基于OBE 理念的線上線下混合的“食品微生物學”教學模式的探索

尹琳琳，陳志娜

（淮南師范學院生物工程學院，安徽淮南 232038）

在新工科建設浪潮下，我國工程認證教育進行全面改革，更加重視人才的創新能力和綜合素質的培養，從而成為提升我國工科人才培養質量的有效途徑[1]。食品質量與安全專業作為學校的一流應用型工科專業，也正進行著面向新工科食品專業人才模式改革的探索與實踐?！笆称肺⑸飳W”是食品質量與安全專業的專業基礎課程，教學成效對學生后續專業課程的學習和專業核心技能的培養具有重要影響，因此，對課程進行符合新形勢下人才培養目標的改革與探索至關重要。

OBE（Outcome-based education）是一種強調學生學習效果，以成果產出為目標導向，重在能力培養的教育理念，是我國工程教育專業認證委員會明確的認證核心理念，大力推動著工程教育的改革和實踐。然而，學生只充當聽眾的傳統教學模式，很難提升學生自主學習能力、創新能力、協作能力等綜合能力的培養效果[2-3]。近年來，教育部門對信息技術與教育教學融合教學方式的改革日益重視，隨著大規模在線開發課程（MOOC）、雨課堂、超星學習通等網絡課堂的涌現，以及快速發展的互聯網+信息平臺和高速網絡的普及，教育者們對線上教學模式進行了大量探索與實踐，不斷總結與思考在線教學方法在不同高校、學科和專業的適用性[4]。而線上學習對學生的自主安排學習的自律性、專注性等具有極高的要求，部分學生學習中有懈怠、敷衍的情況。因此，在線課堂的實施還應結合學生的實際情況進行特色設計。

教學團隊結合學校的地方應用型本科高校的特點，以學生學習成果為導向，深入貫徹OBE 教育理念的原則，以食品質量與安全專業基礎課程——食品微生物學為例，進行線上線下混合式教學模式的探索和實踐，以期為地方應用型本科高校工科專業課程改革提供借鑒。

1 明確OBE 理念的教學目標

一切教學活動均是為課程目標的實現而服務，OBE 教學理念注重產出效果，旨在培養學生獲得預設的各項能力。在制定課程教學目標時，嚴格控制課程與支撐學生畢業要求能力的貼合度[5-8]。

“食品微生物學”課程目標與畢業要求指標點的對應關系見表1。

表1 “食品微生物學”課程目標與畢業要求指標點的對應關系

由表1 可知，課程目標1 為知識目標，支撐工程知識、研究及使用現代工具等畢業要求；課程目標2、3 為能力目標，支撐問題分析、設計開發/解決方案、研究等畢業要求；目標4 為人文素質教育，支撐環境與可持續發展、職業道德的畢業要求等。滿足課程教學目標應依據目標設計教學內容與教學方法以達到實現課程目標的效果。

2 課程內容設計

2.1 課程內容模塊化

“食品微生物學”課程教材以《微生物學教程》為主，《食品微生物學》為輔，根據專業特點整合教學內容，理論與實踐并重。

“食品微生物學”課程內容模塊見圖1。

圖1 “食品微生物學”課程內容模塊

由圖1 可知，將課程內容模塊化為4 個部分，分為課程概要、認識微生物、培養+利用微生物和應用+控制微生物模塊，包括緒論（宏觀介紹微生物及食品微生物發展史和研究內容）、微生物主要類群（原核、真核和非細胞微生物的形態、結構、功能及群落特征）、微生物的營養、代謝、生長及遺傳變異和育種、微生物生態、微生物與食品加工及食品安全的關系等，涵蓋了微生物及食品微生物的主要理論和應用內容。

“食品微生物學”課程內容的特點是知識點多且散、涉及面廣，學生在學習過程中理不清邏輯關系，雜亂無章，從而加重學習難度，易出現畏難心理。而在開課之初，以課程內容模塊分布及邏輯結構關系的形式，理清主要內容及學習重點，會使散亂的知識點串聯起來，形成關聯性，使學生學習的方向性明確，減少盲目的死記硬背，增強了對知識的理解力，以助于學生自我持續學習，分析及解決問題能力的培養。

