科研思維融入食品微生物學(xué)課程混合式教學(xué)的探索

食品微生物學(xué)是食品質(zhì)量與安全、食品科學(xué)與工程等專業(yè)的重點(diǎn)基礎(chǔ)課程，傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)已難以滿足課程教學(xué)目標(biāo)，不符合高素質(zhì)人才培養(yǎng)需求。將科研思維融入線上線下混合式教學(xué)過程中，不僅能傳授知識(shí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的科研思維能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力。

一、科研思維融入

混合式教學(xué)的課程建設(shè)思路

食品微生物學(xué)是食品相關(guān)專業(yè)本科生的重點(diǎn)課程，蚌埠醫(yī)科大學(xué)于2016年在食品質(zhì)量與安全專業(yè)的四年制本科生中開設(shè)該課程，且一直是必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程。食品質(zhì)量與安全專業(yè)每年授課人數(shù)在70人左右，食品微生物學(xué)課程教學(xué)由該校微生物學(xué)教研室承擔(dān)。

目前，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)已難以滿足食品微生物學(xué)教學(xué)效果要求。蚌埠醫(yī)科大學(xué)從2019年起，改變了單一課程授課的教學(xué)模式，開啟了“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái)與微課、MOOC相結(jié)合的食品微生物學(xué)線上線下混合式教學(xué)模式，形成了課前線上學(xué)習(xí)、課中互動(dòng)教學(xué)、課后復(fù)習(xí)鞏固的教學(xué)體系。2023年，蚌埠醫(yī)科大學(xué)將科研思維的培養(yǎng)融入線上線下教學(xué)模式中，通過線上平臺(tái)發(fā)布前沿科學(xué)熱點(diǎn)，使學(xué)生提前熟悉與課堂知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的科學(xué)問題，在課堂上引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題的能力，課后通過線上平臺(tái)發(fā)布相關(guān)科研論文、研究課題，以鞏固提升學(xué)生的科研思維和創(chuàng)造能力。

二、課程建設(shè)的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）課程建設(shè)內(nèi)容

目前，蚌埠醫(yī)科大學(xué)面向食品質(zhì)量與安全本科專業(yè)開設(shè)的食品微生物學(xué)課程共56學(xué)時(shí)，其中，理論32學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)。理論課教學(xué)重點(diǎn)包括：1.微生物基礎(chǔ)知識(shí)；2.微生物營養(yǎng)及代謝；3.微生物生長與控制；4.微生物生態(tài)、微生物遺傳變異和育種；5.微生物發(fā)酵；6.微生物與食品腐敗變質(zhì)；7.微生物與食源性疾病；8.微生物與食品安全。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)重點(diǎn)包括：1.微生物生長；2.微生物遺傳與變異；3.微生物生態(tài)；4.食品中不同致病菌檢測(cè)。

（二）線上線下教學(xué)設(shè)計(jì)

目前，該課程線上學(xué)習(xí)平臺(tái)主要依托“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái)的《食品微生物學(xué)》網(wǎng)絡(luò)課程，輔助使用微生物學(xué)教研室建立的《醫(yī)學(xué)微生物》（MOOC）和《臨床微生物學(xué)及檢驗(yàn)》（MOOC）開展實(shí)施。授課教師會(huì)提前在“超星學(xué)習(xí)通”平臺(tái)按章節(jié)上傳教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度、電子教案、多媒體課件、微視頻，在MOOC和e會(huì)學(xué)平臺(tái)提供與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的優(yōu)質(zhì)視頻鏈接，并在線上布置好難度適中的習(xí)題測(cè)試。每次上課前，任課教師會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)布相關(guān)章節(jié)內(nèi)容，讓學(xué)生自由安排時(shí)間完成課前預(yù)習(xí)和習(xí)題預(yù)練，并將存疑內(nèi)容進(jìn)行線上留言。教師基于獲取到的學(xué)生線上預(yù)習(xí)情況，合理設(shè)計(jì)線下課堂教學(xué)。

在課堂教學(xué)過程中，授課教師要先講授重難點(diǎn)知識(shí)，根據(jù)學(xué)生課前習(xí)題及線上留言情況開展針對(duì)性答疑，并根據(jù)不同教學(xué)內(nèi)容使用多樣化的教學(xué)手段。比如，對(duì)于普遍存在的難點(diǎn)，可以通過“超星學(xué)習(xí)通”智慧課堂、PBL等組織互動(dòng)教學(xué)，增加“教”與“學(xué)”的互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。對(duì)于少數(shù)學(xué)生存在的疑問，可以請(qǐng)其他學(xué)生主動(dòng)發(fā)言談個(gè)人理解，教師進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)充，增加學(xué)生的參與度，活躍課堂氣氛，突出“以學(xué)生為中心”的教育理念。

