肖 愈,侯爱香,王远亮,张春艳,李 珂
(湖南农业大学食品科学技术学院,湖南 长沙 410128)
2020 年新冠COVID-19 疫情的爆发给全球带来巨大损害,同时也给高校的正常运转和课程教学带来巨大的挑战。一方面疫情背景下教学,迫使高校教师必须大范围地掌握和应用线上教学工具,使用“互联网+”进行教育教学改革;另一方面,“食品微生物学”是食品专业的一门专业基础课程,具有很强的理论性和实践性,传统“食品微生物学”内容涵盖了微生物学发展历程、微生物的类别、形态与结构、微生物的营养与代谢、微生物在食品工业中的应用、食品微生物技术等内容[1]。在微生物引发疫情的大环境下,如何优化“食品微生物学”教学内容和重点、调整教学方式和方向。使学生既可以全面掌握微生物的一般规律,了解其在食品工业中的应用现状和发展前景,引导学生将微生物学的理论知识与技术应用到食品生产中,促进食品工业的健康可持续发展;又可以培养疫情条件下学生分析问题、解决问题的能力,增加学生的微生物通识,为疫情期间食品贮藏、流通、采购和烹饪提供合理处理方案,服务社会,增加学生的社会责任感和主人翁意识。根据疫情期间开展“食品微生物学”课程教学的经验,学生在疫情期间“食品微生物学”课程过程中的需求,总结了后疫情时代特殊背景下食品微生物学课程教学改革所做的探索。
根据课程的特点,联系疫情爆发的大背景,积极开展教学改革研究,对教学大纲进行修订,优化教学内容。“食品微生物学”分为基础微生物学和食品应用微生物学2 个部分。基础微生物学部分包括了与疫情紧密相关的病毒内容。可以适当增加课时,在介绍完病毒分类、结构组成、复制等基本内容以后,可以增加其在食品工业中危害、对社会生活的危害,以及如何预防和避免危害,危害产生后该如何处理。引导学生在现实生活中,该如何预防新冠病毒,该如何影响周边的人去正确对待新冠病毒,应用掌握的科学知识服务生活、影响社会,增强学生的社会责任感。
同时,教学内容和重点做到与时俱进。在教学内容制定方面,需遵循“精、简”原则,内容的取舍做到重难点突出,因为“食品微生物学”课程作为专业基础课,在内容上与其他专业基础课重复或交叉,如“微生物代谢”“微生物遗传”这一章,部分内容与“生物化学”课程相关内容存在重复,因而在讲授该章节时应对章节内容进行精炼,选择有代表性的,与食品专业联系密切的内容进行课堂教学,着重介绍整体的科学思维方法;同时,食品微生物学发展迅速,很多新成果、新成就、新技术不断更新,在讲授过程中教师应及时总结食品微生物学的最新研究成果与热点话题,注重教学内容与该学科的发展前沿相衔接,促进学生的开拓与创新能力。
疫情爆发的大背景下,传统面授的教学模式可能随时会中断,但是“停课不停教,停课不停学”,常规的教与学任务目标还得继续稳步推进。传统面授教学模式已经不能适应当前环境,迫使高校教师必须大范围地掌握和应用网络线上教学工具,借助“互联网+”平台开展日常工作。疫情的爆发从客观上推进和促进了我国高等教育教学手段的改革,传统“食品微生物学”课程教学模式改革迫在眉睫也势在必行,引入线上线下混合式教学将成为一种教学常态[2]。
现代教育技术条件下,慕课、翻转课堂、超星平台等是很好的线上资源。与传统课堂教学模式相比,混合式教学模式方便快捷、灵活高效。一方面,由于疫情影响学校无法实现面授时,师生可以采用线上形式完成日常教学任务,不耽误学生的正常毕业和升学,是传统教学方式的取代;另一方面,部分或者个别学生、教师由于自身原因,无法参加面授的时候,可以选择线上模式替代,灵活方便,成为传统面授的有效补充。即便在正常面授时,线上模式也可以很好地与线下面授结合,学生可以通过手机端或智能终端随时随地学习教学平台上的教学资源,遇到问题也可以在教学平台上与教师或者其他学生进行自由讨论,或者提出学习想法和建议,学生使用非常方便,学习积极性大大提高,线上线下混合式教学是传统教学模式改革发展的方向。
