工程認(rèn)證背景下“食品化學(xué)”混合式教學(xué)模式探索與實(shí)踐

王春艷 賀菊萍 董玉瑋

摘要：以工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為教學(xué)改革實(shí)踐的基礎(chǔ)，構(gòu)建基于慕課的“食品化學(xué)”優(yōu)質(zhì)課程資源及與高效翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，為“食品化學(xué)”課程的內(nèi)涵發(fā)展提供了思路創(chuàng)新途徑，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、歸納總結(jié)、拓展知識、學(xué)用結(jié)合等方面能力的培養(yǎng)拓寬了道路，為教師課程資源建設(shè)、課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施、持續(xù)改進(jìn)等能力的提高奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2016年6月，我國成為《華盛頓協(xié)議》第18個(gè)正式成員國[1]，意味著我國工程教育質(zhì)量及保障能力得到了國際工程教育的認(rèn)可。2018年12月，徐州工程學(xué)院食品科學(xué)與工程專業(yè)順利通過了國家工程教育的專業(yè)認(rèn)證，并落實(shí)在學(xué)科發(fā)展上，積極探索，通過多種途徑進(jìn)行課堂改革，深化以翻轉(zhuǎn)課堂帶動(dòng)傳統(tǒng)教學(xué)的混合式教學(xué)模式探究，提高了教學(xué)效果，提升了教師的教學(xué)水平。

2017年，“食品化學(xué)”率先建成了江蘇省在線開放課程，通過兩年多的努力，團(tuán)隊(duì)教師開展了將網(wǎng)絡(luò)在線資源與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的混合式教學(xué)模式探索。作為食品質(zhì)量與安全專業(yè)的核心課程，“食品化學(xué)”是從化學(xué)角度和分子水平研究食品的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、營養(yǎng)性質(zhì)和安全性質(zhì)，研究其在生產(chǎn)、加工、貯存、運(yùn)銷過程中的變化和對食品質(zhì)量與食品安全性影響的科學(xué)，能為專業(yè)人才在提高食品質(zhì)量、開發(fā)食品新資源、革新食品加工工藝和貯運(yùn)技術(shù)、科學(xué)調(diào)整膳食結(jié)構(gòu)、改進(jìn)食品包裝、加強(qiáng)食品質(zhì)量控制及提高原料加工和綜合利用水平等食品工業(yè)發(fā)展領(lǐng)域奠定理論基礎(chǔ)的學(xué)科。按照產(chǎn)出導(dǎo)向理念（Outcome - Based Education，OBE）構(gòu)建新課程目標(biāo);緊緊圍繞以學(xué)生為中心（Students-Centered，SC）的教學(xué)理念進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐，以持續(xù)改進(jìn)理念（Continuous Quality Improvement，CQI）建立“達(dá)成度評價(jià)-反饋-改進(jìn)”機(jī)制。因此，在工程認(rèn)證的大背景下，實(shí)施以知識結(jié)構(gòu)的建立和運(yùn)用為目標(biāo)的改革勢在必行。

1 OBE理念導(dǎo)向新課程目標(biāo)的構(gòu)建

基于OBE理念，作為應(yīng)用型本科院校的食品質(zhì)量與安全專業(yè)，力求培養(yǎng)適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，熟練掌握食品質(zhì)量管理與安全檢測的基礎(chǔ)理論知識和實(shí)踐技能，能在食品生產(chǎn)加工企業(yè)、安全檢測機(jī)構(gòu)、質(zhì)量安全監(jiān)督管理部門，從事質(zhì)量保證、質(zhì)量控制、質(zhì)量認(rèn)證、分析檢測、監(jiān)督管理等工作的知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展的高級應(yīng)用型專門人才。作為專業(yè)核心課程，“食品化學(xué)”的主要任務(wù)更加注重提高解決實(shí)際生產(chǎn)問題的能力[2]。為了保證通過專業(yè)認(rèn)證機(jī)制為社會培養(yǎng)合格的畢業(yè)生，新的人才培養(yǎng)方案參照工程認(rèn)證的要求，制定了12條畢業(yè)要求標(biāo)準(zhǔn)。其中，“食品化學(xué)”圍繞目標(biāo)達(dá)成、教學(xué)內(nèi)容確定了四大指標(biāo)點(diǎn)：（1）工程知識指標(biāo)點(diǎn)。能將自然科學(xué)、工程學(xué)基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決食品工程實(shí)際問題。（2）問題分析指標(biāo)點(diǎn)。能將數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理用于識別、表達(dá)并通過文獻(xiàn)分析食品工程實(shí)際問題，獲得有效結(jié)論。（3）工程與社會指標(biāo)點(diǎn)。能基于工程相關(guān)背景知識進(jìn)行合理分析，評價(jià)食品安全檢測和質(zhì)量控制中的復(fù)雜工程問題以及解決方案對社會、健康、安全、法律和文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。（4）項(xiàng)目管理指標(biāo)點(diǎn)。理解并掌握食品質(zhì)量管理原理，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用。