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，教師還可以在線上布置一些開放性的研討主題。比如，“微生物生長與控制”章節(jié)主要講授理化因素對(duì)微生物生長的影響，教師可以發(fā)布“飼料禁抗與綠色食品”的研討主題，引導(dǎo)學(xué)生從微生物角度分組探討為什么要嚴(yán)格控制家畜喂養(yǎng)飼料中抗生素等藥物的添加。在此過程中，學(xué)生需要課前查詢文獻(xiàn)資料，并在分組討論后，在課堂上選舉代表發(fā)言，開展全班討論交流學(xué)習(xí)。教師要合理把控課堂節(jié)奏，適時(shí)補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)，評(píng)價(jià)每組觀點(diǎn)的優(yōu)缺點(diǎn)，并讓學(xué)生課后完成相關(guān)研討主題的心得體會(huì)，將其納入平時(shí)成績。

課后，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)隨時(shí)瀏覽相關(guān)知識(shí)內(nèi)容并開展復(fù)習(xí)鞏固，完成在線習(xí)題，有疑問也可繼續(xù)在線上與教師討論。教師需要及時(shí)在線上批改習(xí)題，與學(xué)生互動(dòng)答疑解惑，以便更好地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況，并結(jié)合學(xué)生的思維判斷能力，調(diào)整優(yōu)化教學(xué)方式。

（三）科研思維融入混合式教學(xué)

1.通過文獻(xiàn)閱讀引導(dǎo)科研思維的建立。在線上線下混合式教學(xué)過程中，選擇與前沿科研熱點(diǎn)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，并于授課前在線上平臺(tái)發(fā)布一篇難度適中的相關(guān)知識(shí)英文文獻(xiàn)，安排學(xué)生分組閱讀文獻(xiàn)、開展合作討論。在線下課堂授課時(shí)，安排各組學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)分享，講解所負(fù)責(zé)部分的內(nèi)容、解決的問題以及使用的實(shí)驗(yàn)方法，并闡明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理、是否有更優(yōu)的解決方案。講解結(jié)束后，其他組學(xué)生進(jìn)行提問，并由講解組成員共同回答。經(jīng)過各組學(xué)生對(duì)不同內(nèi)容的匯報(bào)總結(jié)，全班學(xué)生共同完成對(duì)文獻(xiàn)的精讀，交流討論整篇文獻(xiàn)的研究思路，從如何發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，到使用何種手段解決問題，最終得到怎樣的結(jié)論，同時(shí)分析所設(shè)計(jì)的研究思路是否合理，以及使用的實(shí)驗(yàn)方法能否證明要解決的科學(xué)問題，并指出文獻(xiàn)的創(chuàng)新點(diǎn)和不足之處。課后，要求每位學(xué)生寫一篇閱讀筆記，總結(jié)如何嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝瓿煽蒲袆?chuàng)作。通過對(duì)文獻(xiàn)的線上學(xué)習(xí)、線下分享討論、課后總結(jié)，可使學(xué)生清晰地了解科學(xué)研究的實(shí)證性、邏輯性及批判思考性。例如，在講授生物體內(nèi)微生物菌群時(shí)，可引入當(dāng)下的科研熱點(diǎn)“腸道菌群與機(jī)體健康”，引導(dǎo)學(xué)生開展科研探討。

2.通過課題設(shè)計(jì)拓展科研思維的培養(yǎng)。通過文獻(xiàn)閱讀培養(yǎng)，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的科研思維能力，授課教師可以利用實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科研能力的培養(yǎng)。例如，在“食品中致病菌檢測(cè)”章節(jié)的實(shí)驗(yàn)課程中，需要采用科學(xué)的檢測(cè)方法將食品中的致病菌定性定量地分離鑒定出來。在實(shí)驗(yàn)課前，教師可在線上平臺(tái)發(fā)布開放探索性實(shí)驗(yàn)題目“食品中致病菌的檢測(cè)”，學(xué)生通過知識(shí)儲(chǔ)備及文獻(xiàn)檢索，在線上討論可用于檢測(cè)食品中致病菌的方法，并和教師一起確定使用傳統(tǒng)微生物培養(yǎng)方法和現(xiàn)代qPCR法檢測(cè)食品中微生物的種類和相對(duì)含量。教師可將學(xué)生分組，每組根據(jù)所學(xué)知識(shí)及文獻(xiàn)資料，推測(cè)食品中可能存在的微生物種類，并確定傳統(tǒng)培養(yǎng)方法在配置不同培養(yǎng)基時(shí)需要的試劑種類、qPCR法所用的引物序列。學(xué)生在組內(nèi)討論確定后，可將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及所需試劑信息通過線上平臺(tái)反饋給教師，教師根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室已有試劑、引物進(jìn)行采購。在實(shí)驗(yàn)課堂上，每組學(xué)生可根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)去配置相應(yīng)的培養(yǎng)基進(jìn)行細(xì)菌分離培養(yǎng)，并使用所查詢的引物開展食品中致病菌的qPCR檢測(cè)。教師需在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控每位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作方法，并確保實(shí)驗(yàn)安全。在實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)后，課上比較組內(nèi)使用兩種檢測(cè)方法得到結(jié)果的差異，并比較組間檢測(cè)到的微生物種類和數(shù)量的異同。每組學(xué)生可分享自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，共同探討兩種檢測(cè)方法下組間差異的原因。教師在學(xué)生發(fā)言期間可適時(shí)補(bǔ)充指導(dǎo)，對(duì)每組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指出缺點(diǎn)并指導(dǎo)改正，指出優(yōu)點(diǎn)并鼓勵(lì)表揚(yáng)。

