“食品理化检验”课程混合式教学的设计与实施.pdf

Food and Fermentation Science&Food and Fermentation Science&TechnologyTechnology收稿日期：2022-10-27基金项目：广东省普通高校特色创新类项目“基于三链融合视角构建中药学专业群多元化教学团队的策略研究”（2022WTSCX320）；2023年度校级教育教学改革与研究项目“岗课赛证 四位一体，专创思 三育融合的教学改革研究以食品理化检验技术 课程为例”作者简介：杨水莲（1990-），女，硕士，讲师。研究方向：食品质量与安全专业的教学和科研工作。*通信作者：聂健（1989-），男，硕士，讲师。研究方向：食品营养与检测、功能性食品开发。引用格式：杨水莲，聂健，李岩，等.“食品理化检验”课程混合式教学的设计与实施 J.食品与发酵科技，2023，59（5）：162-165.“食品理化检验”课程混合式教学的设计与实施杨水莲，聂健*，李岩，郑爽（广东岭南职业技术学院，广东广州 510663）摘要：为进一步满足当前社会对食品质量与安全专业学生的要求，同时为了提高教学效率，有效化解教学过程中遇到的难题，尝试使用做中学、做中教的教学理念和混合式的教学模式。以学生为主体，教师为主导，线上有资源，线下有活动，过程有评价，采用项目教学法和实践教学法，学生在理实一体化的实验室中，进行自主学习和协助学习。基于此种教学方法提出“食品理化检验”课程教学设计与实践，并研究此方法的可行性。关键词：食品理化检验；教学改革；混合式教学；信息化中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1674-506X（2023）05-0162-0004The Design and Implementation of Blended Teaching of“Food Physicaland Chemical Examination”CourseYANG Shuilian，NIE Jian*，LI Yan，ZHENG Shuang（Guangdong Lingnan Institute of Technology，Guangzhou Guangdong 510663，China）Abstract：In order to further meet the current social requirements for students majoring in food quality andsafety，and improve the efficiency of teaching，effectively solve the problems encountered in the process ofteaching，try to use the teaching idea of learning by doing，teaching by doing and blended teaching mode.Students as the main body，teachers as the leading，online resources，offline activities，process evaluation，using project teaching method and practice teaching method，students learn independently and assist learning inthe laboratory of integrating theory and practice.Based on this teaching method，the teaching design andpractice of“Food Physical and Chemical Examination”course were proposed，and the feasibility of this methodwas studied.Keywords：“Food Physical and Chemical Examination”；transformation of education；blended teaching method；informatizationdoi：10.3969/j.issn.1674-506X.2023.05-029“食品理化检验”是食品质量与安全专业的一门专业核心课程，在专业课程体系中占有重要的地位，是学生职业素质养成和职业能力培养的重要载体，是培养食品品控员、食品安全管理员、化验员、质量认证认可、快检员等必需的操作技能和职业能力的核心课程，也为学生毕业后从事食品原料的选购、食品生产、加工、流通、监督等不同岗位的工作提供深厚的铺垫1-3。