微課結(jié)合PBL 教學(xué)法在“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”教學(xué)中的應(yīng)用探索

關(guān)文碧

（肇慶學(xué)院食品與制藥工程學(xué)院，廣東肇慶 526061）

“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”是肇慶學(xué)院食品質(zhì)量與安全專業(yè)的選修課程，研究農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯藏和加工過(guò)程中危害因子的產(chǎn)生與檢測(cè)技術(shù)的相關(guān)理論與實(shí)驗(yàn)方法。“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性極強(qiáng)的課程，要求學(xué)生牢固掌握并綜合運(yùn)用“食品化學(xué)”“食品分析”“現(xiàn)代儀器分析”等相關(guān)課程知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能[1]，掌握典型的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)技術(shù)，為其后續(xù)從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)、控制、監(jiān)督等方面實(shí)習(xí)、工作提供知識(shí)與技能支持。學(xué)好“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”能極大地提升學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)技能，為日后的就業(yè)做一個(gè)良好的銜接。如何在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握并運(yùn)用農(nóng)產(chǎn)品危害因子的檢測(cè)原理和技術(shù)，是“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”課程教學(xué)需要解決的一大難題。隨著時(shí)代的發(fā)展，微課教學(xué)法作為一種新型教學(xué)模式在近些年被廣泛應(yīng)用于教學(xué)工作中，其以“網(wǎng)絡(luò)視頻課程”為主體表現(xiàn)形式，具有教學(xué)重點(diǎn)突出、授課時(shí)間不受限制、授課形式多、授課內(nèi)容廣的特點(diǎn)[2]；以問(wèn)題為基礎(chǔ)（Problem-based learning，PBL） 的教學(xué)方法是以學(xué)生為主體、以農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)問(wèn)題作為核心進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。將對(duì)“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”課程傳統(tǒng)教學(xué)的弊端進(jìn)行分析，基于微課結(jié)合PBL 教學(xué)法探討“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”的教學(xué)改革思路與措施，為該課程的教學(xué)改革提供參考。

1 “農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問(wèn)題

在傳統(tǒng)的“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”課堂及實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生缺乏自主性和選擇性[3]，部分學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，很難切實(shí)提高實(shí)踐水平，最終導(dǎo)致學(xué)生對(duì)自身專業(yè)的信心不足，在走上工作崗位后對(duì)于食品安全檢測(cè)相關(guān)工作表現(xiàn)力不從心。分析原因主要包括以下2 個(gè)方面。

1.1 教學(xué)方式缺乏特色，教學(xué)和考核模式單一

“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”課程涉及的知識(shí)面比較廣，傳統(tǒng)的理論課教學(xué)模式是教師主動(dòng)講授、學(xué)生被動(dòng)接受，學(xué)生不會(huì)主動(dòng)將大量的新知識(shí)和已有知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，在掌握新知識(shí)時(shí)會(huì)非常吃力，學(xué)習(xí)積極性大打折扣。再加上傳統(tǒng)教學(xué)模式的考核方法多為考試，學(xué)生抱著將考試應(yīng)付過(guò)去的心態(tài)，很難將“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”的原理和技術(shù)融會(huì)貫通，也無(wú)法具備食品安全檢測(cè)工作中所要求的解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

1.2 實(shí)驗(yàn)課程學(xué)生的實(shí)際參與度低

目前，“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”實(shí)驗(yàn)課程依舊采用傳統(tǒng)授課模式，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前教師先講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法、注意事項(xiàng)等，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義完成實(shí)驗(yàn)。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生只是一名“操作工”，只要按實(shí)驗(yàn)步驟完成操作即可，學(xué)生始終處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)，大部分學(xué)生并未主動(dòng)思考為什么這么做、怎么能做得更好，導(dǎo)致學(xué)生不能真正掌握并應(yīng)用農(nóng)產(chǎn)品危害因子提取凈化的原理和方法去解決實(shí)際問(wèn)題[4]；另一方面，該課程所用實(shí)驗(yàn)設(shè)備均為大型檢測(cè)儀器，單價(jià)貴、維護(hù)要求高，實(shí)驗(yàn)室往往只配備了1~2 臺(tái)[4]。教師在上課的時(shí)候，雖然能在儀器旁邊進(jìn)行詳細(xì)講解，但是由于學(xué)生人數(shù)眾多，站在后面的學(xué)生很難看到檢測(cè)操作的細(xì)節(jié)，導(dǎo)致部分學(xué)生對(duì)儀器設(shè)備的使用掌握不夠到位[4]。

