科研思维融入食品微生物学课程混合式教学的探索

食品微生物学是食品质量与安全、食品科学与工程等专业的重点基础课程，传统的灌输式教学已难以满足课程教学目标，不符合高素质人才培养需求。将科研思维融入线上线下混合式教学过程中，不仅能传授知识，还能培养学生的科研思维能力、创新创造能力。

一、科研思维融入

混合式教学的课程建设思路

食品微生物学是食品相关专业本科生的重点课程，蚌埠医科大学于2016年在食品质量与安全专业的四年制本科生中开设该课程，且一直是必修的专业基础课程。食品质量与安全专业每年授课人数在70人左右，食品微生物学课程教学由该校微生物学教研室承担。

目前，传统的课堂教学已难以满足食品微生物学教学效果要求。蚌埠医科大学从2019年起，改变了单一课程授课的教学模式，开启了“超星学习通”平台与微课、MOOC相结合的食品微生物学线上线下混合式教学模式，形成了课前线上学习、课中互动教学、课后复习巩固的教学体系。2023年，蚌埠医科大学将科研思维的培养融入线上线下教学模式中，通过线上平台发布前沿科学热点，使学生提前熟悉与课堂知识点相关的科学问题，在课堂上引导并培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力，课后通过线上平台发布相关科研论文、研究课题，以巩固提升学生的科研思维和创造能力。

二、课程建设的教学设计

（一）课程建设内容

目前，蚌埠医科大学面向食品质量与安全本科专业开设的食品微生物学课程共56学时，其中，理论32学时、实验24学时。理论课教学重点包括：1.微生物基础知识；2.微生物营养及代谢；3.微生物生长与控制；4.微生物生态、微生物遗传变异和育种；5.微生物发酵；6.微生物与食品腐败变质；7.微生物与食源性疾病；8.微生物与食品安全。实验课教学重点包括：1.微生物生长；2.微生物遗传与变异；3.微生物生态；4.食品中不同致病菌检测。

（二）线上线下教学设计

目前，该课程线上学习平台主要依托“超星学习通”平台的《食品微生物学》网络课程，辅助使用微生物学教研室建立的《医学微生物》（MOOC）和《临床微生物学及检验》（MOOC）开展实施。授课教师会提前在“超星学习通”平台按章节上传教学大纲、教学进度、电子教案、多媒体课件、微视频，在MOOC和e会学平台提供与教学内容相关的优质视频链接，并在线上布置好难度适中的习题测试。每次上课前，任课教师会通过网络平台发布相关章节内容，让学生自由安排时间完成课前预习和习题预练，并将存疑内容进行线上留言。教师基于获取到的学生线上预习情况，合理设计线下课堂教学。

在课堂教学过程中，授课教师要先讲授重难点知识，根据学生课前习题及线上留言情况开展针对性答疑，并根据不同教学内容使用多样化的教学手段。比如，对于普遍存在的难点，可以通过“超星学习通”智慧课堂、PBL等组织互动教学，增加“教”与“学”的互动，调动学生的积极性。对于少数学生存在的疑问，可以请其他学生主动发言谈个人理解，教师进行适当补充，增加学生的参与度，活跃课堂气氛，突出“以学生为中心”的教育理念。

根据教学内容，教师还可以在线上布置一些开放性的研讨主题。比如，“微生物生长与控制”章节主要讲授理化因素对微生物生长的影响，教师可以发布“饲料禁抗与绿色食品”的研讨主题，引导学生从微生物角度分组探讨为什么要严格控制家畜喂养饲料中抗生素等药物的添加。在此过程中，学生需要课前查询文献资料，并在分组讨论后，在课堂上选举代表发言，开展全班讨论交流学习。教师要合理把控课堂节奏，适时补充相关知识，评价每组观点的优缺点，并让学生课后完成相关研讨主题的心得体会，将其纳入平时成绩。

课后，学生可以通过网络平台随时浏览相关知识内容并开展复习巩固，完成在线习题，有疑问也可继续在线上与教师讨论。教师需要及时在线上批改习题，与学生互动答疑解惑，以便更好地掌握学生学习情况，并结合学生的思维判断能力，调整优化教学方式。

（三）科研思维融入混合式教学

1.通过文献阅读引导科研思维的建立。在线上线下混合式教学过程中，选择与前沿科研热点相关的教学内容，并于授课前在线上平台发布一篇难度适中的相关知识英文文献，安排学生分组阅读文献、开展合作讨论。在线下课堂授课时，安排各组学生进行文献分享，讲解所负责部分的内容、解决的问题以及使用的实验方法，并阐明实验设计是否合理、是否有更优的解决方案。讲解结束后，其他组学生进行提问，并由讲解组成员共同回答。经过各组学生对不同内容的汇报总结，全班学生共同完成对文献的精读，交流讨论整篇文献的研究思路，从如何发现问题、分析问题，到使用何种手段解决问题，最终得到怎样的结论，同时分析所设计的研究思路是否合理，以及使用的实验方法能否证明要解决的科学问题，并指出文献的创新点和不足之处。课后，要求每位学生写一篇阅读笔记，总结如何严谨地完成科研创作。通过对文献的线上学习、线下分享讨论、课后总结，可使学生清晰地了解科学研究的实证性、逻辑性及批判思考性。例如，在讲授生物体内微生物菌群时，可引入当下的科研热点“肠道菌群与机体健康”，引导学生开展科研探讨。

