大数据时代背景下“食品分析”课程的改革与创新

李书艺，金伟平，祝振洲

（武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北武汉 430023）

0 引言

“食品分析”是一门多学科交叉、应用性较强的基础课程，实验教学在整个教学过程中占有特殊的地位。在轻工食品类专业的本科教学中，该课程兼顾专业理论基础和实验操作技能教学，内容涉及食品分析技术和方法在食品安全性检测、食品中营养组分的检测、食品品质分析和感官检验等3个方面的应用，贯穿“食品分析”相关的理论知识，还重点突出食品原料、辅料及成品中的营养成分、食品添加剂和有害物质等的分析方法讲授和实验操作演练，目的在于提高学生的自学能力和综合素养，使学生能够从事一般的食品科学实验技术，进行食品品质和产品质量评定工作，从而指导生产，为生产工艺服务，与学生的就业和深造息息相关[1-2]。

大数据时代，信息的表现不仅仅是文献的代名词，更有着视频、音频、图片、图形、幻灯片等多种表现形式，检索方式与检索入口也不尽相同。结合时代发展，强化网络搜索引擎检索的教学力度，引导学生利用声频、视频、图片、地图等多种形式的信息解决问题，是大势所趋[3]。因此，基于大数据时代背景下网络平台的盛行和新世纪学生对数媒和网络搜索的依赖，建立一种高效率、高容量、可回溯的信息化教学模式至关重要，授课教师与学生进行高频次的教学互动并对其课程进行有效的评价乃当务之急。目前，学院“食品分析”课程组开展了一系列的教学活动，为实现该课程的改革与创新提供了新的思路。

1 利用“微助教服务号”实施教学互动

首先，根据“食品分析”理论课时的压缩状况（少于24学时），课程组对原有教学课件和资源进行了更新和压缩。同时，对原实验课程的设计进行了调整（少于32学时），部分实验删减或合并。例如，利用容量法对食品中营养素的分析仅保留微量凯氏定氮实验；对光谱法在食品检测中的应用，同时进行碳水化合物和色素（叶绿素和胡萝卜素）的含量测定；对色谱法的分析使用，采取2种有害物质二选一的操作模式等，目的在于节约课时、避免重复、合理分配资源，有助于信息化线上教学的模块处理[4]。

其次，借助微信“微助教”公众号的平台，具体开展该课程的教学实践活动。指导教师利用微信号在平台注册后，通过建课建群可发起课程资料共享，采取区域内线上点名、区域外线下互动、课后复习、在线测试、题库巩固的方式，以确保有效的知识输出和及时的教学监管。

学生通过微信学习平台的课后练习情况反馈见图1。

图1 学生通过微信学习平台的课后练习情况反馈

由图1可知，通过此平台可实时显示学生的到课率、课后练习完成情况、发放预习和复习资料的阅读人数和完成度等学习信息（课后习题亦是考试题库）。实施过程表明，学生的课堂出勤率、参与度和积极性均显著提升。学生还可实时提问，并就热点难点问题展开讨论。同时，教师根据教案内容定期上传学习资料后，可参考学生浏览和考核的情况，初步给予平时成绩评价。基于此大数据云平台，既能倒逼学生线上回归课堂，又能引导他们线下及时巩固知识要点和解决学习困难。

2 利用校园网“超星学习平台”落实教学质量

目前，“食品分析”课程参考教材主要为“十一五”国家级规划教材，知识面涵盖广、举证丰富，适合学生自主学习阅读。但传统教材权威与严谨的风格在很大程度上阻断了教材与读者之间的交流与沟通，学生往往倾向于潜移默化中接受“权威”暗示而放弃独立思考、怀疑和探索的机会。不仅如此，纸质媒体对于学生的应用技能的塑造过于抽象，学生通过课堂学习和“教本”辅助，仍然很难正确掌握操作要领。加之实验课堂授课教师有限，学生人数较多，“一对多”指导难以真正实现学生技能的标准化和实用化，重现性差，隐患无穷[5]。

