肖 愈,侯愛香,王遠亮,張春艷,李 珂
(湖南農業大學食品科學技術學院,湖南 長沙 410128)
2020 年新冠COVID-19 疫情的爆發給全球帶來巨大損害,同時也給高校的正常運轉和課程教學帶來巨大的挑戰。一方面疫情背景下教學,迫使高校教師必須大范圍地掌握和應用線上教學工具,使用“互聯網+”進行教育教學改革;另一方面,“食品微生物學”是食品專業的一門專業基礎課程,具有很強的理論性和實踐性,傳統“食品微生物學”內容涵蓋了微生物學發展歷程、微生物的類別、形態與結構、微生物的營養與代謝、微生物在食品工業中的應用、食品微生物技術等內容[1]。在微生物引發疫情的大環境下,如何優化“食品微生物學”教學內容和重點、調整教學方式和方向。使學生既可以全面掌握微生物的一般規律,了解其在食品工業中的應用現狀和發展前景,引導學生將微生物學的理論知識與技術應用到食品生產中,促進食品工業的健康可持續發展;又可以培養疫情條件下學生分析問題、解決問題的能力,增加學生的微生物通識,為疫情期間食品貯藏、流通、采購和烹飪提供合理處理方案,服務社會,增加學生的社會責任感和主人翁意識。根據疫情期間開展“食品微生物學”課程教學的經驗,學生在疫情期間“食品微生物學”課程過程中的需求,總結了后疫情時代特殊背景下食品微生物學課程教學改革所做的探索。
根據課程的特點,聯系疫情爆發的大背景,積極開展教學改革研究,對教學大綱進行修訂,優化教學內容。“食品微生物學”分為基礎微生物學和食品應用微生物學2 個部分。基礎微生物學部分包括了與疫情緊密相關的病毒內容。可以適當增加課時,在介紹完病毒分類、結構組成、復制等基本內容以后,可以增加其在食品工業中危害、對社會生活的危害,以及如何預防和避免危害,危害產生后該如何處理。引導學生在現實生活中,該如何預防新冠病毒,該如何影響周邊的人去正確對待新冠病毒,應用掌握的科學知識服務生活、影響社會,增強學生的社會責任感。
同時,教學內容和重點做到與時俱進。在教學內容制定方面,需遵循“精、簡”原則,內容的取舍做到重難點突出,因為“食品微生物學”課程作為專業基礎課,在內容上與其他專業基礎課重復或交叉,如“微生物代謝”“微生物遺傳”這一章,部分內容與“生物化學”課程相關內容存在重復,因而在講授該章節時應對章節內容進行精煉,選擇有代表性的,與食品專業聯系密切的內容進行課堂教學,著重介紹整體的科學思維方法;同時,食品微生物學發展迅速,很多新成果、新成就、新技術不斷更新,在講授過程中教師應及時總結食品微生物學的最新研究成果與熱點話題,注重教學內容與該學科的發展前沿相銜接,促進學生的開拓與創新能力。
疫情爆發的大背景下,傳統面授的教學模式可能隨時會中斷,但是“停課不停教,停課不停學”,常規的教與學任務目標還得繼續穩步推進。傳統面授教學模式已經不能適應當前環境,迫使高校教師必須大范圍地掌握和應用網絡線上教學工具,借助“互聯網+”平臺開展日常工作。疫情的爆發從客觀上推進和促進了我國高等教育教學手段的改革,傳統“食品微生物學”課程教學模式改革迫在眉睫也勢在必行,引入線上線下混合式教學將成為一種教學常態[2]。
現代教育技術條件下,慕課、翻轉課堂、超星平臺等是很好的線上資源。與傳統課堂教學模式相比,混合式教學模式方便快捷、靈活高效。一方面,由于疫情影響學校無法實現面授時,師生可以采用線上形式完成日常教學任務,不耽誤學生的正常畢業和升學,是傳統教學方式的取代;另一方面,部分或者個別學生、教師由于自身原因,無法參加面授的時候,可以選擇線上模式替代,靈活方便,成為傳統面授的有效補充。即便在正常面授時,線上模式也可以很好地與線下面授結合,學生可以通過手機端或智能終端隨時隨地學習教學平臺上的教學資源,遇到問題也可以在教學平臺上與教師或者其他學生進行自由討論,或者提出學習想法和建議,學生使用非常方便,學習積極性大大提高,線上線下混合式教學是傳統教學模式改革發展的方向。
