基于线上线下混合式教学模式的食品机械与设备课程教学探索与实践

食品机械与设备是一门专业性强、应用性广的工程类课程，传统的教学方式存在教学资源匮乏、教学设计缺乏灵活性和互动性、与行业对接程度不强、学生评估和反馈机制不健全等问题。为此，本文提出开展线上线下混合式教学的食品机械与设备课程教学模式，充分利用慕课、专属在线课程（SPOC）等数字化工具，通过结合线上自主学习和线下面授的方式进行混合式课程教学。实践发现，该模式有助于激发学生的学习主动性，提高学生的参与度，培养学生的工程实践能力和解决实际生产问题的能力。

一、食品机械与设备课程

的主要内容以及培养目标

食品机械与设备是上海应用技术大学面向食品科学与工程专业本科生开设的一门专业性强、应用性广的工程类课程，属于专业必修课。课程内容主要包括各类食品机械与设备的加工原理、结构和性能、参数的确定与选择、自动控制的应用、设备选型与使用等，涵盖了食品生产、加工和包装相关机械设备的理论和实践内容。课程共计2学分，38学时。

本课程旨在培养学生具备在食品机械领域综合运用其他专业知识的能力，包括食品机械使用、革新、生产线设计和设备配套等，提升学生的实践动手能力，以及解决实际工程问题的能力。具体而言，一是能够解释食品加工中各单元操作的基本工作原理，并能根据这些原理判断涉及设备性能的关键因素，从而满足食品工艺或产品开发的需求；二是能够根据食品加工工艺的要求，合理选择适用的设备，并能以图纸形式展示设计的生产线，确保生产线的有效运行；三是能够综合考虑食品加工机械与设备的特征、设计原则以及社会、环境、法规和经济等因素，分析特定食品生产的设备选型合理性，并做出相应的评估和决策；四是能够利用计算机辅助设计软件（CAD）制作常见的机械设备图纸，并能通过CAD图纸评估设备或生产线设计的合理性，阐明设备的工作原理与性能。

二、食品机械与设备课程教学中存在的问题

1.教学资源不够丰富。目前，食品机械与设备课程的教学资源相对单一，主要集中在传统的教学大纲、教案等线下资源，线上资源的开发方面还比较薄弱，缺乏反映时代前沿性和专业性的实验教学内容以及线上线下混合式课程资源，无法满足学生的多样性和个性化学习需求。

2.教学的灵活性和互动性亟待改进。当前食品机械与设备课程的教学仍然采用传统的授课模式，教师处于主导地位，学生参与度不高，缺乏主动性和互动性。教师在课堂教学中对学生的关注度也有待提升，需要采用更具针对性的教学方法和手段。

3.与行业的对接程度较低。食品机械与设备领域的发展日新月异，涌现出了许多新技术、新工艺和新设备。然而，目前的课程教学与行业之间的联系并不紧密，部分教学内容仍停留在传统的理论知识和基础技能层面，未能及时跟上行业的发展趋势，缺乏与行业最新技术和应用紧密结合的教学内容，难以提高学生对实际工作环境和行业需求的适应能力。

4.学生评估和反馈机制不健全。食品机械与设备课程的学生评估和反馈机制不够完善，缺乏有效的评估工具和方法，无法准确了解学生对教学内容的掌握程度和学习体验，难以及时调整教学策略和改进教学质量。

三、将线上线下混合式教学模式

引入食品机械与设备课程的意义

线上线下混合式教学模式是将传统的面对面教学与现代技术应用相结合的一种教学方式，通过在线平台和工具，学生可以获得丰富的学习资源、课程内容和互动机会，从而提升学习体验和学习效果。因此，引入线上线下混合式教学模式，对食品机械与设备课程具有重要意义。

一方面，能够充分利用线上线下的教学资源，提高食品机械与设备课程的教学效果，促进学生主动学习意识和实践能力的培养。通过在线平台和工具，学生可以灵活、自主地获取学习材料和资源，实时互动交流，进行案例分析和实验操作，深化对课程内容的理解和应用。

另一方面，教师可以针对学生的个性化需求和学习进度，设计定制化的学习路径和教学活动，为学生提供即时的反馈和指导，促进学生的深层学习和综合素质的培养。

四、食品机械与设备课程

线上线下混合式教学的设计

1.线上教学设计。首先，搭建专属的在线课程平台，为学生提供访问课程内容、资源和学习任务的平台。教师通过录制精讲视频，讲解课程内容、实际应用案例和操作技巧等，并配以图表、动画等辅助资料，可以提高学习的吸引力和可理解性。其次，构建在线讨论论坛，促进师生间互动和交流。学生可以在论坛上提问、分享自己的学习心得，还可以参与教师设立的讨论话题，促进学生之间的合作和知识分享。最后，设置在线测验和作业，以评估学生对课程内容的理解和掌握程度。测验和作业可以结合多种题型，包括选择题、填空题、主观题等，评估学生的知识运用和问题解决能力。

