慕课背景下食品类专业“微生物学”课程教学改革

赵欣欣，孙献坤，刘国艳，徐鑫，程缘，于海*

1.扬州大学食品科学与工程学院（扬州 225127）；2.江苏省淮扬菜产业化工程中心（扬州 225127）；3.广西科技大学（柳州 545006）

“微生物学”是培养食品专业高级人才的基础必修课，国内很多高校都开设了“微生物学”课程，扬州大学食品科学与工程学院也开设了该课程，其使用的教材是复旦大学周德庆主编的《微生物学教程》（第四版）[1]，内容非常宽泛，部分理论本身就较为抽象，晦涩难懂，而在传统的“以教师为中心”的“填鸭式”教学中，学生更是只能以走马观花的形式对课程的内容进行浅显学习。因此对于微生物学的教学改革势在必行，而慕课的出现，则为这一改革提供了很多可能性。

慕课是指大型开放式网络课程，主要是在教师的引导下，以学生的学习兴趣为导向，通过学生的自主学习和多元化的教学评价，提高教学效果。近年来，慕课教育在国内高校教学中得到了广泛的应用[2]。与传统教学方式相比，慕课具有很多优势，如学生可以随时随地进行自主的网上学习[3]，教师也可以在不同的线上平台以不同的形式对知识点进行讲解等。慕课平台还会记录学生的学习情况和教师的教学情况。同时，慕课的考核形式和评价方式也是多元的。因此，将慕课应用于“微生物学”课程的教学中，以学生为中心，采用教师引导的启发式学习，实现学生的自主学习和多元化的评价，动态监督教师的教学情况和学生的学习情况，有助于提升高校的教学质量。

1 传统微生物学教程课堂现状

1.1 内容宽泛，难以准确查缺补漏

在传统的授课过程中，课时是影响教学进度和质量的一个很大因素。扬州大学食品科学与工程学院针对“微生物学”课程设置理论课课时48学时，但需要讲解十三章内容，部分理论内容本身就较难理解，其中还不乏有微生物的生长、微生物的遗传和变异、革兰氏阴性菌染色和革兰氏阳性菌染色等复杂而又抽象的知识点，因此在有限的学时里，教师很难就所有晦涩难懂的内容与学生们进行深入探讨。同时，有些老教师不习惯用幻灯片教学，喜欢采用以文字为主的板书教学，这也使得“微生物学”理论课程变得枯燥无趣，容易发生学生对于一些重要的难点知识掌握不到位的情况，如关于遗传变异的物质基础的3个经典实验，由于其与食品类专业的联系不大，仅仅通过文字表述，不能使学生很好地理解遗传的物质基础，也不能达到训练学生科研思维的目的，更不能使学生深刻认识到这3个经典实验设计的精妙之处。此外，由于传统课本是以章节的方式进行排版，这也会使知识点之间的联系被分割开，微生物学原有的知识体系被打乱。同时，也可能存在教师正在对知识点进行讲解而突然下课的情况，容易发生知识点漏讲的情况，加上现在的随堂作业还是以教师手动批改为主，耗时耗力，教师也难以在有限的时间内分析大量错题，无法全面了解学生对知识点的掌握程度，因此很难准确对所有知识点进行查缺补漏[4]。

1.2 教学形式单一，学生积极性不高

传统的教学方式以课本讲解配合板书的形式为主，随后出现了电子课件投影配合板书的形式，但这两种方法都比较单调，并不能让学生很好地融入学习氛围中，特别是对于课本中一些晦涩难懂的知识点和部分抽象的内容，也无法具象地展示出来。同时，碰到一些关键问题，教师也只是让个别学生进行回答，而大部分学生只能简单地记笔记，无法参与到问题的讨论当中来，这就使得教师无法与大部分学生进行实时交流，无法全面了解学生对于知识的掌握情况，多数学生也只是机械式地重复“碰到问题—记录答案”这种被动地接受知识的形式，使得学生很难对问题进行深入思考，因此学生的学习热情和课堂参与积极性均不高，也达不到理想的教学效果。