“超星学习通”是国内第一款基于神经系统原理打造的知识传播与管理分享平台。学校与此平台合作，导入了一系列精品课程和学习资料，利用校内网推行顺畅。依托武汉轻工大学教师发展中心开发和提供的超星平台，学校授课教师可在校园网范围内将实操视频、实验原理、考试复习题库、试题答案、重难点解析在网上发布。针对普本类学生（粮食工程、食品工程、食品安全专业）课时量较少的现状，可通过该平台聚焦课程重点，同时为考研学生提供复习和交流的平台，提高学习效率。

“食品分析”超星学习通课程题库见图2。

由图2可知，食品分析学习题库，不同类型的试题解析和难易分级有助于实现学生的知识梳理和学习自测，兼顾答疑解惑，有效进行知识回顾，即使在课程结束后依然能发挥效能。此外，系统有强大的数据库和校园网后台，教师可上传存储教学音频和实验视频，供学生随时浏览，强化实验课程的有效预习，增加实操训练的参与率和上手率，是该课程的网络学习“红宝书”。

3 结合食品科学与工程认证体系重新拟定考核指标点

2017年以来，学校食品科学与工程专业开始筹备工程教育认证，并于2019年顺利通过教育部评估。在此过程中，“食品分析”课题组以专业认证为契机，对该课程的考核评价体系进行了调整和优化。在原有评分标准上引入食品工程认证考核指标点和达成度分析，对学生的知识点掌握情况进行全面评估，并有针对性地做出相应改进措施。考核评价标准为：平时成绩30%+实验成绩30%+期末考试40%。核心知识点（网络平台预习、内容学习、复习模块相匹配）包括：①基本数据处理方法；②样品前处理筛选方法；③七大营养素检测方法及原理；④六类食品添加剂检测技术；⑤5种有害物质分析方法；⑥现代仪器分析技术（光谱、色谱检测）等。围绕核心知识点组织期末考试试卷。

图2 “食品分析”超星学习通课程题库

考核指标点为：①掌握基本实验操作方法；②能正确采集实验数据并处理；③正确选择和使用食品科学与工程专业的常用现代仪器、粮、油、储分析检测专用的仪器，正确采集数据，并能对结果进行分析，同时理解现代仪器的局限性；④了解液相色谱仪、气相色谱仪、荧光仪、紫外分光光度计、电位计等高端食品分析的仪器原理、图谱分析和作用，掌握样品前处理方法。对学生掌握以上知识点和学习技能的情况进行分类统计学数据处理和达成度分析，不仅可以获得学生单项考试成绩，还可根据分项得分状况，判断学生对各知识点的运用能力和等级，有助于教师采取个性化应对策略和实施教学改革。

4 特色与创新

对“食品分析”课程的改革举措中，“微信公众号和超星学习通”双平台的共同实施在学生群体中认可度高、受众广，在现有资源和条件下易于推行。微信公众平台的功能丰富性、使用便携性等特点也为服务于该课程教学提供的较好平台基础。通过超星学习通，可实现学生学习个性化、课程教学动态化、资源获取便捷化、教学管理透明化、打造移动学习生态系统[6]。确保“食品分析”教学互动和课程评价的顺利进行。

在平台中采用视频的方式虚拟实验过程开展实验教学，通过教学短片重现课堂重难点问题解析，可大幅提升实验规模、降低实验成本，从根本上解决现有实验教学成本高、管理难、内容陈旧、效果不佳等问题。学生也能基于视频方式的实验教学过程和互联网流量载体，无论何时何地登录系统即可进行实验学习，并自动完成实验考核；实现一名教师即可动态掌握多名学生的所有学习和实验进展，有针对性地辅导多名学生学习实验；使用方便、可靠，易于管理。

5 结语

长期以来，学生对“食品分析”课程的日常学习和期末复习均以应付考试为主，忽略了学以致用的本质，一定程度上导致了资源的浪费和成本的消耗。课程结束后，学生在后期的毕业论文和生产实习中碰到类似问题时，依然无从下手。在大数据背景下的教学改革和实践尝试，不仅一定程度上刺激了学生课堂学习的积极性和参与度，还促进他们掌握了分散学习和动手操作的途径。一方面可以解放课堂、降低考试压力；另一方面还可作为学生长期访问和解决问题的服务平台。鉴于该数据平台的使用目前仍处于试运行阶段，在后期的教学实践中有待进一步完善和提高。