基于線上線下混合式教學模式的食品機械與設備課程教學探索與實踐

于闖 馮濤

食品機械與設備是一門專業(yè)性強、應用性廣的工程類課程，傳統(tǒng)的教學方式存在教學資源匱乏、教學設計缺乏靈活性和互動性、與行業(yè)對接程度不強、學生評估和反饋機制不健全等問題。為此，本文提出開展線上線下混合式教學的食品機械與設備課程教學模式，充分利用慕課、專屬在線課程（SPOC）等數字化工具，通過結合線上自主學習和線下面授的方式進行混合式課程教學。實踐發(fā)現，該模式有助于激發(fā)學生的學習主動性，提高學生的參與度，培養(yǎng)學生的工程實踐能力和解決實際生產問題的能力。

一、食品機械與設備課程

的主要內容以及培養(yǎng)目標

食品機械與設備是上海應用技術大學面向食品科學與工程專業(yè)本科生開設的一門專業(yè)性強、應用性廣的工程類課程，屬于專業(yè)必修課。課程內容主要包括各類食品機械與設備的加工原理、結構和性能、參數的確定與選擇、自動控制的應用、設備選型與使用等，涵蓋了食品生產、加工和包裝相關機械設備的理論和實踐內容。課程共計2學分，38學時。

本課程旨在培養(yǎng)學生具備在食品機械領域綜合運用其他專業(yè)知識的能力，包括食品機械使用、革新、生產線設計和設備配套等，提升學生的實踐動手能力，以及解決實際工程問題的能力。具體而言，一是能夠解釋食品加工中各單元操作的基本工作原理，并能根據這些原理判斷涉及設備性能的關鍵因素，從而滿足食品工藝或產品開發(fā)的需求；二是能夠根據食品加工工藝的要求，合理選擇適用的設備，并能以圖紙形式展示設計的生產線，確保生產線的有效運行；三是能夠綜合考慮食品加工機械與設備的特征、設計原則以及社會、環(huán)境、法規(guī)和經濟等因素，分析特定食品生產的設備選型合理性，并做出相應的評估和決策；四是能夠利用計算機輔助設計軟件（CAD）制作常見的機械設備圖紙，并能通過CAD圖紙評估設備或生產線設計的合理性，闡明設備的工作原理與性能。

二、食品機械與設備課程教學中存在的問題

1.教學資源不夠豐富。目前，食品機械與設備課程的教學資源相對單一，主要集中在傳統(tǒng)的教學大綱、教案等線下資源，線上資源的開發(fā)方面還比較薄弱，缺乏反映時代前沿性和專業(yè)性的實驗教學內容以及線上線下混合式課程資源，無法滿足學生的多樣性和個性化學習需求。

2.教學的靈活性和互動性亟待改進。當前食品機械與設備課程的教學仍然采用傳統(tǒng)的授課模式，教師處于主導地位，學生參與度不高，缺乏主動性和互動性。教師在課堂教學中對學生的關注度也有待提升，需要采用更具針對性的教學方法和手段。

3.與行業(yè)的對接程度較低。食品機械與設備領域的發(fā)展日新月異，涌現出了許多新技術、新工藝和新設備。然而，目前的課程教學與行業(yè)之間的聯(lián)系并不緊密，部分教學內容仍停留在傳統(tǒng)的理論知識和基礎技能層面，未能及時跟上行業(yè)的發(fā)展趨勢，缺乏與行業(yè)最新技術和應用緊密結合的教學內容，難以提高學生對實際工作環(huán)境和行業(yè)需求的適應能力。

4.學生評估和反饋機制不健全。食品機械與設備課程的學生評估和反饋機制不夠完善，缺乏有效的評估工具和方法，無法準確了解學生對教學內容的掌握程度和學習體驗，難以及時調整教學策略和改進教學質量。

三、將線上線下混合式教學模式

引入食品機械與設備課程的意義

線上線下混合式教學模式是將傳統(tǒng)的面對面教學與現代技術應用相結合的一種教學方式，通過在線平臺和工具，學生可以獲得豐富的學習資源、課程內容和互動機會，從而提升學習體驗和學習效果。因此，引入線上線下混合式教學模式，對食品機械與設備課程具有重要意義。

一方面，能夠充分利用線上線下的教學資源，提高食品機械與設備課程的教學效果，促進學生主動學習意識和實踐能力的培養(yǎng)。通過在線平臺和工具，學生可以靈活、自主地獲取學習材料和資源，實時互動交流，進行案例分析和實驗操作，深化對課程內容的理解和應用。

另一方面，教師可以針對學生的個性化需求和學習進度，設計定制化的學習路徑和教學活動，為學生提供即時的反饋和指導，促進學生的深層學習和綜合素質的培養(yǎng)。

四、食品機械與設備課程

線上線下混合式教學的設計

1.線上教學設計。首先，搭建專屬的在線課程平臺，為學生提供訪問課程內容、資源和學習任務的平臺。教師通過錄制精講視頻，講解課程內容、實際應用案例和操作技巧等，并配以圖表、動畫等輔助資料，可以提高學習的吸引力和可理解性。其次，構建在線討論論壇，促進師生間互動和交流。學生可以在論壇上提問、分享自己的學習心得，還可以參與教師設立的討論話題，促進學生之間的合作和知識分享。最后，設置在線測驗和作業(yè)，以評估學生對課程內容的理解和掌握程度。測驗和作業(yè)可以結合多種題型，包括選擇題、填空題、主觀題等，評估學生的知識運用和問題解決能力。

