线上线下混合式教学在“食品分析”课程中的探索

盛庆林，郭世欢，白武双，张宇翔，曹 炜，岳田利

（西北大学食品科学院工程学院，陕西西安 710069）

0 引言

近年来，随着国家“食品安全战略”和“健康中国2030”的相继制定与实施，营养、健康、安全成为食品产品开发的新风向；而随着“工业4.0”“新工科”“工程教育”理念的深度融合发展，智能化、自动化、信息化成为食品制造的新模式，对高等院校食品相关专业的本科教学、工程实践和人才培养的要求也由以往的“工具型”向创新型、实用型转变[1]。“食品分析”作为食品专业中承上启下的课程，如何在国家“以学生为中心”的教育教学理念及“课程思政”建设背景下，对标工程教育专业认证的要求，培养满足国家和社会需求的创新型、应用型食品分析人才，成为课程教学所面临的一大挑战。

“食品分析”课程是将仪器分析与食品学科有机结合的实践性较强的一门交叉学科，具有内容广、更新快、理解难的特点。线上线下混合式教学，既可以充分利用网络在线教学优势，让在线课堂成为知识传授的重要渠道，又可以强化教师与学生、学生与学生面对面线下课堂互动，进行知识探究、思辩与实践的全新教学模式，使传统以教师为中心、知识灌输为主的教学模式转变为以学生为中心、以能力提升为核心的个性化教学模式[2-3]。主要针对线上线下混合式教学在“食品分析”课程中的实践，从教学内容的重组、教学过程的设计、教学团队的创建、实验实践的设计、课程考核的角度等方面的实践探索进行了总结和探讨，以期对同类院校相近课程的建设提供借鉴。

1 思政引领重组教学内容

课程内容设置作为课程教学的重中之重，需要按照“线上-线下”混合式教学模式进行重新分配和组织，同时兼顾“课程思政”育人功能，挖掘专业课程的思政因素，实现专业课程教学的知识性与思政价值功能性的有机统一[4-5]。

首先，根据食品分析的对象，即各类成分，将课程内容梳理为多个模块。在此部分可通过食品安全事件加强学生职业道德教育，提升社会责任感和担当使命；通过营养成分分析引导学生关注全民身体健康和国家战略，展开思政育人。例如，通过“三聚氰胺事件”暴露的食品安全问题和从业人员职业道德问题，及2010 年国家出台的将三聚氰胺作为乳制品出厂检验项目（2010 年） 中的食品分析人才贡献的力量，来警示和激励学生。其次，根据各类大型仪器的特点，将食品分析中使用的各类先进仪器方法进行分类。例如，气相色谱和液相色谱可用于风味物质、色素、添加剂、农兽药残留等方面的分析；原子吸收光谱可用于各类矿物元素和有害元素的分析；质谱及质谱联用技术也在近几年成为食品中农药残留溯源、结构分析和检测的重要手段。通过实践发现，在教学过程中及时补充新方法、新技术，对于提高学生学习兴趣、拓宽学生知识面和科研视野均具有显著效果。通过介绍仪器发展历史和趋势，向学生展现我国在技术方面取得的成绩，同时激发学生创新研发意识；通过各类分析方法优缺点和适用范围的比较，培养学生的辩证思维和科研素养。此外，在课程教学过程中，以我国食品领域代表性科学家的优良品德作为价值引导，培养学生坚定专业信念、强化爱国主义，弘扬开拓进取、精益求精和无私奉献的精神。

2 精心设计畅通教学过程

目前，线上线下混合式教学模式越来越成为当下保障大学教学的重要手段，也对高校教育教学变革及提高教学质量产生重要影响[6]。教学环节作为课程实施的重要部分，需要在备课时进行精心设计。

在教学过程中，设置预习、自学、精讲、互动、辅导等教学环节。①预习：即学生预先回顾课程所需要的先修知识，做好课程的准备。②自学：学生依托已建成的MOOC 资源或其他学习资料，开展自主学习和测试。③精讲：讲授学生通过自学难以获取和理解的知识，主要涉及课程的重点、难点、应用、发展等内容。同时，教师在讲课过程中，还可将参与企业项目和学术会议等过程中有关食品分析的感想和体会与学生进行交流，让学生能够充分了解行业最新动态和发展趋势。④互动：针对课程内容，采取提问式、讨论式、测验式、问卷式等教学手段与学生互动，既可以帮助学生吸收和理解理论知识，找到理论知识向实践能力转化的切入点，真正起到培养学生思维能力的目的，又可针对学生的反馈情况及时调整教学内容和教学方式。⑤辅导：建立师生便捷有效的沟通渠道，如QQ 群、微信群等，针对学生课程中遇到的问题进行随时随地解答。以上环节的线上部分可借助“慕课堂”备课区的添加课件、练习、讨论、问卷、公告、统计等工具实现。在实例教学中引入当前突出事例，例如塑化剂事件，虽源于白酒，但实际上又广泛存在于所有与塑料制品相关的食品行业，其对人体的潜在危害非常大，尤其是塑料类食品包装，高温下塑化剂会很容易被释放出来并随食物进入到人体。从这一事件关联到近年来外卖行业的快速发展，塑料餐具的大量使用无疑增加了塑化剂的安全风险。