以“微生物代谢——微生物的代谢调控”小节内容为例,课前教师整理相关教学资源,线上优质教学资源教师都可以充分利用,根据教学内容设置教学预习任务,学生完成教学发布的预习任务后,还可以在交流平台与教师在线交流学习心得与疑惑,根据学生任务完成情况和反馈,教师开启线下教学更具有针对性。线下教学环节中,教师同样可以采用前面提到的启发式教学、案例教学等方法,针对学生在课前预习中遇到的一些共性问题进行小组讨论,与学生开启头脑风暴,教师紧抓教学重难点再进行详细讲解。课后巩固与提升环节依旧在线上进行,教师根据线上教学实际情况,布置课后作业或者相关探究任务(如以谷氨酸的生物合成调控为例说明人工控制微生物代谢的基本方法等),针对课后问题,学生自主去查阅文献或者查找线上学习资料,在巩固课程内容的同时也提升了学生自主解决问题的能力。
每门课程教学的课堂教学方式都是综合的,针对不同的教学内容需要教师采用不同的教学方法。“食品微生物学”是一门内容丰富、知识点多、应用性很强的学科,传统课堂教学往往采用讲授法,教师讲,学生听,学生习惯了被动接收知识,师生之间交流互动不多,这种教学方式造成学生参与积极性不高,课堂效果不佳。为了改变这种教学方式,可以在课堂中采用启发式教学。启发式教学是指在教学中教师依据教学过程的客观规律,从学生的实际出发,以启发学生独立思考能力和逻辑思维能力为核心,引导学生主动、积极、自觉掌握知识的教学方法[3-4]。
启发式教学的关键在于巧妙设置问题情境。在“食品微生物学”的实际教学中,教师可以根据章节的教学目标,针对教学重点或学生在学习过程中可能存在的“障碍”,将教学内容转换为一系列层次分明、循序渐进的系统性问题,从问题中引入教学,激发学生的学习兴趣。例如,在讲解“微生物的基本形态与结构”这一章节中芽孢相关内容时,可以提问学生“芽孢为何能够抗热”,可以让学生提前查阅文献或小组讨论,带着疑问在课堂学习,效果会事半功倍,这一问题将芽孢的形成过程、特点与抗热机理串联起来,学生通过思考讨论,将前后的知识点紧密联系起来,形成闭环,从而提高知识掌握程度。同样,在讲解“食品中的微生物”章节时,这一章节应用性较强,更应注重启发式教学。在此章节学习前,可先从实际生活中常见的乳品、肉类、禽蛋类等食品腐败现象入手,再提问“乳品、肉类、禽蛋类等食品的腐败变质原因”,同样可要求学生查阅文献后再进行小组讨论,小组讨论需要理清楚几个问题:导致各类食品腐败变质的微生物种类有哪些?微生物引起食品腐败变质的环境条件有哪些?这些食品的腐败变质过程与机理是什么?可以采取哪些措施去预防食品腐败变质?最后,教师再进行评价与知识总结,这种教学方式可以激发学生内在的学习动力,同时提高学生逻辑思维能力与解决问题的能力,实现系统知识的学习与智力的充分发展相结合。
疫情食生活是非常好的“食品微生物学”教学案例,在相关教学内容时,可以采取案例式教学。案例教学是一种开放式、互动式的新型教学方式,以教学案例为基础,组织学生开展讨论或者思辨,通过各种信息、知识、经验、观点的碰撞来达到提高学生分析问题、解决问题的能力和启迪思维的目的。20 世纪80 年代,案例教学从美国引入我国,便广泛用于医学、法学、管理学、经济学等学科的教学中,对我国高等教学的改革和发展起了极大的促进作用[5-6]。
