“BOPPPS”與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的“食品毒理學(xué)”課程設(shè)計(jì)

孫亞賽，宋利軍，高哲，周茜，趙文

1. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院（保定 071000）；2. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院（保定 071000）

“民以食為天，食以安為先”，這里主要涉及到“食品安全”的問題，食品的安全沒有保障，其食用或飲用的基本功能也無從談起。食品的安全性評(píng)價(jià)以食品毒理學(xué)為理論基礎(chǔ)，主要借助于動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)探究化合物的毒性反應(yīng)、靶標(biāo)器官和作用機(jī)制，并將結(jié)果外推到人體，這在食品安全性研究和監(jiān)管上意義重大。2017年，教育部高等學(xué)校食品科學(xué)與工程類教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)頒布了《食品質(zhì)量與安全專業(yè)教學(xué)國家標(biāo)準(zhǔn)》，該文件中建議將“食品毒理學(xué)”課程作為食品質(zhì)量與安全專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)核心課[1]。這門課程綜合性很強(qiáng)，與許多基礎(chǔ)學(xué)科有著密切的關(guān)系，例如：食品中存在的內(nèi)源性或外源性的化學(xué)成分的區(qū)分和鑒定需要具備食品化學(xué)和儀器分析相關(guān)知識(shí)[2]；進(jìn)行毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及到動(dòng)物醫(yī)學(xué)、微生物學(xué)和分子生物學(xué)等基礎(chǔ)知識(shí)[3]。知識(shí)結(jié)構(gòu)跨度大、知識(shí)點(diǎn)多、信息點(diǎn)多等特點(diǎn)使得學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)掌握“食品毒理學(xué)”的主要內(nèi)容絕非易事。以河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品質(zhì)量與安全專業(yè)的“食品毒理學(xué)”教學(xué)安排為例，該課程設(shè)置在第五個(gè)學(xué)期，總教學(xué)時(shí)長為56個(gè)學(xué)時(shí)，其中包括24個(gè)學(xué)時(shí)的理論講授和32個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在僅僅24個(gè)課時(shí)內(nèi)完成食品毒理學(xué)基礎(chǔ)、毒代動(dòng)力學(xué)、毒性作用機(jī)制等多個(gè)方面的理論教學(xué)，時(shí)間短、任務(wù)重。因此，優(yōu)化教學(xué)方法并在有限的課時(shí)內(nèi)盡可能提高“食品毒理學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量任務(wù)迫切。

2020年初隨著新型冠狀病毒的爆發(fā)，學(xué)生被禁止進(jìn)入校園，為了保證教學(xué)的進(jìn)度和質(zhì)量，教育部鼓勵(lì)學(xué)校使用各級(jí)各類網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)和校園網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)方法展開線上教學(xué)（www.moe.gov.cn），這使得網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式流行起來。河北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品質(zhì)量與安全專業(yè)的“食品毒理學(xué)”選擇了騰訊會(huì)議軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)授課。經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)現(xiàn)，與面對(duì)面的課堂教學(xué)相比，線上授課缺乏學(xué)生和教師之間的深層次互動(dòng)。一方面學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力差，面對(duì)毒效應(yīng)譜、線性和非線性毒代謝動(dòng)力學(xué)等專業(yè)概念，主要將精力用于機(jī)械的記憶，并非理解和掌握；另外一方面老師的督導(dǎo)作用減弱，很難根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況及時(shí)有針對(duì)性地講解，更不可能進(jìn)行高層次的探討和創(chuàng)新。因此，網(wǎng)絡(luò)教育很難成為主流的教學(xué)模式。但是在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大時(shí)代背景下，各種移動(dòng)終端在人群中普及率越來越高，智能手機(jī)和筆記本電腦也成為了大學(xué)生不受時(shí)間和空間限制的從外界獲取知識(shí)和信息的主要途徑，而互聯(lián)網(wǎng)則成為了學(xué)習(xí)的主要源頭。所以，在傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容和模式的基礎(chǔ)上，與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合，促進(jìn)更豐富更多樣的教學(xué)變革來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為大勢所趨。

