基于慕課背景下的應用型本科院?！笆称坊瘜W實驗”教學改革與探索

韓 卓，馬 龍，許 暉

（蚌埠學院食品與生物工程學院，安徽蚌埠 233000）

慕課，即大規模開放在線課程，是“互聯網+教育”的產物，正在對傳統的教育教學模式產生深遠的影響[1]。在開放共享知識核心理念的指導下，它革新了傳統實體課堂教學的方式和局限，迎合了當今互聯網學習、終身學習、碎片化學習的時代浪潮，最大程度地實現了教育資源的最優化配置及最大化效益[2]。2018年，教育部正式推出490門“國家精品在線開放課程”，這是國內首批、國際首次推出的國家精品慕課，助力高等教育教學質量“變軌超車”[3]。慕課通過互聯網將學生所學課程、學生學習體驗、學習效果、學習進度、師生互動等多個環節緊密結合起來，與傳統意義上“填鴨式”的實驗教學模式相沖擊[4]。

“食品化學實驗”是“食品化學”課程的重要組成部分，是強化和加深理解食品化學的理論知識，培養學生的創新能力和實踐操作能力，以及解決實際問題能力的重要途徑[5]。目前，國內高校食品相關的專業都開設有“食品化學實驗”課程，高校教育工作者也在不斷對“食品化學實驗”教學進行探索，以適應新形勢下創新人才培養的需求。但如何利用慕課對傳統實驗教學進行改革的研究還比較少。因此以蚌埠學院為例，探討應用型本科院校如何借助慕課浪潮進行“食品化學實驗”教學改革，以期培養出適應我國食品工業需求的應用型人才。

1 “食品化學實驗”課程現狀分析

“食品化學實驗”作為一門食品科學與工程類專業的專業基礎實驗課程，是學生學習后續實驗課程的基礎，不僅能鞏固學生已學的專業基礎知識，而且能讓學生學到基本的實驗方法、原料性質、儀器使用、結果分析等整套科研工作知識和技巧[6]。但是受資金投入、實驗場地、實驗教學方式、實驗內容設置等因素影響，“食品化學實驗”教學效果還不理想，與應用型人才培養的目標尚有差距。以蚌埠學院“食品化學實驗”課程的教學為例，傳統實驗內容主要包括水分活度的測定、果膠的提取和果醬的制備、食品的褐變、蛋白質的功能性質測定等，且以驗證性實驗為主，缺乏設計性、探索性實驗；從教學模式上看，實驗課上主要以課前由實驗員準備試劑和儀器、課堂教師先講授實驗原理、實驗內容等，學生依據實驗步驟按部就班做實驗、課后學生撰寫實驗報告。這種模式下往往會固化學生的思維、無法調動學生的積極性和探索新知識的動力；而且從實驗報告內容來看，雖然要求學生分組進行實驗，但組內甚至組間還存在個別的抄襲情況。這也最終導致學生獨立進行科研能力無法提升，更談不上創新能力的培養，不利于實現應用型人才培養的目標。

2 慕課背景下的應用型本科院?！笆称坊瘜W實驗”課程教學設計

傳統的“食品化學實驗”課程教學方法已無法滿足新形勢下對于應用型人才的需求，如何借助慕課的浪潮對“食品化學實驗”課程教學進行改革和探索，是當前各類本科院校關注的一個話題。在慕課大背景下，突破傳統實驗教學的時間和地域限制，通過課前學生在線網絡預習及討論、課堂自主操作及師生互動、課后完成報告及反饋的模式，引導學生自主學習，培養學生的能動性和思考性。下面結合自身教學實踐，提出幾點建議。

2.1 創新實驗教學內容，優化課程體系

在滿足基礎性和驗證性實驗的前提下，教師應改變傳統的實驗教學模式，依據目前人才培養方案的要求，加大設計性實驗比例，來帶動學生探索和創新的能力。將食品化學實驗項目設置為基礎性實驗、探索性實驗和設計性實驗為3個梯度，可按5∶3∶2的比例來細化實驗內容[7]?？蓪⒐z的提取、不同食品中水分活度測定、還原糖及蛋白質含量測定、維C含量測定等實驗設置為驗證性實驗，同時參照國家標準對實驗結果進行分析討論，鞏固學生對食品化學理論知識的掌握，培養學生基本的實驗操作能力；將食品的褐變、蛋白質的功能性質等列入探索性實驗，目的在于調動學生學習的積極性和獨立思考的能力，讓學生更深入了解和掌握食品加工過程中的動態變化；設計性實驗可結合當前人們比較關注的食品安全問題，如市售蔬菜農藥殘留、重金屬殘留量分析、食品中不同的營養成分及功能性成分檢測等，以此來調動學生的科研興趣和創新思維能力。

