翻转课堂提高“现代食品微生物学”课堂效果初探

计红芳，张令文，康壮丽，王正荣

（河南科技学院食品学院，河南新乡 453003）

“现代食品微生物学”是微生物学的一个分支学科，同时也是食品科学学科的重要组成部分，其作为学校食品科学与工程硕士研究生的一门专业学位课，对食品加工保藏及品质控制等方面起着非常关键的作用。该课程理论性与实践性都很强，教学学时为48学时，相对较少，且涵盖内容广泛、知识体系复杂、知识涉及面广、知识点分散、名词术语多、文字描述多、记忆内容多，教与学过程均存在一定的困难。高等教育教学改革的最终目标是要培养具有创新精神与能力、与时俱进的高水平高素质的复合型人才。

以“互联网+”为大背景的教育教学改革，深刻改变着教育面貌，推动教育向网络化、智能化、数字化方向发展。“互联网+”与高等教育的各个环节融合，促进了高校教育理念的更新、教学模式的转变、教学效率的提高。“互联网+”将对高等教育的发展产生重要的影响。

近年来，互联网技术与高等教育相结合产生出各种新的教学模式，如翻转课堂等。传统教学以教师为中心的单向“填鸭式”灌输知识的授课方式，正在向更加注重互动交流、平等对话的“翻转课堂”转变。所谓翻转课堂，是通过对教学内容分解、知识点剖析、课堂重组规划，师生共享教学课件、教学视频等互联网资源，如慕课、微课、PPT、数字化教材等教学资源库，鼓励学生课下进行自主学习，教学模式由传授知识转变为学术问题探讨，使教室变成了师生间与学生间交流互动的场所，包括给学生答疑解惑、考核学生灵活运用知识的能力、使学生了解创新创业与学科前沿动态等，从而达到更好的教学效果[1]。这一新颖教学模式随“互联网+”的发展变得更加鲜活多样、生机勃勃，受到教育工作者的关注和青睐。因此，归纳总结了传统教学模式弊端、翻转课堂可运用的网络教学手段与优势，以及在该课程教学改革中的实际应用效果，为相近领域教学工作提供借鉴与参考。

1 传统“课堂讲授”模式存在弊端

“现代食品微生物学”课程传统教学方式主要采用的是教师借助PPT“课堂讲授”的教学方式。教师是教学活动主体，在准备、讲授、示范过程中，将知识传授给学生；学生是教学活动的客体，是知识的被动承受者。教师按照排定的课表，在规定的时间、地点授课。课程结束后进行期末考试，结合平时课堂表现，给予成绩。优点体现在：①能现场演示PPT，课件信息量大，能节约教师备课时间；②教师与学生面对面授课，丰富的面部表情、恰当的肢体语言，良好的师生互动有利于创造良好的课堂氛围；③教师讲授知识的系统性强，有利于学生理清知识脉络。但同时存在以下缺点。

（1）课程内容多，教学时数少。该课程讲授主要内容包括食品微生物的发展历程、分类方法、微生物学技术、食品的保护措施、食源性病原菌、相关研究动态前沿等相关知识。由于知识点多且零碎分散，学时相对较少，留给学生思考与做笔记的时间也少，教师所教授知识在学生脑海中停留时间较短，印象不够深刻，学生不容易掌握课程内容内在的逻辑关系。在有限的教学学时内，教师只能疲于在规定时间内尽可能地精讲，突出重点和难点。多媒体教学易使学生注意力过度集中在所讲幻灯片内容上，不利于把幻灯片所含知识点融入知识体系，给学生的记忆、复习和知识体系构建增加了难度。授课形式过于呆板与单调。

（2）“填鸭式”教学模式单一，学生缺乏独立思考能力。课堂上通常采用以教师讲述为主的教学形式，教师口授、板书、PPT，学生耳听、笔记。有一部分学生并不去做笔记，而是用手机拍照，用手机或是录音笔录音，这些行为不仅分散了其他学生的注意力，而且也干扰了其他学生听课，学生听课状况整体不理想。教学在特定时空内进行，教师以灌输知识为主，学生被动地接收，有可能造成学生对所学知识不能完全理解，出现死记硬背的现象，忽视了学生的主体作用与学习的主动性、师生间的沟通交流、学生间的协作互助。长此以往，学生缺乏独立思考与逻辑思维能力，自主学习能力也会变差。