2 微課結(jié)合PBL 教學(xué)法在“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”教學(xué)中的探索

PBL 教學(xué)法的核心是“以學(xué)生為主體、以問(wèn)題為中心”，在教師整體設(shè)計(jì)和指導(dǎo)下，學(xué)生圍繞某個(gè)或某些具體問(wèn)題，充分運(yùn)用多種形式進(jìn)行自學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)參與，非常適合實(shí)踐性極強(qiáng)的課程教學(xué)[5]。微課是指運(yùn)用信息技術(shù)按照認(rèn)知規(guī)律，呈現(xiàn)碎片化學(xué)習(xí)內(nèi)容、過(guò)程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源。微課的時(shí)長(zhǎng)一般不超過(guò)10 min，主要是為了突出課堂教學(xué)中某個(gè)知識(shí)點(diǎn)，或是反映課堂中某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)主題的教與學(xué)活動(dòng)[2]。微課的構(gòu)成具有“情景化”、類型多樣化等特點(diǎn)，使其非常適用于儀器構(gòu)成、工作原理等需要具象化知識(shí)點(diǎn)的傳授。微課與PBL 教學(xué)法相結(jié)合，借助引導(dǎo)性問(wèn)題調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，借助微課資料方便學(xué)生利用零碎時(shí)間或課余時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式中時(shí)間和空間的限制，有助于學(xué)生提高靈活運(yùn)用理論知識(shí)、解決實(shí)際問(wèn)題、獨(dú)立開展農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)相關(guān)工作的能力。

微課與PBL 教學(xué)法相結(jié)合的教學(xué)模式在教學(xué)實(shí)踐中可通過(guò)以下4 個(gè)步驟予以實(shí)施：①引導(dǎo)性問(wèn)題和微課資料的準(zhǔn)備和推送；②學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立或分組學(xué)習(xí)；③通過(guò)生生討論、師生討論的形式進(jìn)行課堂教學(xué)；④學(xué)習(xí)效果評(píng)價(jià)。

2.1 引導(dǎo)性問(wèn)題的設(shè)置

“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”課程中會(huì)以近年來(lái)標(biāo)志性的農(nóng)獸藥殘留引發(fā)的食品安全事件為案例，在貼合教學(xué)內(nèi)容、契合學(xué)生專業(yè)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行引導(dǎo)性問(wèn)題的設(shè)置。設(shè)置的引導(dǎo)性問(wèn)題應(yīng)該將理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)合理地融合在一起，實(shí)現(xiàn)理論課搞懂技術(shù)原理、實(shí)驗(yàn)課掌握技術(shù)操作的目標(biāo)。該課程選取的食品安全事件包括海南豆角水胺硫磷事件、北京草莓乙草胺事件、魚中孔雀石綠殘留、豆芽中的無(wú)根劑—— 6 - 芐基腺嘌呤殘留。在設(shè)計(jì)教學(xué)案例時(shí)，教師先為學(xué)生提供以上事件的相關(guān)媒體報(bào)道，讓學(xué)生了解事件的發(fā)展過(guò)程。然后，以“危害因子的種類和特點(diǎn)→具體檢測(cè)目標(biāo)→樣品前處理流程→實(shí)際樣品采集與檢測(cè)→數(shù)據(jù)分析”為線索準(zhǔn)備案例問(wèn)題。

以“海南毒豆角”事件為案例設(shè)置的引導(dǎo)性問(wèn)題和關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)見(jiàn)表1。

表1 以“海南毒豆角”事件為案例設(shè)置的引導(dǎo)性問(wèn)題和關(guān)聯(lián)的知識(shí)點(diǎn)