1 重構(gòu)“BOPPPS”與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學(xué)模式

面對(duì)上述“食品毒理學(xué)”授課現(xiàn)狀，需要尋求一種更為有效的授課教學(xué)模式，使得在新模式教學(xué)活動(dòng)下的學(xué)生學(xué)習(xí)參與度高；教師教學(xué)效果更好?；诖四康?，將“BOPPPS”與翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式相融合的模式非常適用于本次疫情下的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)?！癇OPPPS”教學(xué)模式是在腦應(yīng)用專家約翰·梅迪納對(duì)人注意力維持規(guī)律的研究基礎(chǔ)上建立起來的[4]。他通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)學(xué)生在課堂教學(xué)的中間20 min注意力普遍下降。由此，為了改善學(xué)生在課堂過程中注意力渙散，將每節(jié)課分為導(dǎo)入B（Bridge-in）、目標(biāo)O（objective-outcome）、前測P（Pre-assessment）、參與式學(xué)習(xí)P（Participatory learning）、后測P（Postassessment）和總結(jié)S（summary）6部分，即“BOPPPS”模式[5-6]。這種模式雖然使得教師在上課時(shí)有章可循，但不乏也會(huì)帶來一定的弊端，比如，長時(shí)間使用這種教學(xué)模式，致使造成教學(xué)模式僵化、學(xué)生疲乏倦怠、興趣下降。為了避免會(huì)出現(xiàn)教學(xué)僵化的現(xiàn)象，需要對(duì)“BOPPPS”模式進(jìn)行優(yōu)化。翻轉(zhuǎn)課堂是以學(xué)生為中心、增加學(xué)生在課堂的互動(dòng)和參與的教學(xué)方式，將課堂的內(nèi)容、時(shí)間和空間延展到課外，增加了師生之間交流的質(zhì)量，但其弊端是缺乏與課堂流程的契合性和規(guī)范性[7]。鑒于這兩種的教學(xué)模式有優(yōu)勢互補(bǔ)的特點(diǎn)，研究將翻轉(zhuǎn)課堂和“BOPPPS”模式進(jìn)行分解重構(gòu)，優(yōu)化傳統(tǒng)的教學(xué)模式（圖1）。在課前，以“前測”的方式考察學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的認(rèn)知情況，讓學(xué)生帶著問題以查閱文獻(xiàn)、翻看書本、搜索互聯(lián)網(wǎng)等方法找尋相關(guān)信息，為課程的進(jìn)行提前做好準(zhǔn)備。在課中，循序漸進(jìn)的問題導(dǎo)入，學(xué)生根據(jù)自己的預(yù)習(xí)資料的查閱的情況各抒己見，教師最終對(duì)所提及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行匯總，并查漏補(bǔ)缺。在此過程中明示此次課程的重難點(diǎn)，即課程目標(biāo)。在課程快結(jié)束時(shí)，從實(shí)例出發(fā)，以小測試的方式，檢測學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的掌握程度。在課后，根據(jù)整個(gè)課堂的授課情況進(jìn)行總結(jié)，從課程進(jìn)度和學(xué)生學(xué)習(xí)情況，布置本節(jié)課的課后作業(yè)以及下一節(jié)課的課前內(nèi)容。重構(gòu)的“BOPPPS”和翻轉(zhuǎn)課堂以學(xué)生為主體進(jìn)行課程設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施和課堂改進(jìn)，充分體現(xiàn)了以“學(xué)生為中心”的核心理念。

圖1 融入翻轉(zhuǎn)課堂的重構(gòu)“BOPPPS”教學(xué)模式流程圖

2 融合翻轉(zhuǎn)課堂的重構(gòu)“BOPPPS”在“食品毒理學(xué)”課程教學(xué)中的應(yīng)用

以李雙慶主編的中國輕工業(yè)“十三五”規(guī)劃立項(xiàng)教材《食品毒理學(xué)》第十章“生殖發(fā)育毒性”為例子，詳細(xì)講述如何在實(shí)際教學(xué)過程中應(yīng)用該教學(xué)模式。

