]方法：首先組內(nèi)學(xué)生通過在教學(xué)平臺線上自學(xué)后，組內(nèi)討論確定實驗方案，然后各小組學(xué)生課上交流，確定切實可行的最終班級實驗設(shè)計方案。這種方式充分鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊協(xié)作能力。

3.混合式實驗教學(xué)活動

（1）課前

教師首先將實驗課大綱、預(yù)習(xí)PPT、微課視頻、學(xué)習(xí)資料、測試題、問卷調(diào)查上傳至學(xué)校在線教學(xué)平臺，同時發(fā)布分組信息（3—4人為一組）。學(xué)生通過教學(xué)平臺自學(xué)相關(guān)資源并進(jìn)行在線測試，在自學(xué)過程中若有疑問，可以和教師在平臺上及時互動。教師通過查看平臺提供的學(xué)生閱讀時長、答題情況數(shù)據(jù)，線上了解學(xué)生課前的預(yù)習(xí)情況，并根據(jù)情況督促學(xué)生完成任務(wù)。

通過對2017級食品科學(xué)與工程專業(yè)54、55班，食品營養(yǎng)與檢驗教育專業(yè)56班學(xué)生在線答題、預(yù)習(xí)、在線討論情況的分析發(fā)現(xiàn)：學(xué)生對“滴定法測還原糖的含量”“脂肪碘值的測定”“蛋白質(zhì)凝膠性質(zhì)測定”“康威氏皿的使用及曲線的繪制”“花青素含量測定”“焦糖色素的制備”這幾個實驗中的知識點掌握得不是很好，因此建議學(xué)生利用碎片時間反復(fù)觀看和這些知識點相關(guān)的微課視頻，同時教師將在課上做重點講授和操作示范。

（2）課中

對學(xué)生課前學(xué)習(xí)中掌握不好的六大塊知識，教師在課堂上從原理、操作過程、注意事項等幾個方面重點講授，并對這六項操作進(jìn)行現(xiàn)場演示，學(xué)生結(jié)合課前學(xué)習(xí)和課堂講授與演示進(jìn)行實驗操作。實驗中學(xué)生和教師面對面交流，隨時提出問題，教師給予現(xiàn)場指導(dǎo)。過程中學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動性，將實驗內(nèi)容充分理解、吸收并拓展。每次實驗后留一部分時間進(jìn)行操作考核，最后納入實驗總成績。

（3）課后

課后，教師在學(xué)習(xí)平臺上布置作業(yè)，要求學(xué)生在規(guī)定時間段完成并提交，督促學(xué)生進(jìn)行課后復(fù)習(xí)和總結(jié)。教師對學(xué)生實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行歸納總結(jié)，并發(fā)布到學(xué)習(xí)平臺上，讓學(xué)生根據(jù)這些問題對相關(guān)知識進(jìn)行進(jìn)一步思考、鞏固、拓展和提升。學(xué)生將實驗過程中仍然有疑惑的問題發(fā)布到學(xué)習(xí)平臺上，讓教師或同學(xué)幫助自己答疑解惑，從而徹底解決問題，全面掌握所學(xué)知識。

課后要對教學(xué)效果進(jìn)行綜合評價，包括教師評價和學(xué)生評價。教師評價主要體現(xiàn)在學(xué)生的實驗考核總成績上，學(xué)生評價主要采取學(xué)生在學(xué)習(xí)平臺上填寫問卷調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容包括：學(xué)習(xí)興趣提升情況、學(xué)習(xí)效率提升情況、自主學(xué)習(xí)能力提升情況、教學(xué)方式滿意度等方面。教師根據(jù)綜合評價結(jié)果對教學(xué)進(jìn)行反思，既要總結(jié)成功的經(jīng)驗，也要查找失敗的原因，不斷改進(jìn)混合式實驗教學(xué)效果。

4.混合式實驗教學(xué)考核方法

以往的實驗考核多從學(xué)生出勤、實驗報告、實驗技能考核三方面進(jìn)行，但是混合式實驗教學(xué)需要更加靈活和綜合的考核方式。混合式實驗教學(xué)的成績包括：實驗操作考試成績和形成性評價成績[10]。實驗操作考試成績是幾次實驗操作考試成績的平均成績。形成性評價成績包括：出勤、實驗表現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)區(qū)互動發(fā)帖及提問次數(shù)、作業(yè)、在線測試、教學(xué)視頻觀看時間成績。實驗成績按照實驗操作考試成績（50%）+形成性評價成績（50%）進(jìn)行綜合考核，其中實驗操作考試成績（50%），形成性考核由出勤（20%）、實驗表現(xiàn)（10%）、網(wǎng)絡(luò)區(qū)互動發(fā)帖及提問次數(shù)（5%）、作業(yè)（5%）、在線測試得分（5%） 和教學(xué)視頻觀看時間（5%）構(gòu)成。

