“BOPPPS”與翻轉課堂相結合的“食品毒理學”課程設計

孫亞賽，宋利軍，高哲，周茜，趙文

1. 河北農業大學食品科技學院（保定 071000）；2. 河北農業大學園藝學院（保定 071000）

“民以食為天，食以安為先”，這里主要涉及到“食品安全”的問題，食品的安全沒有保障，其食用或飲用的基本功能也無從談起。食品的安全性評價以食品毒理學為理論基礎，主要借助于動物體內實驗探究化合物的毒性反應、靶標器官和作用機制，并將結果外推到人體，這在食品安全性研究和監管上意義重大。2017年，教育部高等學校食品科學與工程類教學指導委員會頒布了《食品質量與安全專業教學國家標準》，該文件中建議將“食品毒理學”課程作為食品質量與安全專業的專業基礎課和專業核心課[1]。這門課程綜合性很強，與許多基礎學科有著密切的關系，例如：食品中存在的內源性或外源性的化學成分的區分和鑒定需要具備食品化學和儀器分析相關知識[2]；進行毒理學實驗涉及到動物醫學、微生物學和分子生物學等基礎知識[3]。知識結構跨度大、知識點多、信息點多等特點使得學生在短時間內掌握“食品毒理學”的主要內容絕非易事。以河北農業大學食品質量與安全專業的“食品毒理學”教學安排為例，該課程設置在第五個學期，總教學時長為56個學時，其中包括24個學時的理論講授和32個學時的實驗教學。在僅僅24個課時內完成食品毒理學基礎、毒代動力學、毒性作用機制等多個方面的理論教學，時間短、任務重。因此，優化教學方法并在有限的課時內盡可能提高“食品毒理學”的教學質量任務迫切。

2020年初隨著新型冠狀病毒的爆發，學生被禁止進入校園，為了保證教學的進度和質量，教育部鼓勵學校使用各級各類網絡課程平臺和校園網絡學習方法展開線上教學（www.moe.gov.cn），這使得網絡教學模式流行起來。河北農業大學食品質量與安全專業的“食品毒理學”選擇了騰訊會議軟件進行網絡授課。經過網絡教學發現，與面對面的課堂教學相比，線上授課缺乏學生和教師之間的深層次互動。一方面學生主動學習能力差，面對毒效應譜、線性和非線性毒代謝動力學等專業概念，主要將精力用于機械的記憶，并非理解和掌握；另外一方面老師的督導作用減弱，很難根據學生對知識點的掌握情況及時有針對性地講解，更不可能進行高層次的探討和創新。因此，網絡教育很難成為主流的教學模式。但是在“互聯網+”的大時代背景下，各種移動終端在人群中普及率越來越高，智能手機和筆記本電腦也成為了大學生不受時間和空間限制的從外界獲取知識和信息的主要途徑，而互聯網則成為了學習的主要源頭。所以，在傳統的教學內容和模式的基礎上，與網絡教學相結合，促進更豐富更多樣的教學變革來激發學生的學習興趣為大勢所趨。

1 重構“BOPPPS”與翻轉課堂相結合的教學模式

面對上述“食品毒理學”授課現狀，需要尋求一種更為有效的授課教學模式，使得在新模式教學活動下的學生學習參與度高；教師教學效果更好。基于此目的，將“BOPPPS”與翻轉課堂的教學模式相融合的模式非常適用于本次疫情下的網絡教學。“BOPPPS”教學模式是在腦應用專家約翰·梅迪納對人注意力維持規律的研究基礎上建立起來的[4]。他通過調查研究發現學生在課堂教學的中間20 min注意力普遍下降。由此，為了改善學生在課堂過程中注意力渙散，將每節課分為導入B（Bridge-in）、目標O（objective-outcome）、前測P（Pre-assessment）、參與式學習P（Participatory learning）、后測P（Postassessment）和總結S（summary）6部分，即“BOPPPS”模式[5-6]。這種模式雖然使得教師在上課時有章可循，但不乏也會帶來一定的弊端，比如，長時間使用這種教學模式，致使造成教學模式僵化、學生疲乏倦怠、興趣下降。為了避免會出現教學僵化的現象，需要對“BOPPPS”模式進行優化。翻轉課堂是以學生為中心、增加學生在課堂的互動和參與的教學方式，將課堂的內容、時間和空間延展到課外，增加了師生之間交流的質量，但其弊端是缺乏與課堂流程的契合性和規范性[7]。鑒于這兩種的教學模式有優勢互補的特點，研究將翻轉課堂和“BOPPPS”模式進行分解重構，優化傳統的教學模式（圖1）。在課前，以“前測”的方式考察學生對課堂內容的認知情況，讓學生帶著問題以查閱文獻、翻看書本、搜索互聯網等方法找尋相關信息，為課程的進行提前做好準備。在課中，循序漸進的問題導入，學生根據自己的預習資料的查閱的情況各抒己見，教師最終對所提及的知識點進行匯總，并查漏補缺。在此過程中明示此次課程的重難點，即課程目標。在課程快結束時，從實例出發，以小測試的方式，檢測學生對課堂內容的掌握程度。在課后，根據整個課堂的授課情況進行總結，從課程進度和學生學習情況，布置本節課的課后作業以及下一節課的課前內容。重構的“BOPPPS”和翻轉課堂以學生為主體進行課程設計、教學實施和課堂改進，充分體現了以“學生為中心”的核心理念。

