一流本科課程的教學改革與探索
——以“食品微生物學”為例

劉艷梅,王廷璞,王 霞,王倩寧

(天水師范學院 生物工程與技術學院,甘肅 天水 741001)

1 課程改革背景

近年教育部相繼出臺了《關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》(教高〔2018〕2號)、《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》(教高函〔2018〕8號)、《教育部關于印發〈高等學校課程思政建設指導綱要〉的通知》(教高〔2020〕3號)等系列文件[1],旨在全面振興本科教育,實現本科教育內涵式發展,推動我國建設一批高水平的一流本科專業.2019年10月,教育部在《關于一流本科課程建設的實施意見》中提出“一流本科課程”的概念,闡釋了一流本科課程建設的總體要求、建設內容、“雙萬計劃”和組織管理[2].全國各大高校紛紛響應,把一流本科教育作為核心任務,“以本為本”“四個回歸”已成為高等教育的普遍共識.

當前,我國各高校都在不斷完善自身的學科建設、專業建設、課程建設等,進而提升學校的教學質量,辦出學校自身專業的特色與優勢[3].教育部高等教育司司長吳巖在2018-2020年多次強調,課程建設對于專業建設的重要性,課程建設既是人才培養的基本要素,也已成為建設特色高水平專業的核心要素.因此,不斷完善本科課程,深化本科課程內涵,打造“金課”、淘汰“水課”,著力提升本科課程的“兩性一度”(高階性、創新性、挑戰度),打造一批高水平的“一流本科課程”,從而提升本科教育的教學質量.打造“一流本科課程”已成為提高大學教學質量、促進特色高水平專業建設及本科教育發展的必然趨勢[4].

作為培養應用型人才的地方高校,如何建設一流本科課程勢在必行,為此,本校以“食品質量與安全”工科專業的核心課程——“食品微生物學”為例,探索一流課程的建設路徑,為合格人才的培養提供參考.本課程以“思政”為先導,緊緊圍繞成果導向教育(Outcome Based Education,簡稱OBE)三大理念(產出導向、學生中心、持續改進),建立“知識目標—能力目標—素質目標”三位一體的三全型育人機制,通過更新教學內容、改革教學方式和創新評價方式來革新教學模式,以期培養適應新時代需求、擁有道德規范、具備專業素養、具有創新能力、社會責任感強的社會主義合格接班人.

2 課程改革方案

2.1 課程改革理念

2020年6月,教育部發布了《教育部關于印發〈高等學校課程思政建設指導綱要〉的通知》(教高〔2020〕3號),明確指出:“培養什么人、怎樣培養人、為誰培養人是教育的根本問題,立德樹人成效是檢驗高校一切工作的根本標準.落實立德樹人根本任務,必須將價值塑造、知識傳授和能力培養三者融為一體、不可割裂”[5].同時,我國于2016年6月成為《華盛頓協議》第18個成員國,這意味著我國與其他成員國之間實現實質等效工程教育專業認證體系[6],這個國際認證體系對我國工程科技人才提出了更高的要求.工程類專業教育認證的核心理念是OBE,由美國學者斯巴迪(William G.Spady)最初提出,后被廣泛認可[7-8].該體系以社會需求作為成果導向的出發點,以學生為中心,從情感、價值、專業、能力等全面制定專業培養目標和畢業要求,反向設計配套的教學體系,搭建系統、完整和連續的育人平臺,更好地培養創新型人才.

筆者嘗試應用課程思政和OBE理念改革食品質量與安全專業的食品微生物學課程教學,通過課程內容、教學方式和評價方式等改革,吸取傳統教學的課程理論體系,克服傳統教學中的重知識、輕素質而出現的價值引領不足;重知識、輕能力而導致的以教師為中心的教學模式;重傳統、輕發展而引發的教學內容相對陳舊和教學方式相對落后的問題;重理論、輕實踐而導致學生創新力和吃苦力不足等弊端,進而提高教學質量,以期為加強我國一流本科的內涵建設和人才培養質量提升提供參考.

2.2 課程改革措施

2.2.1 教學內容改革

本課程教學內容的選取緊扣本專業的培養目標和畢業要求,圍繞學情,堅持“以本為本”,落實“立德樹人”,以“高階性、創新性和挑戰度”即“兩性一度”為核心[3,9].“高階性”即要求適當加大課程難度,進一步加深強化學生的基本理論和基礎知識.“創新性”即結合食品微生物學科前沿進展,設計課堂案例和實踐內容,啟發學生深度思考和實踐,提升學生的創新意識和創新能力;“挑戰度”主要通過提高授課過程和課后環節中深度問題比例,完成這類問題,學生需通過思考和總結資料、文獻才能夠完成,進而提高學生科學分析和解決相關問題的能力.食品微生物學教學內容的改革主要包括以下幾方面:

1)思政元素的恰當融入.2020年5月下旬,教育部印發《高等學校課程思政建設指導綱要》指出,全面推進課程思政建設是落實立德樹人的戰略舉措,課程思政是人才培養的關鍵環節.食品微生物學課程教學一方面建立以微生物學發展史中的典型科學家事跡、實時新聞報道、微生物研究過程案例及最新進展等為素材的典型思政案例庫,在課堂講授、案例分析、分組討論等教學過程中恰當融入這些思政案例,在實現知識傳授和能力培養的同時,潤物無聲地將“科學精神”“人文精神”以及“民族自豪感”等思政元素傳播給每個學生,從而實現價值塑造;另一方面,我們著力提升教師的專業水平與人文素養,強化師德師風建設,實現教師身正為范的引領作用,踐行立德樹人的根本任務.通過恰當的思政教育,引導學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀,進而實現價值塑造,從而提升課程的高階性.

2)重塑教學內容.食品微生物學課程組為實現知識層次實、深、厚的目標,結合所授教學內容,根據社會需求和學情對課程內容進行適當的整合,增加、剔除和拓展相關內容,進而體現課程的挑戰度和創新性,培養學生解決復雜問題的能力和高級思維的能力.教學內容的重塑具體包括:①內容整合:將食品微生物學理論部分整合為微生物分類、形態、結構及功能,微生物生理和生態(營養、生長、調控、代謝、遺傳、變異和生態),微生物與食品制造共三大部分,體現了形態、結構到功能的科學模式;實驗部分增加綜合性、探索性和創新性實驗,而剔除部分碎、淺、薄的驗證性實驗.②內容更新:增添課程思政、食品實踐案例分析、學科發展前沿動態、食品相關科研成果和熱點話題,剔除一些過時的或當前不認同的知識內容,并及時更新教學大綱、教案、PPT和試題庫等教學資料.③拓展知識:通過布置課后作業等任務驅動方式來督促學生結合相關的文獻或自主探究重點知識的理解與應用,進行線上線下答疑,從而提升學生自主學習和終身學習的能力.

2.2.2 教學方式創新

充分利用現代信息技術,建立食品微生物學線上課程(超星平臺),結合傳統線下教學方法,利用這種線上線下混合式教學模式實現優勢互補.靈活運用多種教學方法,如多媒體輔助教學法、翻轉課堂教學法、問題導向教學法、小組合作教學法、案例式教學法、任務驅動教學法、科研反哺教學法等形式,創造有“溫度”有“深度”的課堂,激發學生的學習熱情,采集分析學生學習交流的大數據,進而實現針對性教學,提升教學效果.采取的主要措施有以下幾方面:

1) 多媒體輔助教學法.多媒體教學可通過圖文并茂方式來生動直觀地傳遞信息,要動靜結合,可使一些抽象難懂的內容讓學生易于理解,達到提高教學效果的目的.食品微生物學課程教學利用多媒體優勢,介紹重難點等核心知識和原理,引導學生悟透這些核心內容的同時,進而達到激發學生興趣和啟發思考的目的.例如:利用多媒體教學可演示微生物的形態和結構,引導學生去思考這樣的微生物形態和結構會伴隨怎樣的功能,這樣就能提高學生對課堂教學的興趣度和參與度.

2) 翻轉課堂教學法.在線上授課中充分利用慕課、超星等平臺的課程教學相關視頻以及網上視頻資源,建立線上和線下結合的教學模式,實現課程翻轉.本課程的部分簡單教學組織分為課前預習階段、課堂教學階段和課后提升階段.課前預習階段由教師課前布置學習任務,明確學習目標,學生線上完成.課堂教學以互動教學的方式開展,教師將授課變為引導,學生則采用自主探究或合作探究來完成討論、練習和競賽,教師及時做出總結和反饋.課后提升階段在線上完成,讓學生通過完成復習題、思考題和討論題反復思考知識點,從而達到深化理解和拓展運用的目的.線上教學突破了課堂教學時間的限制,教師隨時能根據學生的學習進度,提問、反饋和課后答疑,進行個性化教學.利用課堂測驗、開啟彈幕等功能,增加課堂趣味性和互動性,同時還能檢測學生學習情況.

3) 問題導向教學法.問題牽引教學往往會產生好的教學效果.教學中教師根據具體教學內容,設置合理問題(如生活實踐、科學研究的實驗結果、真實環境的模擬問題等)來吸引學生積極主動參與到教學環節,更好地激發學生自主分析和尋找合理的解決方案,提高學生分析問題和解決問題的能力.例如:在課程教學過程中設置“根據病毒特點分析新冠病毒未來的發展趨勢和應對措施”“如何開發耐高溫的微生物菌種資源”等問題,這樣既能吸引學生注意力,又能引導學生深度思考,還可較好地培養學生理論分析和解決實際問題的能力.