P（Pre-Assessment）：前測。在正式進(jìn)入該章節(jié)的內(nèi)容之前，根據(jù)前一節(jié)課結(jié)束時(shí)留的瀏覽線上教學(xué)視頻資源“反應(yīng)停事件”和“人類生殖發(fā)育過程”的任務(wù)，完成課前小測試，初步探測學(xué)生對(duì)本課堂需要重點(diǎn)講的“發(fā)育毒性”和“致畸作用”的了解情況，及時(shí)調(diào)整課程的難易程度，規(guī)劃哪部分內(nèi)容需要重點(diǎn)講授。

B（Bridge In）：導(dǎo)入。在明確學(xué)情的基礎(chǔ)上，結(jié)合生活例子，以由淺入深、層層遞進(jìn)連續(xù)提問的方式，引入主題。例如“日常生活的人群中見到的畸形有那些？”“可能是什么原因引起的畸形的產(chǎn)生？”“致畸物發(fā)揮作用的機(jī)制可能是什么？”“該采用什么措施預(yù)防和治療？”，讓學(xué)生邊思考邊進(jìn)入到課堂主講內(nèi)容，帶著問題聽課。

O（Objective Outcome）：目標(biāo)?？紤]到學(xué)生上課后，注意力會(huì)逐漸降低，為了學(xué)生上課更有重點(diǎn)地聽課，在講正式內(nèi)容之前，將該章節(jié)哪部分為重點(diǎn)內(nèi)容會(huì)提前列出。在“生殖發(fā)育毒性”這一章節(jié)中，我們將需要講的內(nèi)容按照需要掌握的程度將知識(shí)點(diǎn)分為“掌握”“理解”“了解”三部分，其中需要“掌握”發(fā)育毒性于致畸作用的基本概念和發(fā)育各階段發(fā)育毒性作用的特點(diǎn)；“理解”母體毒性與發(fā)育毒性的關(guān)系、發(fā)育毒性劑量-反應(yīng)模式及體驗(yàn)和評(píng)價(jià)方法；“了解”：致畸作用的作用機(jī)制等，方便學(xué)生在聽課過程中對(duì)重點(diǎn)知識(shí)有目標(biāo)的捕捉。

P（Participatory Learning）：參與式學(xué)習(xí)（翻轉(zhuǎn)課堂）。該部分是提高學(xué)生聽課質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，主要讓學(xué)生帶著任務(wù)去學(xué)習(xí)。提前告知問題，帶著問題去聽課或者看視頻，待知識(shí)點(diǎn)講解完全后，以師生、生生討論的形勢得到答案，“翻轉(zhuǎn)課堂”以學(xué)生為主導(dǎo)對(duì)答案進(jìn)行歸納總結(jié)，將重要的知識(shí)點(diǎn)講出來。以這樣的互動(dòng)方式，讓學(xué)生充分參與到課堂當(dāng)中，學(xué)生也因此對(duì)知識(shí)的記憶更清晰。

P（Post Assessment）：后測。該部分主要考察學(xué)生對(duì)本堂課程的知識(shí)掌握以及靈活運(yùn)用的情況，方便教師及時(shí)掌握學(xué)情，調(diào)整授課方式和側(cè)重點(diǎn)等，主要包括隨堂的小測和課后習(xí)題。在隨堂小測部分，針對(duì)課堂掌握部分，根據(jù)具體實(shí)例，讓學(xué)生及時(shí)回復(fù)，從理論角度對(duì)其進(jìn)行解釋?？梢苑旁谥v課過程中，構(gòu)成參與式學(xué)習(xí)；也可以放在課程結(jié)尾，當(dāng)堂獲得學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)的情況，重復(fù)并鞏固記憶小測部分涉及該章節(jié)的重要內(nèi)容。在課后習(xí)題部分，側(cè)重鍛煉學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的發(fā)散思維、舉一反三的解決問題的能力，做到對(duì)課本知識(shí)的靈活運(yùn)用。例如，“反應(yīng)?！笔侨绾螌?dǎo)致胎兒的出生缺陷？這個(gè)問題一方面涉及“發(fā)育各階段毒性作用特點(diǎn)”需要“掌握”的知識(shí)，另外一方面從實(shí)際事實(shí)角度出發(fā)，將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，解釋“反應(yīng)?！敝禄饔迷怼?/p>

