慕課背景下食品類專業“微生物學”課程教學改革

趙欣欣，孫獻坤，劉國艷，徐鑫，程緣，于海*

1.揚州大學食品科學與工程學院（揚州 225127）；2.江蘇省淮揚菜產業化工程中心（揚州 225127）；3.廣西科技大學（柳州 545006）

“微生物學”是培養食品專業高級人才的基礎必修課，國內很多高校都開設了“微生物學”課程，揚州大學食品科學與工程學院也開設了該課程，其使用的教材是復旦大學周德慶主編的《微生物學教程》（第四版）[1]，內容非常寬泛，部分理論本身就較為抽象，晦澀難懂，而在傳統的“以教師為中心”的“填鴨式”教學中，學生更是只能以走馬觀花的形式對課程的內容進行淺顯學習。因此對于微生物學的教學改革勢在必行，而慕課的出現，則為這一改革提供了很多可能性。

慕課是指大型開放式網絡課程，主要是在教師的引導下，以學生的學習興趣為導向，通過學生的自主學習和多元化的教學評價，提高教學效果。近年來，慕課教育在國內高校教學中得到了廣泛的應用[2]。與傳統教學方式相比，慕課具有很多優勢，如學生可以隨時隨地進行自主的網上學習[3]，教師也可以在不同的線上平臺以不同的形式對知識點進行講解等。慕課平臺還會記錄學生的學習情況和教師的教學情況。同時，慕課的考核形式和評價方式也是多元的。因此，將慕課應用于“微生物學”課程的教學中，以學生為中心，采用教師引導的啟發式學習，實現學生的自主學習和多元化的評價，動態監督教師的教學情況和學生的學習情況，有助于提升高校的教學質量。

1 傳統微生物學教程課堂現狀

1.1 內容寬泛，難以準確查缺補漏

在傳統的授課過程中，課時是影響教學進度和質量的一個很大因素。揚州大學食品科學與工程學院針對“微生物學”課程設置理論課課時48學時，但需要講解十三章內容，部分理論內容本身就較難理解，其中還不乏有微生物的生長、微生物的遺傳和變異、革蘭氏陰性菌染色和革蘭氏陽性菌染色等復雜而又抽象的知識點，因此在有限的學時里，教師很難就所有晦澀難懂的內容與學生們進行深入探討。同時，有些老教師不習慣用幻燈片教學，喜歡采用以文字為主的板書教學，這也使得“微生物學”理論課程變得枯燥無趣，容易發生學生對于一些重要的難點知識掌握不到位的情況，如關于遺傳變異的物質基礎的3個經典實驗，由于其與食品類專業的聯系不大，僅僅通過文字表述，不能使學生很好地理解遺傳的物質基礎，也不能達到訓練學生科研思維的目的，更不能使學生深刻認識到這3個經典實驗設計的精妙之處。此外，由于傳統課本是以章節的方式進行排版，這也會使知識點之間的聯系被分割開，微生物學原有的知識體系被打亂。同時，也可能存在教師正在對知識點進行講解而突然下課的情況，容易發生知識點漏講的情況，加上現在的隨堂作業還是以教師手動批改為主，耗時耗力，教師也難以在有限的時間內分析大量錯題，無法全面了解學生對知識點的掌握程度，因此很難準確對所有知識點進行查缺補漏[4]。

1.2 教學形式單一，學生積極性不高

傳統的教學方式以課本講解配合板書的形式為主，隨后出現了電子課件投影配合板書的形式，但這兩種方法都比較單調，并不能讓學生很好地融入學習氛圍中，特別是對于課本中一些晦澀難懂的知識點和部分抽象的內容，也無法具象地展示出來。同時，碰到一些關鍵問題，教師也只是讓個別學生進行回答，而大部分學生只能簡單地記筆記，無法參與到問題的討論當中來，這就使得教師無法與大部分學生進行實時交流，無法全面了解學生對于知識的掌握情況，多數學生也只是機械式地重復“碰到問題—記錄答案”這種被動地接受知識的形式，使得學生很難對問題進行深入思考，因此學生的學習熱情和課堂參與積極性均不高，也達不到理想的教學效果。

