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停课不停学(第9期):“舌尖上”的科学掀起头脑风暴

  当线上教学成为一种常态化趋势,教师及时调整教学思路、提高教学效果、转变教育理念是提高线上教学质量的重要切入点。
《食品安全学》线上教学案例
   1.引导学生预习-复习-总结,培养学生学习能力
  通过带着任务预习-线上学习-线上作业-教师答疑并带领复习-学生总结完成食品安全专业知识的学习,利用思维导图将碎片化的知识串成知识网络,使学生不仅掌握具体知识,而且具有整体性思维(图1)。

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图1思维导图举例

  2.建立监测-反馈机制,保障课程内容的学习效果
  教师通过课后作业、单元测试等方式,第一时间了解学生的具体情况(图2),及时进行线上答疑。老师会与学生保持交流,根据作业和测试等反馈情况,通过微信对学生进行个性化指导(图3)。

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图2  学习通班级作业统计示例

 

图3 微信交流指导个例

  3.科研反哺教学,引导学生放眼看“世界”,激发学生长远的学习动力
  课内引入国内外食品安全研究的科研成果,课外根据课程内容设置讨论话题,引导同学们思考如何利用专业知识去解决实际问题,把学生眼光引入一个更宽更广的世界。在“真菌及真菌毒素的污染”章节中,延伸思考发霉的粮食怎么办?通过介绍鲁花花生油的故事,阐明“核心技术解决食品安全问题,打造民族品牌”(图4,图5)。

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图4 章节延伸

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图5 课外讨论

  4.任务驱动锻炼学生,创造展现自我的舞台,实现课程目标中的能力培养
  以不同种类食品为研究对象,同学自由结组、查阅资料、汇报此类食品的安全问题并对案例进行解析,锻炼学生掌握获取有效信息、整理凝练知识以及理论上探索解决食品安全问题的思路(图6)。

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图6 学生自由结组汇报

  5.深化课程思政,全面提升学生素质
  课组建立多个课程思政案例,并再度深入挖掘、及时更新。其中,转基因这一辩论开放式教学环节给学生起到了“抛砖引玉”的作用,引导学生以发展和全局思维去认识和审视其他食品科学问题,激发学生探索动力和使命感(图7)。

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图7 学生对于转基因食品的辩论感想

《食品生物化学》线上教学案例
  本门课程理论性强,有一定的难度,要求学生有较好的前期学习基础。通过实验、案例设计教学兴趣点,激发学生学习积极性,通过途径和路径设计,让学生形成清晰的代谢网络逻辑关系。
    1.链条式教学活动设计(图8)
  (1)回顾实验课和以前学习的理论方法,结合实验案例,提出问题;
  (2)引出本章的知识结构;
  (3)讲授知识重点和难点;
  (4)结合案例,分部讲解;
  (5)总结:理论在实践中的应用,实际应用中对理论的验证;
  (6)延展,引出下一个知识点;
  (7)布置思考题,完成对知识的巩固。

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图8  课程设计思路框架图

  2.有效的课程质量监测与保障措施
  (1)直播课堂,多元教学
  课程采用腾讯会议直播形式(图9),课前回忆式提问,回顾上一章节内容;课中采取提问式授课方式,与学生就课堂相关问题进行讨论(图10),以此集中同学们的注意力,同时,引入与日常生活相关的应用案例,激发学生的学习兴趣和学习主动性;课后进行授课内容和节奏的反馈,确保同学们能够跟上学习进度,及时掌握相关重点知识。

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图9 线上直播课堂

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图10 师生讨论

  (2)课后巩固,答疑讨论
  本课程已在学习通平台创建课程组,通过学习通布置课堂作业和课后讨论(图11),在微信群、学习通中进行答疑(图12),反馈知识掌握情况,以此加深学生对知识的掌握和理解。

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图11 学习通布置作业和讨论

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图12 互动答疑

  3.学以致用,在实践中检验,反哺教学
  学生一方面将理论知识应用于大学生创新创业比赛中(图13),完成理论与实践的结合;另一方面将理论知识应用于后续的实验课程,用于对理论知识的检验。并且,将实践案例融合到教学中,反哺教学。

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图13 比赛获奖证书

   4. 以学生为本,持续课程建设
  坚持“以学生为本,成果导向”的原则,聚焦学生获得的知识与能力。针对教学过程反馈问题,不断进行改革和创新,开展课程持续建设,编写教材和配套实验教材。授课方面,按照工程教育认证标准,进行授课和考试改革、学习通教学资源的维护以及习题库的更新。考核采用课堂测试、期中测试等多元化考核方式,使课程的教学体系和教学效果逐年优化(图14.15.16)。

