混合式教学在发酵工程课程中的应用及教学效果评价

赵辉

摘要：文章对混合式教学在发酵工程课程中的应用进行了总结，提出了正确确定线上学习内容、线上学习的方法和手段以及线下拓广专业知识深度的方法，并分析了混合式教学课程的评价方法。

关键词：混合式教学；发酵工程；教学评价

发酵工程是高校生物工程等相关工科专业的必修课，是一门综合性很强的课程，包括微生物学、微生物遗传育种、生物化学、化工原理、基因工程、生物反应器原理等学科的知识，课程信息量非常大，包括淀粉质原料糖化、灭菌技术、工业微生物、种子制备、发酵过程控制、发酵设备、发酵动力学等相关章节，需要设置较多的教学学时，而人才培养方案对学分有严格的要求，对每门课程的学时有严格的限制。在此背景下，将混合式教学引入本门课程，以期既在规定学时内完成课程的系统教学，又能突出课程的难点和重点。混合式教学，是近几年兴起的，在网络线上和线下课堂高质量完成教学任务的新的教学模式，其本质就是通过线上完成基础知识的学习，线下通过研究式、案例式教学提升教学的深度和广度，适合发酵工程这样内容庞杂的课程。将混合式教学应用于传统教学，从而提升教学效果，是一个需要长期探索的过程，同时混合式教学评价也需要不断完善。

1如何正确确定线上学习的内容

这是混合式教学面临的首要问题，为了追求新的教学手段，把所有专业知识都放在线上学习，这对学生是不负责任的，教学改革的目的是为了提高课堂教学效果，而不是为了单纯应用某些新的教学方法。确定进行线上学习的内容非常重要，必须掌握几个基本原则。首先是需要复习其他学科的知识。某些课程在讲解前必须首先复习已学过的其他学科的知识，作为新课程的铺垫。比如讲到谷氨酸和柠檬酸发酵代谢调控这一节时，就必须先复习生物化学中的酵解以及三羧酸循环途径，那么这些生物化学课程学过的知识就可以让学生在线上自己学习；其次是通过自学容易学明白的基础知识，比如讲泡沫对发酵的影响一节时，如泡沫的形成因素、大量泡沫引起的副作用有哪些、泡沫的控制方法、工业上常用的消泡剂、消泡剂使用的注意事项等，没有知识上的难点，放在线上学习非常合适，而线下则可以运用这些基本知识，讨论一些具体发酵过程中控制泡沫的实际案例；再如和专业知识相关的一些花絮也可以放在线上学习，如讲发酵概论这一节时，其中我国发酵行业的奠基人这部分内容，就很适合线上学习，学生可以饶有兴趣地了解到为我国发酵行业做出贡献的前辈。

2线上教学的方法和手段

在确定线上学习的内容后，要保证学生线上学习的效果，使好学的同学能够产生兴趣，对于学习主动性不强的同學，也能强迫他静下心来学习，就必须要有必要的方法和手段。

2.1线上教学资源的保障和灵活的教学方法

重要的是要保证线上资源的丰富性和合理性，便于学生快速进行学习。首先微课是比较适合的方式，10～20分钟主讲教师的视频教学，学生以视频的方式学习了老师的传统教学，但不足是缺少启发和互动。制作恰当的教学课件可能会有比微课视频更好的效果。传统课件只要按照讲课的顺序列出标题，再加上适当的文字说明和一些必要的图片，逐条播放授课即可。线上教学的课件则必须适应学生自学的要求，这就要求教师要以新的思路进行课件编辑，传统教学强调启发式教学，那线上课件，就应该是启发式课件。

如种子制备一章，我们把种子制备的几种特殊方法这部分内容放在线上进行学习，秉承进行启发的理念，没有按照传统课件的制作方式将基本概念直接放在课件上，而是采取一种反其道而行之的教学，我们先把案例放在课件上。如欲讲解种子制备的“分割法”，先把前提给出“一个啤酒发酵企业，酵母种子罐与发酵罐不匹配，不能一次完全满足发酵罐接种的要求，应该如何解决？”要求学生在读完案例后，30分钟内线上回答具体的操作方法，之后回到课堂，讨论当时学生在线上的答案，进而总结出合理的种子制备方法。这次混合式教学，一反线上给出概念、线下进行案例分析的做法，提高了学生线上学习的兴趣，比较成功。当然线上还必须给出教案、参考资料、工程视频等相关资源，保证学习的全面性。

2.2如何保证学生线上高效地学习

线上资源丰富、教学方法灵活，这只是保障线上高效学习的前提，要使学生有较高的积极性参与学习，提高线上学习的趣味性至关重要。人文精神、科学素养一直是本门课程的教授理念，这也是当前高等教育的理念，在本门课传统教学过程中，摸索着将历史典故和工艺技术相结合进行教学，并取得了一定的课堂效果。将这种做法应用到线上教学，也是一种探索。每次线上教学，坚持在课件上分析一个与本次课程相关的历史典故，以提高学生的学习兴趣和好奇性，很多同学都有一定的好奇心，想看一看发酵工程和历史典故之间的关联性。