2.线下教学设计。首先，使用多媒体工具和教学演示设备等课堂讲授法，通过讲解和示范向学生介绍食品机械与设备的相关理论知识和操作技巧，通过任务驱动法、案例教学法、翻转课堂法、小组讨论法、头脑风暴法等教学方式方法，清晰地解释概念、原理和流程。其次，在实验室或实训场地进行实践操作教学的过程中，让学生亲自操作和使用食品机械设备，提升他们的实际应用技能和操作能力；设计不同的实验项目，让学生合作完成特定的食品加工过程，并提供操作指导和技巧。最后，鼓励学生进行课堂演示，展示他们对食品机械设备的应用和操作技巧，分享实验经验、操作心得和创新成果，增加学生之间的交流和互动。

3.教学评价设计。教学评价包括过程性评价和期末考核两部分。过程性评价贯穿于混合式教学的始终，具体体现在线上学习完成度、学生参与度、学习表现、实践操作能力等方面。期末考核在线上线下课程结束后进行，评估学生对课程核心知识的掌握程度，包括概念理解、原理运用、操作模拟，以及对食品机械与设备领域问题的分析和解决能力等。

五、食品机械与设备课程

线上线下混合式教学的实施

1.线上课程教学。食品机械与设备的线上课程内容涵盖了66个知识点，每个章节包括3-5个微视频、2-3个课堂讨论和1个单元作业，通过丰富的线上资源激发学生的积极性和自主学习能力。在线上教学中，教师充当组织者和引导者的角色，而学生则负责自主学习的任务。首先，教师根据教学内容和流程设定明确的学习目标，并对线上资源进行适当的补充和完善。其次，教师通过SPOC平台发布学习资源，包括微视频、单元测验、作业和讨论等，学生需在规定的时间内自主学习并完成指定任务。最后，教师利用MOOC平台观察学生的学习动态和知识掌握情况，并积极收集学生在学习过程中遇到的重难点问题，为线下教学做有针对性的准备。

2.线下课程教学。食品机械与设备课程的线下教学活动通过慕课堂平台进行管理和组织，包括课堂签到、随堂练习发布和教学反馈等。通过汇总学生的线下学习数据，并与线上教学相互协调，从而指导和改进整个混合式教学过程。首先，教师利用慕课堂发布随堂测验，了解学生的课前预习情况，有针对性地解答学生线上学习中遇到的问题。其次，教师运用食品加工厂的生产案例，创设特定情境，要求学生以小组形式设计特定食品的生产线和设备，进行小组协作讨论，并展示汇报，再由教师进行总结点评，培养学生的团队协作、实践问题分析和成果展示等综合能力以及创新能力。最后，教师根据线上线下教学情况，在在线学习平台或微信群发布拓展资料，扩充学生的知识面；学生可在在线平台或微信群中讨论混合式学习情况，并提出意见和建议；教师可根据学生对混合式教学模式的意见和反馈进行改进，并调整后续的教学环节。

线下实践操作是基于食品机械与设备课程内容和线下教学特点设计的一个重要教学环节，旨在让学生亲自操作和使用各种食品机械设备，以提升他们的实际应用技能和操作能力。在实践操作过程中，教师应根据课程内容安排不同的实验项目，涵盖食品机械与设备的各个方面。例如，设置小组实验任务，让学生合作完成一个特定的食品加工过程（食品混合、搅拌、切割等）。学生可以根据实验步骤，使用相应的食品机械设备进行操作，并记录实验数据和观察结果。除了实验操作本身，课程还将设置实践操作的补充活动。例如，组织学生参观食品生产企业或实验室，让他们了解真实的食品机械设备应用环境和实际操作过程，从而提升学生对课程内容的理解和应用能力。在实践操作完成后，组织学生进行实验报告的撰写和讨论，学生需要整理实验过程中的数据、观察结果和心得体会，并将其写成报告。

六、食品机械与设备课程

线上线下混合式教学的考核

食品机械与设备课程考核的成绩包括过程性评价及期末考核，由线上学习情况、线下学习情况及期末考试成绩三部分组成。线上考核是通过学生的在线参与度和互动情况来评估食品机械与设备课程的教学实践效果，包括线上视频观看、单元测验、单元作业和讨论活跃度四个方面，其中线上视频观看占总成绩的10%，单元测验、单元作业和讨论活跃度占总成绩的20%。线下考核是通过课堂观察和学生互动情况来评估食品机械与设备课程的教学实践效果，包括日常考勤、小组讨论和实验报告，其中日常考勤占总成绩的2%；小组讨论占8%，学生需要积极参与小组讨论，完成相应的讨论内容，并在班级内进行展示，成员之间进行互评，同时进行个人自评和教师评价；实验报告占10%，在慕课堂上发布。期末考试以闭卷考试的形式进行，占总考核成绩的50%。

综上所述，食品机械与设备课程的线上线下混合式教学模式在提供灵活、互动和综合学习体验方面具有突出优势，在未来的教学改革和创新中，随着信息技术的发展和教学资源的丰富，混合式教学模式将更加智能化和个性化，可以扩展到更多的学科和领域。

基金项目：上海应用技术大学课程建设项目“《食品机械与设备》线上线下混合式课程”（10110M230007-A22）。

作者简介：于闯（1993-），男，讲师，博士，研究方向为风味化学。

*通信作者：冯涛（1978-），男，教授，博士，研究方向为风味化学。