數(shù)字賦能食品理化檢驗課程“五環(huán)六維”項目化教學(xué)模式構(gòu)建

黨的二十大提出要“加快建設(shè)數(shù)字中國”，并首次將“教育數(shù)字化”寫入報告，這為新時代新征程進(jìn)一步發(fā)展教育數(shù)字化提供了行動綱領(lǐng)。教育部高等教育司2023年的工作要點明確提出了“加快高等教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，打造高等教育教學(xué)新形態(tài)”這一具體要求，這是順應(yīng)數(shù)字化潮流的重要舉措，也是教育高質(zhì)量發(fā)展的應(yīng)有之義和必由之路。當(dāng)前數(shù)字化技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合呈現(xiàn)出了多形式、多角度、多渠道的發(fā)展態(tài)勢，在食品理化檢驗課程中運用數(shù)字化技術(shù)、數(shù)字化思維、數(shù)字化認(rèn)知構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)模式，能夠進(jìn)一步提高《食品理化檢驗》課程在數(shù)字化背景下的科學(xué)性、有效性、實踐性。

項目化教學(xué)模式是由著名教授查德與凱茲共同創(chuàng)建的一種以學(xué)生為本的活動教學(xué)法，此模式通過完成工作任務(wù)來培養(yǎng)學(xué)生在該崗位核心職業(yè)能力和素養(yǎng)。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對項目化教學(xué)模式進(jìn)行了大量有益的探索，但其發(fā)展還有待進(jìn)一步深入，需研究者聚焦實際應(yīng)用，探索更具推廣價值的研究成果。

《食品理化檢驗》課程是衛(wèi)生檢驗與檢疫技術(shù)專業(yè)的核心課程，實踐性較強，項目化教學(xué)模式與之契合度較高?；诖?，本研究從衛(wèi)生檢驗與檢疫技術(shù)行業(yè)和人才發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，立足當(dāng)前衛(wèi)生檢驗與檢疫技術(shù)人才培養(yǎng)和課程教學(xué)的實際，從分析問題、建構(gòu)問題表征、設(shè)計項目資源、項目實踐應(yīng)用、效果評估反饋五個環(huán)路探索整體改進(jìn)項目的教學(xué)流程，形成項目教學(xué)的“五環(huán)”設(shè)計思路。從數(shù)字賦能項目實施導(dǎo)入、理論知識理解、虛擬仿真應(yīng)用、理化實踐操作、思政有效融入、成果最終展示這六個方面優(yōu)化項目教學(xué)設(shè)計內(nèi)容，形成數(shù)字賦能“六維”資源的路徑，最終形成數(shù)字賦能《食品理化檢驗》課程“五環(huán)六維”的項目化教學(xué)模式，為促進(jìn)提升教學(xué)質(zhì)量提供參考。

一、食品理化檢驗課程存在的主要問題

1.知識內(nèi)容繁雜與教學(xué)時空有限的矛盾。《食品理化檢驗》課程內(nèi)容豐富，知識繁多，體系龐雜，研究對象包括乳及乳制品、糧谷、果蔬等不同行業(yè)、不同種類的食品。同時食品成分復(fù)雜，形態(tài)各異，檢驗內(nèi)容包括營養(yǎng)成分、食品添加劑、農(nóng)獸藥殘留等。但現(xiàn)有課堂教學(xué)授課學(xué)時有限，學(xué)生對繁雜基礎(chǔ)理論與實踐知識難以較好地理解掌握并實際應(yīng)用。

2.師生互動需求與教學(xué)模式單一的矛盾。當(dāng)前，常規(guī)課堂教學(xué)中的交互場域受限，交互形式單一，以教師灌輸為主的“一言堂”和“填鴨式”教學(xué)普遍存在，不同程度地導(dǎo)致課堂氣氛沉悶，學(xué)生主動性不足、積極性不強、內(nèi)驅(qū)力不足，難以滿足信息化時代衛(wèi)生檢驗與檢疫技術(shù)專業(yè)的學(xué)生對自主探索、合作互動和素養(yǎng)提升的需求。

3.行業(yè)企業(yè)需求與教材更新落后的矛盾。隨著科技的迅猛發(fā)展，《食品理化檢驗》的方法與技術(shù)也在不斷改進(jìn)和完善，而教材修訂存在周期性，現(xiàn)有教材存在內(nèi)容更新滯后的現(xiàn)象，無法有效對接崗位的工作任務(wù)和需求，與實際操作相脫節(jié)，致使職業(yè)教育難以滿足行業(yè)企業(yè)的需求。