5.混合式實驗教學(xué)實施

我們將2017級食品科學(xué)與工程專業(yè)54、55班和食品營養(yǎng)與檢驗教育專業(yè)56班學(xué)生作為實驗對象，利用該教學(xué)模式進(jìn)行了首輪嘗試，發(fā)現(xiàn)三個班的實驗平均成績較往年各專業(yè)的平均成績提高5—10分。對學(xué)生的滿意度調(diào)查顯示：54班學(xué)生教學(xué)滿意度為83%，55班學(xué)生教學(xué)滿意度為80%，56班教學(xué)滿意度為87%，這種任務(wù)驅(qū)動式實驗教學(xué)使學(xué)生清楚實驗?zāi)康?，實驗積極性提高。

但在實驗過程中也存在著一些問題，由于以往的實驗教學(xué)模式突然改變，有些學(xué)生并不適應(yīng)。我校食品化學(xué)實驗在大二下學(xué)期開設(shè)，學(xué)生剛開始接觸專業(yè)課，大多數(shù)學(xué)生并未從事過科研活動，自學(xué)能力和自律性有待提高，查閱資料能力較差，不熟悉實驗設(shè)計過程，很難獨立去完成一個實驗，這就需要教師不斷從思想上引導(dǎo)學(xué)生，線上線下利用更多時間去指導(dǎo)學(xué)生。這種教學(xué)模式需要教師加強與學(xué)生面對面的交流，在教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實施過程中更加考慮學(xué)生的感受，對于設(shè)計性實驗中出現(xiàn)的異常問題，教師應(yīng)花費更多的時間和精力幫助學(xué)生解決。

此外，在學(xué)生實驗過程中，我們還發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生的基本實驗操作不符合標(biāo)準(zhǔn)，對于某些儀器的使用不熟練，下一步準(zhǔn)備把每個實驗涉及的基本操作和儀器使用也錄成視頻上傳，方便學(xué)生規(guī)范自己的實驗操作行為和熟練掌握儀器的使用。

四、結(jié)束語

本文從《食品化學(xué)》實驗課程的教學(xué)現(xiàn)狀入手，利用線上線下混合式教學(xué)模式對教學(xué)進(jìn)行了一系列改革，初試發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實驗積極主動性有所提高，學(xué)習(xí)效率有所提升，但也存在一些問題。我們應(yīng)根據(jù)問題不斷更新和完善這種模式，與時俱進(jìn)，使之成為食品化學(xué)實驗教學(xué)改革中的一種重要手段，使“以學(xué)生為主體”的理念更加貼合實際，為行業(yè)培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型人才奠定課程實驗基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]賀江，王芙蓉，徐文思，等.基于UMU平臺的“食品化學(xué)”混合式教學(xué)改革與實踐[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2019（17）：114-116.

[2]周靜峰，何雄.基于慕課的混合式教學(xué)在食品化學(xué)課程中的實踐[J].化學(xué)教育（中英文），2018，39（22）：53-58.

[3]韓俊華，高文惠.《食品化學(xué)》課程教學(xué)中混合式教學(xué)模式的組織實施[J].教育教學(xué)論壇，2018（18）：170-171.

[4]譚穎思.國內(nèi)外混合式教學(xué)研究現(xiàn)狀綜述[J].中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報（中旬刊），2019（8）：42-43.

[5]陳友媛，辛佳，楊世迎，等.混合式實驗教學(xué)提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)能力的探討[J].實驗室研究與探索，2019，38（4）：205-208.

[6]張毅.在線開放課程混合式教學(xué)模式探討[J].南方農(nóng)機，2019，50（16）：32-33.

[7]王佳.高?；旌鲜浇虒W(xué)模式的改革策略[J].文教資料，2018（32）：186-187.

[8]岳順利，劉忠華，周佳勃.思維導(dǎo)圖對創(chuàng)新性思維培養(yǎng)的研究——以“動物組織學(xué)與胚胎學(xué)”教學(xué)實踐為例[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究（電子版），2017，7（1）：27-31.

[9]羅鳳蓮，劉素純，王燕，等.《食品分析》創(chuàng)新型教學(xué)方法的改革與探索[J].教育教學(xué)論壇，2019（12）：146-147.

[10]丁雪梅，金祥雷，張曉君，等.混合式教學(xué)模式在實驗教學(xué)中的應(yīng)用以及對本科生綜合能力的培養(yǎng)[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2019（11）：162-166+184.

（編輯：李曉萍）