基于OBE 理念的線上線下混合的“食品微生物學(xué)”教學(xué)模式的探索

尹琳琳，陳志娜

（淮南師范學(xué)院生物工程學(xué)院，安徽淮南 232038）

在新工科建設(shè)浪潮下，我國工程認(rèn)證教育進(jìn)行全面改革，更加重視人才的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，從而成為提升我國工科人才培養(yǎng)質(zhì)量的有效途徑[1]。食品質(zhì)量與安全專業(yè)作為學(xué)校的一流應(yīng)用型工科專業(yè)，也正進(jìn)行著面向新工科食品專業(yè)人才模式改革的探索與實踐。“食品微生物學(xué)”是食品質(zhì)量與安全專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，教學(xué)成效對學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)和專業(yè)核心技能的培養(yǎng)具有重要影響，因此，對課程進(jìn)行符合新形勢下人才培養(yǎng)目標(biāo)的改革與探索至關(guān)重要。

OBE（Outcome-based education）是一種強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)效果，以成果產(chǎn)出為目標(biāo)導(dǎo)向，重在能力培養(yǎng)的教育理念，是我國工程教育專業(yè)認(rèn)證委員會明確的認(rèn)證核心理念，大力推動著工程教育的改革和實踐。然而，學(xué)生只充當(dāng)聽眾的傳統(tǒng)教學(xué)模式，很難提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、協(xié)作能力等綜合能力的培養(yǎng)效果[2-3]。近年來，教育部門對信息技術(shù)與教育教學(xué)融合教學(xué)方式的改革日益重視，隨著大規(guī)模在線開發(fā)課程（MOOC）、雨課堂、超星學(xué)習(xí)通等網(wǎng)絡(luò)課堂的涌現(xiàn)，以及快速發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)+信息平臺和高速網(wǎng)絡(luò)的普及，教育者們對線上教學(xué)模式進(jìn)行了大量探索與實踐，不斷總結(jié)與思考在線教學(xué)方法在不同高校、學(xué)科和專業(yè)的適用性[4]。而線上學(xué)習(xí)對學(xué)生的自主安排學(xué)習(xí)的自律性、專注性等具有極高的要求，部分學(xué)生學(xué)習(xí)中有懈怠、敷衍的情況。因此，在線課堂的實施還應(yīng)結(jié)合學(xué)生的實際情況進(jìn)行特色設(shè)計。

教學(xué)團(tuán)隊結(jié)合學(xué)校的地方應(yīng)用型本科高校的特點，以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向，深入貫徹OBE 教育理念的原則，以食品質(zhì)量與安全專業(yè)基礎(chǔ)課程——食品微生物學(xué)為例，進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)模式的探索和實踐，以期為地方應(yīng)用型本科高校工科專業(yè)課程改革提供借鑒。

1 明確OBE 理念的教學(xué)目標(biāo)

一切教學(xué)活動均是為課程目標(biāo)的實現(xiàn)而服務(wù)，OBE 教學(xué)理念注重產(chǎn)出效果，旨在培養(yǎng)學(xué)生獲得預(yù)設(shè)的各項能力。在制定課程教學(xué)目標(biāo)時，嚴(yán)格控制課程與支撐學(xué)生畢業(yè)要求能力的貼合度[5-8]。

“食品微生物學(xué)”課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系見表1。

表1 “食品微生物學(xué)”課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系

由表1 可知，課程目標(biāo)1 為知識目標(biāo)，支撐工程知識、研究及使用現(xiàn)代工具等畢業(yè)要求；課程目標(biāo)2、3 為能力目標(biāo)，支撐問題分析、設(shè)計開發(fā)/解決方案、研究等畢業(yè)要求；目標(biāo)4 為人文素質(zhì)教育，支撐環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)道德的畢業(yè)要求等。滿足課程教學(xué)目標(biāo)應(yīng)依據(jù)目標(biāo)設(shè)計教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法以達(dá)到實現(xiàn)課程目標(biāo)的效果。