4.職業(yè)能力提升與實踐條件受限的矛盾。《食品理化檢驗》實踐課程涉及多種大型分析儀器，如質(zhì)譜儀、氣相色譜儀、高效液相色譜儀等，其購置價格高昂，運維成本較高，很多學(xué)校實驗室缺乏相關(guān)實驗設(shè)備或儀器數(shù)量有限無法滿足全部學(xué)生的操作需求，難以有效提升學(xué)生的職業(yè)能力。 

二、實施“五環(huán)六維”項目式教學(xué)模式的策略

基于以上問題，課程團(tuán)隊實施“五環(huán)六維”項目化教學(xué)模式，學(xué)生通過理虛實一體化學(xué)習(xí),提升基礎(chǔ)理論知識水平、實訓(xùn)操作專業(yè)技能和思想政治文化素養(yǎng)。

1.項目教學(xué)“五環(huán)”設(shè)計，整體改進(jìn)項目教學(xué)流程。（1）分析項目問題，評估達(dá)成目標(biāo)。將課程教學(xué)內(nèi)容與衛(wèi)生檢驗技術(shù)（師）對職業(yè)技能的要求相對接，結(jié)合衛(wèi)生檢驗與檢疫技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和企業(yè)實際理化檢測項目，基于工作化過程，設(shè)計課程內(nèi)容，尋找利于在校學(xué)生學(xué)習(xí)的實踐崗位項目，分析具體項目的問題，使其能夠適應(yīng)教學(xué)需求。

教師進(jìn)一步分析《食品理化檢驗》課程項目的預(yù)期效果與學(xué)生現(xiàn)有知識水平的差異，評估確定理化檢測項目教學(xué)實施的最終狀況，包括項目教學(xué)的知識目標(biāo)、技能目標(biāo)、價值觀目標(biāo)等。如會查詢并解讀各種食品相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，會根據(jù)工作任務(wù)制定合理的項目檢測方案并加以實施，會正確使用各種常用檢測儀器并進(jìn)行日常維護(hù)，樹立職業(yè)意識、崗位責(zé)任感和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、精益求精的工匠精神等。

（2）建構(gòu)問題表征，運用圖式激活。首先，構(gòu)建恰當(dāng)?shù)膯栴}表征，這是《食品理化檢驗》課程項目教學(xué)中學(xué)生解決問題的關(guān)鍵，表征是項目實踐的導(dǎo)向，問題表征就是將提出的問題轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的心理表象。

其次，運用圖式激活理論，人腦對于輸入的新信息的處理方式都是在原有信息圖式的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，只有如此，存在于人體大腦中的已有的圖式信息才能被激活，教師運用微課或數(shù)字仿真技術(shù)介紹實踐項目背景，崗位情景再現(xiàn)的圖式加快了學(xué)生對于《食品理化檢驗》課程知識點的理解。

（3）根據(jù)企業(yè)需求，設(shè)計項目資源。依據(jù)教材，對食品樣品采集和保存、食品樣品處理、食品的營養(yǎng)成分檢測、食品中的食品添加劑檢測、食品中的農(nóng)藥殘留量檢驗等模塊進(jìn)行項目化處理，對項目內(nèi)容教學(xué)的具體目標(biāo)、所需時間及教學(xué)順序進(jìn)等加以優(yōu)化。并根據(jù)企業(yè)崗位的實際要求，編制詳細(xì)計劃和教學(xué)材料，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計，這樣既可以提高學(xué)生的專業(yè)技能與綜合素質(zhì)，又可以實現(xiàn)校企資源的互補。

（4）項目實踐應(yīng)用，實現(xiàn)動態(tài)呈現(xiàn)。將設(shè)計完成的理化檢驗項目數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)用于教學(xué)實踐。根據(jù)現(xiàn)有的《食品理化檢驗》課程的教材內(nèi)容，用數(shù)字化手段明晰食品理化檢驗操作流程，結(jié)合企業(yè)實際的崗位需求梳理實踐方法，實現(xiàn)對行業(yè)企業(yè)新工藝、新技術(shù)、新方法的動態(tài)呈現(xiàn)，為《食品理化檢驗》課程重難點的突破提供有效支撐。

（5）效果評估反饋，提出改進(jìn)建議。教師在《食品理化檢驗》課程項目教學(xué)中利用信息化數(shù)據(jù)管理平臺采集過程性數(shù)據(jù)，并進(jìn)行有效的記錄、管理、整理、分析以及存檔，進(jìn)而對項目數(shù)字化資源的使用情況進(jìn)行評估。包括對項目教學(xué)的過程性評價和對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評價，并將評價信息及時完整地反饋給學(xué)生，使學(xué)生能夠持續(xù)反思并完善自我學(xué)習(xí)過程，提升其學(xué)習(xí)能力和方法。

