“食品理化分析原理與技術(shù)”五位一體教學(xué)體系的建設(shè)

袁 媛，馬 爽，王 軍，劉新鑫，鄭 健，孫春燕，時曉磊

（吉林大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林長春 130062）

“食品理化分析原理與技術(shù)”是一門要求操作嚴(yán)謹(jǐn)、理論基礎(chǔ)扎實(shí)、科學(xué)性很強(qiáng)的課程，更是食品安全的基礎(chǔ)保障，尤其是在企業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的重要手段，其應(yīng)用覆蓋整個食品產(chǎn)業(yè)鏈，貫穿于原輔料、產(chǎn)品的各加工步驟及產(chǎn)品研發(fā)的全過程[1]?！笆称防砘治鲈砼c技術(shù)”是食品相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)體系中的重要課程，是以分析化學(xué)、營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)、食品化學(xué)為基礎(chǔ)，采用現(xiàn)代分離、分析技術(shù)，是研究食品營養(yǎng)成分和與食品安全有關(guān)成分的理化檢驗(yàn)原理和方法的一門學(xué)科[2]。

1 當(dāng)前“食品理化分析原理與技術(shù)”教學(xué)過程中存在的問題

1.1 教學(xué)內(nèi)容與社會實(shí)際不相符

學(xué)生所學(xué)的知識最終都會應(yīng)用在社會實(shí)踐中，作為學(xué)生掌握專業(yè)知識和技能方法的基本工具——教材，其內(nèi)容應(yīng)符合當(dāng)前社會實(shí)踐的專業(yè)需求，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷更新。例如，倘若教材中檢測方法部分的介紹只停留在傳統(tǒng)檢測方法上，就算學(xué)生對傳統(tǒng)檢測方法掌握的再熟練，也無法應(yīng)用在社會實(shí)踐中，更無法應(yīng)對新的檢測方法[3]。

1.2 理論與實(shí)踐教學(xué)問題突出

高校一般同時開設(shè)“食品理化分析原理與技術(shù)”理論課程和實(shí)驗(yàn)課程，常常出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容無法銜接，教學(xué)進(jìn)度存在差距的問題。有些學(xué)?！笆称防砘瘷z驗(yàn)技術(shù)”理論課程設(shè)置重點(diǎn)不突出，教學(xué)內(nèi)容與其他課程重復(fù)較多，實(shí)驗(yàn)課程存在以下問題：①存在重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，影響教學(xué)效率；②驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)占比高，學(xué)生只參與實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證結(jié)果，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高；③綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)置較少，影響對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)等。

1.3 教學(xué)模式單一，與時代脫軌

傳統(tǒng)單一的課堂講授式教學(xué)既很難吸引學(xué)習(xí)情緒不高的學(xué)生，又難以滿足積極主動學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，而且“食品理化分析原理與技術(shù)”具有多課程交叉性。不管是初高中的大范圍課程教學(xué)還是有針對性的高校專業(yè)課程教學(xué)，大多數(shù)都采用“滿堂灌”和“一言堂”的講授模式[4]。雖然也通過多媒體制作課件，其內(nèi)容多是知識點(diǎn)的簡單羅列，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)基本采用“保姆式”教學(xué)，即教師在實(shí)驗(yàn)操作前做好大部分準(zhǔn)備工作，包括試劑配制、儀器調(diào)試、樣品處理等。在學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作前，授課教師應(yīng)將實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和要領(lǐng)告訴學(xué)生，涉及儀器操作時應(yīng)進(jìn)行示范。學(xué)生結(jié)合理論知識、熟記實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)、提出疑問等，課堂上能滿足基本的實(shí)驗(yàn)操作[5]。

但是，學(xué)生對理論教學(xué)課堂和實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂無法融會貫通，理論基礎(chǔ)不扎實(shí)，實(shí)驗(yàn)操作似懂非懂，部分學(xué)生存在得過且過的僥幸心理，甚至有濫竽充數(shù)的現(xiàn)象。在事后的獨(dú)立操作中無從下手，對試劑的配制不正確，對儀器的操作不規(guī)范[5]。

