基于OBE理念的混合式教学...食品化学”课程教学中的实践_粟立丹.pdf

基于 理念的混合式教学模式在“食品化学”课程教学中的实践粟立丹丁捷吴华昌何江红（四川旅游学院食品学院四川成都 ）摘要基于 教学理念，在食品化学课程教学中探索了混合式教学模式，从课程目标确立、教学内容优化、课程资源建设、课程考核、课程目标达成度等方面进行系统的教学设计。以知识点美拉德反应的教学为例介绍了混合式教学实施过程，并对改革效果进行了分析。实践表明：基于 理念的混合式教学模式有利地促进了学生对知识的掌握，提升学生综合能力，取得了显著的教学效果。关键词 理念混合式教学食品化学 ：成果导向教育（，简称 ）是一种以能力、目标或需求为导向的教育理念，该理念的核心内容是学生中心，成果导向，持续改进，它是由 等人于 年首次提出，并快速引起了人们的关注与重视，成为美国、欧盟教育改革的主流理念。此后，美国工程教育认证协会（）全面接受了 理念，始终将其贯穿于工程教育认证标准。年，我国正 式 加 入 国 际 工 程 教 育 华 盛 顿 协 议组织，越来越多高校积极探索具有特色化的 教育模式，教育教学理念被广泛应用到综合型、研究型、应用型和技术技能型院校人才培养体系中。年，教育部关于一流本科课程建设实施意见中明确了学生中心、产出导向和持续改进的教育理念，课程教学是体现 理念的“最后一公里”。教育信息化 背景下，现代信息化技术在教育教学中得到了广泛应用与飞速发展，混合式教学是将传统的线下课堂教学和线上网络教学有机结合起来的一种“线上”“线下”的教学模式，因其兼具传统教学和在线教学的优势，打破时间和空间的限制，加强师生沟通交流，促进学习者团队合作和深度学习，实现的教学效果，日益受到广泛的重视和应用。食品化学是食品学科的专业基础课，也是食品专业的核心课程之一，是学习食品专业其他专业课的基础和纽带，在食品专业人才培养中具有十分重要的地位和作用。食品化学是化学、生物学和食品科学等多学科知识交叉融合的一门课程，该课程具有教学内容多、难度系数大、兼具理论性和实用性、课时数少等问题。为打破传统的“填鸭式”和“灌输式”教学模式，提升食品化学课程教学质量，课程组尝试将 理念下的混合式教学模式应用到食品化学课程教学中，立足社会和食品行业需要，培养学生综合能力。基于 理念的混合式教学模式的构建 教育理念遵循“反向设计，正向实施”原则，以社会和行业需求、学校定位、专业特色及学生发展为出发点，确定专业培养目标，再由培养目标设计毕业要求，并将毕业要求分解到各课程中，构建课程体系，形成课程体系对毕业要求支撑的关系矩阵。根据 理念中的“学生中心”原则，在进行食品化学课程教学时，教师围绕课程目标，实施线上线下相结合的混合式教学模式，优化教学内容，整合线上线下教学资源，改进教学方法，丰富教学活动，并以学生学习产出为唯一评价标准制定多元化的课程考核评价与反馈机制，进行持续改 进，保 证 产 出 目 标 能 够 有 效 落 实。基 于 理念的食品化学混合式教学模式如图所示。基于 理念的混合式教学模式的实施 课程目标的制定课程目标是课程本身要实现的具体目标和意图，是教学内容设计、教学过程实施和教学评价反化学教育（中英文）（：）年第 卷第 期四川省教学改革项目（）；四川旅游学院教学改革项目（）通信联系人，：馈的重要依据。笔者根据本校食品专业“毕业要求课程体系”对应矩阵，结合食品化学课程特点，将食品化学课程支撑的指标点具体化，建立课程目标与毕业要求指标点之间的支撑关系矩阵（表），从而制定食品化学课程目标，实现课程目标与毕业要求之间的有效衔接。