慕課結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的課程啟發(fā)式教學(xué)探究*

戚穗堅，王永華，藍(lán)東明，王方華

(華南理工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 廣州 510641)

我國的高等教育已經(jīng)進(jìn)入了發(fā)展理念戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變和全方位注重教育質(zhì)量的新階段。提高教學(xué)質(zhì)量，注重人才培養(yǎng)質(zhì)量，向社會培養(yǎng)新一代實(shí)用型、創(chuàng)新型、復(fù)合型人才成為高等學(xué)校教育工作的核心目標(biāo)。對于工科類實(shí)踐性與應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)，更應(yīng)該把專業(yè)素質(zhì)、實(shí)踐應(yīng)用能力、綜合技能的培養(yǎng)放在首位。很顯然，傳統(tǒng)的“注入式”教學(xué)已不能滿足時代的要求，而“啟發(fā)式”教學(xué)可引導(dǎo)學(xué)生主動、積極自覺的掌握知識，可有效提高教學(xué)質(zhì)量[1]。在互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)以及大數(shù)據(jù)背景下，慕課如何與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合，對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，是每一門專業(yè)課程在新時代形勢下面臨的主要問題。本文以食品分析課程為例，結(jié)合該課程在慕課建設(shè)與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中取得的初步成果，探討如何在翻轉(zhuǎn)課堂中通過實(shí)際食品分析案例啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用慕課所學(xué)知識點(diǎn)解決實(shí)際問題，提高學(xué)生學(xué)以致用的能力。

1 食品分析課程的慕課與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的啟發(fā)式教學(xué)設(shè)計

1.1 現(xiàn) 狀

食品分析課程是食品專業(yè)類的基礎(chǔ)主干課程，該課程涉及到多種物理、化學(xué)、生物、儀器分析方法、食品的物性、加工技術(shù)、儲藏等多方面的知識，以食品營養(yǎng)成分分析、食品感官分析、食品安全檢測、食品毒理學(xué)、儀器分析等為主要內(nèi)容，該課程中的分析方法眾多，需要記憶的知識點(diǎn)繁雜，很多方法還有它具體的應(yīng)用條件、適用范圍。傳統(tǒng)的教學(xué)方式單純的采取將相關(guān)理論知識灌輸給學(xué)生的方式，學(xué)生只能被動地吸收知識。學(xué)生對于方法的應(yīng)用感覺十分“抽象”，教師在“所學(xué)”與“應(yīng)用”之間沒有架起一條重要的“橋梁”，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)情緒不高，學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力也不強(qiáng)，培養(yǎng)新一代實(shí)用型、創(chuàng)新型、復(fù)合型人才的目標(biāo)也無法實(shí)現(xiàn)。

1.2 慕課與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學(xué)優(yōu)勢

慕課(MOOC，Massive Open Online Courses)是一種多元復(fù)合的網(wǎng)狀知識傳播模式，具有三大特點(diǎn)：大規(guī)模課程、網(wǎng)絡(luò)課程、開放課程。學(xué)習(xí)者能靈活地根據(jù)自己的興趣和需求，在任何地點(diǎn)和任何時間按照自己的節(jié)奏學(xué)習(xí)，能有效提升自主學(xué)習(xí)的效率和教學(xué)的目的性[2-4]。翻轉(zhuǎn)課堂(Inverted Classroom or Flipped Classroom)將學(xué)習(xí)自主權(quán)由教師過渡給學(xué)生，讓學(xué)生成為課堂的主體，這可有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和思維創(chuàng)造性[2,5]。慕課與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學(xué)模式，可以提高知識傳播效率，發(fā)展不同知識傳播方式的各自優(yōu)勢。慕課提供的教學(xué)視頻，可以作為課程核心知識點(diǎn)傳播的主要途徑，學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂前先行學(xué)習(xí)。在翻轉(zhuǎn)課堂中可基于已學(xué)的基礎(chǔ)知識進(jìn)行解決實(shí)際問題的操練，改變目前課程教學(xué)中理論知識與實(shí)際應(yīng)用分隔的傳統(tǒng)的教學(xué)模式。

