一流本科课程的教学改革与探索——以“食品微生物学”为例

刘艳梅,王廷璞,王 霞,王倩宁

(天水师范学院 生物工程与技术学院,甘肃 天水 741001)

1 课程改革背景

近年教育部相继出台了《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》(教高〔2018〕2号)、《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》(教高函〔2018〕8号)、《教育部关于印发〈高等学校课程思政建设指导纲要〉的通知》(教高〔2020〕3号)等系列文件[1],旨在全面振兴本科教育,实现本科教育内涵式发展,推动我国建设一批高水平的一流本科专业.2019年10月,教育部在《关于一流本科课程建设的实施意见》中提出“一流本科课程”的概念,阐释了一流本科课程建设的总体要求、建设内容、“双万计划”和组织管理[2].全国各大高校纷纷响应,把一流本科教育作为核心任务,“以本为本”“四个回归”已成为高等教育的普遍共识.

当前,我国各高校都在不断完善自身的学科建设、专业建设、课程建设等,进而提升学校的教学质量,办出学校自身专业的特色与优势[3].教育部高等教育司司长吴岩在2018-2020年多次强调,课程建设对于专业建设的重要性,课程建设既是人才培养的基本要素,也已成为建设特色高水平专业的核心要素.因此,不断完善本科课程,深化本科课程内涵,打造“金课”、淘汰“水课”,着力提升本科课程的“两性一度”(高阶性、创新性、挑战度),打造一批高水平的“一流本科课程”,从而提升本科教育的教学质量.打造“一流本科课程”已成为提高大学教学质量、促进特色高水平专业建设及本科教育发展的必然趋势[4].

作为培养应用型人才的地方高校,如何建设一流本科课程势在必行,为此,本校以“食品质量与安全”工科专业的核心课程——“食品微生物学”为例,探索一流课程的建设路径,为合格人才的培养提供参考.本课程以“思政”为先导,紧紧围绕成果导向教育(Outcome Based Education,简称OBE)三大理念(产出导向、学生中心、持续改进),建立“知识目标—能力目标—素质目标”三位一体的三全型育人机制,通过更新教学内容、改革教学方式和创新评价方式来革新教学模式,以期培养适应新时代需求、拥有道德规范、具备专业素养、具有创新能力、社会责任感强的社会主义合格接班人.

2 课程改革方案

2.1 课程改革理念

2020年6月,教育部发布了《教育部关于印发〈高等学校课程思政建设指导纲要〉的通知》(教高〔2020〕3号),明确指出:“培养什么人、怎样培养人、为谁培养人是教育的根本问题,立德树人成效是检验高校一切工作的根本标准.落实立德树人根本任务,必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂”[5].同时,我国于2016年6月成为《华盛顿协议》第18个成员国,这意味着我国与其他成员国之间实现实质等效工程教育专业认证体系[6],这个国际认证体系对我国工程科技人才提出了更高的要求.工程类专业教育认证的核心理念是OBE,由美国学者斯巴迪(William G.Spady)最初提出,后被广泛认可[7-8].该体系以社会需求作为成果导向的出发点,以学生为中心,从情感、价值、专业、能力等全面制定专业培养目标和毕业要求,反向设计配套的教学体系,搭建系统、完整和连续的育人平台,更好地培养创新型人才.

笔者尝试应用课程思政和OBE理念改革食品质量与安全专业的食品微生物学课程教学,通过课程内容、教学方式和评价方式等改革,吸取传统教学的课程理论体系,克服传统教学中的重知识、轻素质而出现的价值引领不足;重知识、轻能力而导致的以教师为中心的教学模式;重传统、轻发展而引发的教学内容相对陈旧和教学方式相对落后的问题;重理论、轻实践而导致学生创新力和吃苦力不足等弊端,进而提高教学质量,以期为加强我国一流本科的内涵建设和人才培养质量提升提供参考.

2.2 课程改革措施

2.2.1 教学内容改革

本课程教学内容的选取紧扣本专业的培养目标和毕业要求,围绕学情,坚持“以本为本”,落实“立德树人”,以“高阶性、创新性和挑战度”即“两性一度”为核心[3,9].“高阶性”即要求适当加大课程难度,进一步加深强化学生的基本理论和基础知识.“创新性”即结合食品微生物学科前沿进展,设计课堂案例和实践内容,启发学生深度思考和实践,提升学生的创新意识和创新能力;“挑战度”主要通过提高授课过程和课后环节中深度问题比例,完成这类问题,学生需通过思考和总结资料、文献才能够完成,进而提高学生科学分析和解决相关问题的能力.食品微生物学教学内容的改革主要包括以下几方面:

