混合式教學在發酵工程課程中的應用及教學效果評價

趙輝

摘要：文章對混合式教學在發酵工程課程中的應用進行了總結，提出了正確確定線上學習內容、線上學習的方法和手段以及線下拓廣專業知識深度的方法，并分析了混合式教學課程的評價方法。

關鍵詞：混合式教學；發酵工程；教學評價

發酵工程是高校生物工程等相關工科專業的必修課，是一門綜合性很強的課程，包括微生物學、微生物遺傳育種、生物化學、化工原理、基因工程、生物反應器原理等學科的知識，課程信息量非常大，包括淀粉質原料糖化、滅菌技術、工業微生物、種子制備、發酵過程控制、發酵設備、發酵動力學等相關章節，需要設置較多的教學學時，而人才培養方案對學分有嚴格的要求，對每門課程的學時有嚴格的限制。在此背景下，將混合式教學引入本門課程，以期既在規定學時內完成課程的系統教學，又能突出課程的難點和重點。混合式教學，是近幾年興起的，在網絡線上和線下課堂高質量完成教學任務的新的教學模式，其本質就是通過線上完成基礎知識的學習，線下通過研究式、案例式教學提升教學的深度和廣度，適合發酵工程這樣內容龐雜的課程。將混合式教學應用于傳統教學，從而提升教學效果，是一個需要長期探索的過程，同時混合式教學評價也需要不斷完善。

1如何正確確定線上學習的內容

這是混合式教學面臨的首要問題，為了追求新的教學手段，把所有專業知識都放在線上學習，這對學生是不負責任的，教學改革的目的是為了提高課堂教學效果，而不是為了單純應用某些新的教學方法。確定進行線上學習的內容非常重要，必須掌握幾個基本原則。首先是需要復習其他學科的知識。某些課程在講解前必須首先復習已學過的其他學科的知識，作為新課程的鋪墊。比如講到谷氨酸和檸檬酸發酵代謝調控這一節時，就必須先復習生物化學中的酵解以及三羧酸循環途徑，那么這些生物化學課程學過的知識就可以讓學生在線上自己學習；其次是通過自學容易學明白的基礎知識，比如講泡沫對發酵的影響一節時，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、工業上常用的消泡劑、消泡劑使用的注意事項等，沒有知識上的難點，放在線上學習非常合適，而線下則可以運用這些基本知識，討論一些具體發酵過程中控制泡沫的實際案例；再如和專業知識相關的一些花絮也可以放在線上學習，如講發酵概論這一節時，其中我國發酵行業的奠基人這部分內容，就很適合線上學習，學生可以饒有興趣地了解到為我國發酵行業做出貢獻的前輩。

2線上教學的方法和手段

在確定線上學習的內容后，要保證學生線上學習的效果，使好學的同學能夠產生興趣，對于學習主動性不強的同學，也能強迫他靜下心來學習，就必須要有必要的方法和手段。

2.1線上教學資源的保障和靈活的教學方法

重要的是要保證線上資源的豐富性和合理性，便于學生快速進行學習。首先微課是比較適合的方式，10～20分鐘主講教師的視頻教學，學生以視頻的方式學習了老師的傳統教學，但不足是缺少啟發和互動。制作恰當的教學課件可能會有比微課視頻更好的效果。傳統課件只要按照講課的順序列出標題，再加上適當的文字說明和一些必要的圖片，逐條播放授課即可。線上教學的課件則必須適應學生自學的要求，這就要求教師要以新的思路進行課件編輯，傳統教學強調啟發式教學，那線上課件，就應該是啟發式課件。

如種子制備一章，我們把種子制備的幾種特殊方法這部分內容放在線上進行學習，秉承進行啟發的理念，沒有按照傳統課件的制作方式將基本概念直接放在課件上，而是采取一種反其道而行之的教學，我們先把案例放在課件上。如欲講解種子制備的“分割法”，先把前提給出“一個啤酒發酵企業，酵母種子罐與發酵罐不匹配，不能一次完全滿足發酵罐接種的要求，應該如何解決？”要求學生在讀完案例后，30分鐘內線上回答具體的操作方法，之后回到課堂，討論當時學生在線上的答案，進而總結出合理的種子制備方法。這次混合式教學，一反線上給出概念、線下進行案例分析的做法，提高了學生線上學習的興趣，比較成功。當然線上還必須給出教案、參考資料、工程視頻等相關資源，保證學習的全面性。

2.2如何保證學生線上高效地學習

線上資源豐富、教學方法靈活，這只是保障線上高效學習的前提，要使學生有較高的積極性參與學習，提高線上學習的趣味性至關重要。人文精神、科學素養一直是本門課程的教授理念，這也是當前高等教育的理念，在本門課傳統教學過程中，摸索著將歷史典故和工藝技術相結合進行教學，并取得了一定的課堂效果。將這種做法應用到線上教學，也是一種探索。每次線上教學，堅持在課件上分析一個與本次課程相關的歷史典故，以提高學生的學習興趣和好奇性，很多同學都有一定的好奇心，想看一看發酵工程和歷史典故之間的關聯性。

