王春艷 賀菊萍 董玉瑋
摘要:以工程教育專業(yè)認證標準為教學改革實踐的基礎,構(gòu)建基于慕課的“食品化學”優(yōu)質(zhì)課程資源及與高效翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的混合式教學模式,為“食品化學”課程的內(nèi)涵發(fā)展提供了思路創(chuàng)新途徑,為學生自主學習、歸納總結(jié)、拓展知識、學用結(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、課程設計、教學實施、持續(xù)改進等能力的提高奠定了堅實的基礎。
關鍵詞:工程認證;“食品化學”;混合式教學2016年6月,我國成為《華盛頓協(xié)議》第18個正式成員國[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可。2018年12月,徐州工程學院食品科學與工程專業(yè)順利通過了國家工程教育的專業(yè)認證,并落實在學科發(fā)展上,積極探索,通過多種途徑進行課堂改革,深化以翻轉(zhuǎn)課堂帶動傳統(tǒng)教學的混合式教學模式探究,提高了教學效果,提升了教師的教學水平。
2017年,“食品化學”率先建成了江蘇省在線開放課程,通過兩年多的努力,團隊教師開展了將網(wǎng)絡在線資源與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的混合式教學模式探索。作為食品質(zhì)量與安全專業(yè)的核心課程,“食品化學”是從化學角度和分子水平研究食品的化學組成與結(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,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技術(shù)、科學調(diào)整膳食結(jié)構(gòu)、改進食品包裝、加強食品質(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)展領域奠定理論基礎的學科。按照產(chǎn)出導向理念(Outcome - Based Education,OBE)構(gòu)建新課程目標;緊緊圍繞以學生為中心(Students-Centered,SC)的教學理念進行教學設計和教學實踐,以持續(xù)改進理念(Continuous Quality Improvement,CQI)建立“達成度評價-反饋-改進”機制。因此,在工程認證的大背景下,實施以知識結(jié)構(gòu)的建立和運用為目標的改革勢在必行。
1 OBE理念導向新課程目標的構(gòu)建
基于OBE理念,作為應用型本科院校的食品質(zhì)量與安全專業(yè),力求培養(yǎng)適應區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展需求,熟練掌握食品質(zhì)量管理與安全檢測的基礎理論知識和實踐技能,能在食品生產(chǎn)加工企業(yè)、安全檢測機構(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)展的高級應用型專門人才。作為專業(yè)核心課程,“食品化學”的主要任務更加注重提高解決實際生產(chǎn)問題的能力[2]。為了保證通過專業(yè)認證機制為社會培養(yǎng)合格的畢業(yè)生,新的人才培養(yǎng)方案參照工程認證的要求,制定了12條畢業(yè)要求標準。其中,“食品化學”圍繞目標達成、教學內(nèi)容確定了四大指標點:(1)工程知識指標點。能將自然科學、工程學基礎和專業(yè)知識用于解決食品工程實際問題。(2)問題分析指標點。能將數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理用于識別、表達并通過文獻分析食品工程實際問題,獲得有效結(jié)論。(3)工程與社會指標點。能基于工程相關背景知識進行合理分析,評價食品安全檢測和質(zhì)量控制中的復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,并理解應承擔的責任。(4)項目管理指標點。理解并掌握食品質(zhì)量管理原理,并能在多學科環(huán)境中應用。
2 新課標導向網(wǎng)絡教學資源建設
“食品化學”網(wǎng)絡資源建設以知識結(jié)構(gòu)的建立與運用能力為目標,這將成為一流本科教學的“標配”。教學團隊先將課程按教學大綱對各章節(jié)進行知識點分解,完成45個知識點短片的錄制工作。
“食品化學”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;應用蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)改善食品性狀,指導奶制品、鮮肉加工品、膠凝性食品、冰激凌等食品的生產(chǎn);應用糖類物質(zhì)的特性,對天然食品材料中的營養(yǎng)成分進行分離、提取及純度鑒定;應用物理和化學的方法,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”網(wǎng)絡教學資源中不斷地延伸和滲透。
3 SC理念導向混合式教學實踐
