PBL與微課整合教學模式探究
——以食品理化檢驗課程為例

查龍應 孫素霞 廖文鎮

課程建設和改革是高校人才培養模式改革的核心。食品理化檢驗是食品安全專業的一門核心專業課程，也是預防醫學、衛生檢驗檢疫專業本科生的重要專業課程。該課程以我國國家標準中食品衛生檢驗方法理化部分為基礎，吸收美國分析化學家協會、國際標準化組織等的先進檢測方法，系統地闡明檢驗方法的原理和實驗操作的關鍵步驟。其內容涵蓋食品樣品的采集和前處理，食品中營養成分、保健食品中功效成分、食品添加劑、食品中有毒有害物質、食品容器和包裝材料、食品中轉基因成分的檢驗，幾類常見食品的衛生檢驗，食品摻偽檢驗以及化學性食物中毒的快速檢驗[1]。

一、食品理化檢驗課程實際教學中存在的問題

南方醫科大學公共衛生學院自2009年開設食品理化檢驗課程，在實際的教學過程中發現了諸多問題。

（一）教材更新滯后，無法適應教學需要

食品理化檢驗課程采用的教材是人民衛生出版社出版的《食品理化檢驗（第2 版）》。隨著食品安全相關技術的快速發展，很多食品理化檢驗的相關國家標準更新得很快，但在教材中卻無法及時更新與體現。單單依靠教材內容已無法適應教學的需求，在教學實際中需要補充新標準和新技術。因此，食品理化檢測方法相關標準和技術的更新應被及時融入教學[2]。

（二）教學內容雖系統，但缺乏實踐課程

食品理化檢驗課程的教學內容幾乎涵蓋了我國國家標準中食品衛生檢驗方法理化部分的全部內容，在教學過程中需重點闡述的是每種檢驗方法的原理和實踐操作的關鍵步驟，重在培養學生的獨立思考能力、創新能力和實踐能力。因此，該課程本身就是一門實踐性很強的課程，需要設置大量實驗課。基于該課程實踐性強的特點，在該課程的教學實際中設置了三分之一的實驗學時，然而學生仍然感到參與式學習不夠，無法高效掌握相關知識。但由于現實條件限制，學校無法將這門課程的內容全部設置為實驗課程，因此，如何解決實踐課時不足與學生高效掌握課程知識之間的現實矛盾成為亟待解決的問題[3]。

（三）“填鴨式” 的傳統教學方式讓課堂陷入枯燥無味

以課堂講授為主的傳統教學方式在開展食品理化檢驗課程中的檢測方法和原理的授課時，本身就是一種挑戰，非常容易使課堂陷入照本宣科、枯燥無味的困境。雖然南方醫科大學的教學團隊在教學過程中盡力引入案例進行講述，但依舊難以讓學生的學習過程充滿趣味性，難以激發學生的學習主動性。因此，探究新的教學方式，提升學生學習的積極性和趣味性成為提升教學質量的關鍵[4]。

二、基于PBL 與微課開展整合教學模式探究

近年來，各種新穎的教學方法的出現，為高等教育改革注入了無窮活力。針對南方醫科大學教學團隊在食品理化檢驗課程教學實際中存在的問題，發現以問題為基礎的學習（PBL）和微課這兩種教學模式非常適合用于解決該課程教學中遇到的實際問題。

（一）PBL 教學模式

PBL 教學模式是由美國神經病學教授Barrows 于1969年在加拿大的McMaster 大學首創，是指圍繞由教師精心設計的臨床病例，提出需要解決的問題，學生利用各種資源尋求答案，通過自學和小組討論的方式學習相關知識。PBL 教學理念強調把學習設置于復雜的、有意義的問題情境中，讓學習者通過合作解決真實性問題，從而學習和掌握隱含于問題背后的科學知識，培養其解決問題的技能和自主學習的能力[5]。

PBL 教學模式不同于傳統的教學模式，它具有獨特的課程教學組織形式、教學過程和教學方法。其特點是：以知識傳授和能力培養并重代替單一的知識傳授，以多學科的綜合課程代替單一學科的基礎課程，以小組討論制代替班級授課制，以學生為中心代替以教師為中心，以“提出問題、建立假設、收集資料、論證假設、總結”五階段教學模式代替傳統的“組織教學、復習舊課、講授新課、教學小結、布置作業”的教學模式。它集中體現了建構主義的學習和教學理念，使學習發生在一系列復雜問題的解決過程之中，是一種以學生自主學習、小組學習為主的學習方式。在此過程中，學生自主對問題進行分析，找到并學習與問題相關的知識，針對問題提出完整的解決方案，而教師的作用是及時提供知識上的幫助，為學生學習活動的順利進行提供保障[6]。

食品理化檢驗課程的教學內容都是圍繞一個相同的思路，即食品中的某個檢測項目有哪些方法可檢測（重點是國標檢測方法），其原理是什么，測定的時候大致步驟是什么，有哪些因素會影響檢測結果的準確性（即注意事項）。因此，PBL 教學模式非常適合用于解決食品理化檢驗課程實際教學中存在的問題。根據該課程的教學內容，可以圍繞“食品中的檢測項目（實例）”設計相關問題，將學生分為若干小組，促使學生自主學習。在準備PBL 教學的過程中，教師和學生都可以收集補充大量相關主題的最新進展資料。

（二）微課教學模式

微課起源于美國新墨西哥州圣胡安學院的高級教學設計師David Penrose 首創的“一分鐘的微視頻”，其因自身的顯著特點得到了一線教師和教育科研工作者的重視并付諸實踐。