1.3 慕課與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的啟發(fā)式教學(xué)設(shè)計

1.3.1 課程知識點(diǎn)的精煉與慕課視頻拍攝

食品分析課程的內(nèi)容豐富，對于一類物質(zhì)的定性定量分析，往往也會涉及十幾種不同的分析方法。對課程知識點(diǎn)的“面面俱到”的講授實(shí)際上達(dá)不到讓學(xué)生全面掌握知識的目的，反而由于知識內(nèi)容太多，需要記憶的內(nèi)容太多，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣下降。因此，通過對課程知識點(diǎn)的篩選、整理，挑出重點(diǎn)、難點(diǎn)供學(xué)生學(xué)習(xí)，反而能提高學(xué)習(xí)積極性和效率。通過文獻(xiàn)調(diào)研、整理，了解國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀與趨勢，參考食品分析企業(yè)實(shí)踐應(yīng)用情況，精簡課程必須講授的知識點(diǎn)。由于新的方法、新的儀器的不斷出現(xiàn)，原有的一些方法盡管是經(jīng)典方法，但是有可能由于操作繁瑣、精度差等原因而很少在實(shí)際中采用，從而變成是“過時”的知識點(diǎn)；而有一些方法，雖然是很先進(jìn)的方法，但是可能由于費(fèi)用比較高昂而實(shí)際應(yīng)用很少。關(guān)注與時俱進(jìn)，具有良好應(yīng)用實(shí)踐基礎(chǔ)的知識點(diǎn)，保留作為課程必須講授部分。將這些經(jīng)過精煉的知識點(diǎn)拍攝制作成食品分析課程慕課線上的學(xué)習(xí)視頻，每個學(xué)習(xí)視頻時長約為10～15分鐘。

1.3.2 實(shí)際食品分析案例的啟發(fā)式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

食品分析課程講授了各種物質(zhì)的分析方法，這些知識都是在獨(dú)立章節(jié)中呈現(xiàn)的，當(dāng)面對一個實(shí)際的應(yīng)用個案分析，如何綜合地把這些所學(xué)的理論分析方法靈活、正確運(yùn)用，學(xué)生會感覺很迷茫，把握不住關(guān)鍵要素，也就無法從眾多的分析方法中選擇最優(yōu)適用的方法解決實(shí)際問題。實(shí)際食品分析案例的啟發(fā)式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，讓學(xué)生在積累了一定程度的理論基礎(chǔ)知識之后，開展模擬產(chǎn)品分析，啟發(fā)學(xué)生模擬企業(yè)產(chǎn)品分析流程進(jìn)行方案設(shè)計，學(xué)以致用。通過在教學(xué)中模擬食品分析實(shí)際應(yīng)用情景，使學(xué)生模擬擔(dān)任企業(yè)分析人員，負(fù)責(zé)對具體產(chǎn)品進(jìn)行分析方案設(shè)計，將“所學(xué)”靈活、合理運(yùn)用到實(shí)際分析當(dāng)中，從樣品取樣、標(biāo)準(zhǔn)選定、方法篩選、儀器試劑選用、結(jié)果分析等方面進(jìn)行設(shè)計，體現(xiàn)綜合運(yùn)用知識的能力。具體實(shí)施中，如果方案的設(shè)計相對較為簡單，可以每個人為單位，進(jìn)行獨(dú)立方案設(shè)計；如果方案的設(shè)計相對復(fù)雜，涉及較多理論知識，需要考慮較多的影響因素，則可以4～6人小組為單位進(jìn)行方案設(shè)計。對方案設(shè)計優(yōu)劣的評價標(biāo)準(zhǔn)可參照兩方面：一是企業(yè)對于相同產(chǎn)品的實(shí)際分析方案；二是課程配套的食品檢驗(yàn)與分析實(shí)驗(yàn)，通過將學(xué)生設(shè)計的方案直接運(yùn)用在配套的綜合大實(shí)驗(yàn)中，讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果直接檢驗(yàn)方案設(shè)計的好壞，分析評價方案的優(yōu)劣。必要時，可以對優(yōu)秀方案進(jìn)行適當(dāng)獎勵。通過這種教學(xué)模式，啟發(fā)學(xué)生靈活運(yùn)用知識，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及積極解決問題的興致；在“所學(xué)”與“應(yīng)用”之間架起一條“橋梁”，提高學(xué)生的應(yīng)用能力、解決問題能力，促進(jìn)學(xué)生善于全面思維。