三、教學(xué)效果評(píng)價(jià)

在食品微生物學(xué)課程中實(shí)施多元化考核，將過程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合，以全面反映學(xué)生對(duì)該課程的掌握情況及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)情況。食品微生物學(xué)課程教學(xué)綜合成績由10%的線上習(xí)題測(cè)試和線上討論、10%的課堂活動(dòng)表現(xiàn)和主題研討、10%的文獻(xiàn)閱讀心得、20%的實(shí)驗(yàn)成績、50%的期末考試成績組成。線上習(xí)題測(cè)試和線上討論成績可以督促學(xué)生有效完成線上課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)鞏固，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。課堂活動(dòng)表現(xiàn)成績可鼓勵(lì)學(xué)生在課堂上從被動(dòng)的知識(shí)接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的知識(shí)分享者，增加學(xué)生參與度，提升學(xué)生積極性。通過文獻(xiàn)閱讀的線上線下學(xué)習(xí)部分，不僅能使學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)知識(shí)，了解學(xué)科前沿，還能培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)性、創(chuàng)新性、邏輯性，提升科研思維能力。實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生了解微生物實(shí)驗(yàn)室的基本規(guī)則和要求，掌握基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)操作技能，通過線上線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)，形成由學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、合作執(zhí)行、完成實(shí)驗(yàn)的閉環(huán)，使學(xué)生明確科研思維的含義。融入科研思維教學(xué)后，平時(shí)成績占比有所提高，有助于鼓勵(lì)學(xué)生把食品微生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)放到平時(shí)，而不是靠考前突擊的短時(shí)記憶，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2023年，蚌埠醫(yī)科大學(xué)食品微生物學(xué)課程開展了教學(xué)模式改革，將科研思維融入線上線下混合式教學(xué)。至今，新教學(xué)模式已實(shí)施兩屆，分別為2021級(jí)和2022級(jí)。統(tǒng)計(jì)改革前的2020級(jí)（78人）和改革后的2021級(jí)（61人）、2022級(jí)（81人）三個(gè)年級(jí)的學(xué)生綜合成績發(fā)現(xiàn)，2020級(jí)學(xué)生平均成績?yōu)?0.7分，改革后2021級(jí)為80分、2022級(jí)為85.6分，均有所提升，且與2020級(jí)相比，均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（**P＜0.01）。與2020級(jí)在各分?jǐn)?shù)段人數(shù)占比情況相比，2021級(jí)和2022級(jí)高分段（大于90分）的學(xué)生人數(shù)占比顯著增加，由2020級(jí)的0%直接提升至14.8%和25.9%；良好段（80-90分）的學(xué)生人數(shù)占比也由2020級(jí)的14.1%分別提升到了36%和56.8%。對(duì)于不及格人數(shù)，2020級(jí)為2.5%，而2021級(jí)和2022級(jí)均沒有不及格的學(xué)生。由此可知，新教學(xué)模式及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)能夠顯著提升學(xué)生的成績，降低不及格率。另外，食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生獲批大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目在2024年為7項(xiàng)、2023年為6項(xiàng)，而在沒有融入科研思維的2022年只獲批了2項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，說明科研思維的融入能夠顯著提升學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。

基金項(xiàng)目：蚌埠醫(yī)學(xué)院校級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目“線上線下混合式一流課程”（2023xsxxkc05）；蚌埠醫(yī)學(xué)院教學(xué)研究項(xiàng)目（2022jyxm10）。

作者簡介：孫夏青（1988-），女，漢族，河北張家口人，講師，博士，研究方向?yàn)槲⑸锒嗵堑纳锘钚浴?/p>

孫琪（1988-），男，漢族，安徽宣城人，副教授，博士，研究方向?yàn)樯镧姷鞍坠δ芘c基礎(chǔ)代謝疾病。

*通信作者：鄭慶委（1980-），男 ，漢族，山東臨沂人，副教授，碩士研究生，研究方向?yàn)槲⑸锏哪退幮浴?/p>