1.3 學生有差異性需求，內容具有時效性

傳統的教學是在教室中由教師對全體學生進行面對面的統一講授，但由于個人學習能力和對知識的接受程度均不同，使得傳統教學無法個性化地滿足每個學生的需求。同時，“微生物學”作為一門前沿學科，新的生物不斷被研究者發現，新的觀點也不斷被學者提出，所以教師有必要為學生介紹與微生物學領域相關的最新研究成果，并在課堂上與學生們進行分析討論，啟發學生思考，使學生學習到相關領域的研究思路，這樣既能對課本中的知識進行擴展，也能達到拓寬學生知識面的目的。但由于傳統教學方式的限制，教師欠缺將相關領域的最新研究融入授課過程中的合適方式，同時傳統的“灌輸式”教學，形式單一，很難調動學生們的學習興趣，學生不能很好地參與到討論當中來。

1.4 學生實驗技能有待提高

“微生物學”與其他課程相比，實驗內容較多。而傳統的實驗課程，并不具備一個完整的實驗體系，多是以教師講解實驗原理和實驗流程→演示實驗步驟→學生重復教師操作的方式進行，這種被動式的學習方式會在一定程度上禁錮學生的思維，使學生缺乏鍛煉創新能力的機會。同時，由于教學課時和實驗條件的原因，部分實驗只能以小組方式進行，容易導致學生不能參與所有的實驗操作，這也會在一定程度上影響教學質量，因此，針對傳統的實驗教學模式的弊端，有必要對之前的實驗課程進行改革，重新建立起完整的且具有創新性的試驗體系[5]。

1.5 課程思想政治建設有待加強

2016年，習近平總書記在全國高校思想政治建設工作會議上強調，要把思想政治工作貫穿教育教學的全過程，要堅持把立德樹人作為中心環節，做好高校思想政治工作，要因事而化、因時而進、因勢而新，要遵循教書育人的規律，同時要用好教學課堂這個主渠道，思想政治建設要隨著課程的改革進行加強，使課程與思想政治建設同向同行。現如今，課程思想政治建設已經成為高校課程改革的重點問題，目前已經有一些微生物教學者在課堂中加入了思想政治建設[6-9]。但由于高校教師長期形成的知識結構使其更擅長專業知識的講授，很難自然且恰到好處地將思想建設融入微生物課程中。同時由于微生物課程的理論內容比較多，還有大量的實驗課程，因此教師的教學任務比較繁重，這就使得教師必須把主要精力放在對專業知識的講授上，在挖掘與“微生物學”課程相關的思想政治素材方面的時間和精力就變得更加有限。因此，在“微生物學”的教學改革中，對于思想政治建設顯得尤為重要。

2 基于慕課背景下教學的優勢

2.1 教學內容精煉、教學方式和評價方式多元化

慕課多是以短視頻的方式呈現給學習者，一般為十幾分鐘，這也符合人的注意力能夠集中的時間，由于慕課是采用錄課的方式，教師可以精心編排講授內容和精煉組織語言，反復多次對所授內容進行講解，這樣既能夠保證所授內容是課程的精華部分，還能夠保證講授內容的準確性和專業性。對于課程中的一些重點、難點以及晦澀難懂的內容，教師還可以通過增加圖片和圖表，將晦澀難懂的知識點制作成視頻或動畫上傳至慕課平臺，以邊播放視頻邊講授內容的方式為學生授課，這樣既能提高學生的學習興趣，又可以幫助學生更好地理解內容，提高學習效率，如利用三維模型來展現出各種類型細菌、真菌和病毒的立體模型，再配上一些視頻材料，使學生對不同微生物的結構有具象的認識，幫助學生理解學習內容。同時教師可以根據教材大綱，按照學校要求的教學目標和學生自身的專業水平，重新對教學內容進行篩選和改編，并上傳到慕課平臺上。教師還可以讓學生們在課前觀看與課程相關的視頻進行線上預習，以明確接下來的學習任務；教師也可以根據學生完成課前任務的完成情況來了解學生的預習情況，適當調整教學內容。總之，通過多種教學形式激發學生的學習興趣，使學生從被動學習到主動學習來提升學生的學習效率[10]，并通過慕課的學習可以讓學生對抽象的概念認識得更加清晰，提高學生學習興趣的同時也提高了學習效率。