（3） 教学内容统一，忽视了学生的主体作用。虽然教师较为注重系统理论知识的传授，但相对而言，在整个学期，学生获取知识的周期长，循序渐进的过程容易消磨学生对知识的渴望。面对不同发展需求与人生规划的学生群体，在同一教学地点，以同样的教学形式接受同样的知识内容，很难实现因材施教与个性化需求的差异。教师讲述为主，忽视了学生的主体作用，这些不足制约了学生的主动性和创造性培养，限制了学生素质的提高、潜能的发展、个性化培养的需求。

（4） 以课堂教学为主，忽视了课外的交流互动。教师要根据培养方案与教学大纲制定该学期课程的授课计划。由于课堂教学学时有限，为圆满完成教学任务与教学目标，教师会从整体上合理安排课程教学进度。学生以被动“填鸭”方式接受知识，上课时很少或根本没有余下时间和教师进行讨论质疑、动态交流，当然偶尔也会引入简短的小范围的讨论。教师难以了解学生对所学知识掌握情况，整个教学过程呆板、沉闷，最终导致教学效果不够理想。

（5）考核不够全面，不注重过程评价。教师只注重期末考试成绩，学习过程评价相对较少。“现代食品微生物学”课程考试成绩主要包括平时成绩与期末试卷成绩。到课率、课后作业、实验报告等是平时成绩主要参考依据。这种传统考试方式的弊端是忽略了学生作为主体的学习过程，不能够准确、客观地反映学生的学习效果、兴趣，更不利于培养学生主动探索与创新能力。

传统授课方式体现出的种种弊端，已给予教学工作者深刻的提示与启发，必将要对课程授与学的方式进行改革。翻转课堂，可将知识传授过程延伸到课堂外，基于网络化与信息化，开启的线上与线下同时进行学习的模式，建立起师生顺利沟通的渠道，实现了以学生为中心的教学理念。这对于培养学生热爱学习的兴趣与热情、创新能力，满足新时代高素质复合型人才培养的需求，将具有重要的意义。

2 翻转课堂可运用的网络教学手段及在实际教学中的优势体现

翻转课堂的特点是学生在课前自学课程教材、PPT、网络视频资料、教师布置的预习作业、查阅相关科技文献等。教师在课堂上根据学生预习情况，集中就难懂与难理解的知识进行重点讲解，并基于章节基础知识开展答疑、作业辅导与知识扩充等。这是一种以学生为中心的“互联网+课堂”的线上与线下教学相结合的崭新模式，为研讨式、互动式、开放式教学的实施提供了重要前提，翻转教学的功能得到了进一步提升。翻转课堂这种自下而上动态活跃、多元丰富的教学模式，越来越受到国内外教育工作者的推崇。

2.1 翻转课堂可运用的网络教学手段

（1） 慕课。慕课（MOOC，Massive open online courses）即大规模在线开放课程，它是将优秀的教学资源、教学手段方法与互联网相结合的产物。慕课具有大规模、在线学习、开放性等特点，不仅在实现优质教学资源共享、促进教育公平方面具有十分重要的意义，它所带来的“开放、共享”理念也突破了传统教育观念的束缚，改变了传统的教学模式。学生可去慕课网络平台进行学习，如慕课网、中国大学MOOC、MOOC中国等。慕课实现了以学生为中心的教学理念，充分发挥了学生学习的主观能动性与创造力，将逐渐被教师和学生所采纳，成为微生物学的一种重要教学方式。

（2） 微课。微课是以教学微视频为核心载体，围绕重点、难点、疑点或关键教学环节开展的简短的教学活动，是精心设计和开发的微型优质学习资源。微课主要讲解一个知识点、一个单元或者专题，视频教学资源时长在10 min左右，能帮助学生更好地自主学习、理解知识，具有短小精悍、重点突出、特色鲜明，以及形式上“微”、内容上“精”等特点。微课将文本、声音、图片、动画、录像等有机结合给课堂教学带来更多新的变化，正在成为一种新型的教学模式和更高效的教学手段[2]。学生利用微课可以在课余时间灵活地进行预习或复习等学习活动。微课这种相对独立的自主学习方式能促进学生的个性化学习，愉快的学习氛围也更容易被学生喜爱和接受[3]。