2 新課標(biāo)導(dǎo)向網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)

“食品化學(xué)”網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)以知識結(jié)構(gòu)的建立與運(yùn)用能力為目標(biāo)，這將成為一流本科教學(xué)的“標(biāo)配”。教學(xué)團(tuán)隊(duì)先將課程按教學(xué)大綱對各章節(jié)進(jìn)行知識點(diǎn)分解，完成45個(gè)知識點(diǎn)短片的錄制工作。

“食品化學(xué)”課程涉及諸多工程問題，例如在干燥食品加工過程中控制食品的水分活度來延長食品的儲藏期限和貨架期;改善冷凍食品加工過程中的食品組織改變、結(jié)塊、和脆性等變化;應(yīng)用蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)改善食品性狀，指導(dǎo)奶制品、鮮肉加工品、膠凝性食品、冰激凌等食品的生產(chǎn);應(yīng)用糖類物質(zhì)的特性，對天然食品材料中的營養(yǎng)成分進(jìn)行分離、提取及純度鑒定;應(yīng)用物理和化學(xué)的方法，優(yōu)化油脂的加工和儲藏性能等。對上述問題的研究都在“食品化學(xué)”網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源中不斷地延伸和滲透。

3 SC理念導(dǎo)向混合式教學(xué)實(shí)踐

在SC理念的指導(dǎo)下，“食品化學(xué)”課程在目標(biāo)達(dá)成、教學(xué)內(nèi)容、組織實(shí)施、教學(xué)方法、教學(xué)過程、教學(xué)評價(jià)方面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，已經(jīng)建成中國MOOC網(wǎng)絡(luò)在線開放課程，自2017年建成截至本文撰稿前，已經(jīng)在中國大學(xué)MOOC上完成了7輪混合式教學(xué)模式探究，選課人數(shù)每期均在500人以上，校內(nèi)食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全兩個(gè)專業(yè)資源共享。

混合式教學(xué)總體設(shè)計(jì)思路如圖1所示?；诰€上與線下相結(jié)合、教師講授與學(xué)生自學(xué)相結(jié)合、教師評學(xué)與學(xué)生評教相結(jié)合、作業(yè)檢測與討論相結(jié)合的混合式教學(xué)理念，開展教學(xué)活動(dòng)。這一教學(xué)實(shí)踐根據(jù)學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和接受特點(diǎn)，創(chuàng)新教與學(xué)的模式，因材施教，促進(jìn)師生之間的交流互動(dòng)、資源共享、知識生成、教學(xué)反饋。在網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)中，增加了“食品化學(xué)”前沿文獻(xiàn)的分享與閱讀專題討論版塊，內(nèi)容面廣，涉及食品工業(yè)中糖化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、油脂化學(xué)、酶化學(xué)、色素化學(xué)等食品加工和化學(xué)變化相關(guān)研究。

線上自主學(xué)習(xí)充分體現(xiàn)了學(xué)生的中心地位，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。線上學(xué)習(xí)工具以手機(jī)端為主，可在線觀看教學(xué)視頻，參與線上討論，為課堂學(xué)習(xí)做好預(yù)習(xí)。課堂教學(xué)第一環(huán)節(jié)要進(jìn)行學(xué)情分析，展示課前觀看視頻的記錄和線上學(xué)情數(shù)據(jù)分析，讓學(xué)生清楚自己的學(xué)習(xí)狀況及與同學(xué)之間的差距，讓學(xué)生認(rèn)識到自主學(xué)習(xí)的重要性，鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真完成課前預(yù)習(xí)。

線上自主學(xué)習(xí)帶動(dòng)了課堂教學(xué)模式從傳統(tǒng)以講授為主、以教為中心的活動(dòng)向以學(xué)生為中心的討論式與翻轉(zhuǎn)課堂模式轉(zhuǎn)化?！笆称坊瘜W(xué)”的總學(xué)時(shí)數(shù)為32學(xué)時(shí)，教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員認(rèn)真討論了開展翻轉(zhuǎn)課堂的節(jié)選內(nèi)容。按照2018新修訂的培養(yǎng)方案，開展了水分活度與食品的穩(wěn)定性、美拉德反應(yīng)、脂類的氧化、蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)、酶促褐變、維生素在食品加工中的變化、蔬菜及肉制品的保鮮和護(hù)色等七大專題版塊的翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)，選取的內(nèi)容均為“食品化學(xué)”各章的核心教學(xué)內(nèi)容。