4) 小組合作教學法.部分教學內容設置為線上自學,學生以小組為單位進行自學內容的匯報,并組織全班學生針對匯報內容、形式與方法等展開質詢、討論和交流,小組之間根據匯報內容和問答環節進行互評,再由教師進行總結,這種方式達到鍛煉學生的團隊協作能力,促進學生的主動學習,提高學生學習興趣和表達能力的目的.

5) 案例式教學法.案例式教學法通過選取能夠反映課程核心內容的典型或經典案例,解析其原理和過程,教會學生解析實際問題的科學方法和手段,啟發學生獨立思考,從而提高學生分析問題和解決問題的能力.例如:在微生物與食品制造這一部分,引入食品微生物發酵或食品腐敗的典型或經典案例,解析其原理、方法和工藝,啟發學生主動積極地解決問題,這種教學法有利于學生將理論知識和實踐有機結合.

6) 任務驅動教學法.任務驅動教學是保障教學效果的一項有效措施.授課前后要求學生完成少量的預習題和思考題,學生利用線上自學、線下講授、文獻資料等來完成這部分內容.通過這些環節,不僅加深了學生對相關知識的理解,同時也讓學生對學科前沿的動態有所了解,進一步拓展所學知識的深度和廣度,培養學生終身學習的能力.例如:在“病毒”課程教學過程設置“噬菌體與食品工業關系”問題,督促學生利用病毒繁殖過程和特征的基本知識,結合文獻資料和實踐案例等完成作業,提升學生綜合分析和解決問題的能力.

7) 科研反哺教學法.充分利用大學生第二課堂,提升學生實踐創新能力.利用大學生充裕的第二課堂時間和本院科研平臺較多、教師科研項目較多的相對優勢,鼓勵學生進入實驗室,通過師生互選模式,學生跟隨教師從事科學研究或創新創業訓練,這樣學生在實踐探索過程會主動分析思考相關的理論知識點,進而達到讓學生理解并延伸知識點的目的,提升學生創新能力.

2.2.3 教學評價創新

為實現本專業高素質、創新應用型人才的培養目標,利用教和學兩方面的大數據全面考核教學效果,檢驗本課程是否達到“一流本科課程”的標準,找準問題,對癥下藥,實現持續改進教學的目的.

1) 對教師的評價.根據教學調查問卷(每學期1次)、教師評教(每學期2次)、學生評教、學生成績、團隊評教(每學期2次)和自我反思,全面評價教的效果,剖析教學中的不足或缺憾,查漏補缺,達到提高教師教學水平,提升教學技能和加深學情認識,進而達到持續改進教學的目的.

2) 對學生的評價.考核方式是督促學生進行學習的重要措施,考核方式的多元化可激勵學生完成相應的教學活動,達到預期的教學目的.食品微生物學課程成績由平時成績、線上成績和期末考試成績3個部分組成.平時成績占比40%,包括考勤20%、課堂表現20%、課堂測試20%、團隊合作20%、作業20%等方面的考核;線上成績占比20%,主要是學生完成線上平臺學習的成績;期末考試占比40%,由閉卷考核重點知識產生.

總之,食品微生物學課程以課程思政和OBE理念為指引,通過優化教學內容,改革教學方式,創新評價方式等來創新一流本科課程,具體流程見圖1.

圖1 食品微生物學課程教學改革的框架示意圖

2.3 課程改革成效

食品微生物學課程于2014年形成教學團隊,根據課程思政和OBE理念重新組織編寫了相關的教學資料(授課視頻、電子課件、電子教案、電子大綱、課后習題、試題庫等),部分成果受到校內表彰,且教學團隊每年對課程資源進行更新.根據本專業學生的現狀和現代社會人才需求情況,編寫了《食品微生物檢測技術》等教材,已于2014年2月出版.經過連續8年的問卷調查,結果顯示:本課程的教學內容、教學方式以及評價方式均能滿足教與學的需求.通過教學改革的實施,學生基本肯定了本課程的教學模式,激發了學生的學習興趣,提升了學生的創新、自主學習和綜合素質,較好地實現了一流課程建設的目標.

3 結束語

課程建設作為高校專業建設的核心內容,是提升本科教育教學質量的根本途徑之一,是實現高層次創新應用型人才培養的重要保障.食品微生物學課程緊緊圍繞課程思政和OBE理念,結合專業培養目標和畢業要求,采用線上線下混合式教學模式,優化教學內容,實現了“兩性一度”,改革教學方式實現“多元化”,革新教學評價實現“全面化”,為培養符合新時代需求的具有專業素養、具備創新能力、擁有較高素質的社會主義合格接班人提供參考.