2.通过课题设计拓展科研思维的培养。通过文献阅读培养，学生已经具备了一定的科研思维能力，授课教师可以利用实验课程进一步加强对学生科研能力的培养。例如，在“食品中致病菌检测”章节的实验课程中，需要采用科学的检测方法将食品中的致病菌定性定量地分离鉴定出来。在实验课前，教师可在线上平台发布开放探索性实验题目“食品中致病菌的检测”，学生通过知识储备及文献检索，在线上讨论可用于检测食品中致病菌的方法，并和教师一起确定使用传统微生物培养方法和现代qPCR法检测食品中微生物的种类和相对含量。教师可将学生分组，每组根据所学知识及文献资料，推测食品中可能存在的微生物种类，并确定传统培养方法在配置不同培养基时需要的试剂种类、qPCR法所用的引物序列。学生在组内讨论确定后，可将实验设计思路及所需试剂信息通过线上平台反馈给教师，教师根据学生实验设计需要，结合实验室已有试剂、引物进行采购。在实验课堂上，每组学生可根据自己设计的实验去配置相应的培养基进行细菌分离培养，并使用所查询的引物开展食品中致病菌的qPCR检测。教师需在学生实验过程中实时监控每位学生的实验操作方法，并确保实验安全。在实验结果呈现后，课上比较组内使用两种检测方法得到结果的差异，并比较组间检测到的微生物种类和数量的异同。每组学生可分享自己设计实验的依据，共同探讨两种检测方法下组间差异的原因。教师在学生发言期间可适时补充指导，对每组实验设计进行点评，指出缺点并指导改正，指出优点并鼓励表扬。

三、教学效果评价

在食品微生物学课程中实施多元化考核，将过程性考核和终结性考核相结合，以全面反映学生对该课程的掌握情况及综合素质的培养情况。食品微生物学课程教学综合成绩由10%的线上习题测试和线上讨论、10%的课堂活动表现和主题研讨、10%的文献阅读心得、20%的实验成绩、50%的期末考试成绩组成。线上习题测试和线上讨论成绩可以督促学生有效完成线上课前预习、课后复习巩固，加深学生对知识点的掌握。课堂活动表现成绩可鼓励学生在课堂上从被动的知识接受者转变为主动的知识分享者，增加学生参与度，提升学生积极性。通过文献阅读的线上线下学习部分，不仅能使学生学习相关专业知识，了解学科前沿，还能培养学生的严谨性、创新性、逻辑性，提升科研思维能力。实验则要求学生了解微生物实验室的基本规则和要求，掌握基础的实验操作技能，通过线上线下实验教学，形成由学生动手设计实验、合作执行、完成实验的闭环，使学生明确科研思维的含义。融入科研思维教学后，平时成绩占比有所提高，有助于鼓励学生把食品微生物学课程的学习放到平时，而不是靠考前突击的短时记忆，提升学生的综合素质。

2023年，蚌埠医科大学食品微生物学课程开展了教学模式改革，将科研思维融入线上线下混合式教学。至今，新教学模式已实施两届，分别为2021级和2022级。统计改革前的2020级（78人）和改革后的2021级（61人）、2022级（81人）三个年级的学生综合成绩发现，2020级学生平均成绩为70.7分，改革后2021级为80分、2022级为85.6分，均有所提升，且与2020级相比，均具有统计学意义（**P＜0.01）。与2020级在各分数段人数占比情况相比，2021级和2022级高分段（大于90分）的学生人数占比显著增加，由2020级的0%直接提升至14.8%和25.9%；良好段（80-90分）的学生人数占比也由2020级的14.1%分别提升到了36%和56.8%。对于不及格人数，2020级为2.5%，而2021级和2022级均没有不及格的学生。由此可知，新教学模式及评价标准能够显著提升学生的成绩，降低不及格率。另外，食品质量与安全专业学生获批大学生创新创业训练计划项目在2024年为7项、2023年为6项，而在没有融入科研思维的2022年只获批了2项，实现了质的飞跃，说明科研思维的融入能够显著提升学生的科研创新能力。

基金项目：蚌埠医学院校级质量工程项目“线上线下混合式一流课程”（2023xsxxkc05）；蚌埠医学院教学研究项目（2022jyxm10）。

作者简介：孙夏青（1988-），女，汉族，河北张家口人，讲师，博士，研究方向为微生物多糖的生物活性。

孙琪（1988-），男，汉族，安徽宣城人，副教授，博士，研究方向为生物钟蛋白功能与基础代谢疾病。

*通信作者：郑庆委（1980-），男 ，汉族，山东临沂人，副教授，硕士研究生，研究方向为微生物的耐药性。