食品安全学实验课程在线教学模式构建

2024-01-30姬婧媛

现代食品 2023年20期

◎ 姬婧媛

（陕西学前师范学院，陕西西安 710100）

食品安全学实验课程不仅要教给学生食品安全的基本理论，还要让学生通过实践掌握各种食品检测和分析的方法。本文主要探讨如何将传统的实验课程与现代在线教学模式相结合，培养学生实践能力。

1 在线教学模式概述

在线教学模式是近年随着互联网技术和数字化工具的发展而兴起的一种教育模式，其突破了传统的教学限制，允许教师和学生在任何时间、任何地点进行互动学习[1]。在线教学模式的优势在于灵活性和可访问性，学生可以根据自己的学习节奏和时间选择性进行学习，不再受固定课程时间的约束。在线教学可使用视频、音频、文本、动画和互动测验等多种形式的教学资源，为学生提供丰富多样的学习体验。此外，许多在线教学平台提供了论坛、讨论区和实时聊天功能，可以促进学生之间和教师之间的交流与合作。

2 食品安全学实验课程构建在线教学模式的意义

2.1 有利于弥补传统实验教学的不足

①传统的食品安全学实验教学往往受限于实验设备、场地、时间和教师资源。②学生人数过多，导致实验资源的供需失衡，使得学生很难获得充分的实践机会[2]。在线教学模式能够充分利用数字化资源，如视频、3D 模拟和虚拟实验，使学生能够在没有实验设备的情况下进行实验操作。③传统实验教学的固定时间和地点，常常与学生的学习、生活发生冲突；在线教学模式的灵活性，允许学生根据自己的时间和地点选择性进行学习，从而提高学生的学习效率和积极性，在一定程度上弥补传统实验教学的不足。

2.2 有利于实现教学资源共享和教学方式创新

①在线教学模式为学校、教师和学生提供了一个共享教学资源的平台，无论是顶尖大学的先进实验方法，还是基层学校的独特教学案例，都可以通过在线平台进行分享和传播。这种教学资源的共享不仅能够提高整体的教学质量，还能够促进教育公平。②在线教学模式为教学方式提供了更多的创新空间。教师可以根据学生的需求和特点，设计出更加个性化、互动化和情境化的教学活动。例如，在线实验竞赛、团队合作项目和实时讨论等，从而提高学生的学习兴趣和参与度。

2.3 有利于提高学生自主学习能力和实践能力

①在线教学模式让学生摆脱了固定的课堂时段和物理空间的限制，允许他们根据自己的节奏、需求和兴趣选择学习资源和时间。这种自主选择可促使学生更加主动地参与学习过程，鼓励他们探索、思考和实践，而不仅仅是被动地接受知识，有助于提高学生自主学习的能力。②虽然在线模式无法完全替代传统的实验室操作，但通过视频演示、虚拟实验和模拟软件，学生仍可以获取丰富的实践经验。这些数字化工具可以为学生提供及时的反馈和建议，帮助他们更好地理解实验原理和方法。

3 食品安全学实验课程构建在线教学模式的策略

3.1 搭建食品安全学实验课程在线教学平台

通过为食品安全学量身定制在线教学平台，可以集结各类资源、工具和互动元素，为学生提供一个全面、实用、高效的学习环境，既能满足学生的个性化学习需求，又能适应教育行业对高质量、高效率、创新学习的追求。以下为构建此在线教学平台的策略：①要注重内容的丰富与多样性。食品安全学实验涉及多个领域和技术，因此，该平台应包含从基础原理到高级实验的各种资源[3]，包括视频教程、动画、虚拟实验室、模拟软件等。②需要定期更新和优化内容，确保学生接触到的是最新的技术和信息。③要构建实时互动与反馈系统。为了确保学生在学习过程中获得及时的支持和指导，平台应集成实时互动工具，如在线聊天、讨论板等。此外，自动化的评估和反馈系统可以帮助学生及时了解自己的学习进度和不足，促使他们持续改进。④要设计个性化学习路径。考虑到每个学生的学习需求、速度和风格都是独特的，平台应提供个性化的学习路径和资源推荐。通过数据分析和机器学习技术，平台可以根据学生的学习记录和反馈，为他们推荐合适的内容和活动，确保他们能够获得最适合自己的学习体验。

3.2 采用微课视频详细讲解实验原理知识

微课视频是近年在线教育领域的一大创新形式。相较于传统长时间的课程视频，微课视频更加简短、精炼，通常只有几分钟到十几分钟的时长。这种形式旨在提供针对性强、信息密度高的学习体验，使学生在短时间内获得核心知识[4]。对于食品安全学实验课程来说，微课视频尤为适用。实验的原理和步骤往往涉及细节且复杂，而微课可以分解这些内容，通过简明扼要的方式，将其清晰地呈现给学生，帮助他们更好地理解和掌握。