2.線下教學設計。首先，使用多媒體工具和教學演示設備等課堂講授法，通過講解和示范向學生介紹食品機械與設備的相關理論知識和操作技巧，通過任務驅動法、案例教學法、翻轉課堂法、小組討論法、頭腦風暴法等教學方式方法，清晰地解釋概念、原理和流程。其次，在實驗室或實訓場地進行實踐操作教學的過程中，讓學生親自操作和使用食品機械設備，提升他們的實際應用技能和操作能力；設計不同的實驗項目，讓學生合作完成特定的食品加工過程，并提供操作指導和技巧。最后，鼓勵學生進行課堂演示，展示他們對食品機械設備的應用和操作技巧，分享實驗經驗、操作心得和創(chuàng)新成果，增加學生之間的交流和互動。

3.教學評價設計。教學評價包括過程性評價和期末考核兩部分。過程性評價貫穿于混合式教學的始終，具體體現在線上學習完成度、學生參與度、學習表現、實踐操作能力等方面。期末考核在線上線下課程結束后進行，評估學生對課程核心知識的掌握程度，包括概念理解、原理運用、操作模擬，以及對食品機械與設備領域問題的分析和解決能力等。

五、食品機械與設備課程

線上線下混合式教學的實施

1.線上課程教學。食品機械與設備的線上課程內容涵蓋了66個知識點，每個章節(jié)包括3-5個微視頻、2-3個課堂討論和1個單元作業(yè)，通過豐富的線上資源激發(fā)學生的積極性和自主學習能力。在線上教學中，教師充當組織者和引導者的角色，而學生則負責自主學習的任務。首先，教師根據教學內容和流程設定明確的學習目標，并對線上資源進行適當的補充和完善。其次，教師通過SPOC平臺發(fā)布學習資源，包括微視頻、單元測驗、作業(yè)和討論等，學生需在規(guī)定的時間內自主學習并完成指定任務。最后，教師利用MOOC平臺觀察學生的學習動態(tài)和知識掌握情況，并積極收集學生在學習過程中遇到的重難點問題，為線下教學做有針對性的準備。

2.線下課程教學。食品機械與設備課程的線下教學活動通過慕課堂平臺進行管理和組織，包括課堂簽到、隨堂練習發(fā)布和教學反饋等。通過匯總學生的線下學習數據，并與線上教學相互協(xié)調，從而指導和改進整個混合式教學過程。首先，教師利用慕課堂發(fā)布隨堂測驗，了解學生的課前預習情況，有針對性地解答學生線上學習中遇到的問題。其次，教師運用食品加工廠的生產案例，創(chuàng)設特定情境，要求學生以小組形式設計特定食品的生產線和設備，進行小組協(xié)作討論，并展示匯報，再由教師進行總結點評，培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作、實踐問題分析和成果展示等綜合能力以及創(chuàng)新能力。最后，教師根據線上線下教學情況，在在線學習平臺或微信群發(fā)布拓展資料，擴充學生的知識面；學生可在在線平臺或微信群中討論混合式學習情況，并提出意見和建議；教師可根據學生對混合式教學模式的意見和反饋進行改進，并調整后續(xù)的教學環(huán)節(jié)。

線下實踐操作是基于食品機械與設備課程內容和線下教學特點設計的一個重要教學環(huán)節(jié)，旨在讓學生親自操作和使用各種食品機械設備，以提升他們的實際應用技能和操作能力。在實踐操作過程中，教師應根據課程內容安排不同的實驗項目，涵蓋食品機械與設備的各個方面。例如，設置小組實驗任務，讓學生合作完成一個特定的食品加工過程（食品混合、攪拌、切割等）。學生可以根據實驗步驟，使用相應的食品機械設備進行操作，并記錄實驗數據和觀察結果。除了實驗操作本身，課程還將設置實踐操作的補充活動。例如，組織學生參觀食品生產企業(yè)或實驗室，讓他們了解真實的食品機械設備應用環(huán)境和實際操作過程，從而提升學生對課程內容的理解和應用能力。在實踐操作完成后，組織學生進行實驗報告的撰寫和討論，學生需要整理實驗過程中的數據、觀察結果和心得體會，并將其寫成報告。

六、食品機械與設備課程

線上線下混合式教學的考核

食品機械與設備課程考核的成績包括過程性評價及期末考核，由線上學習情況、線下學習情況及期末考試成績三部分組成。線上考核是通過學生的在線參與度和互動情況來評估食品機械與設備課程的教學實踐效果，包括線上視頻觀看、單元測驗、單元作業(yè)和討論活躍度四個方面，其中線上視頻觀看占總成績的10%，單元測驗、單元作業(yè)和討論活躍度占總成績的20%。線下考核是通過課堂觀察和學生互動情況來評估食品機械與設備課程的教學實踐效果，包括日?？记?、小組討論和實驗報告，其中日常考勤占總成績的2%；小組討論占8%，學生需要積極參與小組討論，完成相應的討論內容，并在班級內進行展示，成員之間進行互評，同時進行個人自評和教師評價；實驗報告占10%，在慕課堂上發(fā)布。期末考試以閉卷考試的形式進行，占總考核成績的50%。

綜上所述，食品機械與設備課程的線上線下混合式教學模式在提供靈活、互動和綜合學習體驗方面具有突出優(yōu)勢，在未來的教學改革和創(chuàng)新中，隨著信息技術的發(fā)展和教學資源的豐富，混合式教學模式將更加智能化和個性化，可以擴展到更多的學科和領域。

基金項目：上海應用技術大學課程建設項目“《食品機械與設備》線上線下混合式課程”（10110M230007-A22）。

作者簡介：于闖（1993-），男，講師，博士，研究方向為風味化學。

*通信作者：馮濤（1978-），男，教授，博士，研究方向為風味化學。