慕课结合翻转课堂的课程启发式教学探究*

戚穗坚，王永华，蓝东明，王方华

(华南理工大学食品科学与工程学院，广东 广州 510641)

我国的高等教育已经进入了发展理念战略性转变和全方位注重教育质量的新阶段。提高教学质量，注重人才培养质量，向社会培养新一代实用型、创新型、复合型人才成为高等学校教育工作的核心目标。对于工科类实践性与应用性较强的专业，更应该把专业素质、实践应用能力、综合技能的培养放在首位。很显然，传统的“注入式”教学已不能满足时代的要求，而“启发式”教学可引导学生主动、积极自觉的掌握知识，可有效提高教学质量[1]。在互联网、信息技术以及大数据背景下，慕课如何与翻转课堂相结合，对学生进行启发式教学，是每一门专业课程在新时代形势下面临的主要问题。本文以食品分析课程为例，结合该课程在慕课建设与翻转课堂教学中取得的初步成果，探讨如何在翻转课堂中通过实际食品分析案例启发学生运用慕课所学知识点解决实际问题，提高学生学以致用的能力。

1 食品分析课程的慕课与翻转课堂相结合的启发式教学设计

1.1 现 状

食品分析课程是食品专业类的基础主干课程，该课程涉及到多种物理、化学、生物、仪器分析方法、食品的物性、加工技术、储藏等多方面的知识，以食品营养成分分析、食品感官分析、食品安全检测、食品毒理学、仪器分析等为主要内容，该课程中的分析方法众多，需要记忆的知识点繁杂，很多方法还有它具体的应用条件、适用范围。传统的教学方式单纯的采取将相关理论知识灌输给学生的方式，学生只能被动地吸收知识。学生对于方法的应用感觉十分“抽象”，教师在“所学”与“应用”之间没有架起一条重要的“桥梁”，学生的学习积极性和学习情绪不高，学生的实际应用能力也不强，培养新一代实用型、创新型、复合型人才的目标也无法实现。

1.2 慕课与翻转课堂相结合的教学优势

慕课(MOOC，Massive Open Online Courses)是一种多元复合的网状知识传播模式，具有三大特点：大规模课程、网络课程、开放课程。学习者能灵活地根据自己的兴趣和需求，在任何地点和任何时间按照自己的节奏学习，能有效提升自主学习的效率和教学的目的性[2-4]。翻转课堂(Inverted Classroom or Flipped Classroom)将学习自主权由教师过渡给学生，让学生成为课堂的主体，这可有效地激发学生的学习主动性和思维创造性[2,5]。慕课与翻转课堂相结合的教学模式，可以提高知识传播效率，发展不同知识传播方式的各自优势。慕课提供的教学视频，可以作为课程核心知识点传播的主要途径，学生在翻转课堂前先行学习。在翻转课堂中可基于已学的基础知识进行解决实际问题的操练，改变目前课程教学中理论知识与实际应用分隔的传统的教学模式。

1.3 慕课与翻转课堂相结合的启发式教学设计

1.3.1 课程知识点的精炼与慕课视频拍摄

食品分析课程的内容丰富，对于一类物质的定性定量分析，往往也会涉及十几种不同的分析方法。对课程知识点的“面面俱到”的讲授实际上达不到让学生全面掌握知识的目的，反而由于知识内容太多，需要记忆的内容太多，引起学生学习兴趣下降。因此，通过对课程知识点的筛选、整理，挑出重点、难点供学生学习，反而能提高学习积极性和效率。通过文献调研、整理，了解国内外应用现状与趋势，参考食品分析企业实践应用情况，精简课程必须讲授的知识点。由于新的方法、新的仪器的不断出现，原有的一些方法尽管是经典方法，但是有可能由于操作繁琐、精度差等原因而很少在实际中采用，从而变成是“过时”的知识点；而有一些方法，虽然是很先进的方法，但是可能由于费用比较高昂而实际应用很少。关注与时俱进，具有良好应用实践基础的知识点，保留作为课程必须讲授部分。将这些经过精炼的知识点拍摄制作成食品分析课程慕课线上的学习视频，每个学习视频时长约为10～15分钟。

1.3.2 实际食品分析案例的启发式翻转课堂教学

食品分析课程讲授了各种物质的分析方法，这些知识都是在独立章节中呈现的，当面对一个实际的应用个案分析，如何综合地把这些所学的理论分析方法灵活、正确运用，学生会感觉很迷茫，把握不住关键要素，也就无法从众多的分析方法中选择最优适用的方法解决实际问题。实际食品分析案例的启发式翻转课堂教学，让学生在积累了一定程度的理论基础知识之后，开展模拟产品分析，启发学生模拟企业产品分析流程进行方案设计，学以致用。通过在教学中模拟食品分析实际应用情景，使学生模拟担任企业分析人员，负责对具体产品进行分析方案设计，将“所学”灵活、合理运用到实际分析当中，从样品取样、标准选定、方法筛选、仪器试剂选用、结果分析等方面进行设计，体现综合运用知识的能力。具体实施中，如果方案的设计相对较为简单，可以每个人为单位，进行独立方案设计；如果方案的设计相对复杂，涉及较多理论知识，需要考虑较多的影响因素，则可以4～6人小组为单位进行方案设计。对方案设计优劣的评价标准可参照两方面：一是企业对于相同产品的实际分析方案；二是课程配套的食品检验与分析实验，通过将学生设计的方案直接运用在配套的综合大实验中，让实验结果直接检验方案设计的好坏，分析评价方案的优劣。必要时，可以对优秀方案进行适当奖励。通过这种教学模式，启发学生灵活运用知识，可以提高学生的学习兴趣以及积极解决问题的兴致；在“所学”与“应用”之间架起一条“桥梁”，提高学生的应用能力、解决问题能力，促进学生善于全面思维。

