線上線下混合式教學(xué)在“食品生物技術(shù)”課程中的探索

周 曼，周存山

（江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212013）

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代的發(fā)展為教師打開(kāi)新的教學(xué)空間，教師不斷優(yōu)化教學(xué)方法和教學(xué)模式，充分利用信息資源，更加合理有效地在教學(xué)中融入新的內(nèi)容，提高課程教學(xué)效果。2020 年初，突如其來(lái)的疫情讓在線教學(xué)獲得了長(zhǎng)足發(fā)展。在疫情常態(tài)化防控要求的背景下，各級(jí)各類(lèi)學(xué)校開(kāi)設(shè)積極探索線上線下教學(xué)的融合發(fā)展路徑，大幅推動(dòng)了混合式教學(xué)的發(fā)展?！笆称飞锛夹g(shù)”是我國(guó)高校食品科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的重要課程之一，課程內(nèi)容多、綜合性強(qiáng)。傳統(tǒng)的單一線下授課受到課時(shí)、場(chǎng)地所限，難以涵蓋課程的所有重難點(diǎn)，不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，實(shí)際教學(xué)效果欠佳。此外，“雙一流”和“新工科”的建設(shè)對(duì)“食品生物技術(shù)”的課程教學(xué)提出了新的要求[1]。在保證理論基礎(chǔ)的前提下，與時(shí)俱進(jìn)地根據(jù)食品生物技術(shù)的最新動(dòng)態(tài)，廣泛吸收最新科研成果與前沿理論知識(shí)，及時(shí)反映實(shí)踐最新趨勢(shì)，革新、調(diào)整與動(dòng)態(tài)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，使其充分體現(xiàn)科學(xué)性、先進(jìn)性、交叉融合性與前瞻性。在此背景下，根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容，合理結(jié)合線上自主學(xué)習(xí)與線下課堂活動(dòng)開(kāi)展教學(xué)，探索“食品生物技術(shù)”線上線下混合式教學(xué)。

1 “食品生物技術(shù)”課程概況及教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 “食品生物技術(shù)”課程概況

“食品生物技術(shù)”是指基于現(xiàn)代生命科學(xué)的研究成果，結(jié)合現(xiàn)代工程技術(shù)手段和其他學(xué)科的研究成果，采用全新的方法和手段設(shè)計(jì)新型的食品和食品原料，以基因工程、細(xì)胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、蛋白質(zhì)工程、生物工程下游技術(shù)、轉(zhuǎn)基因生物反應(yīng)器、現(xiàn)代分子檢測(cè)技術(shù)、組學(xué)技術(shù)和生物信息學(xué)等技術(shù)為主線的一門(mén)綜合性課程。食品生物技術(shù)具有多學(xué)科相互交叉融合的特點(diǎn)。

新時(shí)代背景下“食品生物技術(shù)課程”教學(xué)探索見(jiàn)圖1。

圖1 新時(shí)代背景下“食品生物技術(shù)課程”教學(xué)探索

食品生物技術(shù)與生物學(xué)科中的微生物學(xué)、分子生物學(xué)、生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)，食品學(xué)科中的食品酶學(xué)、食品加工技術(shù)、食品發(fā)酵工程、食品分析、食品原料學(xué)，以及前沿學(xué)科中的計(jì)算生物學(xué)、生物信息學(xué)、智能制造等諸多領(lǐng)域交叉融合。食品生物技術(shù)貫穿于食品制造的全過(guò)程，是食品工業(yè)中最具發(fā)展前景的前沿核心技術(shù)之一，對(duì)促進(jìn)我國(guó)傳統(tǒng)食品產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和實(shí)現(xiàn)食品綠色制造具有積極意義，是我國(guó)食品產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的新增長(zhǎng)點(diǎn)，更是食品工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要支柱。

1.2 “食品生物技術(shù)”課程教學(xué)現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的“食品生物技術(shù)”教學(xué)過(guò)程中，主要采用單一的線下教學(xué)模式。由于課程理論性較強(qiáng)，包含較多的基本原理，牽連的知識(shí)面也較廣。為學(xué)習(xí)完課程內(nèi)容，教師普遍采用滿堂灌模式。而這種教學(xué)模式弱化了學(xué)生的主體地位，師生之間互動(dòng)少，教師無(wú)法及時(shí)獲悉學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)模糊、參與度低、沒(méi)有時(shí)間思考，導(dǎo)致聽(tīng)課動(dòng)力缺乏，課后學(xué)習(xí)和回顧知識(shí)的途徑狹窄，學(xué)習(xí)自主性和主動(dòng)性欠缺。此外，“食品生物技術(shù)”涉及內(nèi)容豐富、瑣碎抽象，且綜合性強(qiáng)，學(xué)習(xí)難度大。單靠線下教師講授、板書(shū)和課件難以讓學(xué)生透徹理解生物大分子的結(jié)構(gòu)、功能、改造及其應(yīng)用。同時(shí)，生物技術(shù)知識(shí)更新快速，生物技術(shù)日新月異，只有緊跟前沿動(dòng)態(tài)和熱點(diǎn)問(wèn)題，與理論知識(shí)有機(jī)結(jié)合才能滿足教學(xué)要求。而現(xiàn)有課程的具體實(shí)例講解過(guò)程，常采用非常成熟陳舊的技術(shù)，但隨著時(shí)代的發(fā)展變遷，這些技術(shù)正逐步被新興的技術(shù)代替。例如，CRISPR/Ca9 在基因工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的食品生物技術(shù)考核方式一般是采用期末考試或者大作業(yè)的形式，缺乏平時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)，考核形式及標(biāo)準(zhǔn)單一，致使學(xué)生往往臨陣磨槍以應(yīng)付考試，平時(shí)不會(huì)積極參與到課程學(xué)習(xí)過(guò)程中，影響課程學(xué)習(xí)的效果。