本校食品化学课程目标是：（）通过掌握组成食品主要成分的分类、分子结构、物理化学性质及营养功能特性，能够将食品化学中的基本概念和基础理论，用于表达、解释有关食品贮藏、加工、质量控制和产品研发中的复杂工程问题；（）能够基于食品组分间相互作用，食品加工和贮藏过程中发生化学反应的机理、影响因素、改变措施等，推演和分析食品中各组分对食品质构、营养性质、安全性质、加工与贮藏性质的影响；（）能够运用食品化学基本原理和研究方法，通过查阅食品化学专业书籍和期刊文献，研究开发食品品质评价、食品加工和贮藏新方法，并应用于解决食品贮藏、加工、质量控制和产品研发中的复杂工程问题；（）能跟踪食品化学国内外发展趋势和研究热点，能通过发言和回答清楚地表达观点，能设计研究方案和撰写研究报告，就食品科学与工程领域的复杂工程问题与同行进行有效沟通。各课程目标之间具有严密的逻辑关系，对学生的培养要求层层推进，其中课程目标和分别中支撑毕业要求指标点 和 ，课程目标和分别强支撑毕业要求指标点 和 。图基于 理念的食品化学混合式教学模式的构建表课程目标与毕业要求的支撑关系矩阵 毕业要求毕业要求指标点课程目标支撑强度工程知识 能够将所学科学知识、原理和数学模型方法用于表达和研究有关食品贮藏、加工、质量控制和产品研发中的复杂工程问题课程目标问题分析 能基于所学科学原理、食品科学与工程专业知识和数学模型推演分析食品贮藏、加工、质量控制和产品研发中的复杂工程问题课程目标研究 能够基于食品科学与工程领域的基本原理，通过文献综合、预实验、计算或模拟方法，调研和分析食品贮藏、加工、质量控制和产品研发复杂工程问题的解决方案课程目标 沟通 能够利用口头、文稿、图表的方式就复杂工程问题准确表达自己的观点，发言，回答问题，回应质疑课程目标注：强支撑，：中支撑，：弱支撑。课程内容优化教学内容是实现教学目标的重要载体，明确课程教学目标后，需要对教学内容进行重构和优化。根据本校食品专业人才培养方案规定，食品化学课程为学分，理论教学 学时。无实验教学。为使课程教学特色化、系统化和可视化，笔者以知识点为主线，以任务为驱动，以实践为载体，结合课程目标确定教学内容，并将能力要求、教学方式及支撑的课程目标一一明确，确保所有教学目标都有相应的教学内容进行支撑，从而实现对毕业要求指 年第 卷第 期化学教育（中英文）（：）标点的支撑。为更好地达成课程目标，教学方式需与教学内容相适应，如表所示，课程教学目标可通过学生线上自学、教师课堂巩固的方式实现，课程教学目标和则采用专题研究和小组讨论的训练方式达成。针对课程的重点和难点知识共设计了次专题研究，每次专题研究以学习小组的方式进行，通过学生搜集学习资源、制作 、撰写讨论报告、翻转课堂汇报讨论结果等环节，培养学生团队协作完成学习任务的能力、文献查阅能力、表达与交流能力、运用所学知识分析问题和解决问题的能力。为加快课程教学内容迭代，关注食品行业创新链条的持续发展，推动课程内容与产业需求相对接，更有效地达成课程教学目标，设计了专家主题讲座，邀请食品行业专家进课堂，以具体案例的形式带来了食品行业最新的研究热点和前沿知识技术，将课堂与生产实际相结合。表食品化学教学内容（部分章节）（）章节（学时）教学内容能力要求教学方式教学内容对课程目标的支撑第二章水分（学时）水和冰的物理性质食品中水的存在形式食品中水与非水组分间的相互作用水分活度水分的吸附等温线水分活度与食品的稳定性冷冻与食品的稳定性能描述水和冰的结构并加以区分能根据水分子之间的缔合作用，界定食品中水与非水组分间的相互作用能根据食品中水与非水组分间相互作用的程度，辨别食品中结合水、自由水，并分析其性质能描述水分活度的概念，解释水分活度与温度、水分活度与水分含量的关系能描述水分吸附等温线的概念，利用水分吸附等温线分析水分活度与食品稳定性的关系，并用以食品稳定性的研究自学、讲授课程目标、第三章蛋白质（学时）氨基酸的结构与性质蛋白质的结构蛋白质的变性蛋白质的功能性质（水合性质、结构性质、表面性质）食品蛋白质在加工和储藏中的变化能针对具体的物质，描述氨基酸和蛋白质的命名、结构和分类能描述蛋白质变性的概念，解释蛋白质变性的机理和特性，分析影响蛋白质变性的因素及作用机理能界定蛋白质的功能性质，分析食品加工保藏过程中蛋白质结构与功能变化之间的关系分析热加工、低温处理对蛋白质及食品品质的影响，研究如何利用蛋白质的功能性质控制蛋白质在加工和储藏中的质量与安全评价自学、讲授、小组讨论、专题研究课程目标、第四章碳水化合物（学时）碳水化合物的分类单糖及低聚糖的结构单糖 