比如，在食品安全学实验中，亚硝酸盐的检测是一个重要的学习内容，亚硝酸盐经常被用作食品防腐剂，若摄入过量会对健康造成危害。对此，教师可以设计以下微课，以帮助学生迅速而准确地掌握其检测方法。①视频开头，一段简短的动画展示了一个家庭在享用一顿丰盛的晚餐。镜头给到如卤制的肉制品，其中可能存在的有害成分亚硝酸盐被放大，亚硝酸盐以鲜艳的颜色标注出来，引导观众思考亚硝酸盐在食品中的存在。②旁白介绍亚硝酸盐在食品中的作用以及过量摄入的潜在风险。③视频转入实验室环境，教师展示亚硝酸盐如何在酸性环境下与某些化学试剂产生颜色变化的化学反应原理。通过高清的宏观摄像和注解，学生可以清晰地看到试剂滴入样品后颜色的变化，并理解其背后的化学原理。④视频通过实际操作演示如何准备试剂、如何取样、如何进行反应和如何准确地观察和记录结果，确保学生不会遗漏任何关键信息。⑤视频结尾部分，教师总结整个亚硝酸盐检测的流程，提出评估食品中亚硝酸盐含量的建议和标准，并鼓励学生进行实践和深入研究。整体而言，这个微课视频通过生动的动画、清晰的实验演示和详细的解释，为学生提供了一个全面、深入、直观的亚硝酸盐检测学习体验。

3.3 拓展在线虚拟仿真实验，弥补实践不足

随着技术的进步，虚拟仿真实验成为教育领域的热门话题。特别是在食品安全学实验课程中，由于实验材料的特殊性、成本、安全性等因素，直接进行实践操作可能存在一些局限性。在这种背景下，在线虚拟仿真实验为食品安全学提供了一种全新的教学方法。这种方法允许学生在一个安全、无风险的环境中模拟真实的实验过程，不仅能够帮助他们掌握实验原理和技巧，还能激发学生的学习兴趣和探索精神。此外，通过数字化工具和资源，教师可以为学生提供更多的实验场景、变量和条件，帮助他们更加深入、广泛地理解和应用知识。

以食品中防腐剂的检测为例，防腐剂是食品加工中常用的添加物，虽然可确保食品的长久保存，但是过量或不合法的防腐剂使用，可能对人体健康造成危害。因此，需要检测食品中防腐剂的含量和种类。在虚拟仿真实验中，学生可以进入一个数字化的实验室环境，其提供了各种虚拟的试剂、仪器和样品以及详细的实验指导手册，学生可选择一个食品样品，如罐头、饮料或糖果等，然后根据指导手册的指示进行虚拟的取样、加入试剂、加热、观察颜色变化等步骤。在每一步操作步骤中，学生都可以通过点击、拖放等操作来模拟真实的实验操作。实验结束后，学生需要根据自己的观察和数据分析防腐剂的种类和含量，并与标准值进行比较，判断样品是否合格。通过这种虚拟仿真实验，学生不仅能够掌握防腐剂检测的基本原理和方法，还能够进行各种创新和探索，提高他们的实践和研究能力。

3.4 建立网上答疑机制，及时解决学生实验困难

在食品安全学实验课程的学习过程中，学生难免会遇到各种疑惑和困难。传统的教学模式下，学生可能需要等到下一次上课时才能得到解答，这可能会影响他们的学习积极性和效果[5]。因此，通过建立一个网上答疑机制，就可以为学生提供实时、便捷的交流平台，让他们随时向教师或同学提问、分享经验、交流思考，从而更好地掌握实验知识和技能。此外，网上答疑不仅可以及时解决学生的问题，还可以汇集和整理一些常见的疑惑和困难，为优化教学效果提供参考。

比如，在学习食品中的微生物检测内容时，学生可能面临以下挑战。①培养基选择与制备。对于不同的微生物，需要选择适当的培养基，并知道如何正确制备。②取样技巧。如何准确无菌地取样以确保实验结果的准确性。③微生物的鉴定。如何根据微生物的生长特性、形态等进行正确鉴定。面对这些挑战，在实验过程中，学生对于如何制备特定的培养基产生了疑惑，其不确定是否加入了正确的营养物质。利用在线答疑机制，学生可以迅速发表自己关于培养基制备的问题。对此，其他已经完成实验的同学，可分享他们的经验，指出制备培养基时的关键步骤和可能出现的问题。同时，实验课的助教也可以及时在答疑平台上看到学生的问题，给出专业的回答，并提供一个虚拟实验的链接，让学生可以在模拟环境中重复培养基的制备过程，从而加深其对实验内容的理解。通过在线答疑机制，迅速解决了学生的疑问，使其更加有信心完成后续的实验步骤。