隨著信息技術(shù)和共享社會的迅速發(fā)展，大數(shù)據(jù)直接影響著社會的發(fā)展方向和人們的生活方式。在高等教育領(lǐng)域，先進(jìn)的教學(xué)形式和新穎的教學(xué)內(nèi)容不斷涌現(xiàn)，慕課、微課方興未艾，并在“互聯(lián)網(wǎng)+”的帶動下，不斷影響著日常教學(xué)工作[6]。然而，許多高校的“食品理化分析原理與技術(shù)”存在著教學(xué)方法陳舊，教學(xué)內(nèi)容零碎、不系統(tǒng)，不能滿足大數(shù)據(jù)時代要求等問題。

2 如何對“食品理化分析原理與技術(shù)”教學(xué)進(jìn)行改革

2.1 創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容

理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)是“食品理化分析原理與技術(shù)”課程的主要教學(xué)內(nèi)容。在理論教學(xué)方面，授課教師應(yīng)結(jié)合該課程與其他學(xué)科的交叉之處，及時補(bǔ)充關(guān)于生物、化學(xué)及食品營養(yǎng)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容。同時，教師應(yīng)轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)思路，根據(jù)當(dāng)前的教學(xué)體系和結(jié)構(gòu)要求，刪除過時、重復(fù)性內(nèi)容，并補(bǔ)充最新學(xué)科知識，并結(jié)合自身在過去的教學(xué)過程中積累的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，加上當(dāng)前的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)來豐富教學(xué)內(nèi)容。這種方式可以解決學(xué)生從被動接受轉(zhuǎn)變愿意主動學(xué)習(xí)的問題，更可以增加學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣。在實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)將教學(xué)重點(diǎn)從讓學(xué)生照搬照做轉(zhuǎn)移到提升學(xué)生的綜合能力上來，鍛煉學(xué)生理解理論知識后的動手能力，激發(fā)學(xué)生課堂拓展的創(chuàng)造性思維，使實(shí)驗(yàn)操作課程和理論教學(xué)課程緊密聯(lián)系在一起，并對實(shí)驗(yàn)研究出的結(jié)果進(jìn)行展示。這樣，可以培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、分析能力和解決問題等綜合能力，培養(yǎng)適用社會的綜合性人才[3]。

2.2 對傳統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行改革

中國多年的傳統(tǒng)教育都以教師主動傳授，學(xué)生被動接受的方式進(jìn)行，而“滿堂灌”的教學(xué)現(xiàn)象導(dǎo)致學(xué)生不主動思考、思維不發(fā)散的問題出現(xiàn)。當(dāng)下的發(fā)展形勢對“食品理化分析原理與技術(shù)”教學(xué)提出了更高的要求，要求改變傳統(tǒng)老套的教學(xué)理念，樹立以學(xué)生為主、教師為輔的教學(xué)觀念，讓學(xué)生在教學(xué)過程中從被動角色轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃咏巧?，以主動摸索研究的方式達(dá)到對知識的深刻掌握。所以，在教學(xué)過程中應(yīng)以引導(dǎo)式教學(xué)、多媒體式教學(xué)、角色互換式教學(xué)、小組討論式教學(xué)等多種教學(xué)方法相結(jié)合的方式，來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和教學(xué)質(zhì)量。

隨著智能終端的快速發(fā)展，通過采用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，依托網(wǎng)絡(luò)教育資源共享學(xué)習(xí)平臺和移動端，建立豐富的網(wǎng)絡(luò)課程資源，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)與學(xué)生課外學(xué)習(xí)的有效互動，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)空間。目前，大學(xué)生中已普及智能手機(jī)、平板電腦等，隨著移動技術(shù)的發(fā)展，移動學(xué)習(xí)的新模式成為教育教學(xué)研究的熱點(diǎn)，大數(shù)據(jù)的智能云技術(shù)給學(xué)生提供了豐富的教學(xué)資源，多方面調(diào)動學(xué)生的情緒、注意力和興趣[7]，極大地增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