在SC理念的指導下,“食品化學”課程在目標達成、教學內(nèi)容、組織實施、教學方法、教學過程、教學評價方面進行合理設計,已經(jīng)建成中國MOOC網(wǎng)絡在線開放課程,自2017年建成截至本文撰稿前,已經(jīng)在中國大學MOOC上完成了7輪混合式教學模式探究,選課人數(shù)每期均在500人以上,校內(nèi)食品科學與工程、食品質(zhì)量與安全兩個專業(yè)資源共享。
混合式教學總體設計思路如圖1所示。基于線上與線下相結(jié)合、教師講授與學生自學相結(jié)合、教師評學與學生評教相結(jié)合、作業(yè)檢測與討論相結(jié)合的混合式教學理念,開展教學活動。這一教學實踐根據(jù)學生認知規(guī)律和接受特點,創(chuàng)新教與學的模式,因材施教,促進師生之間的交流互動、資源共享、知識生成、教學反饋。在網(wǎng)絡資源建設中,增加了“食品化學”前沿文獻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、蛋白質(zhì)化學、油脂化學、酶化學、色素化學等食品加工和化學變化相關研究。
線上自主學習充分體現(xiàn)了學生的中心地位,調(diào)動了學生學習的主動性。線上學習工具以手機端為主,可在線觀看教學視頻,參與線上討論,為課堂學習做好預習。課堂教學第一環(huán)節(jié)要進行學情分析,展示課前觀看視頻的記錄和線上學情數(shù)據(jù)分析,讓學生清楚自己的學習狀況及與同學之間的差距,讓學生認識到自主學習的重要性,鼓勵學生認真完成課前預習。
線上自主學習帶動了課堂教學模式從傳統(tǒng)以講授為主、以教為中心的活動向以學生為中心的討論式與翻轉(zhuǎn)課堂模式轉(zhuǎn)化。“食品化學”的總學時數(shù)為32學時,教學團隊成員認真討論了開展翻轉(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、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色等七大專題版塊的翻轉(zhuǎn)課堂模式教學,選取的內(nèi)容均為“食品化學”各章的核心教學內(nèi)容。
在教學實施的過程中,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)階段的學情,選擇了七大專題開展教學,而非全部內(nèi)容,一方面是因為教學時數(shù)的限制,另一方面是因為學生的學習情緒,過多的翻轉(zhuǎn)會讓學生陷入一種盲區(qū),認為老師什么都不講、全靠自己學,產(chǎn)生厭學、厭師情緒,對學生評教造成諸多負面影響。開展翻轉(zhuǎn)課堂教學的目的是讓學生學會基礎理論知識,因此,教師講授還是有必要且暫時無法替代的。
4 學情分析
4.1 線上學情分析—線上自學蔚然成風
開課前,學生已經(jīng)明確課程考核標準,平時成績由原來的占比30%改成50%,考核結(jié)果按照線上單元作業(yè)、線上單元測驗、線上討論及線下平時測驗進行綜合評定。這一考核新標準的制定在很大程度上推進了線上線下混合式教學的實踐步伐,讓學生更加重視線上自主學習習慣的養(yǎng)成,同時也減輕了學生期末考試的壓力。另外,讓教師不再糾結(jié)平時成績?nèi)绾误w現(xiàn)學生學習的真實狀況,線上學習的客觀性及不可替代性提高了課堂討論的參與度和學習效率。
4.2 更加關注掉隊的30%學生
河海大學包耘[3]教授曾提出應該關注掉隊的30%學生,這是教學成敗的關鍵因素之一,混合式教學模式的教學方法不是單一的,學習過程的監(jiān)督可控性、學習評價的過程化及答疑解惑的實時化充分調(diào)動了學生的積極性,使平時不認真聽課、抄襲作業(yè)的學生也因?qū)W習過程的不可替代性逐漸走進線上,開展線上學習和討論,能按照要求完成課前準備和課堂陳述,在一定程度上提高了后進生的畢業(yè)要求達成度。
4.3 CQI理念推進目標達成
基于工程認證的教育改革的核心價值在于促進專業(yè)建設及學科建設的內(nèi)部改進機制[4]。CQI理念推動了課程體系不斷完善、教學方法不斷優(yōu)化、課堂效率逐漸提高。結(jié)合教學效果進行達成度分析,圍繞想教學生什么知識、用什么方法幫助學生學習、如何知道學生學會了等核心問題進行教學實踐與改革,使教學內(nèi)容的重點、難點、考點更加突出。
日本著名教育家齋騰喜博說:“提問是教學的生命?!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”為例,翻轉(zhuǎn)課堂的效果要比滿堂灌的講解好得多,學生可以自己解決3個主要問題:(1)什么是美拉德反應;(2)美拉德反應的化學歷程是什么;(3)影響美拉德反應的因素有哪些。此外,還能聯(lián)系生活實際設計實驗,進行知識拓展,讓學生主動思考如何控制烤面包的口感和色澤,讓學生自主設計實驗驗證美拉德反應過度產(chǎn)生的有毒物質(zhì)??梢?,混合式教學模式是實現(xiàn)教與學角色互變及高效課堂的有效途徑。
5 結(jié)語
混合式教學模式改革對應用型高校工程專業(yè)認證的推進意義重大,也極大地促進了學生工程實踐能力的培養(yǎng),尤其是在新冠肺炎病毒肆虐的新形勢下,更加突顯了線上學習的重要性,為實現(xiàn)本科教育的“四個回歸”,“食品化學”教學模式改革將持續(xù)進行。
[參考文獻]
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