第一，微課以視頻作為教學媒介，具有顯著優越性。在所有的教學媒介中，比起教師口頭講述、板書、PPT 演示等，視頻更能快速地吸引學習者（尤其是自學者）的注意力。因為教學視頻能集中囊括所有傳統的和現代的教學媒介開展生動闡釋。而且，視頻形式有利于經由互聯網平臺快速傳播，讓學習者能夠及時獲取教學內容，這有效拓展了學習的空間。

第二，微課的教學內容細微且針對性強。微課的“微”正是細微、短小的意思，這體現在兩個層面。首先，微課的教學時間很短，傳統的課堂教學一節課達40 分鐘，而每節微課的時間只有5—10 分鐘，最短的僅2 分鐘，最長的也不超過20 分鐘。這種時間短小的教學視頻符合學生的認知特點和學習規律，易于被接納和吸收。現代社會生活學習壓力大，節奏快，短時間的學習視頻更有利于學習者集中注意力，提高學習效率。此外，短小的視頻所占用的內存容量小（幾十兆左右，且為流媒體格式），易于網絡傳播且利于在手機等移動終端上打開。其次，微課的教學內容往往只針對一個知識點，可以有效突出教學中的某個重點或難點，針對性較強。

第三，微課有完整的教學設計。雖然微課的教學時間很短，但它與傳統的課堂教學一樣，有完整的教學設計。微課針對相應的教學內容與目標精心設計導入課程內容、課后教師教學反思、學生的反饋意見以及教學督導專家的文字點評等。

由此可見，微課是一次完整的教學活動，它目標明確、主題突出、內容精簡，且以教學視頻的方式呈現[7]。

食品理化檢驗課程教學的重點和難點是檢測原理和關鍵步驟，大部分都涉及現代儀器分析（如高效液相色譜、質譜等），實際教學過程中的困難是無法讓學生真正接觸這些儀器，只能靠圖片或教師口述來講解，學生缺乏感性認識（從來沒見過儀器或沒有實際操作過儀器），自然無法真正理解這些儀器和檢測原理。另外，就課程設置而言，無法開設足夠的實驗課程讓學生自己動手去實踐每一個檢測項目的關鍵步驟。而微課可以將檢測原理和關鍵步驟制作成微視頻，通過生動的視頻解構檢測原理和關鍵步驟，讓學生能夠積極自主地學習，弄懂課程的重難點[8]。

（三）PBL 與微課整合教學模式

第一，針對教學內容的重點和難點，制作微課。食品理化檢驗課程的內容涵蓋食品樣品的采集和前處理，食品中營養成分、保健食品中功效成分、食品添加劑、食品中有毒有害物質、食品容器和包裝材料、食品中轉基因成分的檢驗，幾類常見食品的衛生檢驗，食品摻偽檢驗以及化學性食物中毒的快速檢驗。每一個檢測項目都有相應的重難點（原理和關鍵步驟），教師可以針對這些重難點進行剖析，將每個重點或難點制作成5 分鐘以內的微課視頻，并上傳學校愛課網教學平臺，在教學準備、教學開展和教學總結的不同階段推薦學生合理進行自主學習。例如，食品中農藥殘留的檢測多采用氣相色譜法，針對氣相色譜儀器簡介與原理、氣相色譜法檢測器、農藥殘留種類、農藥殘留樣品前處理、農藥殘留氣相色譜法檢測一般流程等重難點，設計并制作一系列微課視頻。

第二，針對每個檢測項目，設置實際案例，在教學過程中開展PBL 教學。食品理化檢驗課程內容中每一個檢測項目就是一個實際案例，但教材中并沒有設置案例。因此，教師運用PBL 教學模式，對每一個檢測項目（如有機磷農藥殘留檢測、瘦肉精檢測、食品中氨基酸檢測等）設置實際情境，并圍繞核心學習目標設計一系列問題，讓學生以小組的形式學習，最終掌握學習內容，實現教學目標。例如，針對豬肉中瘦肉精檢測項目，融入了廣州市天河區動物檢驗檢疫局在市場例行檢查中發現疑似瘦肉精豬肉，最終技術檢測鑒定屬實并加以處罰的實際案例。將“PBL 學習小組”定位為檢驗檢疫局實驗室技術團隊人員，任務目標是技術鑒定這批豬肉中是否真正含有瘦肉精，是否符合國家標準。圍繞此學習任務設計了包括何為瘦肉精、瘦肉精豬肉的初步判斷、瘦肉精的化學本質、瘦肉精的快速檢測方法、瘦肉精的實驗室確證方法、瘦肉精的國家標準、瘦肉精豬肉樣品的前處理、液相色譜法測定瘦肉精的關鍵步驟和注意事項、瘦肉精檢測方法的發展趨勢等問題，通過實際案例圍繞系列問題開展PBL 學習，提升了學生的學習積極性和主動性，改善了教學效果。

第三，以開放式課程建設促進教學內容的完善。在針對食品理化檢驗課程開展PBL 與微課整合教學模式改革探究的過程中，隨時收集學生和教學督導團專家的反饋意見，持續改進并完善微課和PBL 教學模式在課程中的應用。而且，從學生的角度出發，完善PBL 案例的設計，并征集學生的創意，改進微課視頻的內容和質量。另外，及時查閱食品理化檢驗相關國家標準和行業發展最新前沿，將更新的內容及時補充到課程體系中去。通過這種開放式課程建設逐步對課程進行完善，最終提升課程質量和教學效果[9]。

食品理化檢驗課程教學以培養學生的獨立思考能力、創新能力和實踐能力為目標，注重基本理論、基本知識和基本技能的講解。通過分析課程實際教學中存在的問題，對教學內容和教學方式進行探索和改革，建立基于PBL 和微課的整合教學模式，并形成開放式課程，增強了學生學習的興趣，提高了學生的學習主動性，促進了教學效果的提升和課程質量的改善，也促進了教學師資團隊的建設。