食品质量与安全专业就业方向、岗位群与主要工作内容如表1所示。本课程教学目标包括知识目标、能力目标和素质目标。知识目标：了解食品中相关成分的概念和测定意义，掌握检测食品中各种成分的原理和方杨水莲等：“食品理化检验”课程混合式教学的设计与实施第59卷（总第237期）杨水莲等：“食品理化检验”课程混合式教学的设计与实施法，熟悉相关检测仪器的结构、使用和维护方法。能力目标：学生可以根据不同的检验对象和检验目的，运用食品相关标准和现代食品理化检验技术独立、准确、高效地进行食品检验操作，正确处理检验数据，正确评价检验结果的可靠性，对检验对象品质进行判断，以指导生产，保证产品质量。素质目标：具有正确的食品质量安全意识、严谨求实的科学态度和客观公正的良好职业素养，具有相关信息获取、协调沟通、自主学习和拓展创新等可持续发展的素质。如何充分调动学生学习的积极性和主动性，完成预期教学成果，是本门课程面临的重大挑战，这也促使本门课程在教学理念、教学方法和手段等方面不断进行诊断与改进4。1课程教学中存在的主要问题1.1教学内容过于理论化、抽象化，学生在课堂无法真正获得预期教学成果“食品理化检验”是一门技术性强、应用性强、实践性较强的课程，传统讲授式教学的教学内容理论化、抽象化，一定程度上也不易与生产实践紧密联系。学生在课堂很难真正将自己的学习与工作岗位联系起来。学生用于课前、课后的学习时间甚少，大部分学生依赖教师的课堂讲解。而由于课堂时间的限制，不可能让学生对每个知识点和技能点进行实验操作，教师只能选取其中较为典型的检测项目作为实验课教学内容，对于没能进行实操的技能点大多停留在理论层面上5。1.2实操过程中学生菜单式机械操作，不注重相关知识和技能的掌握传统实验课，学生在课前只是简单预习，甚至是没有预习，课上教师讲解后，学生习惯机械性地按照教师事先给定的课件或实验指导书中的步骤进行实验，并未独立深入思考应该怎么做、为什么要这样操作和主动分析操作中遇到的问题，学生缺乏主动性和积极性，学习效率较低6。另外，传统的教学方式也未能实现差异化、个性化教学。为解决以上问题，尝试结合当前大众化的移动互联网技术，采用混合式教学方法对“食品理化检验”课程进行多方面的重新设计和改革。2混合式教学的设计和实施针对大多食品企业检测岗位对职业院校毕业生的需求，将教学内容分为六个模块，在每个模块下，设计多个不同的项目任务7。包括：模块一食品理化检验前的准备工作：查阅食品相关标准，常用玻璃器皿的使用、分类、清洗，几种常见试剂的配制；模块二食品样品的采集和预处理：食品样品的采集、制备和保存，食品样品的预处理；模块三食品的物理检验法：密度计和密度瓶、折光计、旋光仪的使用；模块四食品中一般成分的检测：食品中水分、灰分、酸类物质、脂肪、碳水化合物、蛋白质、维生素、矿物质的测定；模块五食品中有毒有害物质的检测：食品中重金属铅含量、农药残留、过氧化值、酸价的测定；模块六食品添加剂的检测：食品中防腐剂、甜味剂、护色剂的测定。一般将教学过程分为课前、课中和课后三个环节。以“模块五食品中有毒有害物质的检测食品中重金属铅含量的测定”为例，阐述混合式教学的设计与实施过程。根据岗位需求和课程标准，本项目制定了三维表1食品质量与安全专业就业方向、岗位群与主要工作内容Tab.1Employment orientation，job groups and main work contents of“Food Quality and Safety Majors”就业方向食品质量管理食品安全管理食品检测食品加工食品营养食品销售岗位群在线QA、工艺管理员、QC人员、质量文件管理员、质量管理体系内审员等食品安全管理员、食品安全文件管理员、危害分析员、安全管理体系内审员、法律法规专员等食品营养检测、食品卫生检验食品加工生产营养食品开发、营养配餐设计与指导食品销售主要工作内容食品产业链产品技术质量和服务质量等的控制、管理、监督、检查、检验、分析、鉴定等在食品生产经营单位从事食品安全管理工作食品、食品添加剂的成品、半成品、原辅料和食品包装材料质量检验乳制品、肉制品、饮料等食品加工营养食品开发与设计一般食品、保健食品销售1632023年第5期教学目标：知识目标，掌握原子吸收光谱仪的工作原理、基本构造和茶叶中铅含量的测定方法；能力目标，规范操作仪器和测定结果分析；素质目标，具有严谨的工作作风、树立职业责任感和团队合作精神。