2 慕課與實(shí)際食品分析案例相結(jié)合的啟發(fā)式教學(xué)實(shí)施

2.1 線上慕課學(xué)習(xí)

食品分析課程的知識體系，可按照內(nèi)容大致分為：食品分析基礎(chǔ)知識、食品中的主要成分分析、食品中有毒有害物質(zhì)的分析、食品的物性分析和感官分析。學(xué)生先自主進(jìn)行線上慕課視頻學(xué)習(xí)，掌握課程核心知識。在這部分線上學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)生可綜合利用互聯(lián)網(wǎng)慕課平臺的人際互動和大數(shù)據(jù)分析功能，通過課程每章內(nèi)容的視頻彈題、每章測試、在線答疑、論壇互動等線上教學(xué)模塊，鞏固掌握課程知識點(diǎn)內(nèi)容，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

2.2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

在學(xué)生已經(jīng)線上學(xué)習(xí)并掌握課程基本知識后，與學(xué)生進(jìn)行面對面的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)，課堂中對學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。通過一個具體的商品產(chǎn)品的營養(yǎng)成分和功能因子分析實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生從樣品的采集、樣品的預(yù)處理等方面做好樣品準(zhǔn)備計劃，然后根據(jù)樣品中具有的主要成分(如蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等)和各種功能因子(如各種微量元素、DHA、AHA等)的含量與特征以及樣品體系中存在的各種干擾因子，選擇各項(xiàng)分析項(xiàng)目的合適分析方法，評價各種分析方法的優(yōu)缺點(diǎn)，撰寫詳細(xì)的分析方案。根據(jù)方案設(shè)計的難易程度，可以每個學(xué)生為單位或以4～6人小組為單位進(jìn)行方案設(shè)計。在教學(xué)中，教師先概述方案設(shè)計中要關(guān)注的基本知識點(diǎn)，然后啟發(fā)學(xué)生通過查閱國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的專題文獻(xiàn)，對分析項(xiàng)目的目的和特征有深入了解，熟悉分析的要點(diǎn)。例如，對一批巧克力味的成人功能奶粉產(chǎn)品的檢測，要求學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案檢測樣品中的水分含量、脂肪含量以及DHA的含量。教學(xué)中，教師對水、脂類、不飽和脂肪酸等這些物質(zhì)的化學(xué)分析方法進(jìn)行點(diǎn)撥，同時引導(dǎo)學(xué)生識別待測樣品中主要特征(含巧克力、固體樣品、含微量功能不飽和脂肪酸、易吸潮、含結(jié)合水等)。對于樣品中水分含量的檢測，主要有干燥法、蒸餾法和卡爾-費(fèi)休法等化學(xué)方法，其中干燥法不適合含結(jié)合水的樣品；對于樣品總脂類的測定，主要有索氏抽提法、氯仿-甲醇法、羅茲-戈特里法、酸式乙醚抽提法、蓋勃氏法以及巴布科克氏法等化學(xué)方法，其中羅茲-戈特里法、蓋勃氏法以及巴布科克氏法是測定乳脂肪的常用方法，而蓋勃氏法以及巴布科克氏法不適合測定含巧克力的樣品。學(xué)生應(yīng)能通過結(jié)合這些待測物質(zhì)的特性以及參閱相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或文獻(xiàn)，在充分掌握每一種化學(xué)分析方法的原理、應(yīng)用、特點(diǎn)等基礎(chǔ)上，從這些物質(zhì)的化學(xué)分析方法中選擇合適的分析方法進(jìn)行檢測從而確定化學(xué)分析方案。