及 低 聚 糖 的 化 学 反 应（美拉德反应、焦糖化反应）淀粉的结构与分类淀粉的化学性质（淀粉的水解、淀粉的糊化、淀粉的老化、淀粉的改性）亲水性多糖的结构及功能能描述碳水化合物的概念、分类及在食品中的作用能描述单糖和低聚糖的结构和性质，分析其在食品中的功能，界定单糖和低聚糖在食品加工储藏中的美拉德反应和焦糖化反应，分析其机制、影响因素及对食品的影响能描述淀粉的结构与分类，界定淀粉的化学性质，分析淀粉水解、糊化、老化及改性的机制，研究淀粉的老化和糊化在食品加工中的应用能描述亲水性多糖的结构、分类和功能，分析亲水性多糖在食品加工保藏中的应用自学、讲授、专题研究、专家主题讲座课程目标、课程教学资源建设基于 理念的混合式教学模式创新依托于线上教学资源和 教学理念的深度结合。在传统的食品化学教学模式中，主要的教学资源为教材，形式单一，内容固化，不能实现教学资源共享，难以促进学生深度合作学习，因此混合式教学必须推进多样化、立体式的教学资源建设。食品化学借助超星学习通网络学习平台，根据预期学习产出确定的教学内容，将基本教学资源、拓展教学资源、慕课等在线资源整合起来，为混合式教学提供更为丰富的选择。基本教学资源包括教学大纲、教案、教学重难点、评分标准、教学视频等，帮助学生初步建构基本知识框架。拓展教学资源包括食品贮藏加工相关案例、文献资料、食品加工生产实景化学教育（中英文）（：）年第 卷第 期等，帮助学生对重难点问题展开深度学习和拓展提升。为满足考研学生需要，将中国大学 上的优质在线食品化学课程介绍给学生，丰富学生知识体系，实现学生分阶分类学习指导，提升学生参与学习的主动性和持续性，真正做到因材施教。在平台模块建设方面，设置教学公告、课堂签到、课前自测、课后作业、主题讨论等，通过各模块的教与学活动，促进信息共享，加强学生与教师相互交流，根据学生学习情况，教师能及时进行教学反馈与调整，凸显学生中心教育理念。混合式教学案例目前关于混合式教学的研究侧重于教学要素的探索，但缺少系统的、可视化的实践案例，笔者以食品化学第四章碳水化合物中美拉德反应知识点为例，说明食品化学混合式教学的具体实施策略。课前自学课前，教师提前周通过学习通平台发布学习任务，在美拉德反应这一知识点中学生的学习任务主要有：（）完成美拉德反应线上教学视频学习，并完成课前自测；为适应学生碎片化学习特点，将美拉德反应线上教学视频分为美拉德反应定义、机制、影响因素及其对食品品质的影响等个微视频，每个视频时长少于 。（）参考教师发布的文献资料，归纳总结美拉德反应机制，并制作思维导图；（）借助大学生创新创业实验教学平台，自制一款烹饪产品，讨论美拉德反应的影响因素及其对食品品质的影响，并制作课件，准备线下课堂翻转汇报。在学生课前自学的过程中，教师通过学习通中的课前自测跟踪反馈学生的学习情况，并通过腾讯会议对学生的 和汇报讲稿进行指导，帮助学生解决自学过程中遇到的困难。课堂翻转 教学理念强调学生中心，认为学生是学习的主体，是教学活动的积极参与者，教师是学生学习的组织者和引导者。食品化学线下课堂不再是教师传授新知识的传统教学，而是转换成学生知识巩固与能力提升的翻转课堂。在美拉德反应知识的课堂教学中，教师将班级学生分为若干讨论小组，每个小组人，为保证每位学生都积极参与课堂研讨，由学习小组随机抽签选择一名学生根据课前任务（）进行 展示和课堂汇报，其余学生参与质疑和讨论，汇报时间 ，质疑讨论时间 ，最后由教师提问并做适当的引导和点评。每个讨论小组按照相同的模式进行，全部讨论小组汇报完成后，师生共同交流探讨，教师引导学生对本节知识进行总结归纳。课堂结束后，教师在“学习通”平台上发布课后作业，考查学生对美拉德反应的掌握情况。课后评价基于 理念的课程教学评价模式，是一种以学生发展为中心，以学生学习成果为导向，聚焦课程目标达成度，将形成性评价和终结性评价有机结合的多元化评价模式。如表