教学重点是原子吸收光谱法测定茶叶中铅含量的实验原理、操作方法和测定结果分析；教学难点是规范操作仪器和测定结果分析。该课程的授课对象是食品质量与安全专业二年级第二学期的学生，他们已经掌握了化学分析和部分仪器分析的检验手段，而且动手能力强，喜欢“玩中学”“做中学”，乐于利用网络和微信等信息化手段获取知识。但是他们不爱听老师讲授，学习的主动性不强，实验操作规范性有待提高，分析问题、解决问题的能力偏弱。为了提高教学效果，教学团队对影响教学效果的原因进行了分析，确定影响教学效果的三个主要原因：仪器贵数量少、仪器精密不敢乱动、实验过程过长而课时有限。为了进一步提高教学效率，使用了混合式的教学模式，课前、课中、课后一线贯通，使用了仪器操作微视频、虚拟动画、“课堂派”教学平台、网络课程、学生操作过程录像等多种信息化教学手段相结合。另外，为了更好地落实教学目标，选用项目教学法、实践教学法作为教学方法，学生在理实一体化教学实验室中，进行自主学习和协作学习。教学过程分为课前学习、课堂教学和课后拓展三个部分。2.1课前学习课前，教师通过“课堂派”教学平台发布学习任务，学生通过手机端接收学习资料，并借助教学平台自学完成以下4个任务：（1）学习基本理论（PPT、微视频）；（2）学习国家标准GB 5009.122017 食品安全国家标准 食品中铅的测定；（3）观看虚拟实验室动画，了解原子吸收光谱仪的工作流程；（4）完成相关的课前测试。教师在教学平台上动态获得学生的自测练习情况，并通过“课堂派”在线讨论和一句话问答，引发学生思考。这既锻炼了学生的自学能力，又为提高实验课的学习效率奠定基础。2.2课堂教学依据学生的认知特点，将课堂教学分为4个教学环节：项目导入、项目准备、项目实施和项目评价 8。项目导入：在课堂的开始，用一段重金属铅中毒小视频和一段新闻报道作为项目导入，并提出问题：我们如何知道喝的茶叶中铅的含量是否符合国家标准？接着，组织学生讨论，引出授课主题：如何测定茶叶中铅的含量？激发学生学习欲望，为后续理实一体化教学内容的讲授奠定基础。线上进行项目准备：学生带着问题进行讨论，并查看国家标准，确定初步的检测方法：原子吸收分光光度法。这个方法所用的仪器精密、步骤繁多。教师首先详细结合仪器操作微视频和虚拟动画以提问的方式讲解实验目的、实验原理、实验材料、实验操作过程、仪器工作流程和注意事项，并解答学生自学中遇到的问题；归纳基本知识和工作流程等。例如，对于本项目的仪器结构和实验原理“试样经处理后，铅离子在一定pH条件下与二乙基二硫代氨基甲酸钠（DDTC）形成络合物，经4-甲基-2-戊酮（MIBK）萃取分离，导入原子吸收光谱仪中，经火焰原子化，在283.3 nm处测定吸光度。在一定浓度范围内铅的吸光度值与铅含量成正比，与标准系列比较定量。”是比较抽象难懂的，因此采用虚拟动画对原子吸收光谱原理、原子吸收光谱主要部件、光谱分类、光源、检测器、原子化器和原子吸收光谱标准曲线法等各知识点进行讲解，化抽象为形象，同时也激发了学生的学习兴趣。另外，除了重金属铅，原子吸收光谱仪还可检测其他金属元素，如食品中的铜、钙、镁、铁、钠等元素，其主要区别在于仪器对不同的金属元素吸收波长不一样，因此需要选用不同的空心阴极灯，结合虚拟动画，学生能更好地理解空心阴极灯的结构和工作原理。线下项目实施：准备工作结束后，学生在教师的引导下进行实体仪器操作，小组循环多次实践，完成安装空心阴极灯、打开乙炔钢瓶和空气压缩机、设定仪器工作参数、点火、进样、得出数据等一系列操作步骤的练习。测定过程中，如遇到问题，学生可以借助微视频自主解决。由于这个测定过程步骤繁多，因此，在学生实操的同时，小组之间互相拍摄操作过程的录像，以便在结束后进行回顾、评价和纠正。线上和线下项目综合评价：项目实施结束，进入项目评价阶段。（1）学生之间互相观看操作过程的录像，参照评价表，对规范操作进行评判，在评判中再次规范操作技能。（2）学生把数据和自己对数据的自评上传到“课堂派”教学平台。教师对学生的数据进行评价。