摘要：文章首先分析了食品专业研究生现代仪器分析课程教学存在的问题，然后从课前、课中、课后三个方面论述了基于SPOC的混合式教学模式在食品专业研究生现代仪器分析课程教学中的应用，接着阐述了基于SPOC的混合式教学模式在食品专业研究生现代仪器分析课程教学中的应用评价，最后对基于SPOC的混合式教学模式在食品专业研究生现代仪器分析课程教学中的应用效果进行了说明。
关键词：混合式教学模式,现代仪器分析课程教学,食品专业研究生,SPOC
近年来，随着互联网技术的飞速发展，直播、录播、图文授课等各种线上教学形式层出不穷[1]，特别是“互联网+”背景下，各高校都积极推进线上教学，涌现出一批线上教学平台，有慕课、超星、雨课堂、智慧树等。大量的线上课程使得学生和教师对手机等智能终端产生了一定的依赖性，导致传统课堂的教学效果下降，这引发了人们对教学模式变革的思考。这种变革推动着教学模式从传统线下模式向线上线下相融合的混合式教学模式演化。现代仪器分析课程是食品专业研究生必修的专业核心课程，涵盖多种仪器和技术的原理、操作方法和应用，即教师在教学过程中不仅要向学生传授仪器原理的相关知识，同时要引导学生通过实验掌握仪器的使用方法，并锻炼数据分析能力。
SPOC（Small Private Online Course）作为由加州大学伯克利分校的阿曼德·福克斯教授最早提出和使用的小规模私人在线课程，通过小班授课、个性化指导和在线资源支持，实现了更灵活的学习体验。其优点包括提供个性化学习、促进互动交流、灵活安排学习时间、有效利用在线资源等。实施方法包括设计小班教学计划、利用在线教学平台支持教学、提供个性化学习指导、鼓励学生互动交流及不断优化课程内容和教学方法等，通过在教学过程中对其进行灵活运用，有望提高教学质量[2-3]。传统课堂拥有与众不同的优势，面对面的师生交流、知识传递及情感共鸣等是任何线上教学形式都难以替代的[4]。而SPOC在互联网应用方面打破了时空的限制，具有传输效率高、开放联通等优点，能够弥补传统课堂资源相对有限、教学模式单调、授课效率较低等突出问题[5-7]。通过在现代仪器分析课程中应用基于SPOC的混合式教学模式，能够成功整合一批优质的教学资源，将相关仪器视频及课程资料上传到学习平台中，充分发挥网络资源灵活方便的优势，同时课前的预习能充分保证课堂教学的效率及相关仪器的操作练习时间。在实行基于SPOC的混合式教学模式后，教师可通过平台对学生的学习情况进行分析，提供个性化指导。基于此，通过充分利用传统课堂和在线学习的优势，教师有望更好地满足学生的学习需求，提高教学质量，培养学生的创新能力和实践能力。
一、食品专业研究生现代仪器分析课程教学存在的问题
仪器的操作使用是理工科研究生开展科研活动必须掌握的基础技能[8]，在以后的学术工作中十分重要。目前，食品专业研究生现代仪器分析课程教学还存在诸多问题，影响了仪器操作使用能力培养这一目标的实现。经过多轮课程教学和对教学过程的反思，笔者总结了食品专业研究生现代仪器分析课程在课前、课中、课后三大环节存在的突出问题，具体如下。
（一）课前预习缺失
食品专业研究生现代仪器分析课程内容涉及光谱分析、色谱分析、质谱及核磁共振分析的技术和理论，专业性较强，课前预习的重点和目的是引导学生通过预习，对当节课的内容有基本的了解，掌握相关内容的基础概念。但从现代仪器分析课程的实际情况来看，课前预习大都处于缺失状态，反映在教师层面上，主要表现为部分教师不重视现代仪器分析课程课前预习，没有专门设置预习目标和导学案，没有额外整理与现代仪器分析课程当节课内容相关的优质资料并提供给学生。这直接导致学生普遍没有养成课前预习的习惯，课前准备不足，对现代仪器分析课程当节课的内容缺乏了解，甚至在课堂上很难跟上教师的教学节奏，对教师传授的知识消化不良。长期如此，教师的教学效果不理想，学生的学习兴趣也会逐渐减弱。