2 “食品生物技術(shù)”課程線上線下混合式教學(xué)

2.1 課程改革思路

根據(jù)“食品生物技術(shù)”課程特點(diǎn)及教學(xué)目標(biāo)，確定課程建設(shè)目標(biāo)如下：

采用線上網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)教學(xué)方式和傳統(tǒng)線下教學(xué)方式相融合的混合式教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，向尊重個(gè)性化知識(shí)訴求、實(shí)現(xiàn)自我價(jià)值和知識(shí)的多共享發(fā)展，實(shí)現(xiàn)課程知識(shí)點(diǎn)傳授與內(nèi)化的統(tǒng)一，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)主體意識(shí)。除培養(yǎng)學(xué)生掌握食品生物技術(shù)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、基本操作能力外，著重訓(xùn)練學(xué)生的工程實(shí)踐能力，學(xué)會(huì)利用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和工程方法獨(dú)立思考發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，強(qiáng)化學(xué)生工程素養(yǎng)，形成培養(yǎng)具有工程適應(yīng)性的應(yīng)用型人才的工程教育模式，為學(xué)生的專(zhuān)業(yè)發(fā)展提供有力保障。在教學(xué)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的凝結(jié)過(guò)程、科學(xué)發(fā)現(xiàn)過(guò)程的探究，結(jié)合學(xué)生自學(xué)互學(xué)、學(xué)科競(jìng)賽、前沿講座等多種教學(xué)方式，培養(yǎng)應(yīng)用研究型人才的創(chuàng)新能力。在“食品生物技術(shù)”課程教學(xué)中運(yùn)用多樣化的教學(xué)資源、智慧化的教學(xué)工具、先進(jìn)的教育理念、新型的教學(xué)模式和多元化的教學(xué)考核方式（見(jiàn)圖1），具體如下：

（1）多樣化的教學(xué)資源。依托中國(guó)大學(xué)MOOC平臺(tái)、智慧樹(shù)及自主構(gòu)建的SPOC 等線上教學(xué)平臺(tái)，篩選優(yōu)質(zhì)的教育資源引入實(shí)體課堂，突破傳統(tǒng)課程時(shí)間、空間的限制，擴(kuò)大課堂知識(shí)容量，深化師生的交互性，從而提高教學(xué)質(zhì)量，帶動(dòng)學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。

（2）智慧化教學(xué)工具。充分利用雨課堂、課堂派、對(duì)分易、騰訊課堂、虛擬教學(xué)軟件等現(xiàn)代智慧教學(xué)工具的優(yōu)勢(shì)，有效提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果。借助智慧化教學(xué)軟件提供的交互渠道構(gòu)建智慧課堂學(xué)習(xí)空間架構(gòu)，有效管理班級(jí)資源，實(shí)現(xiàn)課堂實(shí)時(shí)測(cè)評(píng)，師生互動(dòng)，借助仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)營(yíng)造可輔助或替代傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)各操作環(huán)節(jié)的相關(guān)軟硬件操作環(huán)境，彌補(bǔ)因疫情防控需求無(wú)法開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足。

（3）先進(jìn)的教育理念。OBE（Outcome-based Education，成果導(dǎo)向教育理念）、SCL（Student-Centred Learning，以學(xué)生為中心）、PBL（Problem-based Learning）、CBL（Case-based Learning）、PAL（Peer-Assisted Learning，同伴互助學(xué)習(xí)）等國(guó)際上廣泛認(rèn)可的教育基本理念引入到“食品生物技術(shù)”課程教學(xué)中，提高學(xué)生的創(chuàng)新和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