2 慕课与实际食品分析案例相结合的启发式教学实施

2.1 线上慕课学习

食品分析课程的知识体系，可按照内容大致分为：食品分析基础知识、食品中的主要成分分析、食品中有毒有害物质的分析、食品的物性分析和感官分析。学生先自主进行线上慕课视频学习，掌握课程核心知识。在这部分线上学习的过程中，学生可综合利用互联网慕课平台的人际互动和大数据分析功能，通过课程每章内容的视频弹题、每章测试、在线答疑、论坛互动等线上教学模块，巩固掌握课程知识点内容，提高学习质量。

2.2 翻转课堂教学

在学生已经线上学习并掌握课程基本知识后，与学生进行面对面的翻转课堂教学，课堂中对学生进行启发式教学。通过一个具体的商品产品的营养成分和功能因子分析实例，引导学生从样品的采集、样品的预处理等方面做好样品准备计划，然后根据样品中具有的主要成分(如蛋白质、脂肪、碳水化合物等)和各种功能因子(如各种微量元素、DHA、AHA等)的含量与特征以及样品体系中存在的各种干扰因子，选择各项分析项目的合适分析方法，评价各种分析方法的优缺点，撰写详细的分析方案。根据方案设计的难易程度，可以每个学生为单位或以4～6人小组为单位进行方案设计。在教学中，教师先概述方案设计中要关注的基本知识点，然后启发学生通过查阅国家标准、国际标准和相关的专题文献，对分析项目的目的和特征有深入了解，熟悉分析的要点。例如，对一批巧克力味的成人功能奶粉产品的检测，要求学生设计实验方案检测样品中的水分含量、脂肪含量以及DHA的含量。教学中，教师对水、脂类、不饱和脂肪酸等这些物质的化学分析方法进行点拨，同时引导学生识别待测样品中主要特征(含巧克力、固体样品、含微量功能不饱和脂肪酸、易吸潮、含结合水等)。对于样品中水分含量的检测，主要有干燥法、蒸馏法和卡尔-费休法等化学方法，其中干燥法不适合含结合水的样品；对于样品总脂类的测定，主要有索氏抽提法、氯仿-甲醇法、罗兹-戈特里法、酸式乙醚抽提法、盖勃氏法以及巴布科克氏法等化学方法，其中罗兹-戈特里法、盖勃氏法以及巴布科克氏法是测定乳脂肪的常用方法，而盖勃氏法以及巴布科克氏法不适合测定含巧克力的样品。学生应能通过结合这些待测物质的特性以及参阅相应的标准或文献，在充分掌握每一种化学分析方法的原理、应用、特点等基础上，从这些物质的化学分析方法中选择合适的分析方法进行检测从而确定化学分析方案。

通过启发式的教学，培养学生多方面的能力：(1)文献调研与整理能力；(2)全面分析问题的能力；(3)团队合作能力。除此之外，还可以启发学生在分析测试工作中应持有科学严谨、实事求是的态度。

2.3 教学实施效果

(1)教学效率和教学质量得到提升。慕课学习具有很大的自主学习灵活性，能节省学习时间，提高学习效率。

(2)学生学习兴趣和积极性得到提高。学生可根据自己的兴趣和学习节奏进行线上慕课学习，在翻转课堂中还可以受到实际案例的启发，跳出单调和枯燥的理论知识框框，与有形有质的实例接轨，学习兴趣和积极性得到提高。

(3)学生的学以致用能力得到提高。通过这种教学模式，启发学生灵活运用知识，在“所学”与“应用”之间架起一条“桥梁”，提高学生的应用能力、解决问题能力，促进学生善于全面思维。

3 结 语

食品分析课程的慕课与翻转课堂相结合的启发性教学，线上慕课的教学和线下翻转课堂的教学这两部分要互相配合才能取得较好的教学效果。线上慕课教学的有效性主要取决于慕课资源和课程的线上互动。我们教学团队建设的食品分析慕课，除了有完整的课程知识点授课视频资源外，还有配套的教学讲义、视频弹题、每章测试、期末测试等资源，学生可灵活、自主选择线上的学习内容和进度，获得最佳的学习效率[6]；学生还可通过在线答疑、论坛互动等方式在同学间以及跟教师进行交流和沟通，加深对课程内容的理解和掌握，提高学习质量。翻转课堂中需要解决两个关键问题：启发什么？如何启发？这个教学过程是一个直面的互动过程，是体现教师如何在这个过程中担当“所学”与“应用”之间的“桥梁”作用。因此，课堂中教师对知识点的点拨，以及典型分析个案的选择是保证启发性教学取得良好效果的关键。此外，目前的教学模式中，考试作为教学过程的重要组成部分，原本的用意在于考核学生对知识的掌握程度。而实际上，通常仅仅以期末考试成绩作为主要的评价标准，这样对学生的评价效果往往是片面的，并且也无法判断学生具体的运用理论解决实际问题的能力。很多学生靠的是死记硬背，临急抱佛脚这些方式来“应付”考试，这种考试模式不但不能真实地反映学生掌握知识的程度，反而增加了学生和教师的负担，造成各种资源和精神的无益耗费。在结合慕课教学模式的情况下，应该把线上学习、线下见面课程的表现纳入学生的考核指标中，并较大比重地参考学生在方案设计中表现出来的实际应用能力，制定相应的评分标准，使考核结果能更加真实、全面的体现学生的综合能力和知识掌握的程度。