《发酵工程原理》混合式教学实践与探索*

朱国飞，周剑丽,田兴国

(贵州理工学院，贵州　贵阳　550003)



《发酵工程原理》混合式教学实践与探索*

朱国飞，周剑丽,田兴国

(贵州理工学院，贵州贵阳550003)

在高等教育信息化逐步深入的背景下,混合式教学很好的实现了传统教学与网络化教学的优势互补，为高校的教学改革提供了一种全新的思路。本文将探索混合式教学在《发酵工程原理》这门课程中的应用，从混合式教学构建的学习者特征、教学目标、学习内容、学习环境与学习资源、学习活动设计、学生考核评价体系等六个方面，为《发酵工程原理》混合式教学的构建提供思路和方法。同时教学结果显示，在混合式教学模式下，学生成绩以及对该课程的满意度均获得显著提高。

发酵工程原理；混合式教学；教学改革

传统课堂教学往往采用主客对立的“教师课堂讲授”教学模式，教师是整个教学活动的主体，是知识的传授者。虽然有利于教师主导作用的发挥，有利于教学的组织管理和教学过程的调控，但是却忽视了学生的差异及个性化需求，学生在课堂上缺乏自主性，处于被动接受老师灌输知识的地位，极大的阻碍了学生创新和探索能力的发展。很显然，这与现代社会对高素质创新人才培养的要求是不相符合的，因此，打破传统的教学模式，探索适应新课改要求的创新教学模式势在必行。在此背景下，混合式教学的概念应运而生。

所谓混合式教学，就是把将传统教学的优势与网络教学优势结合起来，在教学过程中既发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又充分体现了学生在学习过程中主动性、积极性以及创造性的主体地位。因此，混合式教学这一教学模式为教学改革提供了一种全新的思路，其所具有的优势已经得到国内外学者的高度认可和广泛关注。正是基于混合式教学在创新性人才培养中不可比拟的优势，我们开始将这一创造性的教学模式引入到课程教学当中。

以《发酵工程原理》为例，《发酵工程原理》是一门涉及很广泛的学科，与微生物生物学，物理化学，化工原理，化工机械与设备，发酵机械与设备等学科有密切的联系。了解微生物发酵工业控制的特性及共性，并且熟悉发酵工业的工艺流程及常用术语，将对制药工程专业的学生今后从事微生物发酵制药工程的有关科研和生产打下良好的基础，其重要性不言而喻。但是，在先前的教学过程中，我们发现还存在着很多问题，比如教学过程中，虽然引入了多媒体技术，但任然没有拜托 “灌输式” 传统教学方式，学生和教师之间缺乏互动交流，学生学习缺乏主动性和创新性，教学效果并不理想。因此，我们开始将混合式教学模式引入到《发酵工程原理》这门课中，本文将根据我们实践与探索过程，从混合式教学构建的学习者特征、教学目标、学习内容、学习环境与学习资源、学习活动设计、学生考核评价体系等六个方面，为《发酵工程原理》混合式教学的构建提供思路和方法。

1　学习者特征分析

整个学习过程中的主题是学习者，学习者对学习内容的多少、知识的难易程度、学习的方式方法等存在着差异化和个性化的需求，因而有必要对学习者的特征进行分析。笔者所教授的是制药工程专业大三的学生，学生在学习本课程前已经具有有机化学，无机化学，生物化学，微生物学、制药工程原理、化工仪表自动等基础；经过大学两年的学习，学生已经摆脱中学“填鸭式”的学习，学习风格更加主动积极，有强烈的探索与创新欲望；他们渴望交流和分享，渴望得到认可。因此，《发酵工程原理》混合式教学的设计，将充分依据学习者的特征，差异性、个性化地进行设计。例如根据学习者的知识结构体系，我们将按照发酵工艺过程的主线来编排教学内容，主要包括菌种→种子扩培→培养基→灭菌与空气净化→发酵机制→发酵动力学→发酵过程控制→染菌分析及防治→发酵产品分离提取→清洁生产→发酵经济学；根据学习者更加主动的学习方式，我们在线上资源的准备过程中，将添加更多的课外相关学习资源，如发酵工程相关的一些研究论文；针对学生情感交流的需要，我们除了线下(课堂学习)设计更多的交流讨论活动，线上还通过BBS进行交流学习。

2　教学目标与学习目标的确立

学习者学习目标与教师的教学目标是否切合，是学习者能否自主、主动、深入地投入到其经常的、习惯性的学习活动中一个重要原因。通过了解，学生学习最大的动力是希望毕业后能够学有所用，找到一份好工作。因此，我们对用人单位做了大量的调研，最终制定了“精技术、善管理、求创新”的总的教学目标。因此，我们在课上理论知识传授结合案例讨论分析，在课下增加实践环节，组织学生到一线生产车间进行认识实习，同时开设一系列大学生创新项目让学生进行实践实习，如“布拉迪酵母肠胃保健品的研发”项目，“一种宠物用复合益生菌咀嚼片的研制”项目，“具有贵州风味的纳豆保健食品的开发”项目等等。