在學期結束進行課程考核時，傳統教學方式多以卷面成績對學生們的掌握情況進行考察，但微生物課程的應用型比較強，僅通過一場考試很難客觀地評價學生對知識的掌握情況。而通過慕課平臺，并結合微生物學課程的特點，采用多元化的評價方式，例如通過課堂討論、章節測試、研究性教學、實驗操作和期末考試等方面對學生們的掌握情況進行綜合評定。此外，教師還可以充分利用慕課平臺的優勢，設置一些線上討論、隨堂測驗、課前/后作業和階段測試等來檢測學生對知識的掌握情況。這樣在提升教師教學質量的同時又提高了學生的綜合素質。

2.2 接觸前沿知識，減少信息差

“微生物學”具有很強的前沿性，所以教師不能局限于課本上的知識，教師可以將“微生物學”最前沿的知識（如相關領域的頂級期刊上所發布的最新研究成果）上傳至慕課平臺，供學生們在課余時間進行學習。如2019年末開始的新冠疫情，它對全世界的國家和人民造成了巨大的影響，教師在授課的過程中，可以在第一堂課就從新冠疫情引入，為同學們展示新冠病毒的結構，讓同學們真切意識到微生物雖然個體微小、結構簡單、進化程度低，但其不容忽視，認識到“微生物學”課程學習的重要性，進而引出“微生物學”課程學習的目的是利用和保護有益微生物，控制和改造有害微生物，最終使微生物為人類的進步服務。在學習病毒和亞病毒粒子以及傳染與免疫等章節，也可以從多種新冠病毒變異株在世界各國傳播引入，加入一些與新冠病毒有關的內容，比如Alpha毒株、Beta毒株以及Delta毒株等各種變異毒株的命名依據、結構、傳染特性和變異的機理等，進而延伸到冠狀病毒，包括冠狀病毒的結構，舉例2003年的SARS冠狀病毒和2012年的MERS冠狀病毒，再通過介紹這兩種病毒中間宿主和死亡率，引發同學們思考和討論2019-nCoV的中間宿主和死亡率，進而為同學們介紹冠狀病毒攻擊人體的主要途徑與三次大流行，激發學生對病毒學習的熱情。老師們也可以將發表在頂級期刊關于新冠病毒研究的文獻放在慕課的內容當中，以此來開拓學生們的思維和視野。此外，還可以將一些最新的研究微生物學的技術和案例等制作成動畫或視頻上傳至慕課平臺，并合理地設置一些討論題，通過學生們對最新研究成果的學習和討論來啟發學生對課程相關知識的思考，拓寬學生的知識面，加深拓寬學生對前沿知識的理解。這樣既能避免教學過程中的時效性問題，又能使教學活動更加具有趣味性，激發學生的好奇心和求知欲，在提高了教師教學質量的同時又提升了學生的學習效率[11-12]。

2.3 提高實驗教學質量，引發學生思考

在“微生物學”實驗課程的教學上，教師可以精心設計并講授實驗原理，錄制實驗的詳細過程，在錄制的過程中對每個重點內容進行詳細講解，或者采用虛擬仿真實驗教學，然后以視頻的方式將教學內容上傳至慕課平臺，并在視頻當中設置一些問題，讓學生在觀看視頻預習實驗內容的同時發現問題，解決問題，引發他們的思考，這樣有助于提高學生對于實驗內容的理解程度，如對于革蘭氏染色實驗，可以讓學生在慕課平臺觀看整個染色過程，掌握染色步驟，這樣有助于學生對于染色原理的理解；在消毒與滅菌的實驗中，不僅要讓學生掌握消毒和滅菌的原理，掌握各種方法的操作步驟，還要引導學生對不同的滅菌方法進行對比，以便對不同的物品進行針對性滅菌。更重要的是，采用慕課教學可以反復觀看看過一遍而沒有掌握的步驟，這樣就可以解決傳統教學模式中由教師演示一遍而學生記錄不到位，但學生又無法重復學習的問題。經過線上慕課的學習，學生線下實際操作實驗時，甚至教師可以不用演示，給學生更多時間讓其主動參與整個實驗過程中，這不僅可以讓學生對實驗原理理解得更加透徹，還能提高他們動手能力，可謂一舉兩得。

2.4 加強課程思政政治建設的探索

在加強“微生物學”課程思想政治建設的改革中，首先，教師需要樹立正確的價值觀和價值導向，提高自身的政治素養和道德修養，加強愛國主義建設，堅持真理，發揚創新精神，自然、靈活地將課程思政內容與所授課程有機地融合起來，將課本知識與社會熱點聯系起來，并通過慕課的形式展現出來，真正將課程思想建設融入到教學當中。