在教學(xué)實(shí)施的過程中，思考最多的問題是有沒有必要將所有內(nèi)容翻轉(zhuǎn)。根據(jù)現(xiàn)階段的學(xué)情，選擇了七大專題開展教學(xué)，而非全部內(nèi)容，一方面是因?yàn)榻虒W(xué)時(shí)數(shù)的限制，另一方面是因?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，過多的翻轉(zhuǎn)會讓學(xué)生陷入一種盲區(qū)，認(rèn)為老師什么都不講、全靠自己學(xué)，產(chǎn)生厭學(xué)、厭師情緒，對學(xué)生評教造成諸多負(fù)面影響。開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的目的是讓學(xué)生學(xué)會基礎(chǔ)理論知識，因此，教師講授還是有必要且暫時(shí)無法替代的。

4 學(xué)情分析

4.1 線上學(xué)情分析—線上自學(xué)蔚然成風(fēng)

開課前，學(xué)生已經(jīng)明確課程考核標(biāo)準(zhǔn)，平時(shí)成績由原來的占比30%改成50%，考核結(jié)果按照線上單元作業(yè)、線上單元測驗(yàn)、線上討論及線下平時(shí)測驗(yàn)進(jìn)行綜合評定。這一考核新標(biāo)準(zhǔn)的制定在很大程度上推進(jìn)了線上線下混合式教學(xué)的實(shí)踐步伐，讓學(xué)生更加重視線上自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成，同時(shí)也減輕了學(xué)生期末考試的壓力。另外，讓教師不再糾結(jié)平時(shí)成績?nèi)绾误w現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)狀況，線上學(xué)習(xí)的客觀性及不可替代性提高了課堂討論的參與度和學(xué)習(xí)效率。

4.2 更加關(guān)注掉隊(duì)的30%學(xué)生

河海大學(xué)包耘[3]教授曾提出應(yīng)該關(guān)注掉隊(duì)的30%學(xué)生，這是教學(xué)成敗的關(guān)鍵因素之一，混合式教學(xué)模式的教學(xué)方法不是單一的，學(xué)習(xí)過程的監(jiān)督可控性、學(xué)習(xí)評價(jià)的過程化及答疑解惑的實(shí)時(shí)化充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，使平時(shí)不認(rèn)真聽課、抄襲作業(yè)的學(xué)生也因?qū)W習(xí)過程的不可替代性逐漸走進(jìn)線上，開展線上學(xué)習(xí)和討論，能按照要求完成課前準(zhǔn)備和課堂陳述，在一定程度上提高了后進(jìn)生的畢業(yè)要求達(dá)成度。

4.3 CQI理念推進(jìn)目標(biāo)達(dá)成

基于工程認(rèn)證的教育改革的核心價(jià)值在于促進(jìn)專業(yè)建設(shè)及學(xué)科建設(shè)的內(nèi)部改進(jìn)機(jī)制[4]。CQI理念推動(dòng)了課程體系不斷完善、教學(xué)方法不斷優(yōu)化、課堂效率逐漸提高。結(jié)合教學(xué)效果進(jìn)行達(dá)成度分析，圍繞想教學(xué)生什么知識、用什么方法幫助學(xué)生學(xué)習(xí)、如何知道學(xué)生學(xué)會了等核心問題進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐與改革，使教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)、考點(diǎn)更加突出。

日本著名教育家齋騰喜博說：“提問是教學(xué)的生命?！盵5]?? 因此，以提問的方式引入課堂是一種藝術(shù)。以“美拉德反應(yīng)”為例，翻轉(zhuǎn)課堂的效果要比滿堂灌的講解好得多，學(xué)生可以自己解決3個(gè)主要問題：（1）什么是美拉德反應(yīng);（2）美拉德反應(yīng)的化學(xué)歷程是什么;（3）影響美拉德反應(yīng)的因素有哪些。此外，還能聯(lián)系生活實(shí)際設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行知識拓展，讓學(xué)生主動(dòng)思考如何控制烤面包的口感和色澤，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證美拉德反應(yīng)過度產(chǎn)生的有毒物質(zhì)?？梢?，混合式教學(xué)模式是實(shí)現(xiàn)教與學(xué)角色互變及高效課堂的有效途徑。

5 結(jié)語

混合式教學(xué)模式改革對應(yīng)用型高校工程專業(yè)認(rèn)證的推進(jìn)意義重大，也極大地促進(jìn)了學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，尤其是在新冠肺炎病毒肆虐的新形勢下，更加突顯了線上學(xué)習(xí)的重要性，為實(shí)現(xiàn)本科教育的“四個(gè)回歸”，“食品化學(xué)”教學(xué)模式改革將持續(xù)進(jìn)行。

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