以“微生物代謝——微生物的代謝調控”小節內容為例,課前教師整理相關教學資源,線上優質教學資源教師都可以充分利用,根據教學內容設置教學預習任務,學生完成教學發布的預習任務后,還可以在交流平臺與教師在線交流學習心得與疑惑,根據學生任務完成情況和反饋,教師開啟線下教學更具有針對性。線下教學環節中,教師同樣可以采用前面提到的啟發式教學、案例教學等方法,針對學生在課前預習中遇到的一些共性問題進行小組討論,與學生開啟頭腦風暴,教師緊抓教學重難點再進行詳細講解。課后鞏固與提升環節依舊在線上進行,教師根據線上教學實際情況,布置課后作業或者相關探究任務(如以谷氨酸的生物合成調控為例說明人工控制微生物代謝的基本方法等),針對課后問題,學生自主去查閱文獻或者查找線上學習資料,在鞏固課程內容的同時也提升了學生自主解決問題的能力。
每門課程教學的課堂教學方式都是綜合的,針對不同的教學內容需要教師采用不同的教學方法。“食品微生物學”是一門內容豐富、知識點多、應用性很強的學科,傳統課堂教學往往采用講授法,教師講,學生聽,學生習慣了被動接收知識,師生之間交流互動不多,這種教學方式造成學生參與積極性不高,課堂效果不佳。為了改變這種教學方式,可以在課堂中采用啟發式教學。啟發式教學是指在教學中教師依據教學過程的客觀規律,從學生的實際出發,以啟發學生獨立思考能力和邏輯思維能力為核心,引導學生主動、積極、自覺掌握知識的教學方法[3-4]。
啟發式教學的關鍵在于巧妙設置問題情境。在“食品微生物學”的實際教學中,教師可以根據章節的教學目標,針對教學重點或學生在學習過程中可能存在的“障礙”,將教學內容轉換為一系列層次分明、循序漸進的系統性問題,從問題中引入教學,激發學生的學習興趣。例如,在講解“微生物的基本形態與結構”這一章節中芽孢相關內容時,可以提問學生“芽孢為何能夠抗熱”,可以讓學生提前查閱文獻或小組討論,帶著疑問在課堂學習,效果會事半功倍,這一問題將芽孢的形成過程、特點與抗熱機理串聯起來,學生通過思考討論,將前后的知識點緊密聯系起來,形成閉環,從而提高知識掌握程度。同樣,在講解“食品中的微生物”章節時,這一章節應用性較強,更應注重啟發式教學。在此章節學習前,可先從實際生活中常見的乳品、肉類、禽蛋類等食品腐敗現象入手,再提問“乳品、肉類、禽蛋類等食品的腐敗變質原因”,同樣可要求學生查閱文獻后再進行小組討論,小組討論需要理清楚幾個問題:導致各類食品腐敗變質的微生物種類有哪些?微生物引起食品腐敗變質的環境條件有哪些?這些食品的腐敗變質過程與機理是什么?可以采取哪些措施去預防食品腐敗變質?最后,教師再進行評價與知識總結,這種教學方式可以激發學生內在的學習動力,同時提高學生邏輯思維能力與解決問題的能力,實現系統知識的學習與智力的充分發展相結合。
疫情食生活是非常好的“食品微生物學”教學案例,在相關教學內容時,可以采取案例式教學。案例教學是一種開放式、互動式的新型教學方式,以教學案例為基礎,組織學生開展討論或者思辨,通過各種信息、知識、經驗、觀點的碰撞來達到提高學生分析問題、解決問題的能力和啟迪思維的目的。20 世紀80 年代,案例教學從美國引入我國,便廣泛用于醫學、法學、管理學、經濟學等學科的教學中,對我國高等教學的改革和發展起了極大的促進作用[5-6]。