同時，教師在授課的過程中，要盡可能地挖掘出“微生物學”課程與思政建設相關的內容，并在合適的時機融入到課堂當中，比如在緒論章節，教師可以收集列文虎克、巴斯德和科赫等著名科學家的事跡放在慕課的短視頻中，讓學生們在學習的同時體會早期微生物學科的開拓者們對科學真理的熱情以及對科學嚴謹的態度，認識到真理形成過程的艱辛，以此來培養學生們不畏艱苦和勇于奮斗的精神品質。同時延伸到介紹我國的伍連德、湯飛凡和張憲武等微生物先驅的偉大事跡，這不僅能培養學生不畏艱難、堅持不懈和尊重科學的科研精神，更能增強學生的民族自豪感和自信心。在“微生物學”課程的實驗課方面，要充分突出實踐育人和理論聯系實踐的特點，注重在實驗課程中的思想政治建設，在一些不可避免地需要以小組的形式進行的實驗中，培養學生的團隊協作意識，讓學生認識到溝通交流和團結協作的重要性。

3 基于慕課對“微生物學”教程教學改革的思考

慕課的出現顛覆了大眾對傳統教學的認知，將傳統的面對面的教學方式轉變為線上網絡教學，突破時空的限制，精煉教學內容，使教學方式和教學評價方式多元化，優化教學進程，提高教學效率。同時，慕課教學將傳統的“以教師為中心”向“以學生為中心”的教學思想轉變，學生可以自主安排時間，隨時隨地進行微生物學相關知識的在線學習，并完成課前/后作業，碰到任何與微生物學相關的學習問題，都可以自發從不同學校的教師講授或研討活動中得到解答。此外，由于可以幾百人共同進行在線學習，來自全國各地的學生可以進入一個班級共同學習，共同交流，這可以使教學信息傳遞更具標準化，不僅可以避免因地域發展水平不同所造成的信息上的差異，還可以開拓學生的思維，并使學生接觸到更多的人，以此來提高他們的交流溝通和社會交往能力。

慕課教學能夠彌補傳統教學課時長、教學形式和教學評價方式單一、教學受到時空限制的弊端，通過使用圖表、照片、視頻和動畫激發學生的學習興趣，更有利于實現理論聯系實際，將微生物知識應用于食品加工過程的設計和控制中，如釀酒、釀醋和生產酸奶等工業生產過程，能夠在一定程度上提高教學質量。但慕課也存在一定的缺陷，如有些學生自主能力較差，專注力不夠，在課前預習的時候容易受到周圍環境的干擾，同時由于缺乏一定的監管制度，學生們在課后完成作業時，可能存在抄襲現象，因此不能保證學生們在課后高質量地完成作業。此外，雖然學生們可以反復觀看視頻來鞏固知識點，但大多數學生也只是按照視頻的思路進行單一學習，而“微生物學”的一些知識點又比較抽象，不同的學生對內容的理解程度和對知識的接受程度也不同，因此教師無法及時調整講課內容，進行針對性授課，也很難實現開拓學生思維的目的，達到預期的教學效果。特別是對于“微生物學”實驗課程，線上直播教學存在明顯不足，需要輔助線下教學鍛煉學生的實驗技能。

4 結語

“微生物學”課程作為食品類專業普遍開設的專業基礎必修課程，對于學生掌握微生物學基本理論和實驗技能、進一步學習相關的專業課程具有重要作用。但是“微生物學”課程內容龐雜，部分內容較為抽象，晦澀難懂。慕課作為信息時代發展的產物，具有資源豐富、內容精準、學生自主學習性高、評價多元化、規模大、開放性和共享性的特點，它將傳統“以教師為中心”向“以學生為中心”的教學思想轉變，學生可以隨時隨地根據需要自主安排線上學習、做作業、測試和教學評價等，這樣可以充分提高學生的學習效果。將慕課應用于微生物學課程的教學中能夠將線下抽象、枯燥、晦澀難懂的理論和實驗操作知識在線上以直觀、形象和系統化的方式呈現，從長期來看，有助于培養學生的終身學習的能力。但此模式依舊存在很多不足之處，如部分學生自主學習能力差，難以達到預期的自主線上學習效果。因此，依據科技的發展探索新的教育模式，如小規模限制性線上課程和翻轉課堂等，與慕課結合是提高食品類專業微生物學課程教學質量的創新性途徑。