3 “五位一體”教學(xué)體系建設(shè)內(nèi)容

“五位一體”教學(xué)體系的核心是以教師為主導(dǎo)，結(jié)合時代產(chǎn)物，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。它包括課堂教授—學(xué)生自主學(xué)習(xí)—實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻演示—學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作—微信輔助教學(xué)等5個部分。結(jié)合吉林大學(xué)食品質(zhì)量與安全專業(yè)培養(yǎng)方案和課程設(shè)置，從現(xiàn)行的理論課和實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容建立“食品理化分析原理與技術(shù)”五位一體教學(xué)體系。

3.1 以教師為主導(dǎo)，課堂理論教學(xué)，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)

五位一體教學(xué)體系中，以課堂講授方式的轉(zhuǎn)變作為改革的起點(diǎn)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力為目的展開的一系列教學(xué)活動[8]。例如，對學(xué)生感興趣的章節(jié)可以適當(dāng)增加篇幅或課時，在知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸；在學(xué)習(xí)有毒有害物質(zhì)的檢測方法時，可以引入最新的食品安全相關(guān)事件，讓學(xué)生在把握相關(guān)知識的同時結(jié)合現(xiàn)實(shí)案例，做到理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。同時，應(yīng)增加綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與討論，高新技術(shù)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生分析問題，利用最新檢驗(yàn)技術(shù)解決問題的能力。課堂的教學(xué)方式必須摒棄“教師講學(xué)生聽”的模式，應(yīng)調(diào)整為“設(shè)疑—討論—講解”的方式，并采用多種手段（啟發(fā)、探索、討論等）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，使學(xué)生變“被動”為“主動”。

3.2 利用互聯(lián)網(wǎng)資源創(chuàng)建第二學(xué)堂，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

創(chuàng)建第二課堂，學(xué)校課堂不僅僅是教學(xué)活動的唯一平臺，課前課后更是教學(xué)活動的重要環(huán)節(jié)，為提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力應(yīng)將課堂延伸至課外。學(xué)生在課后的交流平臺上，可以提出學(xué)習(xí)中遇到的問題，分享自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生的“學(xué)”與“做”形成良性循環(huán)[8]，以“學(xué)”指導(dǎo)“做”，以“做”促進(jìn)“學(xué)”。充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，布置課堂案例分析，讓學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)收集食品安全事件，學(xué)會分析和總結(jié)，并基于食品理化檢驗(yàn)技術(shù)所學(xué)內(nèi)容適當(dāng)檢測方法，讓學(xué)生在整個過程中加深對“食品理化分析原理與技術(shù)”課程重要性的認(rèn)識，提高學(xué)習(xí)興趣。

3.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻演示，理實(shí)結(jié)合

根據(jù)課程教學(xué)目標(biāo)和實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，有針對性地開展實(shí)驗(yàn)活動，通過案例庫的建立增加食品理化檢驗(yàn)技術(shù)課程知識點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中的介紹，如奶粉的“三聚氰胺”事件等。實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)以學(xué)生主動實(shí)驗(yàn)進(jìn)行為主，運(yùn)用動畫等現(xiàn)代媒體技術(shù)制作實(shí)驗(yàn)視頻，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，組織學(xué)生觀看視頻或者Flash動畫，在學(xué)生對檢驗(yàn)有了整體認(rèn)識之后，再進(jìn)行操作，避免學(xué)生在后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作過程中出現(xiàn)問題。在學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作前，可利用網(wǎng)絡(luò)資源重復(fù)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)全過程，這樣有利于加強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識并加深理解，為接下來的學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作做準(zhǔn)備[1]。