在讲发酵方法中的SSF发酵的优点的时，引用了《国策·赵策》中的一个典故“赵太后新用事”，原文“老臣今者殊不欲食，乃自强步，日三四里，少益嗜食，和于身也”，是说触龙劝说赵太后让长安君到齐国做人质，以换取齐国出兵解秦围邯郸之困，其中的“少益嗜食，和于身也”指少吃点东西对身体有好处，这与SSF发酵的“Spoon-fed”的优点有很大的相似性，学生先读一段战国策的典故，然后引入讲解一种发酵方法，极大地提高了学生学习的趣味性。

当然，为了保证全员参与学习，也要制定一些强制性的规则。对线上内容进行测试是很好的手段，可分为线上和线下测试两种方式。线上测试，规定答题时间，也可采用课堂测试线上学习的内容，以考察学生学习的情况，这都可以记作平时成绩，还可以规定期末考试有相应线上学习的内容，通过这些考察手段，督促学生高质量地完成线上学习。

3如何通过线下传统教学拓广专业知识的深度

混合式教学的根本目的是为了在线下课堂教学中能够提高知识的深度和广度，在学习纤维质原料预处理时，将纤维质原料预处理的物理法、化学法、物理化学法、生物法等基本知识进行线上学习，在课堂研究、讨论式学习两个问题，“纤维素预处理的新方法”和“纤维质原料用于发酵的可行性？”第一个问题采用研究式教学，由教师结合自己的科学研究和最新的文献讲解几个纤维质原料新的处理思路，如“三级逆向萃取低温常压酸水解获得高浓度半纤维素水解液，以期用于木糖醇发酵”等，学生在掌握了基础知识之后，拓宽了自己的科研思路。第二个问题采用讨论式教学，学生结合线上的学习，就纤维质原料应用于发酵的诸多问题及解决方法展开讨论，再由教师逐一点评，在讨论过程中又相当于复习了线上学习的一些基本方法，相比于课堂讲解效果好很多。

案例式教学也是线下课堂应用的主要方法。在讲解双酶法糖化一节时，把糊化、液化、糖化的原理、耐高温α-淀粉酶、糖化酶的水解机制、喷射液化器的基本原理等基本知识放在线上学习，而把最重要的双酶法连续液化流程放在课堂进行案例式讲解，学生利用线上学习的基础知识与教师一起去剖析国内外的一些经典流程，提高了学生学习的主动性。

4应用过程中的教学评价

在互联网+背景下，如何对混合式教学进行评价，还缺少一个成熟的模式。在发酵工程进行混合式教学的过程中积累了一点体会。我校传统课堂教学评价包括：教学理念、教学设计、教学内容、教学方式、课堂组织、考核方式、教学效果、教学创新8个方面。适当借鉴、结合教学中的实际情况，混合式教学的教学评价可归纳为：教学理念、线上学习内容及方式、线下课堂教学内容及方式、考核方式、教学效果、教学创新6个方面。其中教学理念与传统教学相同，都是发挥课程的育人功能，以学生的学习与发展为中心，引领学生构建自己的知识与能力；线上学习内容及方式，如本文所述主要看是否能够正确确定线上学习的内容，同时采用何种线上学习的方式，能否保证学生线上学习的主动性、积极性；线下课堂教學内容及方式，考察课堂学习的内容是否是线上学习知识的延伸并与之有机结合、是否有利于提高学生自主学习能力，以及采用何种课堂教学方式如研究式、案例式、讨论式等；考核方式，包括线上和线下学习内容的考核，要求方式灵活，充分发挥形成性考核，考核有利于学生在教学上的专注；教学效果，通过混合式教学和传统教学相比，学生在知识、素质、能力方面是否有切实提高；教学创新，对于混合式教学，教学创新尤为重要，应该鼓励教师积极探索新的教学模式，以利于更好地促进学生自主学习、提高学生的综合素质。这6个方面评价比例初步可设定为：教学理念（10%）、线上学习内容及方式（30%）、线下课堂教学内容及方式（30%）、考核方式（10%）、教学效果（10%）、教学创新（10%）。

结语

混合式教学虽不是新的教学方式，但在具体应用于某一门课程教学过程中，却需要任课教师付出比传统教学更多的思考和准备。混合式教学的大纲、周历、教案、讲义、多媒体课件都需要重新编写，而且需要随时根据授课效果的好坏进行调整，同时还要查阅最新的专业文献、准备更多的工程案例、提供更丰富的视频、运用更恰当的教学方法和手段。不同课程有不同的混合式教学方法，评价方法也会有所不同，需要更多的研究与实践。

参考文献：

[1]李逢庆，韩晓玲.混合式教学质量评价体系的构建与实践[J].中国电化教育，2017，370（11）：108-113.

[2]任军.高校混合式教学模式改革推进策略研究[J].现代教育技术，2017，27（4）：74-78.

[3]荆全忠，邢鹏.“互联网+”背景下高校教学模式创新研究[J].教育探索，2015，291（9）：98-100.

编辑∕杨波