1)思政元素的恰当融入.2020年5月下旬,教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》指出,全面推进课程思政建设是落实立德树人的战略举措,课程思政是人才培养的关键环节.食品微生物学课程教学一方面建立以微生物学发展史中的典型科学家事迹、实时新闻报道、微生物研究过程案例及最新进展等为素材的典型思政案例库,在课堂讲授、案例分析、分组讨论等教学过程中恰当融入这些思政案例,在实现知识传授和能力培养的同时,润物无声地将“科学精神”“人文精神”以及“民族自豪感”等思政元素传播给每个学生,从而实现价值塑造;另一方面,我们着力提升教师的专业水平与人文素养,强化师德师风建设,实现教师身正为范的引领作用,践行立德树人的根本任务.通过恰当的思政教育,引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观,进而实现价值塑造,从而提升课程的高阶性.

2)重塑教学内容.食品微生物学课程组为实现知识层次实、深、厚的目标,结合所授教学内容,根据社会需求和学情对课程内容进行适当的整合,增加、剔除和拓展相关内容,进而体现课程的挑战度和创新性,培养学生解决复杂问题的能力和高级思维的能力.教学内容的重塑具体包括:①内容整合:将食品微生物学理论部分整合为微生物分类、形态、结构及功能,微生物生理和生态(营养、生长、调控、代谢、遗传、变异和生态),微生物与食品制造共三大部分,体现了形态、结构到功能的科学模式;实验部分增加综合性、探索性和创新性实验,而剔除部分碎、浅、薄的验证性实验.②内容更新:增添课程思政、食品实践案例分析、学科发展前沿动态、食品相关科研成果和热点话题,剔除一些过时的或当前不认同的知识内容,并及时更新教学大纲、教案、PPT和试题库等教学资料.③拓展知识:通过布置课后作业等任务驱动方式来督促学生结合相关的文献或自主探究重点知识的理解与应用,进行线上线下答疑,从而提升学生自主学习和终身学习的能力.

2.2.2 教学方式创新

充分利用现代信息技术,建立食品微生物学线上课程(超星平台),结合传统线下教学方法,利用这种线上线下混合式教学模式实现优势互补.灵活运用多种教学方法,如多媒体辅助教学法、翻转课堂教学法、问题导向教学法、小组合作教学法、案例式教学法、任务驱动教学法、科研反哺教学法等形式,创造有“温度”有“深度”的课堂,激发学生的学习热情,采集分析学生学习交流的大数据,进而实现针对性教学,提升教学效果.采取的主要措施有以下几方面:

1) 多媒体辅助教学法.多媒体教学可通过图文并茂方式来生动直观地传递信息,要动静结合,可使一些抽象难懂的内容让学生易于理解,达到提高教学效果的目的.食品微生物学课程教学利用多媒体优势,介绍重难点等核心知识和原理,引导学生悟透这些核心内容的同时,进而达到激发学生兴趣和启发思考的目的.例如:利用多媒体教学可演示微生物的形态和结构,引导学生去思考这样的微生物形态和结构会伴随怎样的功能,这样就能提高学生对课堂教学的兴趣度和参与度.

2) 翻转课堂教学法.在线上授课中充分利用慕课、超星等平台的课程教学相关视频以及网上视频资源,建立线上和线下结合的教学模式,实现课程翻转.本课程的部分简单教学组织分为课前预习阶段、课堂教学阶段和课后提升阶段.课前预习阶段由教师课前布置学习任务,明确学习目标,学生线上完成.课堂教学以互动教学的方式开展,教师将授课变为引导,学生则采用自主探究或合作探究来完成讨论、练习和竞赛,教师及时做出总结和反馈.课后提升阶段在线上完成,让学生通过完成复习题、思考题和讨论题反复思考知识点,从而达到深化理解和拓展运用的目的.线上教学突破了课堂教学时间的限制,教师随时能根据学生的学习进度,提问、反馈和课后答疑,进行个性化教学.利用课堂测验、开启弹幕等功能,增加课堂趣味性和互动性,同时还能检测学生学习情况.

3) 问题导向教学法.问题牵引教学往往会产生好的教学效果.教学中教师根据具体教学内容,设置合理问题(如生活实践、科学研究的实验结果、真实环境的模拟问题等)来吸引学生积极主动参与到教学环节,更好地激发学生自主分析和寻找合理的解决方案,提高学生分析问题和解决问题的能力.例如:在课程教学过程中设置“根据病毒特点分析新冠病毒未来的发展趋势和应对措施”“如何开发耐高温的微生物菌种资源”等问题,这样既能吸引学生注意力,又能引导学生深度思考,还可较好地培养学生理论分析和解决实际问题的能力.