（二）课中实践探究流于形式
食品专业研究生现代仪器分析课程课中教学的重点是引导学生通过实践探究，熟悉该课程所应用的分析技术的基本设备，熟悉这些基本设备的基本构造、原理及基本操作过程，了解这些分析仪器的性能指标及应用范围。但从以往的现代仪器分析课程的课堂教学来看，受限于课时、课程资源及课堂组织形式等，课堂存在实践探究流于形式的问题，主要表现在以下两个方面。第一，设置的探究主题缺乏针对性和深度，甚至并非大多数学生的知识盲点。由于对学生的知识基础摸底不到位，部分教师只是依照教学惯例设置现代仪器分析课程当节课的探究主题，并没有结合实际对探究主题做适当调整。第二，侧重“走探究流程”而忽略实操练习。该课程为每个仪器的学习安排了2课时，而要将这些操作技能作为专业技能掌握，还需要一个“多思明原理，勤练出效果”的过程，但由于讲授答疑后时间所剩有限，加上实验过程具有繁杂性，导致课上难以为学生留足练习操作的时间，学生的实际操作过于仓促，参与度不高，不能在操作中发现仪器使用的问题，甚至在实际操作中过于依赖教师的指导，自主性不足。这样一来，就难以真正达到预期的教学效果。
（三）课后任务布置不贴合学生实际
食品专业研究生现代仪器分析课程课后教学的重点是引导学生通过复习巩固课上所学，掌握有关现代仪器分析的基本技术与思想方法，能够为解决某一分析问题而正确选用相应的仪器分析技术。但从当前的现代仪器分析课程课后教学环节来看，教师大多缺少与学生的沟通交流，以致课后任务布置不贴合实际，没有针对性，基本只是布置模式化的任务并要求学生完成。这一方面不利于食品专业研究生巩固薄弱点，如布置理论性任务，会导致研究生对设备的使用缺乏练习，在回归自己指导教师课题组后，不能及时地将授课时使用的仪器应用到自己的科研活动中；另一方面不利于食品专业研究生开阔相关实践认知视野，如布置的任务仅限于当节课内容，没有鼓励学生立足当节内容，对其在农产品加工、果蔬保藏、食品安全检测等领域的应用进行更多或更深入的认识。最终，影响了教学目标的实现。
二、基于SPOC的混合式教学模式在食品专业研究生现代仪器分析课程教学中的应用
为了解决上述食品专业研究生现代仪器分析课程教学出现的相关问题，激发学生学习动力，提高教学质量，笔者设计了基于SPOC的混合式教学模式。该模式将学生作为教学活动主体，契合当代学生学习特点，充分利用影像资源，让学生根据自身情况，合理利用时间在课前充分预习，为课中讲授与实践打下基础。具体来说，基于SPOC的混合式教学模式如图1所示。
在教学实施过程中，从课前、课中、课后多维度帮助学生，从课前预习、课堂互动、课后练习全面评测学生学习效果。同时，以印证、强化、反思为主线，循环往复，优化教学过程，并全链条融入思政元素。具体来说，要想达到预期教学目的，基于SPOC的混合式教学模式在食品专业研究生现代仪器分析课程教学中进行应用时，需要对以下三个环节严格把控。
（一）课前
