基于慕課基礎(chǔ)的“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法探索

張洪微　崔素萍　張麗媛

摘??? 要：“慕課”是適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代發(fā)展的新的教學(xué)模式，它具有“開(kāi)放、共享”的特點(diǎn)，基于“慕課”基礎(chǔ)的“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法改善了傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的弊端，符合我國(guó)對(duì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求。通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、網(wǎng)上教學(xué)資源平臺(tái)的構(gòu)建、翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)驗(yàn)及考核方法等方面的論述，探討了基于慕課基礎(chǔ)的“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法的構(gòu)建及探索，希望為“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：“慕課”;食品化學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.0????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A????????? 文章編號(hào)：1002-4107（2019）04-0030-03

“慕課”（MOOCs）一詞源于美國(guó)，是由Downes和Siemens依據(jù)同伴學(xué)習(xí)模式中的“連通性”，在2008年正式提出的，意為大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放課程[1-2]。早在2001年，美國(guó)麻省理工學(xué)院完成了校內(nèi)所有課程資料的開(kāi)放工作，正式開(kāi)始課件開(kāi)放項(xiàng)目。隨后聯(lián)合國(guó)教科文組織首次提出“開(kāi)放教育資源（OER）”概念，將課程、項(xiàng)目和經(jīng)驗(yàn)等內(nèi)容作為教育資源進(jìn)行開(kāi)放，并以免費(fèi)共享的形式進(jìn)行傳播，這些工作為“慕課”平臺(tái)的建立打下了良好的基礎(chǔ)[3]。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，Udacity、edX、Coursera等三大“慕課”資源平臺(tái)相繼成立，開(kāi)始進(jìn)入“慕課”時(shí)代。2013 年“慕課”引入我國(guó)，各個(gè)高校開(kāi)始積極進(jìn)行慕課建設(shè)[4]。

“慕課”借助互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，改變和豐富了高校傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，突破了學(xué)習(xí)者時(shí)間空間等外部因素的限制;為學(xué)習(xí)者自主學(xué)習(xí)提供了優(yōu)秀的教育教學(xué)資源，最大程度地實(shí)現(xiàn)了教育資源的最優(yōu)化配置及最大化效益。但如何將“慕課”應(yīng)用于高校的教學(xué)中，使其發(fā)揮最大的作用，需要教學(xué)和科研工作者進(jìn)一步探索和實(shí)踐。

“食品化學(xué)”是食品學(xué)科重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程內(nèi)容理論性和學(xué)科交叉性較強(qiáng)，涉及的內(nèi)容繁雜、范圍較廣，是學(xué)習(xí)食品學(xué)科專業(yè)課和進(jìn)行相關(guān)科學(xué)研究、從事食品相關(guān)行業(yè)工作的重要基礎(chǔ)[5]?！笆称坊瘜W(xué)”實(shí)驗(yàn)課是食品化學(xué)課程不可或缺的組成部分，可幫助學(xué)生理解理論知識(shí)、提高學(xué)習(xí)興趣、鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。傳統(tǒng)的“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法是教師先詳細(xì)講解及部分示范，學(xué)生再按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)中的步驟操作完成，課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)模式不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和興趣，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新精神和相互協(xié)作的能力，降低了實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果，因此亟須對(duì)“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法進(jìn)行改革與嘗試。近年來(lái)許多高校的“食品化學(xué)”課程開(kāi)展了改革與創(chuàng)新，取得了良好的效果[6-8]。但這些改革多集中在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)管理等方面，對(duì)于“慕課”的教學(xué)方式在“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的利用鮮少有研究。黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院食品化學(xué)課程組在“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中進(jìn)行了“慕課”的探索與嘗試，以期為高校利用“慕課”教學(xué)提供有價(jià)值的參考。

一、基于“慕課”基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)與建設(shè)

黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課自開(kāi)設(shè)以來(lái)，一直遵循“實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備試劑及儀器—教師講授原理及示范—學(xué)生操作完成實(shí)驗(yàn)—撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告”的傳統(tǒng)模式，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中處于被動(dòng)的狀態(tài)，缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，實(shí)驗(yàn)報(bào)告也常出現(xiàn)雷同現(xiàn)象，使教學(xué)效果無(wú)法達(dá)到最佳狀態(tài)?！澳秸n”的教學(xué)方式則與這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式完全不同，“開(kāi)放、共享、在線學(xué)習(xí)”的特點(diǎn)提高了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求，通過(guò)“學(xué)生課前網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)及討論—課堂實(shí)驗(yàn)操作及師生互動(dòng)—課后反饋及完成作業(yè)”的流程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中處于主體地位，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)實(shí)際情況，課程組教師總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合“慕課”教學(xué)要求，對(duì)食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與初步的建設(shè)。

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完善及優(yōu)化

在“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)之初，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，如水分活度相對(duì)平衡室法的測(cè)定、淀粉還原糖的測(cè)定、蛋白質(zhì)含量測(cè)定等，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)且實(shí)用性不強(qiáng)，有些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也與“食品分析”課程的內(nèi)容有重復(fù)[9]。自2010年之后，教師根據(jù)實(shí)際情況開(kāi)始對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)和補(bǔ)充，逐漸減少這些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，相應(yīng)地增加了綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。把原有的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)融入到綜合性實(shí)驗(yàn)中，使實(shí)驗(yàn)體系更加完整[10]。例如，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)“美拉德初始反應(yīng)速度的測(cè)定”加入到綜合性實(shí)驗(yàn)“美拉德反應(yīng)對(duì)食品的影響”體系中，使學(xué)生對(duì)美拉德反應(yīng)有了更全面的理解和認(rèn)識(shí)，并能掌握如何控制美拉德反應(yīng)進(jìn)而控制食品品質(zhì)的方法。近幾年，課程組教師帶領(lǐng)幾屆學(xué)生完成了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，如天然色素的分離及其穩(wěn)定性測(cè)定、果膠分離及其在果醬制作中的應(yīng)用等，極大豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)體系更加完善。

除綜合性實(shí)驗(yàn)外，又增加了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方向的設(shè)定是根據(jù)理論課授課內(nèi)容，結(jié)合現(xiàn)實(shí)食品生產(chǎn)實(shí)際或相關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題等設(shè)置。如對(duì)油炸油及地溝油品質(zhì)變化規(guī)律的研究，學(xué)生根據(jù)理論課所學(xué)油脂氧化和油脂品質(zhì)檢測(cè)的內(nèi)容，設(shè)計(jì)不同油炸條件下，油脂的過(guò)氧化值、酸價(jià)，二烯值等指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)油脂的品質(zhì)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)由于具有開(kāi)放性、主動(dòng)性和研究性的特點(diǎn)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維、研究能力、動(dòng)手能力及團(tuán)隊(duì)合作精神。

（二）網(wǎng)上教學(xué)資源平臺(tái)的構(gòu)建

網(wǎng)上教學(xué)資源平臺(tái)建設(shè)的內(nèi)容主要包括在線課程視頻、在線討論、在線測(cè)驗(yàn)、在線答疑等部分。其中在線課程是“慕課”的核心，在精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，錄制實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，再結(jié)合相關(guān)資料、圖片等教學(xué)資源，最終制作成完整而短小精悍的在線課程視頻，視頻時(shí)長(zhǎng)一般為15 min左右。實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻中除對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮淼闹v解外，最重要的是對(duì)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)和難點(diǎn)步驟的操作示范，這也可以借助仿真實(shí)驗(yàn)軟件來(lái)完成。

為督促和檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)視頻課的學(xué)習(xí)效果，在教學(xué)平臺(tái)上還要完成在線討論、測(cè)驗(yàn)和答疑等系統(tǒng)的建設(shè)。在線討論區(qū)是針對(duì)學(xué)生和教師在實(shí)驗(yàn)課前后全部開(kāi)放的區(qū)域，學(xué)生可在此區(qū)域自由討論與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容，由實(shí)驗(yàn)教師作為管理員統(tǒng)一管理。在線測(cè)驗(yàn)分為課前測(cè)驗(yàn)和課后測(cè)驗(yàn)兩部分，要求每名學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成自己的測(cè)驗(yàn)內(nèi)容，測(cè)驗(yàn)試題是由試題庫(kù)中隨機(jī)抽取，可避免學(xué)生之間的抄襲現(xiàn)象發(fā)生，測(cè)驗(yàn)的成績(jī)將記錄到學(xué)生實(shí)驗(yàn)課總成績(jī)中。在線答疑由實(shí)驗(yàn)教師管理和完成，學(xué)生可隨時(shí)查看。