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图14 教研论文与课程教材建设

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图15 课程建设的研讨

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图16 课程线上题库及课程资料建设

  5.加强课程思政,专业技能与品格素养同步提升
  在“新工科”建设背景下,以双一流专业建设为契机,将思政教育与专业教育同步同行(图17),在课程中融入求实、创新、爱国、奉献的科学家精神,层层递进地将思政育人工作落到实处、引到深处,将思政目标融入的教学目标和考核评价方法中,实现价值引领、知识教育和能力培养的统一。实施线上辅助线下混合式教学,以实验、实习、教师的科研项目以及各种竞赛为载体,注重结合实际应用“应用案例”的设计,锻炼学生思维能力和解决复杂问题能力。

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图17 课程思政建设

  《特色海珍品加工及质量安全控制》虚拟仿真平台
  《特色海珍品加工及质量安全控制》是由朱蓓薇院士牵头的国家级虚拟仿真课程。2018年,课程借助《国家虚拟仿真实验教学项目共享服务平台》开始投入使用,为食品学院本科同学提供实践课程补充。疫情期间,教师借助该课程平台顺利完成了《生产实习》《认识实习》《食品工程设备实践》等企业实践课程的部分内容。《仪器分析》《食品工艺学实验》《食品机械设备》《食品工厂设计》等理论课程也借助虚拟仿真平台建立了“直播讲解理论内容+仿真软件学习实验操作”的授课模式,实现了虚实互联的新型实验教学模式。
  高端精密仪器仿真,加强食品分析与仪器操作规范学习
  《仪器分析》课程组针对课程特点持续性地对课程教学进行改革,针对高端精密仪器少而学生人数多、实验周期长、实验原料昂贵难获得、难以向学生全面展示和解释、实验室与学生疫情防控等困难,教师通过持续运行《特色海珍品加工及质量安全控制》平台,对高端仪器设备在食品检测分析中的应用以及仪器原理、构造等进行全面讲解,通过虚实结合与情景再现式教学方法,突破实验教学的时空条件、大型仪器数量、操作过程展示等限制,提高了学生的学习热情(图18)。

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图18《仪器分析》课程借助虚拟仿真平台建立混合教学模式

  工厂生产实习+仿真平台操作,促进线上线下实质等效
  海洋资源开发技术专业生产实习教学团队,在实习之初组织学生赴大连和北京开展工厂实地生产实习(图19)。老师与同学同吃同住,一起进行学习培训和实际生产操作,了解企业定位、产品类型和企业管理等,在与企业管理人员、一线生产人员进行交流中开拓学生的视野,也对海洋资源开发技术专业有了更真实的理解。

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图19 生产实习

  面对突发的疫情,团队教师积迅速组织学生返校,并进行“特色海珍品加工及质量安全控制”的仿真模拟实习,完成生产实习大纲规定的内容,收集实习生产产品的各方面资料,对工艺流程、各种工艺参数、食品产品的检验等内容进行详细的调查,了解生产设备和仪器的结构、工作原理以及使用情况;同时,根据生产工艺和检验等进行在线操作。
  教学团队推行“工厂实地实习+校友邦+微信群+腾讯会议”复合平台模式,针对学生在线上提出的问题做耐心细致的讲解,并与工厂实地实习互为补充,确保按生产实习教学大纲要求完成教学任务,保证线上线下实质等效,为开展“线上”+“线下”互补型实习打下了良好的基础(图20)。

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图20 虚拟仿真平台学习

   特色海珍品加工及质量安全控制助力线上生产实习
  “纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,理论知识要通过实践才能变得更加扎实。疫情期间,食品科学与工程专业的生产实习面临极大的挑战,同时也带来了改革的机遇。线上虚拟仿真给学生提供了安全、便捷、全面和直观的实习条件。
  以特色海珍品加工及质量安全控制为代表的线上虚拟仿真,实现了食品生产开发方案和工艺流程的在线模拟,让学生对食品生产原理、工艺流程的学习更加全面具体,特别是管路控制与工艺环节操作,实现对整个生产过程的操作、监控和调整。实习画面也接近工厂实际,标识清洗,色彩丰富。在一定程度上解决了特殊时期难以实现现场实习的问题,完成了350余人次的线上生产实习。
  实习前,在校友邦完成注册和实习报名,教师在平台发布实习大纲,明确生产实习的目的要求,设定实习进度,让学生根据实习要求,完成实习内容、日志和报告,同时查阅文献资料,了解特色海珍品的种类与分布,掌握海参制品加工和检测工艺原理。实习中,基于理论进行虚拟仿真的操作,实现理论和实际的结合,加深学生对特色海珍品产品的加工理论和工艺的理解和掌握。实习后,通过QQ、微信等方式指导学生根据仿真情况撰写实习报告,完成实习总结(图21)。
  特色海珍品加工及质量安全控制线上虚拟仿真在疫情期间表出明显的优势,不受地点限制,让学生全面了解工厂的工艺流程及各个车间,还能亲身体验生产线的操作和控制,大大提高了实践教学的信息化,并且最大限度保障师生人身安全,是对实践教学环节的良好补充和提升。

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图21 食品科学与工程专业虚拟仿真线上开展生产实习


来源: 教务处、食品学院 添加时间: 05/14