4) 小组合作教学法.部分教学内容设置为线上自学,学生以小组为单位进行自学内容的汇报,并组织全班学生针对汇报内容、形式与方法等展开质询、讨论和交流,小组之间根据汇报内容和问答环节进行互评,再由教师进行总结,这种方式达到锻炼学生的团队协作能力,促进学生的主动学习,提高学生学习兴趣和表达能力的目的.

5) 案例式教学法.案例式教学法通过选取能够反映课程核心内容的典型或经典案例,解析其原理和过程,教会学生解析实际问题的科学方法和手段,启发学生独立思考,从而提高学生分析问题和解决问题的能力.例如:在微生物与食品制造这一部分,引入食品微生物发酵或食品腐败的典型或经典案例,解析其原理、方法和工艺,启发学生主动积极地解决问题,这种教学法有利于学生将理论知识和实践有机结合.

6) 任务驱动教学法.任务驱动教学是保障教学效果的一项有效措施.授课前后要求学生完成少量的预习题和思考题,学生利用线上自学、线下讲授、文献资料等来完成这部分内容.通过这些环节,不仅加深了学生对相关知识的理解,同时也让学生对学科前沿的动态有所了解,进一步拓展所学知识的深度和广度,培养学生终身学习的能力.例如:在“病毒”课程教学过程设置“噬菌体与食品工业关系”问题,督促学生利用病毒繁殖过程和特征的基本知识,结合文献资料和实践案例等完成作业,提升学生综合分析和解决问题的能力.

7) 科研反哺教学法.充分利用大学生第二课堂,提升学生实践创新能力.利用大学生充裕的第二课堂时间和本院科研平台较多、教师科研项目较多的相对优势,鼓励学生进入实验室,通过师生互选模式,学生跟随教师从事科学研究或创新创业训练,这样学生在实践探索过程会主动分析思考相关的理论知识点,进而达到让学生理解并延伸知识点的目的,提升学生创新能力.

2.2.3 教学评价创新

为实现本专业高素质、创新应用型人才的培养目标,利用教和学两方面的大数据全面考核教学效果,检验本课程是否达到“一流本科课程”的标准,找准问题,对症下药,实现持续改进教学的目的.

1) 对教师的评价.根据教学调查问卷(每学期1次)、教师评教(每学期2次)、学生评教、学生成绩、团队评教(每学期2次)和自我反思,全面评价教的效果,剖析教学中的不足或缺憾,查漏补缺,达到提高教师教学水平,提升教学技能和加深学情认识,进而达到持续改进教学的目的.

2) 对学生的评价.考核方式是督促学生进行学习的重要措施,考核方式的多元化可激励学生完成相应的教学活动,达到预期的教学目的.食品微生物学课程成绩由平时成绩、线上成绩和期末考试成绩3个部分组成.平时成绩占比40%,包括考勤20%、课堂表现20%、课堂测试20%、团队合作20%、作业20%等方面的考核;线上成绩占比20%,主要是学生完成线上平台学习的成绩;期末考试占比40%,由闭卷考核重点知识产生.

总之,食品微生物学课程以课程思政和OBE理念为指引,通过优化教学内容,改革教学方式,创新评价方式等来创新一流本科课程,具体流程见图1.

图1 食品微生物学课程教学改革的框架示意图

2.3 课程改革成效

食品微生物学课程于2014年形成教学团队,根据课程思政和OBE理念重新组织编写了相关的教学资料(授课视频、电子课件、电子教案、电子大纲、课后习题、试题库等),部分成果受到校内表彰,且教学团队每年对课程资源进行更新.根据本专业学生的现状和现代社会人才需求情况,编写了《食品微生物检测技术》等教材,已于2014年2月出版.经过连续8年的问卷调查,结果显示:本课程的教学内容、教学方式以及评价方式均能满足教与学的需求.通过教学改革的实施,学生基本肯定了本课程的教学模式,激发了学生的学习兴趣,提升了学生的创新、自主学习和综合素质,较好地实现了一流课程建设的目标.

3 结束语

课程建设作为高校专业建设的核心内容,是提升本科教育教学质量的根本途径之一,是实现高层次创新应用型人才培养的重要保障.食品微生物学课程紧紧围绕课程思政和OBE理念,结合专业培养目标和毕业要求,采用线上线下混合式教学模式,优化教学内容,实现了“两性一度”,改革教学方式实现“多元化”,革新教学评价实现“全面化”,为培养符合新时代需求的具有专业素养、具备创新能力、拥有较高素质的社会主义合格接班人提供参考.