通過啟發(fā)式的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力：(1)文獻(xiàn)調(diào)研與整理能力；(2)全面分析問題的能力；(3)團(tuán)隊(duì)合作能力。除此之外，還可以啟發(fā)學(xué)生在分析測試工作中應(yīng)持有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的態(tài)度。

2.3 教學(xué)實(shí)施效果

(1)教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量得到提升。慕課學(xué)習(xí)具有很大的自主學(xué)習(xí)靈活性，能節(jié)省學(xué)習(xí)時間，提高學(xué)習(xí)效率。

(2)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性得到提高。學(xué)生可根據(jù)自己的興趣和學(xué)習(xí)節(jié)奏進(jìn)行線上慕課學(xué)習(xí)，在翻轉(zhuǎn)課堂中還可以受到實(shí)際案例的啟發(fā)，跳出單調(diào)和枯燥的理論知識框框，與有形有質(zhì)的實(shí)例接軌，學(xué)習(xí)興趣和積極性得到提高。

(3)學(xué)生的學(xué)以致用能力得到提高。通過這種教學(xué)模式，啟發(fā)學(xué)生靈活運(yùn)用知識，在“所學(xué)”與“應(yīng)用”之間架起一條“橋梁”，提高學(xué)生的應(yīng)用能力、解決問題能力，促進(jìn)學(xué)生善于全面思維。

3 結(jié) 語

食品分析課程的慕課與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的啟發(fā)性教學(xué)，線上慕課的教學(xué)和線下翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)這兩部分要互相配合才能取得較好的教學(xué)效果。線上慕課教學(xué)的有效性主要取決于慕課資源和課程的線上互動。我們教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)的食品分析慕課，除了有完整的課程知識點(diǎn)授課視頻資源外，還有配套的教學(xué)講義、視頻彈題、每章測試、期末測試等資源，學(xué)生可靈活、自主選擇線上的學(xué)習(xí)內(nèi)容和進(jìn)度，獲得最佳的學(xué)習(xí)效率[6]；學(xué)生還可通過在線答疑、論壇互動等方式在同學(xué)間以及跟教師進(jìn)行交流和溝通，加深對課程內(nèi)容的理解和掌握，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。翻轉(zhuǎn)課堂中需要解決兩個關(guān)鍵問題：啟發(fā)什么？如何啟發(fā)？這個教學(xué)過程是一個直面的互動過程，是體現(xiàn)教師如何在這個過程中擔(dān)當(dāng)“所學(xué)”與“應(yīng)用”之間的“橋梁”作用。因此，課堂中教師對知識點(diǎn)的點(diǎn)撥，以及典型分析個案的選擇是保證啟發(fā)性教學(xué)取得良好效果的關(guān)鍵。此外，目前的教學(xué)模式中，考試作為教學(xué)過程的重要組成部分，原本的用意在于考核學(xué)生對知識的掌握程度。而實(shí)際上，通常僅僅以期末考試成績作為主要的評價標(biāo)準(zhǔn)，這樣對學(xué)生的評價效果往往是片面的，并且也無法判斷學(xué)生具體的運(yùn)用理論解決實(shí)際問題的能力。很多學(xué)生靠的是死記硬背，臨急抱佛腳這些方式來“應(yīng)付”考試，這種考試模式不但不能真實(shí)地反映學(xué)生掌握知識的程度，反而增加了學(xué)生和教師的負(fù)擔(dān)，造成各種資源和精神的無益耗費(fèi)。在結(jié)合慕課教學(xué)模式的情況下，應(yīng)該把線上學(xué)習(xí)、線下見面課程的表現(xiàn)納入學(xué)生的考核指標(biāo)中，并較大比重地參考學(xué)生在方案設(shè)計中表現(xiàn)出來的實(shí)際應(yīng)用能力，制定相應(yīng)的評分標(biāo)準(zhǔn)，使考核結(jié)果能更加真實(shí)、全面的體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力和知識掌握的程度。