3 虚拟仿真线上实验探索

虚拟仿真技术的发展与应用极大地促进了实验课教学改革和创新，尤其是对于学生理论知识与实践技能运用的综合能力培养[7-8]。通过设置食品分析实验的场景，学生能够在实验场景中开展样品预处理、仪器操作与使用、数据分析、检测报告等方面的工作，训练学生对“食品分析”理论课程中的基本原理与实验内容的实际应用有机结合。例如，食品分析应用中的ICP-MS 仪器，课堂讲解时学生对基本原理的理解较弱，通过设置虚拟仿真平台的展示，学生对ICP-MS 仪器的每一个部分的构造和作用有了更为清晰的认识，对学生掌握并灵活运用该仪器解决食品分析中的实际问题具有很大的帮助。这种模块化构成打破了空间限制，使得学生仿佛穿越到仪器内部，深入了解仪器构造和实验原理。同时通过反复演练仪器操作步骤及注意事项，还能降低在现实实验时的胆怯心理。

另外，由于学生通常是被动式的开展实验，缺少独立思考且依赖性强。因此，改革传统的食品分析实验教学模式，可以采用让学生自主设计实验的教学模式，从而激发学生学习的积极性，尤其是有利于激发学生的创新意识，而且也锻炼了学生从事科研实验的基本能力[9]。在自主性设计实验方面，根据现有的实验室条件设置1～2 个综合实验项目。例如，香菇中过氧化物酶活性测定及酶学性质探索、蜂蜜中多酚类物质的成分鉴定等。首先，给学生分组并设置好大致范围，让学生完成包括自主选择实验内容、查阅相关资料、设计实验方案等；然后，教师对学生的设计方案进行辅导、建议和修改完善并确定实验方案；最后，开始分组实验。这种让学生自主设计实验的教学模式，不仅能够极大地激发学生学习的积极性，而且也锻炼了学生独立设计实验方案、实施并从事科研实验的基本能力，使学生学习变被动为主动，成为实验教学的主体。近年来，在实验教学的内容方面，进行了系统调整和优化，通过增加食品分析实验数量，融合食品行业中的大型仪器应用情况，让学生有机会接触到先进的大型仪器设备，取得了良好的教学效果。

4 综合评估完善评价机制

线上线下混合式教学模式将传统教学与网络信息技术的有机结合，使得课程教学既保留了传统教学中教师的主导作用，又充分激发了学生自主学习的主动性和创造性[10]，因此课程的最终成绩就应该围绕多模块综合考核来对学生进行考核评价。在多模块综合考核方面，“食品分析”课程的最终成绩由线上和线下部分共同构成。“食品分析”课程的考核方式由5 个部分构成，其中平时考核占10%，线上考核成绩占10%，实验考核占20%，期中考核占10%、期末考核占50%。在线考核成绩的具体内容为：视频学习完成度占10%，平时练习占20%，讨论占10%，单元测试占20%，线上考试占40%。学生可以通过线上课程自由掌控学习时间，对一些较难理解的知识点、不易熟练掌握的技能点，能够通过线上课程反复学习，不断提升理论和技能成绩。

另外，试题形式也需紧密与食品分析实际工作相结合，同时检验思政育人成效，并根据结果进行持续改进。其中，对于平时上课积极思考、发言，作业完成质量高、及时更正作业错误的学生，设置平时成绩加分项（总加分不超过5 分），有利于提高学生对平时课程学习的重视程度，从而避免突击学习状况的出现。例如，在方案设计题中，要求学生设计并简述采用电位法进行肉质鉴定的一般操作步骤和实验分析过程，这就要求学生提前了解和学习通过pH 值测定能够用于评定肉的新鲜度和动物宰杀前健康状况的背景知识。

在课程目标达成度分析方面，教师不仅应该提前测算试题的目标达成度，在考试结束后还应该对每一位学生成绩、试卷中每一道题及其对应的具体课程目标达成度等进行计算，并分析目标达成情况及存在的问题分析。教师就可以非常清晰地了解和掌握每一位学生的课程学习情况、知识点掌握情况、以及试题内容的难易程度等。对于试题中反应出的突出问题，可在下一年度对教学过程中的教学方法和内容进行调整。对于达成度较低（70%） 的学生，需要分析其可能原因，并及时与学生沟通交流；对于达成度低于60%的学生，应作为重点关注对象，反馈给学校和学生家长，以保证学生后续的正常学习。

5 结语

随着国家食品经济和科技的发展，国家对食品营养、安全、健康战略的提出，尤其是工程教育认证体系在高等学校人才培养中的全面推广和培养具有科研和实践能力强的创新性人才的要求，“食品分析”课程也需要不断进行教育教学改革，通过重组教学内容、畅通教学过程、组建教学团队、探索线上实验、完善评价机制等，将“食品分析”课程的线上、线下教学有机地结合，紧密联系社会实际和行业形势培养高素质应用型人才，为国家和地方社会经济的发展与建设作出更大贡献。