網(wǎng)上教學(xué)資源除實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容外，還包括一些實(shí)驗(yàn)儀器使用方法、實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng)等相關(guān)內(nèi)容，因此網(wǎng)上教學(xué)資源平臺(tái)的建設(shè)不僅能滿足實(shí)驗(yàn)課需求，對(duì)學(xué)生后續(xù)的專業(yè)課的學(xué)習(xí)和科研工作也有一定的輔助作用。

（三）翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)現(xiàn)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式是把教師講授、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、教師答疑在一堂課上完成，而“慕課”的教學(xué)方式是將幾部分在不同的時(shí)間和地點(diǎn)來(lái)完成[11]。在線視頻課程的觀看和在線討論、測(cè)驗(yàn)等內(nèi)容完成了學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)理論的過(guò)程，課堂上主要完成的是學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，是將理論付之于實(shí)踐的過(guò)程。在完成在線學(xué)習(xí)后，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、操作步驟等有了基本的認(rèn)識(shí)和了解，為實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂做好了充分的準(zhǔn)備。

雖然在翻轉(zhuǎn)課堂中是以學(xué)生為主導(dǎo)，由學(xué)生自主來(lái)完成實(shí)驗(yàn)操作，但教師在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中依然負(fù)有組織和管理的責(zé)任，把握整體實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的節(jié)奏與時(shí)間。同時(shí)教師作為“引導(dǎo)者”，對(duì)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)、重點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，對(duì)在課前測(cè)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的普遍問(wèn)題以提問(wèn)的方式作以講解，通過(guò)與學(xué)生的互動(dòng)，幫助其掌握實(shí)驗(yàn)技能，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)得到預(yù)期效果及出現(xiàn)問(wèn)題的要鼓勵(lì)學(xué)生尋找原因及改進(jìn)方法。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要注意對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作基本技能的考查。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施中更注重對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的考查。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生團(tuán)隊(duì)獨(dú)立地完成從查閱資料、制定實(shí)驗(yàn)方案、配試劑、實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理到撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的全部過(guò)程，看似教師的工作量較少，但在實(shí)驗(yàn)方案的指導(dǎo)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批復(fù)中，教師的工作是十分重要和必要的。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施過(guò)程中，教師也要考查團(tuán)隊(duì)中各成員的合作能力和實(shí)驗(yàn)技能。

（四）課后任務(wù)及成績(jī)?cè)u(píng)定

傳統(tǒng)的教學(xué)模式中實(shí)驗(yàn)課后學(xué)生只完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告上交就算完成了課程任務(wù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及成績(jī)沒(méi)有反饋、沒(méi)有思考，這就不能達(dá)到全面的實(shí)驗(yàn)課目的，因此在實(shí)驗(yàn)課課后還要利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)完成課后的討論與測(cè)驗(yàn)。討論區(qū)是隨時(shí)開(kāi)放狀態(tài)，教師可隨時(shí)進(jìn)行答疑，學(xué)生也可隨時(shí)討論。課后的測(cè)驗(yàn)是限時(shí)開(kāi)放區(qū)域，學(xué)生要在課后48 h內(nèi)完成課后測(cè)驗(yàn)，同樣，測(cè)驗(yàn)試題由試題庫(kù)隨機(jī)抽取。最后學(xué)生要完成數(shù)據(jù)處理和撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，上交給教師批閱。批閱意見(jiàn)和成績(jī)教師要在網(wǎng)上反饋給學(xué)生，學(xué)生可在網(wǎng)上查閱。

由于教學(xué)模式的改變，實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定也由單一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)決定實(shí)驗(yàn)課總成績(jī)變?yōu)榫C合評(píng)定。綜合成績(jī)的內(nèi)容包括多個(gè)部分，從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)開(kāi)始，每個(gè)步驟都有相應(yīng)的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建立極大方便了成績(jī)?cè)u(píng)定的操作，學(xué)生在網(wǎng)上的操作，如“慕課”視頻的觀看，討論區(qū)的參與，測(cè)驗(yàn)題的回答都可在網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)成績(jī)?cè)u(píng)定。學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能、實(shí)驗(yàn)課堂表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)則由教師評(píng)定。