2.2 融入課程思政，堅持立德樹人

“食品微生物學”力求將思政教育的融入貫穿于整個教學過程，寓社會主義核心價值觀引導于知識傳授之中，在潛移默化中引導學生樹立正確職業道德觀，培養學生的職業自豪感、愛國主義情懷及社會責任感[9-10]。教學組通過集體備課和充分討論后，深入挖掘課程中的思政教育內容，以滲透和潤物細無聲的方式，提升學生的接受度，實現教書育人的根本目標。

“食品微生物學”部分知識點融入思政教育設計見表2。

由表2 可知，介紹緒論中微生物發展史中，微生物奠基人巴斯德為反駁大多數人支持的“自然發生說”，設計了曲頸瓶實驗，推動了人類對微生物生理學知識的認識，開啟了微生物研究的新階段，巴斯德對科學研究的嚴謹態度和不懈努力，為微生物學的發展做出了巨大貢獻，激勵學生應有為追求真理而具備不懈奮斗，嚴謹認真和批判新思維的科學素養。

表2 “食品微生物學”部分知識點融入思政教育設計

3 線上線下混合教學模式探索

“食品微生物學”依托淮南師范學院網絡教學平臺（PC 端）與超星學習通（移動端）建設特色化教學資源，設計個性化課堂面授教學活動，升級教學內容，進而有效融合線上線下混合式教學模式，在借鑒其他課程教學經驗的基礎上，構建了“課前-課中-課后-課后反饋-課前”的循環教學形式。遵循以學生為中心的自主學習能力培養的原則，強調學生獨立思考、創新、分析和解決問題能力的學習成果評價[11]，從而達到學生主動參與、生生和師生互相促進的教學效果。

線上線下混合教學金課建設框架圖見圖2。

圖2 線上線下混合教學金課建設框架圖

3.1 線上教學運行模式

線上教學是預習、教堂互動、完成課程任務及知識拓展的主要途徑，控制著課程教學運行的節奏。在探索過程中，主要著力于構建線上學習資源、開展多樣化線上課堂和拓展育人平臺，促進學生自主安排課外學習時間，開展學術研究，提高專業技能的同時，樹立嚴謹的科學精神和正確的價值觀。

3.1.1 構建線上學習資源

依托超星學習通線上學習平臺，按章節設置課程目錄導學，各章節中學習資料包括知識點清單、重難點講解音視頻、人物事跡資料、參考文獻等。“食品微生物學”為學校重點建設優秀課程和線下精品課程，授課團隊已制作大量高質量課程視頻和課件，為學生線上學習提供充足的基礎資源。充實相關微生物研究人物事跡資料和學科前沿研究文獻，以榜樣的力量，激發學生不懈努力和積極探索的動力。

3.1.2 開展多樣化線上課堂

依據章節目錄，制定線上學習任務列表，包括知識導圖制作上傳、討論回復、問題發布、隨機測驗及小組任務匯報等。知識導圖是學生個人必做的章節固定任務，要求標注個人學習難點及存疑部分，規定時間內線上平臺提交；隨機測驗為教師平臺上預設，設置面授課前隨機發放，以客觀題為主，用于判斷學生預習效果；討論回復部分為教師發布，以引導學生主動思考的探索性問題為主，如“微生物的‘體積小面積大’這一特征為什么為其基本特征，其他四大特征與其有何關系？”；“結合芽孢的耐熱機理及其萌發過程，分析被產芽孢菌污染的食品是否必須通過高強度殺菌手段才能達到滅菌效果？”；“結合單細胞微生物生長曲線分析：嚴重漲袋的密封性食品，其中微生物數量是否一定多不可計到嚴重超標”等類似問題，并鼓勵學生主動發布探索性問題，既可激發學生主動思考又能加深對基礎知識點的理解。小組任務匯報為線下翻轉課堂的延續，部分小組以錄制視頻的形式上傳至在線討論區。線上各部分內容均有教師在線打分、系統計分和學生互評分，作為平時成績的主要依據。