2.2 結合仿真實驗技術、構建虛擬仿真實驗教學平臺

目前學校已建立虛擬仿真實驗室，擁有54臺高配置電腦并全面向學生開放。在慕課背景下，應用仿真實驗技術構建系統的食品化學實驗虛擬仿真實驗教學平臺，可以讓學生充分利用網絡資源，將抽象的理論知識或者無法滿足條件的實驗項目，以動畫等形式呈現給學生，引導學生課前自主預習實驗內容、了解基本操作過程，充分調動學生的積極性和趣味性。例如，氣相色譜儀、高效液相色譜儀、原子吸收分光光度計等大型精密儀器本身價格昂貴，對操作者素質要求極高，操作步驟相對復雜繁瑣，在傳統教師講課的過程中幾乎都是教師進行示范操作，而學生僅能作為“旁觀者”，很難掌握操作細節，嚴重影響實驗教學預期效果。因此，通過仿真軟件，創建可視化的實驗環節，將大型精密儀器的使用整合到網絡教學平臺當中，對“食品化學實驗”教學效果將有很大的促進作用。

在線課程視頻共享資源是慕課的核心之一，其特點是“微視頻”，即慕課視頻每小節為10 min左右，雖然實驗項目是連續和系統的，但在視頻的制作過程中可以根據知識模塊之間的關系，采用分段式視頻錄制。例如，市售蔬菜中農藥殘留量分析，可依據“前處理-進樣-分離-檢測”分步驟錄制4個小節視頻，借助于仿真軟件技術、Flash動畫模擬樣品中的有機物在氫火焰的作用下化學電離而形成離子流，并在毛細管色譜柱中進行分離這一抽象過程直觀地展示出來。此外，還可以在每小節之間設定互動討論、在線問題測試、學習反饋等環節，有助于教師更好地與學生互動交流、把握學生的特點，更好地制定合適的教學計劃。

2.3 引導師生角色互變，實現翻轉課堂教學

在慕課教學模式中，是以“學生為主導”的教學；這就要求教師由“主演”變為“導演”，在實驗前，預先告知實驗項目，明確實驗目的和要求，以及實驗預期目標，讓學生有的放矢，自行預習實驗內容，對不解之處先行查閱資料，待實驗過程中分析驗證，使學生充分參與到實驗過程中，成為實驗的主演者。這就要求學生充分利用互聯網資源課前網上自主學習，了解實驗目的及原理、涉及到的儀器設備使用、注意事項等。這些原本由教師灌輸的知識已轉變為學生的自主學習，大大節約了課堂上教師的講授時間，為實現翻轉課堂提供了條件。教師可在實驗進行過程中，依據學生實驗進展情況，選擇性地講解一些重點難點問題，逐漸成為“旁觀者”“引導者”。例如，在食品的褐變實驗中，可以提出以下問題：酶促褐變可以從幾個方面進行控制，焦糖具有什么特性，使用時應注意什么問題，不同糖類、不同氨基酸對美拉德反應速度和香味產生有何影響等。通過與學生的互動交流，掌握學生對于實驗過程和現象的思考，更深層次上培養學生獨立思考問題、獨立實驗的能力。

2.4 建立合理的成績評定組成，鞏固學習效果

在傳統的“食品化學實驗”教學模式中，主要依據學生提交的實驗報告和出勤情況，這種考核形式很難客觀地對學生進行綜合評價。實驗課程的評定組成應包括預習報告、實驗操作、實驗結果分析、思考題、出勤率、課后的在線測評及學習反饋，依此對學生實驗課程進行綜合性考評。而慕課在為教師提供實時查看學生網上學習動態、學生課后反饋情況的同時，也可以讓學生隨時查閱教師評價結果，實現考核結果的公正、透明。不僅能促進學生端正學習態度，教師也可根據學生反饋情況，及時調整實驗課程教學與安排。

3 結語

在慕課背景下，實施“食品化學實驗”教學改革，不僅僅是順應當今時代的發展形式，更是全面培養應用型人才的必由之路。慕課從真正意義上打破傳統的實驗教學模式，借助網絡的開放式、互動式學習環境，實現以學生為主導的實驗教學，給實驗課堂注入新的活力，激發學生學習的熱情，加強了師生之間的無縫交流。目前，慕課在“食品化學實驗”中的應用還處于起步階段，教師仍需不斷提高自身的能力，為慕課更好地形成一個完整的學生自主學習資源，除基本的視頻開發外，還需配套的慕課教學資源[7]。因此，只有將慕課與“食品化學實驗”課程教學有機融合起來，才能全面提升學生素質，為應用型本科院校應用型人才的輸出提供幫助。