2 課程內(nèi)容設(shè)計

2.1 課程內(nèi)容模塊化

“食品微生物學(xué)”課程教材以《微生物學(xué)教程》為主，《食品微生物學(xué)》為輔，根據(jù)專業(yè)特點整合教學(xué)內(nèi)容，理論與實踐并重。

“食品微生物學(xué)”課程內(nèi)容模塊見圖1。

圖1 “食品微生物學(xué)”課程內(nèi)容模塊

由圖1 可知，將課程內(nèi)容模塊化為4 個部分，分為課程概要、認(rèn)識微生物、培養(yǎng)+利用微生物和應(yīng)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(fā)展史和研究內(nèi)容）、微生物主要類群（原核、真核和非細(xì)胞微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能及群落特征）、微生物的營養(yǎng)、代謝、生長及遺傳變異和育種、微生物生態(tài)、微生物與食品加工及食品安全的關(guān)系等，涵蓋了微生物及食品微生物的主要理論和應(yīng)用內(nèi)容。

“食品微生物學(xué)”課程內(nèi)容的特點是知識點多且散、涉及面廣，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理不清邏輯關(guān)系，雜亂無章，從而加重學(xué)習(xí)難度，易出現(xiàn)畏難心理。而在開課之初，以課程內(nèi)容模塊分布及邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系的形式，理清主要內(nèi)容及學(xué)習(xí)重點，會使散亂的知識點串聯(lián)起來，形成關(guān)聯(lián)性，使學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)生自我持續(xù)學(xué)習(xí)，分析及解決問題能力的培養(yǎng)。

2.2 融入課程思政，堅持立德樹人

“食品微生物學(xué)”力求將思政教育的融入貫穿于整個教學(xué)過程，寓社會主義核心價值觀引導(dǎo)于知識傳授之中，在潛移默化中引導(dǎo)學(xué)生樹立正確職業(yè)道德觀，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)自豪感、愛國主義情懷及社會責(zé)任感[9-10]。教學(xué)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(nèi)容，以滲透和潤物細(xì)無聲的方式，提升學(xué)生的接受度，實現(xiàn)教書育人的根本目標(biāo)。

“食品微生物學(xué)”部分知識點融入思政教育設(shè)計見表2。

由表2 可知，介紹緒論中微生物發(fā)展史中，微生物奠基人巴斯德為反駁大多數(shù)人支持的“自然發(fā)生說”，設(shè)計了曲頸瓶實驗，推動了人類對微生物生理學(xué)知識的認(rèn)識，開啟了微生物研究的新階段，巴斯德對科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和不懈努力，為微生物學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，激勵學(xué)生應(yīng)有為追求真理而具備不懈奮斗，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真和批判新思維的科學(xué)素養(yǎng)。

表2 “食品微生物學(xué)”部分知識點融入思政教育設(shè)計

3 線上線下混合教學(xué)模式探索

“食品微生物學(xué)”依托淮南師范學(xué)院網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺（PC 端）與超星學(xué)習(xí)通（移動端）建設(shè)特色化教學(xué)資源，設(shè)計個性化課堂面授教學(xué)活動，升級教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而有效融合線上線下混合式教學(xué)模式，在借鑒其他課程教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了“課前-課中-課后-課后反饋-課前”的循環(huán)教學(xué)形式。遵循以學(xué)生為中心的自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的原則，強調(diào)學(xué)生獨立思考、創(chuàng)新、分析和解決問題能力的學(xué)習(xí)成果評價[11]，從而達(dá)到學(xué)生主動參與、生生和師生互相促進(jìn)的教學(xué)效果。

線上線下混合教學(xué)金課建設(shè)框架圖見圖2。

圖2 線上線下混合教學(xué)金課建設(shè)框架圖

3.1 線上教學(xué)運行模式

線上教學(xué)是預(yù)習(xí)、教堂互動、完成課程任務(wù)及知識拓展的主要途徑，控制著課程教學(xué)運行的節(jié)奏。在探索過程中，主要著力于構(gòu)建線上學(xué)習(xí)資源、開展多樣化線上課堂和拓展育人平臺，促進(jìn)學(xué)生自主安排課外學(xué)習(xí)時間，開展學(xué)術(shù)研究，提高專業(yè)技能的同時，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和正確的價值觀。