3.4 學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，加深理解

看完實(shí)驗(yàn)視頻演示，教師針對實(shí)驗(yàn)操作的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)講解后，學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。影響實(shí)驗(yàn)操作結(jié)果的因素很多，所以實(shí)驗(yàn)具有反復(fù)操作、求證的特征。在實(shí)驗(yàn)過程中易發(fā)現(xiàn)完全生硬照搬課本的實(shí)驗(yàn)步驟并無理論指導(dǎo)，在面對實(shí)驗(yàn)過程中的關(guān)鍵步驟和細(xì)節(jié)會無從下手，難以獲得理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。理論指導(dǎo)對實(shí)驗(yàn)操作有著非常重要的作用，這一作用可以鞏固和提高課堂教學(xué)的成效[8]。

而對于在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)操作的過程中，可以利用學(xué)生分組發(fā)揮團(tuán)隊(duì)優(yōu)勢，這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，更可以拓展學(xué)生獨(dú)立思考的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與創(chuàng)造力。這樣，實(shí)驗(yàn)操作所需的理論指導(dǎo)可以作用于課堂教學(xué)中，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的相互作用[8]；另一方面，學(xué)生通過自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，提高科研能力。

3.5 課上課下，微信輔助教學(xué)

3.5.1 微信在“食品理化分析原理與技術(shù)”理論課程中的應(yīng)用

任課教師在課程開始前，建立“食品理化分析原理與技術(shù)”微信公眾平臺和班級微信群，所在班級學(xué)生加入班級微信群。具體應(yīng)用如下：①課前建立“食品理化分析原理與技術(shù)”資源庫，準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容。授課內(nèi)容選取“食品理化分析原理與技術(shù)”部分章節(jié)，按照“食品理化檢驗(yàn)基礎(chǔ)理論”“食品理化檢驗(yàn)基本實(shí)驗(yàn)技能”及“食品理化檢驗(yàn)高新技術(shù)”等3個遞進(jìn)式結(jié)構(gòu)體系準(zhǔn)備理論課程知識。在上課前若干天內(nèi)，將知識板塊的教學(xué)資料（教學(xué)課件、知識點(diǎn)歸納、作業(yè)等內(nèi)容）通過微信公眾平臺的群發(fā)功能進(jìn)行發(fā)布[9]，讓學(xué)生進(jìn)行充分預(yù)習(xí)。學(xué)生可通過多種途徑達(dá)到教師的內(nèi)容要求，如教材、圖書館、網(wǎng)絡(luò)等，而教師以反饋到的學(xué)生預(yù)習(xí)情況為基礎(chǔ)，對教學(xué)計(jì)劃及任務(wù)單及時進(jìn)行整理和總結(jié)，了解學(xué)生在自學(xué)過程中已經(jīng)掌握的知識、比較感興趣的知識、學(xué)習(xí)過程中遇到的問題等。同時，在熱點(diǎn)新聞中關(guān)于食品安全的事件，教師可以進(jìn)行篩選相關(guān)內(nèi)容后上傳至微信公眾平臺，這樣學(xué)生可以了解專業(yè)、課程在社會中的發(fā)展，提高學(xué)習(xí)探索的興趣和對公眾平臺的關(guān)注度。②教師在充分了解學(xué)生預(yù)習(xí)情況后，在課堂上對學(xué)生掌握及未掌握的知識進(jìn)行有針對性的講解。增加學(xué)生與教師交流溝通的時間，使傳統(tǒng)的單向講授式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p向的師生互動式交流，提高學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性并改善了傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)氛圍。③課后的交流和測試。由于課堂教學(xué)時間有限，在課堂上的交流討論時間較少，課后的鞏固及復(fù)習(xí)過程中可能會遇到困惑和無法解決的問題，可以通過微信群或微信公眾平臺的討論區(qū)在線與教師及其他學(xué)生進(jìn)行討論，也可以通過微信與教師進(jìn)行一對一的交流，達(dá)到課上課下、線上線下的傳道、授業(yè)、解惑。微信平臺的測試及投票功能在教學(xué)中起到輔助作用，以此檢查學(xué)生對知識點(diǎn)掌握情況。例如，教師將教學(xué)當(dāng)日的知識點(diǎn)分區(qū)分級地讓學(xué)生投票，將投票結(jié)果作為調(diào)整教學(xué)方法及策略的基礎(chǔ)，以爭取最好的教學(xué)效果。每個知識模塊的教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后，教師可通過微信公眾平臺的在線測試功能，以某段時間為固定測試時間，測試結(jié)果作為學(xué)生學(xué)期考核的一部分。這樣，可以更加了解學(xué)生對知識的掌握情況，提出更有效解決學(xué)生學(xué)習(xí)問題的建議。

