高职食品类专业仪器分析课程信息化教学技术手段运用实践研究

曾智文 李翔

（1. 湖南环境生物职业技术学院，公共基础课部，湖南 衡阳421005；2. 湖南环境生物职业技术学院，医药技术学院，湖南 衡阳421005）

0 引言

“互联网+教育”模式的推广为高职院校专业教学改革创设了有利契机，将MOOC平台、混合式教学模式、虚拟仿真技术等信息化教学技术手段融入高职教学课堂，有助于延伸现有教学平台、给予学生充足的自主学习空间，同时系统强化学生的实践技能培养与训练，满足学生的个性化学习需求，提升教学实效性。

1 高职食品类专业仪器分析课程信息化改革的必要性分析

在教育信息化2.0 背景下，将信息技术手段融入高职各教学环节中能够更好地实现教学改革目标。高职食品类专业的仪器分析课程涉及到大量常用仪器与新型精密仪器，然而受各院校教学资源配置、实训条件等因素的影响，多数高职院校仍无法保障在各工位均配备有色谱类仪器、原子吸收分光光度计等大型精密分析仪器，导致实训环节呈现为以教师演示操作为主导的模式，学生个体实操锻炼无法得到深入开展[1]。通过引入信息技术手段搭建在线教学平台、创设虚拟仿真实验环境，有助于进一步增强学生对于各类仪器使用方法的熟练掌握水平，推动高职仪器分析课程实践教学模式与内容改革，为学生朝向岗位工作的顺利过渡创设有利条件。

2 信息化教学技术手段在仪器分析课程中的具体运用实践探讨

2.1 基于MOOC平台实行教学模块分解

高职院校需结合教学形式变化与具体授课内容进行教学模块的重新设计，可将仪器分析网络课程的授课内容划分为电位分析法、紫外-可见光光度法、红外吸收光谱法等模块，并且在各教学模块之下延伸出具体教学任务。以电位分析法模块为例，该模块下包含pH计和离子计的认知、pH计测定原理、pH计的基本操作、饮用水氟离子含量测定四项教学任务，由学生在MOOC平台上通过观看课件视频完成在线学习、课后作业与测试，同时可在平台讨论模块上进行师生、生生研讨互动，获取教师专业指导，并且利用虚拟仿真实验室进行具体操作演练，完成整体学习过程[2]。借助MOOC平台能够有效实现传统课堂学习模式向在线教育平台的有效迁移，进一步提升教学质量。

2.2 依据教学目标完成自主学习流程

2.2.1 学情分析

以某高职院校食品类专业为授课研究对象，该专业学生在接受过一段时间的系统性学习后已具备一定的知识基础，但由于院校在仪器配置上呈现出不足，难以针对仪器进行真实故障设置，导致学生不善于将现已学习的知识运用于实际问题的解决中。

2.2.2 教学目标确定

围绕知识、能力、素质三个层面进行目标设计，一方面指导学生根据色谱图、仪器不同部件的运转情况进行综合分析，缩小检测范围、确定维修方向；另一方面指导学生将诊断分析法应用在故障原因分析与故障位置排查上，保障学生能够解决实际检测问题。

2.2.3 自主学习流程设计

以模拟“液相工程师”的自主学习任务为例，在课前准备环节，教师可发布以“分析液相色谱仪的故障症状”为主题的任务，要求学生自主查阅文献资料或利用教师在学习平台上分享的学习资源，结合症状尝试分析故障诱因、编制具体解决方案，完成故障排除导引表。在提交故障排除导引表的基础上，学生可利用仿真软件进行故障检验、故障排除的模拟，在软件中点击问题部件完成材料、部件的清洗或更换，由软件自动提示故障是否顺利解除，供学生自主完成实践练习活动。

随后教师可开放微课资源，引导学生观看讲解有关液相色谱故障排查思路的授课视频，在讨论模块就自身在故障排除过程中出现的问题进行集中探讨，并重新生成故障排除导引表、在仿真软件中完成模拟，在此期间教师可针对个别在故障排除中存在问题的学生进行针对性指导，帮助学生解决自主学习过程中存在的问题，提交最终版本的故障排除导引表。

接下来教师需汇总、提炼出学生存在的相同故障现象与问题，随机抽选学生以“专家”身份进行在线讲解，引导学生重新回顾问题解决过程、在利用语言描述的过程中再次深化对问题的认知，供学生相互借鉴、交流学习经验，同时在完成线上讨论后开放完整的问题列表，开展在线测试比赛，并根据学生比赛结果推选出实操能手。

最后由学生在网络平台中针对本次课程学习与测试情况开展自我评价，同时针对随机抽选出的不同“专家”的讲解情况进行综合评价，推选出最佳“专家”，并由教师结合班级整体课堂表现给予不同学生个体针对性评价，整合评价结果录入到学生在线学习成绩中，完成自主学习流程设计。

2.3 混合式教学模式的具体实施过程

在创新引入网络在线教育模式的基础上，高职院校应积极推动线上线下教学模式相融合，将混合式教学模式应用于现有教学体系中，更好地实现教育信息化目标。首先在任务组织环节，由教师在线上学习平台中发布教学视频课件，指导学生通过课件学习掌握仪器外形特征、主要部件、实训项目原理、实训分析流程与具体的上机操作内容；其次在仿真训练环节，教师利用仿真平台为学生展示实验内容、仪器操作流程、常见错误操作以及实验注意事项，配合实战演练锻炼学生的操作能力，同时激发其主动学习的热情、提升线上学习效率；再次是围绕真实项目开展仪器操作练习，依托线下实战训练考察学生完成真实工作任务的能力；最后是仿真考核与评价，基于仿真系统指导学生以一人一机的形式独立完成考核项目，在规定时间内向系统提交模拟操作数据，由系统自动生成评分，并由教师汇总学生的在线学习与讨论(10%)、在线测试与作业完成情况(20%)、仿真考核与实训项目报告(20%)以及期中、期末考核成绩(50%)，生成最终评价结果。

2.4 运用虚拟仿真软件开展仪器操作

虚拟仿真软件的应用可有效克服仪器分析在线教育课程在交互问题与学生专注力集中方面的现存困境，依托虚拟仿真实验室与VR技术激发学生的学习兴趣，实现教学内容、实践操作的可视化呈现。例如某高职院校为食品类专业仪器分析课程引入了虚拟仿真软件，软件涵盖红外分光光度计、紫外分光光度计、气相色谱光谱仪等系统，由以下两个模块组成：其一是理论测试模块，主要用于呈现出仪器组成、检测原理等内容，利用动画形式实现测定原理的可视化呈现；其二是仪器操作模块，例如紫外分光光度计仿真系统涵盖仿真现场操作、仿真工作站两大模块，其中仿真现场模块包含进样、实验样品配置等子模块，仿真工作站由光谱扫描、定量测定、分析报告等子模块组成，为学生仪器操作技能培养创设了有利条件[3]。

3 结语

鉴于食品类专业的仪器分析课程具有较强的实践性，因此高职院校应积极加强信息化教学技术手段的运用、深化传统授课模式改革，利用MOOC平台、混合式教学、虚拟仿真技术手段搭建起学生自主学习平台，为学生实践操作技能的提升创设便捷条件，培养出具备专业知识与实践检测能力的高技能操作人才。