3.1.1 構(gòu)建線上學(xué)習(xí)資源

依托超星學(xué)習(xí)通線上學(xué)習(xí)平臺，按章節(jié)設(shè)置課程目錄導(dǎo)學(xué)，各章節(jié)中學(xué)習(xí)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(xiàn)等?！笆称肺⑸飳W(xué)”為學(xué)校重點建設(shè)優(yōu)秀課程和線下精品課程，授課團(tuán)隊已制作大量高質(zhì)量課程視頻和課件，為學(xué)生線上學(xué)習(xí)提供充足的基礎(chǔ)資源。充實相關(guān)微生物研究人物事跡資料和學(xué)科前沿研究文獻(xiàn)，以榜樣的力量，激發(fā)學(xué)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(jù)章節(jié)目錄，制定線上學(xué)習(xí)任務(wù)列表，包括知識導(dǎo)圖制作上傳、討論回復(fù)、問題發(fā)布、隨機測驗及小組任務(wù)匯報等。知識導(dǎo)圖是學(xué)生個人必做的章節(jié)固定任務(wù)，要求標(biāo)注個人學(xué)習(xí)難點及存疑部分，規(guī)定時間內(nèi)線上平臺提交；隨機測驗為教師平臺上預(yù)設(shè)，設(shè)置面授課前隨機發(fā)放，以客觀題為主，用于判斷學(xué)生預(yù)習(xí)效果；討論回復(fù)部分為教師發(fā)布，以引導(dǎo)學(xué)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(guān)系？”；“結(jié)合芽孢的耐熱機理及其萌發(fā)過程，分析被產(chǎn)芽孢菌污染的食品是否必須通過高強度殺菌手段才能達(dá)到滅菌效果？”；“結(jié)合單細(xì)胞微生物生長曲線分析：嚴(yán)重漲袋的密封性食品，其中微生物數(shù)量是否一定多不可計到嚴(yán)重超標(biāo)”等類似問題，并鼓勵學(xué)生主動發(fā)布探索性問題，既可激發(fā)學(xué)生主動思考又能加深對基礎(chǔ)知識點的理解。小組任務(wù)匯報為線下翻轉(zhuǎn)課堂的延續(xù)，部分小組以錄制視頻的形式上傳至在線討論區(qū)。線上各部分內(nèi)容均有教師在線打分、系統(tǒng)計分和學(xué)生互評分，作為平時成績的主要依據(jù)。

3.1.3 強化育人內(nèi)涵

通過學(xué)科發(fā)展歷史中做出突出貢獻(xiàn)人物事跡資料，以音頻或視頻的形式發(fā)表小演講，內(nèi)容可以包括食品安全事件等熱點時事話題、學(xué)科研究方向、專業(yè)考研及就業(yè)現(xiàn)狀等，尤其注重學(xué)生正確世界觀、價值觀取向的樹立和良好專業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成，學(xué)生可回帖或在線與教師溝通，打破了因時間空間限制或?qū)W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(xué)生認(rèn)可，師生交流頻率大幅提升。

3.2 規(guī)劃線下課堂教學(xué)

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為主體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是由內(nèi)外因相互作用的產(chǎn)物，而不是被動地接受刺激，即學(xué)生若缺乏主動性內(nèi)因則無法達(dá)到認(rèn)知的效果[12]。因此，線下課堂教學(xué)中，注重控制講授時間及節(jié)奏、引導(dǎo)學(xué)生主動進(jìn)入知識導(dǎo)圖邏輯，并豐富課堂活動，以提高學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)效率，促使學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、終生發(fā)展的理念。同時，通過案例融入課程思政，使學(xué)生在潛移默化中領(lǐng)悟科學(xué)創(chuàng)新精神，樹立正確的價值觀和職業(yè)道德觀，提升專業(yè)認(rèn)同感。