2.數(shù)字賦能“六維”資源，優(yōu)化項目教學(xué)設(shè)計內(nèi)容。（1）項目實施導(dǎo)入。播放基于問題情境的微課，教師布置學(xué)習(xí)任務(wù)單，使用數(shù)字資源對項目問題進(jìn)行分析解答。以使用凱氏定氮法測定奶粉中的蛋白質(zhì)含量為例，教師播放“黑心商家為什么在奶粉中添加三聚氰胺”的微課，課前下達(dá)實訓(xùn)項目并提供相關(guān)數(shù)字化教學(xué)資源。布置查閱國標(biāo)、撰寫實驗方案學(xué)習(xí)任務(wù)單，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。

（2）理論知識理解。提供《食品理化檢驗》理論知識的思維導(dǎo)圖和可用于明晰概念的微課，課前設(shè)計項目學(xué)習(xí)的在線電子表單，為學(xué)生提供關(guān)于《食品理化檢驗》理論、技能運用的在線電子文檔。

（3）虛擬仿真應(yīng)用。在實踐教學(xué)設(shè)計中融入相關(guān)虛擬仿真資源，學(xué)生通過對某個檢驗項目的實驗流程進(jìn)行反復(fù)操作，可以提高其對于該實訓(xùn)項目操作要點的掌握與把控，避免出現(xiàn)操作失誤的情況或?qū)嶒炇野踩鹿?。某些大型儀器設(shè)備虛擬仿真軟件的引入，如高效液相色譜儀、氣相色譜儀等，既可以實現(xiàn)學(xué)生的單獨全過程多次操作，也可以有效彌補某些院校實體教學(xué)資源不足的弊端，進(jìn)一步拓展學(xué)習(xí)空間，提高教學(xué)效果。

（4）理化實踐操作。教師制作微課短視頻，利用微課演示檢驗工具、設(shè)備、器材的使用方式，使學(xué)生在實踐檢驗過程中拍照或錄像以做好記錄，實踐操作過程中將相關(guān)檢測問題及時發(fā)送到項目群。

（5）思政有效融入。充分利用大數(shù)據(jù)的連接屬性，把握課程思政實施過程中學(xué)生的個性化需求，全方位系統(tǒng)化推進(jìn)課程思政的有效實施，動態(tài)抓取食品理化檢驗專業(yè)領(lǐng)域的時政熱點，促使學(xué)生掌握相關(guān)行業(yè)發(fā)展方向、法律法規(guī)政策和職業(yè)素養(yǎng)。

（6）成果最終展示。教師布置項目檢驗任務(wù)，學(xué)生以小組為單位配合完成操作任務(wù)，教師指導(dǎo)和監(jiān)督，并根據(jù)職業(yè)技能考試和企業(yè)的實操標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行現(xiàn)場打分，上傳至數(shù)字化平臺，使學(xué)生及時發(fā)現(xiàn)操作中的不足。各小組派代表進(jìn)行操作展示，教師將操作成果拍照上傳至數(shù)字化平臺，并針對學(xué)生在檢測過程中的相關(guān)問題和意見加以點評和總結(jié)。

三、“五環(huán)六維”項目式教學(xué)模式的實施成效

1.項目教學(xué)，實現(xiàn)學(xué)生能力的全面提升。該教學(xué)模式通過構(gòu)建符合衛(wèi)生檢驗與檢疫技術(shù)的崗位要求、能力要求、符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和發(fā)展規(guī)律的項目化教學(xué)體系，以實現(xiàn)教學(xué)與工作崗位的有效對接。在項目實施過程中，以解決項目問題為目標(biāo)導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極思考、自主探究、深入學(xué)習(xí)。學(xué)生被鼓勵采取積極的態(tài)度，與團(tuán)隊成員合作，共同探索和解決問題，不僅鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力，更培養(yǎng)了他們對知識的探索欲望和求知精神。

同時，學(xué)生通過完成工作任務(wù)，進(jìn)一步將抽象的理論知識轉(zhuǎn)化為具體的實踐操作，從而真正培養(yǎng)和強化他們的實際操作能力。學(xué)生在該模式下可以深入了解和體驗企業(yè)的實際工作環(huán)境和需求，從而更好地為其未來的就業(yè)和發(fā)展做好準(zhǔn)備，這不僅有利于學(xué)生的職業(yè)發(fā)展，也有助于企業(yè)獲得更合適的人才。