3.5.2 微信在“食品理化分析原理與技術(shù)”實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段，以微信的文件傳輸功能為渠道，教師和課代表提前整理實(shí)驗(yàn)需要的學(xué)習(xí)資料并上傳至班級微信群和“食品理化分析原理與技術(shù)”微信公眾平臺進(jìn)行共享，以供實(shí)驗(yàn)學(xué)生下載。在實(shí)驗(yàn)開始前1 d，將該實(shí)驗(yàn)所需使用的儀器、操作注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)流程圖等信息，先整理成文字發(fā)送至學(xué)生的智能終端上，也可將信息以語音形式發(fā)送[10]，為“食品理化分析原理與技術(shù)”的課程后續(xù)開展做好準(zhǔn)備工作。

在實(shí)驗(yàn)操作階段，將實(shí)驗(yàn)操作劃分為若干板塊，通過微信群或微信對講功能針對不同的步驟板塊實(shí)時回答學(xué)生提出的問題。事后課代表將學(xué)生所提問題及教師的解答內(nèi)容整理成文件儲存在微信平臺上，避免實(shí)驗(yàn)操作中因缺乏理論指導(dǎo)引起的錯誤出現(xiàn)，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。同時，實(shí)驗(yàn)教師可以在學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)的空余時間，確保不影響實(shí)驗(yàn)安全的前提下選取操作表現(xiàn)較好的學(xué)生進(jìn)行智能手機(jī)的拍照或錄像記錄實(shí)驗(yàn)過程。在課后，將實(shí)驗(yàn)相關(guān)的圖片、視頻和實(shí)驗(yàn)操作中容易出現(xiàn)的錯誤通過微信分享給進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后進(jìn)行的討論中，更加深了“食品理化分析原理與技術(shù)”實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識。

在實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析階段，通過當(dāng)前如手機(jī)、相機(jī)等帶有存儲功能的智能設(shè)備將自己組的具體實(shí)驗(yàn)操作記錄下來上傳至微信的文件位置，將不同實(shí)驗(yàn)組的操作上傳至微信群與其他教師和學(xué)生分享，再上傳大家的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過對比分析學(xué)生可以互相發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作中的問題，實(shí)驗(yàn)教師也可以全面掌握學(xué)生實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。

在實(shí)驗(yàn)答疑階段，通過微信進(jìn)行交流，學(xué)生可以以實(shí)驗(yàn)組為單位向教師提出疑惑，也可以單獨(dú)提問的方式向教師學(xué)習(xí)，而教師可以在空余時間對學(xué)生的答疑進(jìn)行解答，未提問或有相同問題的學(xué)生可以通過微信信息共享功能進(jìn)行查看學(xué)習(xí)。同時，在微信中交流的記錄都可以保存下來，學(xué)生可以保存在自己的手機(jī)或其他存儲設(shè)備中，方便日后的復(fù)習(xí)和回顧。通過智能手機(jī)終端及微信的相關(guān)功能，將課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)劃分為課前課中課后的全方位學(xué)習(xí)，將網(wǎng)絡(luò)虛擬和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)相結(jié)合。微信平臺在“食品理化分析原理與技術(shù)”實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，有利于增強(qiáng)學(xué)生對于“食品理化分析原理與技術(shù)”實(shí)驗(yàn)的興趣，提升了學(xué)生科研思維和操作能力，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量更得到保證。

總之，通過“食品理化分析原理與技術(shù)”五位一體教學(xué)體系的建立，將有助于提升學(xué)生全面掌握食品理化分析原理與技術(shù)的相關(guān)基礎(chǔ)知識、實(shí)踐技能的能力，為學(xué)生今后進(jìn)入社會打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。