3.2.1 有效控制講授時間及節(jié)奏

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

雖然第1 節(jié)課以講授為主，但摒棄了傳統(tǒng)的“滿堂灌”式教學(xué)，整個過程注重自然過渡式教學(xué)，強調(diào)本節(jié)內(nèi)容在整個課程內(nèi)容模塊中的地位及作用。如微生物的營養(yǎng)要素及營養(yǎng)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(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生主動進(jìn)行食品的物質(zhì)構(gòu)成分析，以在線搶答的形式引導(dǎo)學(xué)生回顧前三章中各微生物細(xì)胞主要結(jié)構(gòu)及成分，從而自行列出微生物需要的營養(yǎng)要素。通過講解各種營養(yǎng)類型，激發(fā)學(xué)生思考微生物多樣性與營養(yǎng)類型的關(guān)系，同時拋出“不同營養(yǎng)物質(zhì)如何被微生物細(xì)胞吸收？”的問題，引出后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容。因此，講授中時刻注重學(xué)生積極性和主動思考能力的調(diào)動，從而消除畏難心理，同時也促進(jìn)教師對講授內(nèi)容的深入分析和設(shè)計，達(dá)到了教學(xué)相長的效果。

3.2.2 采用PBL -翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)形式

即使教師較好控制課堂節(jié)奏，增加了與學(xué)生互動性，若課堂形式單一，學(xué)生仍會產(chǎn)生疲倦，缺乏新鮮感。PBL（Problem-based learning）是一種以問題為基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，翻轉(zhuǎn)課堂是一種將學(xué)習(xí)的決定權(quán)轉(zhuǎn)移給學(xué)生的教學(xué)模式。采用兩者相結(jié)合，以提出問題、小組內(nèi)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(xué)習(xí)通上發(fā)布“導(dǎo)致某食品腐敗的微生物種類如何鑒定？”，學(xué)生隨機分組，每組6～8 人，每組在線回復(fù)選定食品種類，組間不得重復(fù)。組內(nèi)分工進(jìn)行文獻(xiàn)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(qū)，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(wǎng)絡(luò)平臺，組間在線評價打分，下次課上教師結(jié)合線上討論，概括重難點。這種學(xué)習(xí)方式可有效杜絕小組學(xué)習(xí)中的“懶惰分子”，激發(fā)學(xué)生的集體榮譽感，不僅加深了對課程內(nèi)容的理解，而且鍛煉了主動思考、提出并解決問題和團(tuán)隊合作的能力。

3.3 合理安排課后活動

課后活動于學(xué)習(xí)通線上進(jìn)行，教師統(tǒng)籌安排并全程監(jiān)控。其一，根據(jù)課前及課中教學(xué)反饋，及時充盈線上資料庫，包括文獻(xiàn)、講座視頻/紀(jì)錄片、網(wǎng)站鏈接等，以便學(xué)生課后夯實及拓展專業(yè)知識和完成小組任務(wù)；其二，教師結(jié)合線上學(xué)生觀看視頻、測驗及面授中的重難點，設(shè)計課后作業(yè)，以隨機形式發(fā)放（作業(yè)內(nèi)容差異化），學(xué)生線上提交，并需完成互評任務(wù)，給定評分及評閱意見，教師核查并將學(xué)生互評合理度計入作業(yè)成績。

3.4 做好過程監(jiān)控，掌握學(xué)情信息

線上學(xué)習(xí)平臺可追蹤每位學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡，包括簽到累計、線上學(xué)習(xí)任務(wù)完成度、課堂互動頻次、作業(yè)得分、小組任務(wù)評價、線上測試等，依據(jù)教師設(shè)置各項分值權(quán)重，統(tǒng)計學(xué)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(xué)生的學(xué)情，提出學(xué)習(xí)預(yù)警，學(xué)生也可隨時查看個人課程積分，自我督促，激發(fā)學(xué)習(xí)動力。同時，教師根據(jù)學(xué)生階段性的知識學(xué)習(xí)反饋，可及時調(diào)整后續(xù)教學(xué)活動，有的放矢，實現(xiàn)個性化、特色化的教學(xué)、督學(xué)的教學(xué)方式。