在講發酵方法中的SSF發酵的優點的時，引用了《國策·趙策》中的一個典故“趙太后新用事”，原文“老臣今者殊不欲食，乃自強步，日三四里，少益嗜食，和于身也”，是說觸龍勸說趙太后讓長安君到齊國做人質，以換取齊國出兵解秦圍邯鄲之困，其中的“少益嗜食，和于身也”指少吃點東西對身體有好處，這與SSF發酵的“Spoon-fed”的優點有很大的相似性，學生先讀一段戰國策的典故，然后引入講解一種發酵方法，極大地提高了學生學習的趣味性。

當然，為了保證全員參與學習，也要制定一些強制性的規則。對線上內容進行測試是很好的手段，可分為線上和線下測試兩種方式。線上測試，規定答題時間，也可采用課堂測試線上學習的內容，以考察學生學習的情況，這都可以記作平時成績，還可以規定期末考試有相應線上學習的內容，通過這些考察手段，督促學生高質量地完成線上學習。

3如何通過線下傳統教學拓廣專業知識的深度

混合式教學的根本目的是為了在線下課堂教學中能夠提高知識的深度和廣度，在學習纖維質原料預處理時，將纖維質原料預處理的物理法、化學法、物理化學法、生物法等基本知識進行線上學習，在課堂研究、討論式學習兩個問題，“纖維素預處理的新方法”和“纖維質原料用于發酵的可行性？”第一個問題采用研究式教學，由教師結合自己的科學研究和最新的文獻講解幾個纖維質原料新的處理思路，如“三級逆向萃取低溫常壓酸水解獲得高濃度半纖維素水解液，以期用于木糖醇發酵”等，學生在掌握了基礎知識之后，拓寬了自己的科研思路。第二個問題采用討論式教學，學生結合線上的學習，就纖維質原料應用于發酵的諸多問題及解決方法展開討論，再由教師逐一點評，在討論過程中又相當于復習了線上學習的一些基本方法，相比于課堂講解效果好很多。

案例式教學也是線下課堂應用的主要方法。在講解雙酶法糖化一節時，把糊化、液化、糖化的原理、耐高溫α-淀粉酶、糖化酶的水解機制、噴射液化器的基本原理等基本知識放在線上學習，而把最重要的雙酶法連續液化流程放在課堂進行案例式講解，學生利用線上學習的基礎知識與教師一起去剖析國內外的一些經典流程，提高了學生學習的主動性。

4應用過程中的教學評價

在互聯網+背景下，如何對混合式教學進行評價，還缺少一個成熟的模式。在發酵工程進行混合式教學的過程中積累了一點體會。我校傳統課堂教學評價包括：教學理念、教學設計、教學內容、教學方式、課堂組織、考核方式、教學效果、教學創新8個方面。適當借鑒、結合教學中的實際情況，混合式教學的教學評價可歸納為：教學理念、線上學習內容及方式、線下課堂教學內容及方式、考核方式、教學效果、教學創新6個方面。其中教學理念與傳統教學相同，都是發揮課程的育人功能，以學生的學習與發展為中心，引領學生構建自己的知識與能力；線上學習內容及方式，如本文所述主要看是否能夠正確確定線上學習的內容，同時采用何種線上學習的方式，能否保證學生線上學習的主動性、積極性；線下課堂教學內容及方式，考察課堂學習的內容是否是線上學習知識的延伸并與之有機結合、是否有利于提高學生自主學習能力，以及采用何種課堂教學方式如研究式、案例式、討論式等；考核方式，包括線上和線下學習內容的考核，要求方式靈活，充分發揮形成性考核，考核有利于學生在教學上的專注；教學效果，通過混合式教學和傳統教學相比，學生在知識、素質、能力方面是否有切實提高；教學創新，對于混合式教學，教學創新尤為重要，應該鼓勵教師積極探索新的教學模式，以利于更好地促進學生自主學習、提高學生的綜合素質。這6個方面評價比例初步可設定為：教學理念（10%）、線上學習內容及方式（30%）、線下課堂教學內容及方式（30%）、考核方式（10%）、教學效果（10%）、教學創新（10%）。

結語

混合式教學雖不是新的教學方式，但在具體應用于某一門課程教學過程中，卻需要任課教師付出比傳統教學更多的思考和準備。混合式教學的大綱、周歷、教案、講義、多媒體課件都需要重新編寫，而且需要隨時根據授課效果的好壞進行調整，同時還要查閱最新的專業文獻、準備更多的工程案例、提供更豐富的視頻、運用更恰當的教學方法和手段。不同課程有不同的混合式教學方法，評價方法也會有所不同，需要更多的研究與實踐。

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編輯∕楊波