1.3 学生有差异性需求，内容具有时效性

传统的教学是在教室中由教师对全体学生进行面对面的统一讲授，但由于个人学习能力和对知识的接受程度均不同，使得传统教学无法个性化地满足每个学生的需求。同时，“微生物学”作为一门前沿学科，新的生物不断被研究者发现，新的观点也不断被学者提出，所以教师有必要为学生介绍与微生物学领域相关的最新研究成果，并在课堂上与学生们进行分析讨论，启发学生思考，使学生学习到相关领域的研究思路，这样既能对课本中的知识进行扩展，也能达到拓宽学生知识面的目的。但由于传统教学方式的限制，教师欠缺将相关领域的最新研究融入授课过程中的合适方式，同时传统的“灌输式”教学，形式单一，很难调动学生们的学习兴趣，学生不能很好地参与到讨论当中来。

1.4 学生实验技能有待提高

“微生物学”与其他课程相比，实验内容较多。而传统的实验课程，并不具备一个完整的实验体系，多是以教师讲解实验原理和实验流程→演示实验步骤→学生重复教师操作的方式进行，这种被动式的学习方式会在一定程度上禁锢学生的思维，使学生缺乏锻炼创新能力的机会。同时，由于教学课时和实验条件的原因，部分实验只能以小组方式进行，容易导致学生不能参与所有的实验操作，这也会在一定程度上影响教学质量，因此，针对传统的实验教学模式的弊端，有必要对之前的实验课程进行改革，重新建立起完整的且具有创新性的试验体系[5]。

1.5 课程思想政治建设有待加强

2016年，习近平总书记在全国高校思想政治建设工作会议上强调，要把思想政治工作贯穿教育教学的全过程，要坚持把立德树人作为中心环节，做好高校思想政治工作，要因事而化、因时而进、因势而新，要遵循教书育人的规律，同时要用好教学课堂这个主渠道，思想政治建设要随着课程的改革进行加强，使课程与思想政治建设同向同行。现如今，课程思想政治建设已经成为高校课程改革的重点问题，目前已经有一些微生物教学者在课堂中加入了思想政治建设[6-9]。但由于高校教师长期形成的知识结构使其更擅长专业知识的讲授，很难自然且恰到好处地将思想建设融入微生物课程中。同时由于微生物课程的理论内容比较多，还有大量的实验课程，因此教师的教学任务比较繁重，这就使得教师必须把主要精力放在对专业知识的讲授上，在挖掘与“微生物学”课程相关的思想政治素材方面的时间和精力就变得更加有限。因此，在“微生物学”的教学改革中，对于思想政治建设显得尤为重要。

2 基于慕课背景下教学的优势

2.1 教学内容精炼、教学方式和评价方式多元化

慕课多是以短视频的方式呈现给学习者，一般为十几分钟，这也符合人的注意力能够集中的时间，由于慕课是采用录课的方式，教师可以精心编排讲授内容和精炼组织语言，反复多次对所授内容进行讲解，这样既能够保证所授内容是课程的精华部分，还能够保证讲授内容的准确性和专业性。对于课程中的一些重点、难点以及晦涩难懂的内容，教师还可以通过增加图片和图表，将晦涩难懂的知识点制作成视频或动画上传至慕课平台，以边播放视频边讲授内容的方式为学生授课，这样既能提高学生的学习兴趣，又可以帮助学生更好地理解内容，提高学习效率，如利用三维模型来展现出各种类型细菌、真菌和病毒的立体模型，再配上一些视频材料，使学生对不同微生物的结构有具象的认识，帮助学生理解学习内容。同时教师可以根据教材大纲，按照学校要求的教学目标和学生自身的专业水平，重新对教学内容进行筛选和改编，并上传到慕课平台上。教师还可以让学生们在课前观看与课程相关的视频进行线上预习，以明确接下来的学习任务；教师也可以根据学生完成课前任务的完成情况来了解学生的预习情况，适当调整教学内容。总之，通过多种教学形式激发学生的学习兴趣，使学生从被动学习到主动学习来提升学生的学习效率[10]，并通过慕课的学习可以让学生对抽象的概念认识得更加清晰，提高学生学习兴趣的同时也提高了学习效率。