3.1.3 強化育人內涵

通過學科發展歷史中做出突出貢獻人物事跡資料，以音頻或視頻的形式發表小演講，內容可以包括食品安全事件等熱點時事話題、學科研究方向、專業考研及就業現狀等，尤其注重學生正確世界觀、價值觀取向的樹立和良好專業素養的養成，學生可回帖或在線與教師溝通，打破了因時間空間限制或學生害羞心理所致的師生交流障礙，極大拓展了教書與育人的途徑，深受學生認可，師生交流頻率大幅提升。

3.2 規劃線下課堂教學

認知心理學認為主體的認知結構是由內外因相互作用的產物，而不是被動地接受刺激，即學生若缺乏主動性內因則無法達到認知的效果[12]。因此，線下課堂教學中，注重控制講授時間及節奏、引導學生主動進入知識導圖邏輯，并豐富課堂活動，以提高學習積極性和學習效率，促使學生養成自主學習、終生發展的理念。同時，通過案例融入課程思政，使學生在潛移默化中領悟科學創新精神，樹立正確的價值觀和職業道德觀，提升專業認同感。

3.2.1 有效控制講授時間及節奏

通過多年一線教師的授課經驗發現，大部分學生很難完整的堅持一節課（45 min）集中注意力，一般在課中前20～30 min 聽課狀態較佳。因此，課程在45 min 講授中以“講重點、析難點、補枝節”的形式，將重點內容串講時間控制在開課5 min（案例/問題導入，引導學生進入課堂狀態）后的20 min 左右。其后，通過實例法剖析線上學習反饋的難點，并師生共同完善線上學習制作的知識導圖，補充相關細枝末節，以提高學生參與度。第2 節課進行線上隨堂測試10～20 min，教師在測試過程中即時查看學生對重點知識的掌握情況，隨后將易錯重難點部分，設計問題，以線上討論互動和翻轉課堂的形式強化理解。

雖然第1 節課以講授為主，但摒棄了傳統的“滿堂灌”式教學，整個過程注重自然過渡式教學，強調本節內容在整個課程內容模塊中的地位及作用。如微生物的營養要素及營養類型部分，首先以“為什么食品是微生物生長繁殖的溫床？”為導入，引導學生主動進行食品的物質構成分析，以在線搶答的形式引導學生回顧前三章中各微生物細胞主要結構及成分，從而自行列出微生物需要的營養要素。通過講解各種營養類型，激發學生思考微生物多樣性與營養類型的關系，同時拋出“不同營養物質如何被微生物細胞吸收？”的問題，引出后續學習內容。因此，講授中時刻注重學生積極性和主動思考能力的調動，從而消除畏難心理，同時也促進教師對講授內容的深入分析和設計，達到了教學相長的效果。

3.2.2 采用PBL -翻轉課堂教學形式

即使教師較好控制課堂節奏，增加了與學生互動性，若課堂形式單一，學生仍會產生疲倦，缺乏新鮮感。PBL（Problem-based learning）是一種以問題為基礎的學習，翻轉課堂是一種將學習的決定權轉移給學生的教學模式。采用兩者相結合，以提出問題、小組內討論、匯報及全體師生評議的形式開展。以微生物分類鑒定為例，1～2 周前在學習通上發布“導致某食品腐敗的微生物種類如何鑒定？”，學生隨機分組，每組6～8 人，每組在線回復選定食品種類，組間不得重復。組內分工進行文獻資料查閱，制定研究思路并提前將匯報PPT 上傳至線上討論區，課堂上由教師隨機抽選1～2 組的任意組員匯報，其余小組將匯報視頻上傳至網絡平臺，組間在線評價打分，下次課上教師結合線上討論，概括重難點。這種學習方式可有效杜絕小組學習中的“懶惰分子”，激發學生的集體榮譽感，不僅加深了對課程內容的理解，而且鍛煉了主動思考、提出并解決問題和團隊合作的能力。

3.3 合理安排課后活動

課后活動于學習通線上進行，教師統籌安排并全程監控。其一，根據課前及課中教學反饋，及時充盈線上資料庫，包括文獻、講座視頻/紀錄片、網站鏈接等，以便學生課后夯實及拓展專業知識和完成小組任務；其二，教師結合線上學生觀看視頻、測驗及面授中的重難點，設計課后作業，以隨機形式發放（作業內容差異化），學生線上提交，并需完成互評任務，給定評分及評閱意見，教師核查并將學生互評合理度計入作業成績。