通过数据评价，同学们很容易发现问题数据，比如，有些组的标准曲线的相关系数164第59卷（总第237期）杨水莲等：“食品理化检验”课程混合式教学的设计与实施达0.9999，而有些组的小于0.9；有些组两个样品实验结果的精密度小于2%，而有些组大于20%。（3）教师引导学生对正确数据和问题数据进行对比和分析，引导学生寻找是哪些问题导致了问题数据，如影响实验数据的原因包括：预处理操作不规范、进样管位置放置不足、进样管没清洗干净、燃烧头高度和其他物质的干扰等，进一步分析和强化操作规范、获得准确数据的要点9。（4）教师在仪器自带的电脑上通过无线网络把学生的数据发送到校企合作的相关企业检测员手机端，由企业员工对数据进行反馈并发送给学生。以此增强学生的认同感和真实企业岗位体验感。（5）学生在手机上打开教学平台进行课堂在线考核，系统自动评分。本教学设计通过检测过程的严谨性、检测结果的准确性、检测报告的规范性、在线考核的及时性来综合评价学生的过程学习效果，克服了传统评价方式单一缺陷。2.3课后拓展课堂教学结束后，学生在手机上进行课堂自我评价和反思。通过学生的自我评价，教师能更全面地了解学生的学习情况。教师把本次课的知识点、技能点以思维导图的形式发送给学生，同时把其他元素的教学视频和操作标准发送到教学资源平台，供学生复习巩固，培养学生举一反三的能力，使学生提高了学习效率。另外，学生利用课后时间，以小组为单位，购买少量皮蛋，模拟食品检验工对铅含量进行抽样检测，并根据食品安全国家标准分析对比检测结果，用所学的知识和技能提升岗位体验感。3混合式教学效果本项目以茶叶中铅含量的测定为工作任务进行展开，创设真实岗位情景。课前数字化学习知识，课上实体设备内化知识，课后利用资源平台拓展知识。实现了专业与职业岗位对接，专业课程内容与职业标准对接，教学过程与生产过程对接。学生借助教学平台进行课前和课后的自主学习，打破了课堂内外界限。帮助学生有效地落实了教学重点，突破了教学难点；使用自评、互评、教师评和企业评等多维度评价方法，实现了评价的客观性和多维性。相较于传统教学，本教学设计采用多种信息化技术，丰富了教学形式、优化了教学过程、提升了教学效果、降低了教学成本。通过互动调查发现，有接近90%的学生赞同课前、课中、课后三步法的线上和线下混合式教学方法。混合式教学课堂的应用不仅给教师的教带来了方便和创新，也给学生的学带来了动力，更为今后进一步深化职业教育教学模式改革积累了宝贵经验。4教学反思（1）由于原子吸收分光光度计属于大型精密仪器，学生课堂操作时间有限，其正确操作易遗忘。在“食品检验综合技能实训”等后续课程上强化对该仪器的使用。（2）为了考核学生对实验原理、实验关键步骤、数据获取方法等的实际掌握情况以及培养和考核学生利用知识解决实际问题的能力，在学生项目实施过程中或项目实施后教师可进行问题式、情景化、案例式或讨论式的过程考核，让学生开动脑筋思考，并采用线上线下结合的方式查询解决问题的方法10。参考文献1 蒋江宇，蒋忭杨.食品理化检测存在的问题及对策 J.现代食品，2021（21）：38-40.2 田小丽，朱鹏银，任丽娟.食品理化检验课程教学改革与实践 J.数据，2022（4）：150-152.3 李文表，欧阳迎春，刘艺婷.基于智慧职教资源云班课的 食品理化检测技术 教学探索 J.中国食品工业，2022（21）：94-96.4 张笔觅，杨明静.“互联网”背景下“食品理化检测”课程网络资源的建设研究 J.农业科教，2018（9）：86-87.5 丁建英，高林，权英，等.线上线下混合式教学在“食品理化检验”课程中的探索 J.广东化工，2022，49（3）：211-213.6 李跑，曾子琦，郑郁，等.针对食品质量与安全专业 食品理化分析技术实验 的教学改革与实践 J.轻工科技，2018，34（9）：157-158.7 战旭梅，蒋慧亮，王正云，等.“慕课堂”在线上线下混合式教学中的应用以“食品理化检测技术”为例 J.教育教学论坛，2022（2）：150-155.8 刘丹赤，夏之云，张斯荷.基于MOOC的O2O教学模式构建以“食品理化检验技术”课程为例 J.农产品加工，2022（20）：108-110.9 张爱国，贾俊，孙晓仲，等.关于影响食品理化检验检测准确性的因素分析 J.食品安全导刊，2022，22（24）：168-170.10战旭梅，刘萍，王正云.线上线下混合式教学效果的评价以 食品理化检测技术 为例 J.办公自动化，2021，26（17）：6-8.165