在学期结束进行课程考核时，传统教学方式多以卷面成绩对学生们的掌握情况进行考察，但微生物课程的应用型比较强，仅通过一场考试很难客观地评价学生对知识的掌握情况。而通过慕课平台，并结合微生物学课程的特点，采用多元化的评价方式，例如通过课堂讨论、章节测试、研究性教学、实验操作和期末考试等方面对学生们的掌握情况进行综合评定。此外，教师还可以充分利用慕课平台的优势，设置一些线上讨论、随堂测验、课前/后作业和阶段测试等来检测学生对知识的掌握情况。这样在提升教师教学质量的同时又提高了学生的综合素质。

2.2 接触前沿知识，减少信息差

“微生物学”具有很强的前沿性，所以教师不能局限于课本上的知识，教师可以将“微生物学”最前沿的知识（如相关领域的顶级期刊上所发布的最新研究成果）上传至慕课平台，供学生们在课余时间进行学习。如2019年末开始的新冠疫情，它对全世界的国家和人民造成了巨大的影响，教师在授课的过程中，可以在第一堂课就从新冠疫情引入，为同学们展示新冠病毒的结构，让同学们真切意识到微生物虽然个体微小、结构简单、进化程度低，但其不容忽视，认识到“微生物学”课程学习的重要性，进而引出“微生物学”课程学习的目的是利用和保护有益微生物，控制和改造有害微生物，最终使微生物为人类的进步服务。在学习病毒和亚病毒粒子以及传染与免疫等章节，也可以从多种新冠病毒变异株在世界各国传播引入，加入一些与新冠病毒有关的内容，比如Alpha毒株、Beta毒株以及Delta毒株等各种变异毒株的命名依据、结构、传染特性和变异的机理等，进而延伸到冠状病毒，包括冠状病毒的结构，举例2003年的SARS冠状病毒和2012年的MERS冠状病毒，再通过介绍这两种病毒中间宿主和死亡率，引发同学们思考和讨论2019-nCoV的中间宿主和死亡率，进而为同学们介绍冠状病毒攻击人体的主要途径与三次大流行，激发学生对病毒学习的热情。老师们也可以将发表在顶级期刊关于新冠病毒研究的文献放在慕课的内容当中，以此来开拓学生们的思维和视野。此外，还可以将一些最新的研究微生物学的技术和案例等制作成动画或视频上传至慕课平台，并合理地设置一些讨论题，通过学生们对最新研究成果的学习和讨论来启发学生对课程相关知识的思考，拓宽学生的知识面，加深拓宽学生对前沿知识的理解。这样既能避免教学过程中的时效性问题，又能使教学活动更加具有趣味性，激发学生的好奇心和求知欲，在提高了教师教学质量的同时又提升了学生的学习效率[11-12]。

2.3 提高实验教学质量，引发学生思考

在“微生物学”实验课程的教学上，教师可以精心设计并讲授实验原理，录制实验的详细过程，在录制的过程中对每个重点内容进行详细讲解，或者采用虚拟仿真实验教学，然后以视频的方式将教学内容上传至慕课平台，并在视频当中设置一些问题，让学生在观看视频预习实验内容的同时发现问题，解决问题，引发他们的思考，这样有助于提高学生对于实验内容的理解程度，如对于革兰氏染色实验，可以让学生在慕课平台观看整个染色过程，掌握染色步骤，这样有助于学生对于染色原理的理解；在消毒与灭菌的实验中，不仅要让学生掌握消毒和灭菌的原理，掌握各种方法的操作步骤，还要引导学生对不同的灭菌方法进行对比，以便对不同的物品进行针对性灭菌。更重要的是，采用慕课教学可以反复观看看过一遍而没有掌握的步骤，这样就可以解决传统教学模式中由教师演示一遍而学生记录不到位，但学生又无法重复学习的问题。经过线上慕课的学习，学生线下实际操作实验时，甚至教师可以不用演示，给学生更多时间让其主动参与整个实验过程中，这不仅可以让学生对实验原理理解得更加透彻，还能提高他们动手能力，可谓一举两得。

2.4 加强课程思政政治建设的探索

在加强“微生物学”课程思想政治建设的改革中，首先，教师需要树立正确的价值观和价值导向，提高自身的政治素养和道德修养，加强爱国主义建设，坚持真理，发扬创新精神，自然、灵活地将课程思政内容与所授课程有机地融合起来，将课本知识与社会热点联系起来，并通过慕课的形式展现出来，真正将课程思想建设融入到教学当中。