4 教學(xué)效果評價

對食品質(zhì)量與安全專業(yè)2016 級（傳統(tǒng)教學(xué)法）、2017 級（改革教學(xué)法）的學(xué)習(xí)過程滿意度調(diào)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(xué)習(xí)通互動環(huán)節(jié)，缺乏線下課堂內(nèi)容），結(jié)合該教學(xué)模式的運行對教師專業(yè)素養(yǎng)和學(xué)生課外實踐應(yīng)用能力的影響，綜合評估教學(xué)模式的可行性。

4.1 學(xué)習(xí)過程滿意度調(diào)查分析

學(xué)習(xí)過程滿意度調(diào)查內(nèi)容包括課堂活動的參與感、與教師交流主動性、自學(xué)與主動思考能力、學(xué)科知識的理解與應(yīng)用能力及專業(yè)認(rèn)同感等方面的滿意度情況。

OBE 理念的線上線下混合教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生滿意度調(diào)查見圖3。

圖3 OBE 理念的線上線下混合教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生滿意度調(diào)查

與2016 級相比，2017 級學(xué)生的各項滿意度均明顯提高，其中學(xué)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(yīng)2016 級滿意度均低于70%，在與教師的主動交流和自學(xué)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(xué)促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)入主動學(xué)習(xí)、主動思考及主動交流的良性學(xué)習(xí)模式。

4.2 學(xué)生對知識掌握度

OBE 理念的線上線下混合教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生試卷成績分析見圖4。

圖4 OBE 理念的線上線下混合教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)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(xué)生卷面成績75 分以上的比例顯著高于2016 級，且優(yōu)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(dá)44.8%，結(jié)合圖3 中學(xué)生對知識的理解程度來看，對細(xì)節(jié)知識點的掌握和綜合分析問題的能力均有提升，學(xué)習(xí)能力明顯提高。

4.3 教學(xué)互促，師生共長

在深入探究OBE 理念教學(xué)核心和內(nèi)涵基礎(chǔ)上，實踐線上線下教學(xué)模式的過程中，教師不僅要不斷摸索和學(xué)習(xí)，更要投入更多時間準(zhǔn)備課程資料，設(shè)計問題、答疑指導(dǎo)和情感教育等，促使教師不斷開拓思維，提升專業(yè)素養(yǎng)，以實現(xiàn)教學(xué)互促，師生共長的良性循環(huán)[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(xué)”先后被獲批為校級優(yōu)秀課程、線下精品一流開放課程和省級雙基達(dá)標(biāo)示范課程；學(xué)生的學(xué)習(xí)與探索積極性顯著提高，近3 年發(fā)表食品微生物相關(guān)學(xué)術(shù)論文10 余篇，獲批校級大學(xué)生創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項目、挑戰(zhàn)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(xué)生食品設(shè)計創(chuàng)新大賽決賽，獲一等獎2 項，二等獎5 項，三等獎7 項。

5 結(jié)語

“食品微生物學(xué)”基于OBE 理念線上線下混合教學(xué)模式的探索和實踐，符合新工科浪潮下應(yīng)用型專業(yè)課程建設(shè)中實踐能力的培養(yǎng)要求，形成了線上線下深入融合的、靈活的、特色化的教學(xué)方式。通過全程學(xué)情了解和學(xué)習(xí)效果評價來看，取得了良好的教學(xué)效果，促進(jìn)了學(xué)習(xí)產(chǎn)出效果，對地方高校應(yīng)用型專業(yè)核心課程的教學(xué)改革提供了借鑒。同時，在線上線下混合教學(xué)實踐中應(yīng)因時制宜，時刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度及自主學(xué)習(xí)完成度，及時調(diào)整線上學(xué)習(xí)任務(wù)量，如何達(dá)到精準(zhǔn)、高效的運行也是該教學(xué)模式持續(xù)探索一個重要問題。因此，該教學(xué)團(tuán)隊將在不斷的探索和實踐中持續(xù)改進(jìn)，建設(shè)以立德樹人為立足點，與工程教育專業(yè)認(rèn)證相融合的適合新時代創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式。