课前环节以预习为主。在这一环节，教师要先将现代仪器分析课程当节课教学目标予以分解，以明确课前预习目标，并据此设置导学案（包括学习目标、课前学习任务、学法指导、达标检测等）。其中设置的课前学习任务包括以下方面：①基本了解现代仪器分析的基本概念和原理；②基本掌握现代仪器操作流程等；③对当节课相关思政问题进行简单的自主思考，即教师围绕工匠精神、探索精神、创新意识、团队意识、职业素养五个方面提出与现代仪器分析课程当节课内容相关的问题，引导学生自主思考；等等。同时，教师要根据食品专业研究生现代仪器分析课程当节课教学需要，收集或制作线上资源，如制作微课视频，即设计一个5—8分钟的现代仪器分析原理介绍或实操讲解视频，一般可涵盖理论知识、仪器操作规范、使用案例、常见问题等内容，以便辅助学生完成课前预习任务。教师应将上述线上资源整理成资源包，连同导学案提前发布在公共学习平台上，供学生下载应用，并要求学生完成预习任务。学生则可以自主选择时间进行预习，运用教师提供的线上资源，辅以查阅相关资料等方法，完成预习任务，并记录预习过程中留存的疑问，由此，建立该节课的基础知识结构框架，并培养检索文献能力、独立思考能力。之后，教师通过公共学习平台查看学生预习情况，并结合学生预习过程中记录的问题，对课上教学内容和环节进行进一步优化。
（二）课中
课中环节以探究为主。教师先花费五分钟通过提问或小测验等方式，了解学生预习效果，并针对学生预习过程中存留的简单性疑问进行解答，然后将复杂性疑问融入后续探究主题活动中予以解答。探究主题活动是这一环节的中心，其围绕现代仪器分析课程当节课重难点知识开展，可以是现代仪器分析课程当节课原理的相关探究，也可以是现代仪器分析课程当节课的仪器操作演示实验探索。当明确探究任务后，将学生按3—5人一组分成若干个小组，要求学生以组为单位，提出观点、分享观点，相互讨论分析，达成统一（或者观摩演示；列出现代仪器操作步骤，进行实践操作练习；总结实验不足，形成实验报告；等等），最后由小组长上台进行分享。若是原理探究，要以PPT的形式呈现探究过程、探究结论；若是实验探索，要介绍实践操作要点，总结该仪器的作用和应用价值等。最后让小组相互点评，并由教师进行最终点评，给出改进建议。在点评时，考虑到现代仪器分析课程的思政育人需求，教师可以挖掘当节课蕴含的思政元素，进一步进行分析介绍，如针对仪器分析原理，介绍创新意识的重要性；对于仪器测定结果分析，点出“学习大国工匠，科技报国”的思想；对于实践操作练习，强调团队意识、职业素养的必要性；等等。由此，使学生在掌握现代仪器分析课程当节课的重难点的基础上，接受“润物无声、育人无痕”的思政教育，实现智育和德育的双重目的。
（三）课后
课后环节以巩固拓展为主。在此环节，教师要基于课中学习情况，确定学生的薄弱点，再有针对性地布置课后作业。该课后作业一般可包括绘制思维导图、仪器操作练习等，即针对理论薄弱的学生，以绘制思维导图，完成知识结构框架为主；针对实践薄弱的学生，要安排仪器操作练习。学生在完成作业的过程中，可在学习平台上与其他学生或教师进行交流互动，解决作业相关疑问，随后将作业完成情况进行反馈。其间，教师要及时进行课后答疑，以便帮助学生巩固所学理论、熟练仪器操作。另外，考虑到现代仪器分析技术在食品领域的应用越来越广泛[9]，教师还可以指导学生寻找一些与现代仪器分析课程当节课内容相关的内容作为拓展学习内容，如我国食品行业绿色加工，以及我国食品行业新形势、新需求等，并为其提供线上扩展资料，从而帮助学生拓展认知，并借此深化学生的工匠精神，涵养其职业素养。
三、基于SPOC的混合式教学模式在食品专业研究生现代仪器分析课程教学中的应用评价
课程评价考核体系的建立对课程教学质量提升、课程持续改进具有重大意义[10]。基于SPOC的混合式教学模式在食品专业研究生现代仪器分析课程教学中的应用评价主要包括过程性考核和期末考核两部分。如表1所示，其中过程性考核（60%）主要从课前预习、随堂表现等方面考核；期末考核（40%）主要从现场操作及期末考试进行考核。