2.2 微課的錄制

微課視頻的質(zhì)量影響著教學(xué)效果。在與設(shè)置的引導(dǎo)性問(wèn)題相匹配的基礎(chǔ)上，該課程的微課內(nèi)容從3 個(gè)方向進(jìn)行選擇：①需要影像化呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)操作；②儀器構(gòu)造和使用操作；③涉及檢出限、定量限、添加回收率的定義和計(jì)算。該課程錄制的微課主要內(nèi)容包括不同類別樣品的特點(diǎn)及代表性農(nóng)產(chǎn)品，Qu-EChERs 樣品前處理方法，液液分配萃取法，固相萃取法，氣相/液相的構(gòu)造、進(jìn)樣和積分操作，代表性樣品縮分和儲(chǔ)存，檢出限、定量限、添加回收率的定義和例題計(jì)算。此外，微課最好由任課教師來(lái)錄制，畫面中露出教師面容；微課的時(shí)長(zhǎng)不超過(guò)10 min，便于學(xué)生集中注意力掌握微課的教學(xué)內(nèi)容。例如，在錄制“分析方法的開發(fā)——樣品前處理技術(shù)”這一知識(shí)點(diǎn)中的微課時(shí)，可選擇固相萃取這個(gè)需要影像化的難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行錄制，講解固相萃取的原理、萃取柱類型、固相萃取操作流程和實(shí)驗(yàn)演示，將視頻時(shí)間控制在10 min 以內(nèi)，以免造成學(xué)生的厭學(xué)情緒。

2.3 課程資料的推送

為了方便學(xué)生及時(shí)、有效地獲取學(xué)習(xí)資料，課程選擇了QQ 群和雨課堂這2 個(gè)可永久存儲(chǔ)文件資料的平臺(tái)進(jìn)行微課資料、引導(dǎo)性問(wèn)題和課件的推送，利用微信群的群公告功能提醒學(xué)生及時(shí)查看課程資料。

2.4 學(xué)生的學(xué)習(xí)與探究

教師將設(shè)計(jì)好的案例、引導(dǎo)性問(wèn)題和輔助的學(xué)習(xí)資料提前2 周左右發(fā)給學(xué)生，對(duì)于難度系數(shù)較小的引導(dǎo)性問(wèn)題或知識(shí)點(diǎn)，如農(nóng)產(chǎn)品安全風(fēng)險(xiǎn)因子，安排學(xué)生獨(dú)自探究與學(xué)習(xí)；引導(dǎo)性問(wèn)題的難度系數(shù)較大或所涉及的知識(shí)點(diǎn)較多時(shí)，安排學(xué)生針對(duì)案例組成小組進(jìn)行探討和學(xué)習(xí)。教師將難度較大的問(wèn)題進(jìn)一步細(xì)化，如“如何進(jìn)行豆角中水胺硫磷殘留分析方法的確證”這一問(wèn)題，將會(huì)細(xì)化為7 個(gè)小問(wèn)題：①分析方法的確證需要做哪幾個(gè)項(xiàng)目；②準(zhǔn)確度、精密度、檢出限和定量限的概念是什么；③溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線和基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的如何制作；④基質(zhì)效應(yīng)如何計(jì)算和評(píng)價(jià)；⑤驗(yàn)證準(zhǔn)確度和精密度的意義是什么；⑥添加濃度該如何設(shè)置；⑦精密度、檢出限和定量限如何計(jì)算。學(xué)生通過(guò)查找教材、輔助性資料和文獻(xiàn)，準(zhǔn)備相關(guān)的問(wèn)題的答案，整理成演示文檔，以便上課討論。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)與探究的過(guò)程中難免會(huì)遇到問(wèn)題，因此教師在推送資料時(shí)需要鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)微信或班級(jí)微信群向教師提問(wèn)，同時(shí)教師要及時(shí)解答學(xué)生的疑問(wèn)，保持學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的便利性。

2.5 理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安排

課堂教學(xué)中可通過(guò)生生討論、師生討論的形式進(jìn)行。每組根據(jù)準(zhǔn)備好的材料，由1 名學(xué)生對(duì)1 個(gè)問(wèn)題進(jìn)行發(fā)言，其他學(xué)生有不同觀點(diǎn)可隨時(shí)提出并討論。教師最后將每組的答案歸納總結(jié)，形成1 個(gè)合理的答案。在此過(guò)程中，教師主要充當(dāng)引導(dǎo)者，只在學(xué)生偏離主題時(shí)及時(shí)糾正，在學(xué)生沉默時(shí)打開話題，對(duì)學(xué)生的發(fā)言盡量不予干涉。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師根據(jù)分組情況給定多個(gè)檢測(cè)主題，每小組從給定的主題中選擇自己感興趣的檢測(cè)內(nèi)容，確定實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容。教師給定的檢測(cè)主題包括：谷物果蔬中的農(nóng)藥殘留分析，肉蛋奶中的獸藥殘留分析。實(shí)驗(yàn)前2 周教師通過(guò)微信群和QQ 群公布實(shí)驗(yàn)方案的要求和檢測(cè)任務(wù)，組織各組課后根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。檢測(cè)任務(wù)主要包括優(yōu)化儀器檢測(cè)條件、優(yōu)化樣品前處理?xiàng)l件、完成高、中、低3 個(gè)濃度的添加回收實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行方法確證（獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線、基質(zhì)效應(yīng)、添加回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差、檢出限、定量限等數(shù)據(jù)），采集3 組市場(chǎng)樣品檢測(cè)。在實(shí)驗(yàn)前1 周教師和學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案涉及的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果計(jì)算進(jìn)行集中學(xué)習(xí)和討論，教師審定實(shí)驗(yàn)方案后，各組按照自己制訂的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.6 學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)