“食品微生物學”是內容繁雜、實用性和技術性很強的一門學科,與人們的實際生產、生活密切相關。在教學中引入案例教學,有助于激發學生的求知欲,活躍課堂氣氛,從而提高學生對相關知識點的理解和掌握。案例教學中,選擇合適的案例很重要,案例要緊扣教學內容和目的,同時要具有科學性、綜合性、趣味性和可討論性。例如,在講解微生物與食品污染、微生物與食品貯藏,微生物與食品質量控制的時候,引入疫情生活,引入視頻資料,講解疫情條件下的食物貯藏、采購和品質控制。在講解“微生物的生態學”章節中“腸道微生物與人體健康”這一內容時,重點是要掌握腸道菌群、益生菌等概念,以“健康中國”視角看待健康,可以在課程中導入上海交通大學趙立平教授的“健康新三觀”案例,從而引出腸道菌群與人類健康的關系[7]。在講解“微生物的生態學——食品中的微生物生態學”內容時,可以讓學生先觀看食醋、酒類、醬油等發酵產品的生產過程和生產工藝案例,再討論這些產品生產過程中參與的微生物種類,最后導出科學的分析結論。通過案例教學,可以讓許多學生更加關注生活中存在的微生物現象,將理論聯系實際,激發學生的學習熱忱,促進知識遷移。
教學相長,讓學生上臺講課,開展學生專題匯報也是提升學生綜合素質的一種有效方法,該方法要求學生自主參與度更高,充分發揮學生的主導地位。在“食品微生物學”課程教學中,也可以合理設置學生專題匯報環節。例如,教師在講解一些食品微生物基礎知識后,以食品微生物學相關內容給學生布置專題匯報,專題匯報可以以小組形式,組內成員協同合作,自主去查找相關書籍、文獻或者網站,組織專題匯報內容后以PPT 進行匯報,最后提交專題論文。專題匯報過程中,各個環節均由學生自主完成,學生對于知識的掌握更加牢固,在課程教學中合理設置學生專題匯報,還可以培養學生今后從事研究工作所需要收集信息能力、自學能力、文獻歸納能力、合作協調能力和創新能力等。
課程考核不僅能檢驗學生對于知識掌握程度,還可以反映教師在教學過程中存在的問題。以往“食品微生物學”課程的考核評價標準單一,不夠全面,因而需要優化其考核方式,建立全面的考評體系,從而促進教學效果。針對“食品微生物”實踐性和應用性強的特點,建立科學合理的考評體系,削減理論考核的比重,注重學生過程性評價,并應將綜合素質能力納入考核內容中。可以將該課程的考核分為三大模塊:理論考核(40%)、過程性考核(40%) 和綜合與創新能力考核(20%)。理論考核同樣以期末試卷考試的方式進行,期末考試內容可以不局限于客觀題,適當增加學科熱點話題、應用知識等主觀題的比例,注重考核學生利用理論知識解決實際問題的能力;過程性考核注重學生在學習過程中的表現,課堂教學中根據學生的出勤率和課堂互動(如回答問題、參與討論的頻率) 進行評分,課外環節中根據學生在線上教學平臺的課前預習情況和課后作業情況進行評判,4 個過程性評價指標各占整個考評機制中的10%,有利于提高學生課堂參與度和積極性;綜合與創新能力考核主要通過專題PPT 匯報和專題論文形式考核,主要考查學生的自主性、責任感、團隊合作意識等。
“食品微生物學”是食品相關專業的一門非常重要的專業基礎課程,理論性和實踐性均很強,加強該課程的教學改革是實現食品專業應用型人才培養和加速食品行業發展的重要環節。通過聯系疫情背景,可以從優化教學內容、突出教學重點、引入線上線下混合式教學、采用啟發式和案例式教學方法、增設學生專題匯報環節和完善考核體系等方面加大改革力度,有效調動學生的學習積極性。“食品微生物學”的教學改革是一個長期而艱巨的任務,只有不斷地探索與實踐,才能促進教育質量的持續提升,培養出真正的高素質復合型人才。