S（Summary）：總結(jié)。在課程結(jié)束時(shí)，教師將課堂的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合課程目標(biāo)，繪畫出本課程的思維導(dǎo)圖，將本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)有邏輯地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，方便學(xué)生整體把握該章節(jié)的知識(shí)，便于記憶（圖2）。此外，教師也需要進(jìn)行教學(xué)反思：思考課程設(shè)計(jì)是否合理？學(xué)生學(xué)習(xí)效果如何？哪些教學(xué)內(nèi)容需要修正和更新？相關(guān)科技前沿技術(shù)有哪些？等等。

圖2 “食品毒理學(xué)”中第十章“生殖發(fā)育毒性”中“發(fā)育毒性和致畸作用”的思維導(dǎo)圖

3 遇到的問題及解決方案

在進(jìn)行教學(xué)過程中，無論從學(xué)生角度還是從教師角度，都多少面臨著一些問題，具體某些問題和解決方案列舉如下：

（1）學(xué)生課前不能完成預(yù)習(xí)任務(wù)問題?？紤]到學(xué)生課程較多且課后作業(yè)較多，所以經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)遺忘或者沒有時(shí)間去提前去瀏覽一些視頻課件，往往在“前測”之后發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生仍然對(duì)該節(jié)課需要講的一些內(nèi)容不熟悉，導(dǎo)致“前測”發(fā)揮不了理想的效果。圍繞這個(gè)問題，老師做了細(xì)節(jié)調(diào)整，即課前視頻片段化。適應(yīng)當(dāng)今現(xiàn)下的“短視頻文化”的趨勢，將大段的視頻剪輯成2～3 min的微小視頻，在課余時(shí)間發(fā)布到微信班級(jí)群中，根據(jù)學(xué)生偏愛使用通訊設(shè)備的心理，以及微小視頻觀看任務(wù)小、易完成的特點(diǎn)，利用碎片時(shí)間完成課程預(yù)習(xí)，減少了學(xué)生因完不成課前任務(wù)和課程前測的任務(wù)壓力，提高了課程質(zhì)量。

（2）學(xué)生的隨堂練習(xí)不及時(shí)的問題。為了能夠得到學(xué)生對(duì)掌握知識(shí)程度的及時(shí)反饋，在講課的同時(shí)采用“學(xué)習(xí)通”“雨課堂”等軟件給學(xué)生推送問題，根據(jù)現(xiàn)場的答題情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，讓學(xué)生及時(shí)解惑。在實(shí)際應(yīng)用過程中，某些同學(xué)的手機(jī)連網(wǎng)較慢，不能按時(shí)完成問題，造成軟件最終分析結(jié)果不具有普遍性。改善教學(xué)樓的無線網(wǎng)信號(hào)、督促學(xué)生更新手機(jī)等方法都不易實(shí)施。為簡化任務(wù)難度，一方面會(huì)將隨堂練習(xí)設(shè)置成一些選擇或者判斷題，以方便學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)完成；另外一方面，結(jié)合學(xué)生課堂對(duì)問的回答情況，以試問的方式通過觀察學(xué)生的反應(yīng)情況判斷該部分內(nèi)容是否需要再詳細(xì)講解。諸如此類由于外界機(jī)械設(shè)備的不完備引起的問題，均可采取類似的調(diào)整舉措。

4 結(jié)語

以食品質(zhì)量于安全專業(yè)的“食品毒理學(xué)”課程的第十章“生殖發(fā)育毒性”為例子，基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景，將翻轉(zhuǎn)課堂和“BOPPPS”相結(jié)合應(yīng)用到課前、課中、課后三個(gè)階段的內(nèi)容進(jìn)行課程設(shè)計(jì)中，并從實(shí)踐中摸索，遇到問題-思考問題-解決問題，學(xué)生也在這個(gè)模式下從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與。今后的教學(xué)實(shí)踐仍然需要結(jié)合“食品毒理學(xué)”本身的特性，以“學(xué)生為中心”的核心理念，逐步提高教學(xué)質(zhì)量。