（3） 微信。微信是一款可以支持语音、视频、群聊、图片和文字等的手机软件，它具有快速分享信息、开放平等、即时交互等特点。创建微信公众平台，可让学生以班级为单位通过扫描二维码进行关注，从而获取该平台所有网络资源，真正实现师生间实时交流。大学生群体均为微信手机用户，这为以微信为媒介进行“自主移动”学习提供了广泛的互动平台，易于培养学生学习兴趣、提高学生学习效率[4]。

（4）雨课堂。雨课堂是由清华大学教学团队开发的现代化网络教学工具，软件界面全部基于Power Point和微信，它将复杂的信息技术融入二者之中，将师生的智能终端高效连接起来[5]。教师在上课前，电脑需安装Rain Classroom软件。使用时，在PPT中打开雨课堂，学生通过微信扫码登录，教师创建课程和班级，利用原有的PPT即可开启雨课堂授课模式。它的主要功能体现在：推送手机课件、视频、语音，预习及布置作业，弹幕式课堂讨论，课堂红包，到课率，幻灯片同步与“不懂”反馈，大数据采集与分析等[6]。雨课堂授课，不需要投入新的硬件设备，就可实现智慧教室的升级，教师也不用花费太多时间精力去学习雨课堂软件的使用，易用性与方便性受到了教师的欢迎。学生的智能手机也可转变为学习工具，提高了学生学习的热情，后台大数据分析有助于教师更客观地掌握学生学习状况，从而合理安排教学进程[7]。另外，百度、搜狐、优酷、土豆等网络软件，也是学生可以利用的网络学习资源。

2.2 翻转课堂在实际教学中的优势体现

（1）由被动学习变成主动学习，突破传统课堂时空条件对学习过程的限制。翻转课堂借助于网络上海量优质教学资源，这些资源以文字、图像、视频、音频等形式最直观地呈现给广大师生。通过学生课下自觉学习网络课程、教材、PPT与查阅科技文献等方式，增加了“虚拟”学时，扩大了学生知识的视野与眼界，保证了学生能够进行挖掘式学习潜力的发挥。线上“互联网+”的个性化学习，是一种由被动变主动的学习过程，能够培养学生提出问题、解决问题的能力，能够弥补理论课学时有限的不足之处，使学习方式能够更加生动、灵活、多样、便捷。

（2）构建新型的师生关系，增加师生间交流与探讨。在翻转课堂模式下，上课前，由于学生进行过自学的学习过程，对不懂或理解不深刻的知识点已经做了标记。在上课时，学生就会带着问题，有针对性地进一步学习，能更加明确重点与难点，根据自己的学习的情况与教师探讨交流，这样教师也能够很好地了解学生对知识的掌握情况，上课时就会对所讲解的内容进行调整，准确把握上课节奏。因此，翻转课堂不仅能够增加师生间在网络平台的时时交流，而且也更能增加师学间在课堂上的交流，提高了学生学习积极性、学习效率。

（3）提升学生的自学能力与综合素质。翻转课堂首先要求学生利用课余时间进行自学，如果自学过程完成的不好，后续的教学过程就无法顺利实施。让学生学会独立学习、认真思考、找出问题，这也是翻转课堂实施的基础。学生若经过这样长期的训练，自然而然，自学能力会得到大幅提高，最终能够进行独立地自我学习。翻转课堂的教学模式实质上也是一种“探究式”教学，师生间是一种“自主与独立”“协作与探索”的建构式学习过程，这将有利于学生创新能力的培养，实现了教学上的教学相长与优势互补。

3 翻转课堂在实际教学中应用评价

结合翻转课堂，在“现代食品微生物学”课程中进行了较大幅度的教学改革。

3.1 课前学习资料的准备

（1）教师准备教材。为了扬长避短，该课程选用了多种教材作为教学的主要参考书。具体选用了中国农业大学出版社出版的《食品微生物学》、高等教育出版社出版的《微生物学教程》 （普通高等教育“十一五”国家级规划教材）为主要教材，以国外优秀教材“Modern Food Microbiology”和《全美经典学习指导系列——微生物学》为参考教材。