教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)主要包括課堂學(xué)習(xí)成效評(píng)價(jià)、期末考核和實(shí)驗(yàn)考核3 個(gè)方面。課堂學(xué)習(xí)成效評(píng)價(jià)會(huì)通過(guò)隨機(jī)提問(wèn)、學(xué)生口頭回答或隨堂測(cè)試的方式進(jìn)行。該課程在“分析方法的開發(fā)——儀器分析檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用”和“分析方法的確證”2 個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)結(jié)束后，安排學(xué)生進(jìn)行隨堂小測(cè)，主要考核學(xué)生是否掌握了氣相色譜和液相色譜，以及相應(yīng)檢測(cè)器的應(yīng)用、檢測(cè)限和添加回收率的計(jì)算這2 個(gè)較為重要的內(nèi)容。課程學(xué)習(xí)結(jié)束后會(huì)進(jìn)行閉卷測(cè)試，試題類型包括不定項(xiàng)選擇題、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題和計(jì)算題。測(cè)試內(nèi)容除了特別需要記憶的知識(shí)點(diǎn)外，大部分都通過(guò)案例的形式進(jìn)行考核，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)際案例進(jìn)行有根有據(jù)、條理清晰的分析和解答，考核學(xué)生理論知識(shí)的應(yīng)用能力、分析解決具體問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)考核會(huì)以小組為單位，從給定的范圍中選擇一個(gè)檢測(cè)主題，撰寫檢測(cè)方案，通過(guò)小組討論，由任課教師審定實(shí)驗(yàn)方案后給與指導(dǎo)并提供條件，最后以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告3 個(gè)方面評(píng)定實(shí)驗(yàn)考核的成績(jī)?！稗r(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”課程的最終成績(jī)由課堂考核、期末考核和實(shí)驗(yàn)考核3 個(gè)部分構(gòu)成，比例分別為30%，30%和40%。

3 結(jié)語(yǔ)

微課與PBL 教學(xué)法相結(jié)合應(yīng)用于“農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)”的教學(xué)中，能夠更好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、合理高效地運(yùn)用學(xué)習(xí)時(shí)間，促使學(xué)生掌握運(yùn)用檢測(cè)人的思維解決實(shí)際檢測(cè)問(wèn)題的方法。針對(duì)課程教學(xué)效果對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果顯示，78%的學(xué)生對(duì)總體教學(xué)效果表示很滿意，14%的學(xué)生表示滿意，8%表示教學(xué)效果一般；85%的學(xué)生表示該教學(xué)模式能調(diào)動(dòng)自身學(xué)習(xí)的積極性和參與性，92%的學(xué)生表示能提高了應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

通過(guò)實(shí)施2 年的微課融合PBL 教學(xué)法的經(jīng)驗(yàn)積累，作者總結(jié)了以下5 點(diǎn)教學(xué)要求和存在問(wèn)題：①文獻(xiàn)資源需豐富多樣，能為學(xué)生提供充足的參考資料；②常用重要儀器的數(shù)量和狀態(tài)需滿足本科實(shí)驗(yàn)的需求，需要增加相應(yīng)教學(xué)經(jīng)費(fèi)的投入；③PBL 教學(xué)法的實(shí)施需要有充足的教學(xué)時(shí)間，目前16 學(xué)時(shí)的理論課和16 學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)課并不能滿足該教學(xué)法實(shí)施的需求，應(yīng)增加相應(yīng)的課時(shí)；④教師需提高應(yīng)用多媒體技術(shù)的能力，投入時(shí)間進(jìn)行微課的制作；⑤教師需要具有較高的專業(yè)素養(yǎng)和較強(qiáng)的課堂組織駕馭能力，才能正確引導(dǎo)并積極調(diào)動(dòng)學(xué)生參與到課堂討論和學(xué)習(xí)中。