3　学习内容分析

我们在混合式教学的设计过程中,学习内容分析是在在综合分析课程的知识结构、各知识点的类型与相应的学习目标的基础上,对原有教材内容进行“重组”。

3.1将课程内容划分为三个部分，11个单元

本门课的教材我们选用的是《发酵工程原理与技术》(陈坚、堵国成主编，化学工业出版社)，通过对教材进行认真分析，我们将教材原有的8个单元，按上游技术、中游技术和下游技术，拆分为了11个单元，分别是发酵上游工艺的菌种、培养基、种子扩培、灭菌与空气净化等4个单元，中游技术的发酵机制、发酵动力学、发酵过程控制、染菌分析及防治等4个单元，以及下游工艺的发酵产品分离提取、清洁生产、发酵经济学等3个单元。这些知识点串联起来，就构成了整个发酵过程的一条主线，使学生在混合教学模块化知识点学习的过程中，能够更好掌握课程的知识脉络，将模块化的知识点串联起来。

3.2将各教学单元细化为知识点

我们采用MOOC的方式，将课程中重要的知识点剥离出，录制为10～15 分钟的微视频(有的也利用网络上的微课资源)，上传到网络学习平台，让学生根据自己的需要进行主题式的学习。例如，在菌种单元，我们剥离出菌种种类、制备原理与方法、诱变育种、基因工程育种等知识点，录制了微课视频，供学生们学习。

4　学习资源与学习环境

混合式教学的有效开展离不开完善的网络教学平台和优质的在线课程资源。在《发酵工程原理》本门课中，我们运用清华教育在线网络教学平台，发布教学内容、在线教学交流、在线教学评价和教学管理。在收集网络教学资源的同时，自主开发素材、课件类资源，丰富学生的学习资源。

5　学习活动的设计

我们《发酵工程原理》这门课学习活动的设计包括课前、课堂、课后三个环节，有线上线下之分。各环节教学内容和要求不同，相辅相成，以确保教学效果最优化。

5.1课前学习环节

为确保课堂教学质量，我们在上课前做好了充分教学准备，拟定细化的教学计划，以期在课堂上进行有效组织，获得较好的教学效果。同时，我们仔细梳理本章节的知识，设计适合学生及本门课程的“课前任务表”，引导和帮助学生在课前进行自主有效学习，并通过清华教育在线BBS，及时回答学生在自学过程的遇到的问题。

5.2课堂教学组织

课堂讲授的主要知识点，学生在课前环节已经进行了自学。但是由于局限于学习能力、认真程度、投入时间等诸多因素，尽管有课前任务表的帮助，学生的理解、掌握程度是不够的。因此，在课堂上，我们会针对这些重点知识，组织学生以分组讨论、总结的方式进一步进行相关知识的学习和理解，与课前环节配合进一步对学生进行学习能力的培养。

5.3课下学习组织

课下学习是保证巩固教学效果，全方位帮助和督促学生自学，实现学生能力训练的重要环节。我们会对本节课主要知识的掌握程度提出明确要求，制定“课后任务表”，要求学生严格按照任务表进行知识点的复习，加强和巩固知识点。同时利用清华教育在线平台，学生可以通过MOOC，随时对不懂知识点进行复习，也可以通过BBS，随时对本章节的知识进行交流学习。

6　学生考核评价体系

自测、作业和考试等评价方式是保证教学质量的重要手段。学生课前课后的作业，我们都会进行认真的批改，了解学生知识点的掌握情况。对每一个教学章节，我们都建立试题库，根据教学进展抽取试题资源库中的一些试题资源组成试卷，考察学生对所学章节知识点的掌握情况。并且，我们将这些资源库，共享到华教育在线平台(包括参考答案)，学生可以随时从中选取一套进行练习，自行对照参考答案进行打分，测试自己对本章节知识的掌握情况。这种线上线下的方式相互配合，使得整门课的教学质量得到了保证。

7　结　语

笔者将14年教学效果相(传统教学模式)与15年(混合式教学模式下)进行了对比，发现混合式教改以后，《发酵工程原理》这门课学生平均成绩提高了12分，不及格率由先前的十几个百分点下降到不足五个百分点，通过无记名调查问卷征询学生评价意见结果显示，学生对本门课程教学效果评价为优良的超过了95%，这些成绩表明，将混合式教学引入《发酵工程原理》这门课，确实起到了立竿见影的效果。

[1]黄荣怀, 周跃民, 王迎. 混合式学习的理论与实践[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006:1-12.

[2]何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展(上,下)[J]. 电化教育研究,2004 (3-4):5-10.

[3]敖谦, 刘华,贾善德.混合学习下“案例—任务”驱动教学模式研究[J].现代教育技术,2011(4):42-47.

[4]杨柳, 叶永康, 叶明, 等. “发酵工程”课程教学改革探讨[J]. 合肥工业大学学报, 2007, 21(1): 44-46．

[5]周林, 赵林. 将问题教学法应用于发酵工艺学课堂教学[J]. 药学教育, 2008, 24(1): 37-38．

Practice and Exploration of Blended Learning aboutPrincipleofFermentationEngineering*

ZHUGuo-fei,ZHOUJian-li,TIANXing-guo

(Guizhou Institute of Technology, Guizhou Guiyang 550003, China)

With the information of higher education, the complementary advantages of traditional teaching and network teaching can be achieved by Blended Learning, which provided a new method for the education reform of colleges. The application of Blended Learning inPrincipleofFermentationEngineeringwas explored from six aspects, such as the characteristics of learner, teaching objectives, teaching content, learning environment and learning resources, learning activity design and evaluation system, which will provide ideas and methods for constructing the Blended Learning inPrincipleofFermentationEngineering. The data indicated that the students’ learning achievement and learning satisfaction were greatly improved using Blended Learning.

PrincipleofFermentationEngineering; Blended Learning; pedagogical reform

生物制药专业微生物”混合式”教学模式的改革与探索(校级基金项目)(2014JXGG13)。

G642

A

1001-9677(2016)012-0206-03