（2） 教师准备PPT。课件经过多次修改，力求内容丰富、重点突出、图文并茂、与时俱进。

（3） 教师与学生自制微课。为了方便学生学习，教师将关键教学环节内容录制成微视频。例如，微生物引起蛋制品腐败变质的原理、微生物在发酵制品中的应用等，以非常直观的形式呈现给学生。在教学课件的基础上增录了同步教学语音。经过一段时间教学后，可以引导学生与教学实际紧密结合，自己制作微课。微课的内容可以是课程的重点、难点，也可以是学科前沿热点问题。学生在拓展知识点时，就必须查阅大量国内外资料，这是锻炼学生进行自主学习、开阔视野的好机会。

（4）学生查阅期刊论文。学生在课下，利用大量的网络资源，查阅国内外期刊及博硕论文，获取微生物学领域的最新研究方法、研究动态与研究进展。

（5）预习形式。推荐国内外共享慕课网站对相关知识点进行预习。通过微信公众平台，将教材电子版、教案、PPT、习题库、案例库、图片库、课堂练习，课后作业、自制微课等，提供给学生，提前进行课程预习。学生可以各取所需下载相关学习资料，线上提交作业、参加测试，并积极进行互动讨论，完成对微生物学课前知识的内化与迁移。

3.2 课堂讨论内容的设计

应用雨课堂，考核学生的课前预习情况。教师向学生推送该课程知识中的重点、难点，以弹幕的形式，进行课堂讨论，随时提出问题，掌握学生的学习动态，及时调整教学内容与节奏，加深学生对知识的学习和理解。“现代食品微生物学”课程每一部分内容，均选择了与学科前沿与热点问题相关的综述和研究性期刊论文，以影响因子较高的SCI论文为主，这样可以将教学与科研有机结合，拓宽学生的知识面和眼界。另外，设计有协同式教学、问题式教学、案例式教学，如最实际的生产案例等互动内容，建立交流群组，师生可以在课堂上进行答疑、讨论、共同探究等教学活动。教师采用新颖教学方法与手段有效地引导、启发学生对所学知识进行对比分析、综合判断，从而积极主动地发掘问题、开拓视野，培养创新思维与前瞻性。

3.3 考核方式的转变

食品专业人才培养目标就是要与产学研结合，培养具备较强创新意识和实践能力，能在科研、相关企业、检测机构、监督管理机构等企事业单位从事科学研究、食品分析检测、质量管理、安全评价、生产经营等方面工作的应用型人才。显然，基于此人才培养目标，该课程在原先期末考试笔试形式的基础上，要与翻转课堂过程化、个性化的考核方式结合，设计动态、多元、有效的考核方式，应使考核内容深度、广度与课程目标要求相一致，圆满完成该课程学期教学任务。

针对翻转教学方式，课程考核方式改革具体方法为平时作业占总成绩30%，讨论表现占总成绩30%，期末考试占总成绩40%。其中，平时作业主要为在课前学习中教师布置的预习作业和课后作业，包括查阅文献、自制微课、去企事业参观学习实践现场布置作业等；期末考试主要考核学生对基本知识系统的掌握及对所学知识的灵活运用能力。课堂讨论环节包括授课现场讨论，在网络平台上的讨论，例如在微信公众平台上将与科学研究、创新创业、企业生产等相关案例通过互助讨论区、任务完成区等栏目形式呈现。教师针对具体案例提出问题，学生借助网络教学资源，寻找答案。通过对学生参与讨论的积极性，回答问题的准确性，创新性等判断，给予学生讨论部分成绩。通过考核方式的改革，食品学院2016-2018级研究生的该课程成绩最终均达到优秀。通过翻转课堂多元化的成绩考核方式，学生不仅掌握了微生物学科相关知识，也能及时了解到微生物学国内外研究动态与企业实际生产对人才需求的情况，更能帮助学生正确树立专业目标、激发学生学习兴趣，培养学生创新思维。

4 结语

翻转课堂为微生物教学带来了新的思路，它利用“互联网+”信息化技术先进的教学手段，使“教师与学生”“线上与线下”进行了有机结合，是一种开放式与整体式的新型教学模式，也是教育教学模式的改革与创新，将给微生物课堂教学的发展带来新的契机与活力。

翻转课堂作为一种新兴网络教学模式已得到了广泛关注。实践证明，随着网络课程教学资源不断优化、网络教学平台功能的不断改进，翻转课堂将在微生物课程教学中发挥越来越重要的作用。