2.數(shù)字賦能，實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量有效提高。教師依托數(shù)字化平臺，提供廣泛、多元、智能的理化檢驗項目數(shù)字化教學(xué)資源，打破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)在時間和空間上的局限性，使教學(xué)設(shè)計更具靈活性、創(chuàng)新性與時代性了，可以有效提高教學(xué)質(zhì)量，推動教學(xué)改革。教師通過在實踐教學(xué)設(shè)計中融入相關(guān)虛擬仿真資源，模擬真實的實踐環(huán)境，優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)生態(tài)，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，進(jìn)一步加深學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，提高其學(xué)習(xí)效果。項目教學(xué)中利用信息化數(shù)據(jù)管理平臺采集過程性數(shù)據(jù)，深入整理、分析、研究，可以有效剖析學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)與能力水平，打破傳統(tǒng)教育評價數(shù)據(jù)來源的單一性，提升評價體系的精準(zhǔn)性、高效性和全面性。

3.閉環(huán)模式，實現(xiàn)育知育德的有機融合。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，“五環(huán)六維”項目式教學(xué)模式使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠得到全方位的培養(yǎng)，從而可以更好地適應(yīng)未來的社會和職業(yè)生涯。更為重要的是，這一模式徹底打破了傳統(tǒng)教育模式中學(xué)生與教師的固定角色。在這種新的教學(xué)模式下，學(xué)生不再僅僅是被動的知識接受者，而是有機會成為知識的創(chuàng)造者和應(yīng)用者，真正實現(xiàn)學(xué)以致用。與此同時，教師的角色也發(fā)生了根本性的變化。他們不再是那種高高在上、一言堂的知識傳授者，而是變成了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的引導(dǎo)者和合作伙伴，與學(xué)生共同探索、共同成長。

通過對時政、社會熱點的引入，學(xué)生有機會從宏觀的角度審視社會，更為深入地思考社會價值觀，從而對自身的社會責(zé)任有更為清晰的認(rèn)識。該教學(xué)模式可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生樹立正確價值觀和人生觀，在鞏固學(xué)生的理論知識、提高其自學(xué)能力、激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣的同時，進(jìn)一步增強其民族自信、培養(yǎng)其愛國主義品質(zhì)、樹立其職業(yè)道德，充分發(fā)揮課程思政價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授三位一體的教學(xué)目標(biāo)，實現(xiàn)育知育德的有機融合。

四、實施“五環(huán)六維”項目式教學(xué)模式的反思

隨著教育的不斷創(chuàng)新，我們嘗試實施“五環(huán)六維”的項目式教學(xué)模式，以期能夠更好地滿足當(dāng)下教育的多元化需求。經(jīng)過一段時間的應(yīng)用，我們深刻感知到了該模式在全面提升學(xué)生的能力、有效提高教學(xué)質(zhì)量、實現(xiàn)育知育德的有機融合等方面展現(xiàn)出的優(yōu)勢。但與此同時，我們也注意到在具體的實施過程中，某些環(huán)節(jié)仍存在明顯的問題和短板，若這些問題無法及時得到解決和調(diào)整，就可能會影響整體教學(xué)效果。

1.完善教學(xué)資源。目前的教學(xué)活動，主要依賴傳統(tǒng)教材和數(shù)字化資源，這無疑為學(xué)生提供了基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)材料。然而，鑒于科技的迅猛發(fā)展以及知識的迅速更新，僅僅依賴這些傳統(tǒng)資源顯然不夠。特別是一些新興技術(shù)和前沿方法，如何將其納入教學(xué)中，如何確保學(xué)生能夠及時掌握并運用這些知識，都是我們亟待解決的問題。

2.加強校企合作。項目式教學(xué)的核心之一就是確保學(xué)生能夠與實際情況相結(jié)合，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際工作中。因此，與企業(yè)和社會的緊密結(jié)合就顯得尤為重要。加強校企合作，不僅可以幫助學(xué)生更好地了解行業(yè)的最新動態(tài)和需求，還可以為他們提供更多實踐機會。

  3.強化教師培養(yǎng)。一個優(yōu)秀的教學(xué)模式，離不開教師的積極參與和支持。教師的專業(yè)水平和發(fā)展直接決定了教學(xué)質(zhì)量和效果。為此，加強對教師的培訓(xùn)和支持，提供更多的專業(yè)發(fā)展機會，確保他們能夠與時俱進(jìn)，為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)。

文章來源：  《中國食品》  http://m.xwlcp.cn/w/qt/29400.html