“食品微生物学”是内容繁杂、实用性和技术性很强的一门学科,与人们的实际生产、生活密切相关。在教学中引入案例教学,有助于激发学生的求知欲,活跃课堂气氛,从而提高学生对相关知识点的理解和掌握。案例教学中,选择合适的案例很重要,案例要紧扣教学内容和目的,同时要具有科学性、综合性、趣味性和可讨论性。例如,在讲解微生物与食品污染、微生物与食品贮藏,微生物与食品质量控制的时候,引入疫情生活,引入视频资料,讲解疫情条件下的食物贮藏、采购和品质控制。在讲解“微生物的生态学”章节中“肠道微生物与人体健康”这一内容时,重点是要掌握肠道菌群、益生菌等概念,以“健康中国”视角看待健康,可以在课程中导入上海交通大学赵立平教授的“健康新三观”案例,从而引出肠道菌群与人类健康的关系[7]。在讲解“微生物的生态学——食品中的微生物生态学”内容时,可以让学生先观看食醋、酒类、酱油等发酵产品的生产过程和生产工艺案例,再讨论这些产品生产过程中参与的微生物种类,最后导出科学的分析结论。通过案例教学,可以让许多学生更加关注生活中存在的微生物现象,将理论联系实际,激发学生的学习热忱,促进知识迁移。
教学相长,让学生上台讲课,开展学生专题汇报也是提升学生综合素质的一种有效方法,该方法要求学生自主参与度更高,充分发挥学生的主导地位。在“食品微生物学”课程教学中,也可以合理设置学生专题汇报环节。例如,教师在讲解一些食品微生物基础知识后,以食品微生物学相关内容给学生布置专题汇报,专题汇报可以以小组形式,组内成员协同合作,自主去查找相关书籍、文献或者网站,组织专题汇报内容后以PPT 进行汇报,最后提交专题论文。专题汇报过程中,各个环节均由学生自主完成,学生对于知识的掌握更加牢固,在课程教学中合理设置学生专题汇报,还可以培养学生今后从事研究工作所需要收集信息能力、自学能力、文献归纳能力、合作协调能力和创新能力等。
课程考核不仅能检验学生对于知识掌握程度,还可以反映教师在教学过程中存在的问题。以往“食品微生物学”课程的考核评价标准单一,不够全面,因而需要优化其考核方式,建立全面的考评体系,从而促进教学效果。针对“食品微生物”实践性和应用性强的特点,建立科学合理的考评体系,削减理论考核的比重,注重学生过程性评价,并应将综合素质能力纳入考核内容中。可以将该课程的考核分为三大模块:理论考核(40%)、过程性考核(40%) 和综合与创新能力考核(20%)。理论考核同样以期末试卷考试的方式进行,期末考试内容可以不局限于客观题,适当增加学科热点话题、应用知识等主观题的比例,注重考核学生利用理论知识解决实际问题的能力;过程性考核注重学生在学习过程中的表现,课堂教学中根据学生的出勤率和课堂互动(如回答问题、参与讨论的频率) 进行评分,课外环节中根据学生在线上教学平台的课前预习情况和课后作业情况进行评判,4 个过程性评价指标各占整个考评机制中的10%,有利于提高学生课堂参与度和积极性;综合与创新能力考核主要通过专题PPT 汇报和专题论文形式考核,主要考查学生的自主性、责任感、团队合作意识等。
“食品微生物学”是食品相关专业的一门非常重要的专业基础课程,理论性和实践性均很强,加强该课程的教学改革是实现食品专业应用型人才培养和加速食品行业发展的重要环节。通过联系疫情背景,可以从优化教学内容、突出教学重点、引入线上线下混合式教学、采用启发式和案例式教学方法、增设学生专题汇报环节和完善考核体系等方面加大改革力度,有效调动学生的学习积极性。“食品微生物学”的教学改革是一个长期而艰巨的任务,只有不断地探索与实践,才能促进教育质量的持续提升,培养出真正的高素质复合型人才。