圖1 融入翻轉課堂的重構“BOPPPS”教學模式流程圖

2 融合翻轉課堂的重構“BOPPPS”在“食品毒理學”課程教學中的應用

以李雙慶主編的中國輕工業“十三五”規劃立項教材《食品毒理學》第十章“生殖發育毒性”為例子，詳細講述如何在實際教學過程中應用該教學模式。

P（Pre-Assessment）：前測。在正式進入該章節的內容之前，根據前一節課結束時留的瀏覽線上教學視頻資源“反應停事件”和“人類生殖發育過程”的任務，完成課前小測試，初步探測學生對本課堂需要重點講的“發育毒性”和“致畸作用”的了解情況，及時調整課程的難易程度，規劃哪部分內容需要重點講授。

B（Bridge In）：導入。在明確學情的基礎上，結合生活例子，以由淺入深、層層遞進連續提問的方式，引入主題。例如“日常生活的人群中見到的畸形有那些？”“可能是什么原因引起的畸形的產生？”“致畸物發揮作用的機制可能是什么？”“該采用什么措施預防和治療？”，讓學生邊思考邊進入到課堂主講內容，帶著問題聽課。

O（Objective Outcome）：目標。考慮到學生上課后，注意力會逐漸降低，為了學生上課更有重點地聽課，在講正式內容之前，將該章節哪部分為重點內容會提前列出。在“生殖發育毒性”這一章節中，我們將需要講的內容按照需要掌握的程度將知識點分為“掌握”“理解”“了解”三部分，其中需要“掌握”發育毒性于致畸作用的基本概念和發育各階段發育毒性作用的特點；“理解”母體毒性與發育毒性的關系、發育毒性劑量-反應模式及體驗和評價方法；“了解”：致畸作用的作用機制等，方便學生在聽課過程中對重點知識有目標的捕捉。

P（Participatory Learning）：參與式學習（翻轉課堂）。該部分是提高學生聽課質量的重要環節，主要讓學生帶著任務去學習。提前告知問題，帶著問題去聽課或者看視頻，待知識點講解完全后，以師生、生生討論的形勢得到答案，“翻轉課堂”以學生為主導對答案進行歸納總結，將重要的知識點講出來。以這樣的互動方式，讓學生充分參與到課堂當中，學生也因此對知識的記憶更清晰。

P（Post Assessment）：后測。該部分主要考察學生對本堂課程的知識掌握以及靈活運用的情況，方便教師及時掌握學情，調整授課方式和側重點等，主要包括隨堂的小測和課后習題。在隨堂小測部分，針對課堂掌握部分，根據具體實例，讓學生及時回復，從理論角度對其進行解釋。可以放在講課過程中，構成參與式學習；也可以放在課程結尾，當堂獲得學生掌握知識點的情況，重復并鞏固記憶小測部分涉及該章節的重要內容。在課后習題部分，側重鍛煉學生對知識點的發散思維、舉一反三的解決問題的能力，做到對課本知識的靈活運用。例如，“反應停”是如何導致胎兒的出生缺陷？這個問題一方面涉及“發育各階段毒性作用特點”需要“掌握”的知識，另外一方面從實際事實角度出發，將理論知識應用于實際，解釋“反應停”致畸作用原理。

S（Summary）：總結。在課程結束時，教師將課堂的重點難點進行總結，結合課程目標，繪畫出本課程的思維導圖，將本節課的知識點有邏輯地呈現在學生面前，方便學生整體把握該章節的知識，便于記憶（圖2）。此外，教師也需要進行教學反思：思考課程設計是否合理？學生學習效果如何？哪些教學內容需要修正和更新？相關科技前沿技術有哪些？等等。

圖2 “食品毒理學”中第十章“生殖發育毒性”中“發育毒性和致畸作用”的思維導圖

3 遇到的問題及解決方案

在進行教學過程中，無論從學生角度還是從教師角度，都多少面臨著一些問題，具體某些問題和解決方案列舉如下：

（1）學生課前不能完成預習任務問題。考慮到學生課程較多且課后作業較多，所以經常會出現遺忘或者沒有時間去提前去瀏覽一些視頻課件，往往在“前測”之后發現大部分學生仍然對該節課需要講的一些內容不熟悉，導致“前測”發揮不了理想的效果。圍繞這個問題，老師做了細節調整，即課前視頻片段化。適應當今現下的“短視頻文化”的趨勢，將大段的視頻剪輯成2～3 min的微小視頻，在課余時間發布到微信班級群中，根據學生偏愛使用通訊設備的心理，以及微小視頻觀看任務小、易完成的特點，利用碎片時間完成課程預習，減少了學生因完不成課前任務和課程前測的任務壓力，提高了課程質量。

（2）學生的隨堂練習不及時的問題。為了能夠得到學生對掌握知識程度的及時反饋，在講課的同時采用“學習通”“雨課堂”等軟件給學生推送問題，根據現場的答題情況，及時發現問題，讓學生及時解惑。在實際應用過程中，某些同學的手機連網較慢，不能按時完成問題，造成軟件最終分析結果不具有普遍性。改善教學樓的無線網信號、督促學生更新手機等方法都不易實施。為簡化任務難度，一方面會將隨堂練習設置成一些選擇或者判斷題，以方便學生在短時間內完成；另外一方面，結合學生課堂對問的回答情況，以試問的方式通過觀察學生的反應情況判斷該部分內容是否需要再詳細講解。諸如此類由于外界機械設備的不完備引起的問題，均可采取類似的調整舉措。

4 結語

以食品質量于安全專業的“食品毒理學”課程的第十章“生殖發育毒性”為例子，基于“互聯網+教育”背景，將翻轉課堂和“BOPPPS”相結合應用到課前、課中、課后三個階段的內容進行課程設計中，并從實踐中摸索，遇到問題-思考問題-解決問題，學生也在這個模式下從被動學習轉變為主動參與。今后的教學實踐仍然需要結合“食品毒理學”本身的特性，以“學生為中心”的核心理念，逐步提高教學質量。