（4）新型的教學(xué)模式。在線下課堂教學(xué)中可適度引入互動(dòng)式翻轉(zhuǎn)課堂、時(shí)事式案例教學(xué)、小組協(xié)作式學(xué)習(xí)、研討式學(xué)習(xí)、體驗(yàn)式學(xué)習(xí)等新型教學(xué)模式。這些新型的教學(xué)模式突破了“填鴨式”“滿堂灌”局限，實(shí)現(xiàn)了自主性、交互性、開(kāi)放性和探究性[2]。例如，研討式教學(xué)模式以問(wèn)題為導(dǎo)向，在教師的引導(dǎo)下，以科學(xué)前沿的難點(diǎn)、熱點(diǎn)或疑點(diǎn)問(wèn)題，例如人造肉，與食品加工行業(yè)中的具體實(shí)例相結(jié)合，學(xué)生自主尋求或自主建構(gòu)答案、意義、獲取信息。

（5）多樣化的教學(xué)考核方式。采用過(guò)程式考核、多元和梯次的考核體系。充分利用MOOC、SPOC、網(wǎng)絡(luò)課程和在線考試及時(shí)、完整地記錄學(xué)生學(xué)習(xí)軌跡的特點(diǎn)[3]，優(yōu)化課程考核評(píng)分體系；綜合學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課堂互動(dòng)、論壇交流、團(tuán)隊(duì)協(xié)作方面的表現(xiàn)和單元測(cè)試、期末考核成績(jī)，全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果。

另外，將教學(xué)內(nèi)容與課程思政元素有機(jī)融合，提升學(xué)生的政治覺(jué)悟，重塑價(jià)值觀，培養(yǎng)道德情操和職業(yè)素養(yǎng)。通過(guò)以上多種手段和策略，提高“食品生物技術(shù)”課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，將知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)、價(jià)值引領(lǐng)統(tǒng)一起來(lái)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力和素質(zhì)的融合。

2.2 課程設(shè)計(jì)方案

在線上線下混合式教學(xué)模式中，線上平臺(tái)、教師、學(xué)生和學(xué)習(xí)資源“四大元素”實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)：線上平臺(tái)是骨架，學(xué)習(xí)資源是血肉，教師是設(shè)計(jì)和引領(lǐng)者，學(xué)生是主體和中心。“食品生物技術(shù)”線上線下混合式翻轉(zhuǎn)教學(xué)模式主要包括3 個(gè)階段，即課前線上預(yù)習(xí)、課堂線上線下混合教學(xué)和課后線下復(fù)習(xí)，依次實(shí)現(xiàn)知識(shí)的傳遞、內(nèi)化、鞏固與拓展。

“食品生物技術(shù)”線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)見(jiàn)圖2。

圖2 “食品生物技術(shù)”線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

從圖2 可看出，在課前，教師根據(jù)“食品生物技術(shù)”課程的教學(xué)大綱和目標(biāo)要求，在線上教學(xué)平臺(tái)發(fā)布課前學(xué)習(xí)任務(wù)，制作視頻，準(zhǔn)備閱讀案例、拓展閱讀資料，提供共享的立體化課程資源，上傳至在線教學(xué)平臺(tái)。學(xué)生在課前通過(guò)線上觀看視頻完成知識(shí)的預(yù)習(xí)，并參與教師發(fā)起的問(wèn)題討論，反饋教學(xué)內(nèi)容難點(diǎn)和疑點(diǎn)，為翻轉(zhuǎn)課堂做好充分的準(zhǔn)備。在線下課堂教學(xué)時(shí)，學(xué)生帶著問(wèn)題和教師溝通，針對(duì)學(xué)生的問(wèn)題，教師給予重點(diǎn)和難點(diǎn)解析，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行案例分析、開(kāi)展小組討論和個(gè)人匯報(bào)。同時(shí)，教師可針對(duì)學(xué)生的具體情況給予個(gè)性化指導(dǎo)和答疑，實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。除了應(yīng)用翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)外，教師還可以開(kāi)展課程設(shè)計(jì)并創(chuàng)設(shè)相關(guān)的情境，如虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)參觀恒順香醋生產(chǎn)流水線，提高互動(dòng)性和創(chuàng)新性。在課后，教師根據(jù)課堂教學(xué)與討論，進(jìn)一步對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鞏固與延伸，引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽、前沿講座，拓展閱讀相關(guān)學(xué)術(shù)論文、參考書(shū)目、互聯(lián)網(wǎng)資料，提高課程的深度和挑戰(zhàn)性。此外，課程考核應(yīng)遵循過(guò)程管理，注重對(duì)學(xué)生獲取前沿知識(shí)、邏輯思維能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力、合作探究能力的考核，采用過(guò)程性、多維和梯度的考核體系。

3 結(jié)語(yǔ)

“食品生物技術(shù)”是一門(mén)綜合性很強(qiáng)的食品專(zhuān)業(yè)必修課程，采用線上線下混合式教學(xué)可使傳統(tǒng)線下教學(xué)模式與線上平臺(tái)教學(xué)模式的相輔相成、相得益彰，使得教學(xué)方式更為靈活多樣，教學(xué)內(nèi)容更為豐富全面，賦予課程以科學(xué)性、先進(jìn)性、交叉融合性與前瞻性，契合當(dāng)今時(shí)代背景下對(duì)高級(jí)食品人才的需求。