由表1可知，本文构建的基于SPOC的混合式教学模式更注重过程性考核。为了激发学生对课前预习的重视，该部分占据了一定权重（10%）。学生应通过自主认真观看学习资料并及时反馈问题，培养对课前知识的主动学习能力。课中表现权重较高（20%），能够督促学生保持出勤，同时考察学生的学习状态和仪器操作能力。课后作业（20%）的设置一方面是强调课后要巩固学习内容，另一方面旨在以小结形式考察学生对仪器原理的掌握情况，促进学生对知识的深度理解，了解学生对课堂知识的掌握程度，进而方便教师对学生开展个性化辅导。在教学中鼓励互动讨论（10%），这是学生主动参与课堂的直观表现，同时通过线上、线下的问题提出和解决，可培养学生思辨和合作的能力。期末考核（40%）能够考察学生理论知识掌握水平与实践操作能力。通过过程性考核与期末考核相结合的评价体系，能够增强学生学习主动性，促使教师全面掌握学生的学习进度、学习效果，并逐步改进授课模式。
四、基于SPOC的混合式教学模式在食品专业研究生现代仪器分析课程教学中的应用效果
根据教学大纲可知，现代仪器分析课程侧重培养学生三个方面的能力：一是使学生了解食品工程中新技术、新理论的应用，理解仪器在食品工程中的原理和应用范围；二是使学生熟练使用相关仪器设备，掌握设备的操作步骤和注意事项；三是培养学生独立思考、查阅资料、分析解决问题的能力。学生作为课程的主体，对课程学习的反馈是评估教学改革效果的主要参考依据。
通过改革，基于SPOC的混合式教学模式实践取得了一定成效，学生的学习积极性明显提高，参与度有所提升，课上的交流互动更加频繁，同时学生在课后持续学习的动力也有所增强。引入基于SPOC的混合式教学模式为课堂注入了新的活力。通过课前小视频的引导，有效提升了学生在预习阶段的主动性，平台上学生预习环节的完成度高，讨论互动的人数和频次大大增加；学生的知识性问题在预习环节得到解答，遗留问题在课堂授课中通过与教师探讨也得到了解决，激发了学生主动探索的欲望。同时，在现代仪器分析课程的教学重点，即仪器的操作练习上，由原来的教师演示到现在学生动手练习操作全覆盖，切实增强了学生科研实践能力，将课程目的落到了实处。在课程考核过程中，96%的学生反馈上课效率得到提升，实践操作环节受到全体学生的肯定。通过应用基于SPOC的混合式教学模式，建立全面的评价体系，有助于教师全面了解学生的学习情况，及时调整教学策略，提高整体教学质量。在实践中，基于SPOC的混合式教学模式在现代仪器分析课程中的应用，为学生提供了更灵活、个性化的学习方式，有助于提高学生的学习兴趣和学科综合素养。通过不断总结经验，有助于继续优化该模式，使其更好地适应现代仪器分析课程的教学需求，促进学科发展和学生全面成长。
五、结语
现代仪器分析课程是食品专业研究生参与科研活动的基础课程，如何高效提升学生学习兴趣及学习效率，使其掌握仪器相关原理与操作技能是课程的核心目标。传统课堂的讲授+演示模式在信息高度发达、线上丰富资源的冲击下已经不能完全适应新时代的教学需要，而基于SPOC的混合式教学模式将线上教学灵活、资源丰富等优点与线下教学的深度探讨、实践练习相融合，突破了传统课堂教学的限制，极大地拓展了学生与教师互相促进的发展空间。同时，通过构建SPOC平台，丰富了课程教学资源，培养了学生独立自主学习的能力，并通过考核机制评价学生学习效果，激发了学生学习兴趣，真正提高了学生综合能力，取得了良好的教学效果。
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