二、“慕課”基礎(chǔ)的教學(xué)實(shí)踐與探索

自2009年開(kāi)始，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院食品化學(xué)課程組開(kāi)始著手“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革的嘗試，為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才，根據(jù)本校的教學(xué)實(shí)際與學(xué)生情況，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行了有益的改革與創(chuàng)新，經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，取得了初步的成績(jī)與良好的效果。2016年，隨著我國(guó)各高?！澳秸n”工作的逐漸推廣與應(yīng)用，食品化學(xué)課程組開(kāi)始探索“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課的“慕課”教學(xué)。

近幾年，課程組對(duì)“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了大量的補(bǔ)充和更新，并將原來(lái)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充設(shè)計(jì)到綜合性實(shí)驗(yàn)中，增加了設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。由于課時(shí)有限，每屆學(xué)生會(huì)根據(jù)實(shí)際情況，挑選2項(xiàng)綜合性實(shí)驗(yàn)和1項(xiàng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)。而設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在學(xué)生完成后，再經(jīng)教師改進(jìn)完善后，作為綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容補(bǔ)充成為綜合性實(shí)驗(yàn)，再給后續(xù)的學(xué)生開(kāi)設(shè)。這樣的方式可以不斷增加新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，形成良性循環(huán)，使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不斷增加。經(jīng)過(guò)幾屆學(xué)生和教師的共同努力，目前為止，已增加新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目4項(xiàng)，并已在實(shí)驗(yàn)課中開(kāi)設(shè)。

2014年，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)完成了食品質(zhì)量與安全實(shí)驗(yàn)中心的建設(shè)，建立了實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)上預(yù)約系統(tǒng)，2015年課程組順利完成黑龍江省教改項(xiàng)目《食品質(zhì)量與安全實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)與實(shí)踐》，這為“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課“慕課”教學(xué)方法的實(shí)施提供了良好的基礎(chǔ)和開(kāi)端[12-14]。2016年完成食品化學(xué)理論課的視頻共享課建設(shè)，2017年陸續(xù)完成食品化學(xué)實(shí)驗(yàn)課課件及視頻的制作工作?！笆称坊瘜W(xué)”實(shí)驗(yàn)課網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)所需的其他資料，如試題庫(kù)、相關(guān)圖片、視頻等內(nèi)容也已相繼整理完成。

在“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法改革中，考核方法的改革是必不可少的內(nèi)容，經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)施，“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課的考核方法更接近公平合理。如從最初的單一以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主要考核指標(biāo)，變成了現(xiàn)在由課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)3個(gè)部分組成的考核方式，成績(jī)?cè)u(píng)定也更加細(xì)化。但在“慕課”基礎(chǔ)下的教學(xué)中，成績(jī)的考核又增加了網(wǎng)絡(luò)操作評(píng)定部分，可以更好地考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的掌握和理解等，使成績(jī)?cè)u(píng)定更趨于合理。

“慕課”的開(kāi)展對(duì)全球高等教育模式產(chǎn)生了巨大的沖擊和深遠(yuǎn)的影響，它“開(kāi)放、共享”的特點(diǎn)適應(yīng)當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)的時(shí)代背景，也可在最大程度上實(shí)現(xiàn)教育資源的最優(yōu)化配置及最大化效益[15]?！笆称坊瘜W(xué)”實(shí)驗(yàn)課在這一時(shí)代背景下遇到了新的發(fā)展機(jī)遇，但如何利用好“慕課”的教學(xué)模式也正是現(xiàn)在急需探索的課題。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)和翻轉(zhuǎn)課堂的實(shí)施都需要教師投入大量的時(shí)間和精力，這也對(duì)教師的工作能力提出了更高的要求。同時(shí)，“慕課”的建設(shè)也要求學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)軟硬件建設(shè)及信息化更加完善，以確?！澳秸n”的實(shí)施?；凇澳秸n”基礎(chǔ)的“食品化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課教學(xué)方法還處于起步準(zhǔn)備階段，還需要教師進(jìn)行大量的工作，并為此付出不懈的努力。

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