3.4 做好過程監控，掌握學情信息

線上學習平臺可追蹤每位學生的學習軌跡，包括簽到累計、線上學習任務完成度、課堂互動頻次、作業得分、小組任務評價、線上測試等，依據教師設置各項分值權重，統計學生的課程積分。不僅教師可通過平臺反饋及線下課堂記錄，及時了解每位學生的學情，提出學習預警，學生也可隨時查看個人課程積分，自我督促，激發學習動力。同時，教師根據學生階段性的知識學習反饋，可及時調整后續教學活動，有的放矢，實現個性化、特色化的教學、督學的教學方式。

4 教學效果評價

對食品質量與安全專業2016 級（傳統教學法）、2017 級（改革教學法）的學習過程滿意度調查和期末考試卷面成績對比分析（2018 級開課時因新冠肺炎疫情，僅有線上直播課堂和學習通互動環節，缺乏線下課堂內容），結合該教學模式的運行對教師專業素養和學生課外實踐應用能力的影響，綜合評估教學模式的可行性。

4.1 學習過程滿意度調查分析

學習過程滿意度調查內容包括課堂活動的參與感、與教師交流主動性、自學與主動思考能力、學科知識的理解與應用能力及專業認同感等方面的滿意度情況。

OBE 理念的線上線下混合教學與傳統教學學生滿意度調查見圖3。

圖3 OBE 理念的線上線下混合教學與傳統教學學生滿意度調查

與2016 級相比，2017 級學生的各項滿意度均明顯提高，其中學生在課堂活動參與感和對知識的理解程度方面滿意度在90%以上，其他各方面滿意度均在80%以上，而相應2016 級滿意度均低于70%，在與教師的主動交流和自學與主動思考能力提升2 個方面的滿意度在60%以下，說明線上線下混合式教學促進了學生進入主動學習、主動思考及主動交流的良性學習模式。

4.2 學生對知識掌握度

OBE 理念的線上線下混合教學與傳統教學學生試卷成績分析見圖4。

圖4 OBE 理念的線上線下混合教學與傳統教學學生試卷成績分析

2 個年級的課程授課及試卷命題題型及難度相近。由圖4 可看出，2017 級學生卷面成績75 分以上的比例顯著高于2016 級，且優秀率明顯提升，其中75～85 分比例為48.6%，占比最高；而后者60～75 分比例高達44.8%，結合圖3 中學生對知識的理解程度來看，對細節知識點的掌握和綜合分析問題的能力均有提升，學習能力明顯提高。

4.3 教學互促，師生共長

在深入探究OBE 理念教學核心和內涵基礎上，實踐線上線下教學模式的過程中，教師不僅要不斷摸索和學習，更要投入更多時間準備課程資料，設計問題、答疑指導和情感教育等，促使教師不斷開拓思維，提升專業素養，以實現教學互促，師生共長的良性循環[13]。近幾年的不斷探索和實踐取得了一定的成效，“食品微生物學”先后被獲批為校級優秀課程、線下精品一流開放課程和省級雙基達標示范課程；學生的學習與探索積極性顯著提高，近3 年發表食品微生物相關學術論文10 余篇，獲批校級大學生創業訓練項目、挑戰杯項目20 余項，其中省級5 項，國家級2 項；共20 個作品參加省大學生食品設計創新大賽決賽，獲一等獎2 項，二等獎5 項，三等獎7 項。

5 結語

“食品微生物學”基于OBE 理念線上線下混合教學模式的探索和實踐，符合新工科浪潮下應用型專業課程建設中實踐能力的培養要求，形成了線上線下深入融合的、靈活的、特色化的教學方式。通過全程學情了解和學習效果評價來看，取得了良好的教學效果，促進了學習產出效果，對地方高校應用型專業核心課程的教學改革提供了借鑒。同時，在線上線下混合教學實踐中應因時制宜，時刻關注學生的學習態度及自主學習完成度，及時調整線上學習任務量，如何達到精準、高效的運行也是該教學模式持續探索一個重要問題。因此，該教學團隊將在不斷的探索和實踐中持續改進，建設以立德樹人為立足點，與工程教育專業認證相融合的適合新時代創新型人才培養的教學模式。