同时，教师在授课的过程中，要尽可能地挖掘出“微生物学”课程与思政建设相关的内容，并在合适的时机融入到课堂当中，比如在绪论章节，教师可以收集列文虎克、巴斯德和科赫等著名科学家的事迹放在慕课的短视频中，让学生们在学习的同时体会早期微生物学科的开拓者们对科学真理的热情以及对科学严谨的态度，认识到真理形成过程的艰辛，以此来培养学生们不畏艰苦和勇于奋斗的精神品质。同时延伸到介绍我国的伍连德、汤飞凡和张宪武等微生物先驱的伟大事迹，这不仅能培养学生不畏艰难、坚持不懈和尊重科学的科研精神，更能增强学生的民族自豪感和自信心。在“微生物学”课程的实验课方面，要充分突出实践育人和理论联系实践的特点，注重在实验课程中的思想政治建设，在一些不可避免地需要以小组的形式进行的实验中，培养学生的团队协作意识，让学生认识到沟通交流和团结协作的重要性。

3 基于慕课对“微生物学”教程教学改革的思考

慕课的出现颠覆了大众对传统教学的认知，将传统的面对面的教学方式转变为线上网络教学，突破时空的限制，精炼教学内容，使教学方式和教学评价方式多元化，优化教学进程，提高教学效率。同时，慕课教学将传统的“以教师为中心”向“以学生为中心”的教学思想转变，学生可以自主安排时间，随时随地进行微生物学相关知识的在线学习，并完成课前/后作业，碰到任何与微生物学相关的学习问题，都可以自发从不同学校的教师讲授或研讨活动中得到解答。此外，由于可以几百人共同进行在线学习，来自全国各地的学生可以进入一个班级共同学习，共同交流，这可以使教学信息传递更具标准化，不仅可以避免因地域发展水平不同所造成的信息上的差异，还可以开拓学生的思维，并使学生接触到更多的人，以此来提高他们的交流沟通和社会交往能力。

慕课教学能够弥补传统教学课时长、教学形式和教学评价方式单一、教学受到时空限制的弊端，通过使用图表、照片、视频和动画激发学生的学习兴趣，更有利于实现理论联系实际，将微生物知识应用于食品加工过程的设计和控制中，如酿酒、酿醋和生产酸奶等工业生产过程，能够在一定程度上提高教学质量。但慕课也存在一定的缺陷，如有些学生自主能力较差，专注力不够，在课前预习的时候容易受到周围环境的干扰，同时由于缺乏一定的监管制度，学生们在课后完成作业时，可能存在抄袭现象，因此不能保证学生们在课后高质量地完成作业。此外，虽然学生们可以反复观看视频来巩固知识点，但大多数学生也只是按照视频的思路进行单一学习，而“微生物学”的一些知识点又比较抽象，不同的学生对内容的理解程度和对知识的接受程度也不同，因此教师无法及时调整讲课内容，进行针对性授课，也很难实现开拓学生思维的目的，达到预期的教学效果。特别是对于“微生物学”实验课程，线上直播教学存在明显不足，需要辅助线下教学锻炼学生的实验技能。

4 结语

“微生物学”课程作为食品类专业普遍开设的专业基础必修课程，对于学生掌握微生物学基本理论和实验技能、进一步学习相关的专业课程具有重要作用。但是“微生物学”课程内容庞杂，部分内容较为抽象，晦涩难懂。慕课作为信息时代发展的产物，具有资源丰富、内容精准、学生自主学习性高、评价多元化、规模大、开放性和共享性的特点，它将传统“以教师为中心”向“以学生为中心”的教学思想转变，学生可以随时随地根据需要自主安排线上学习、做作业、测试和教学评价等，这样可以充分提高学生的学习效果。将慕课应用于微生物学课程的教学中能够将线下抽象、枯燥、晦涩难懂的理论和实验操作知识在线上以直观、形象和系统化的方式呈现，从长期来看，有助于培养学生的终身学习的能力。但此模式依旧存在很多不足之处，如部分学生自主学习能力差，难以达到预期的自主线上学习效果。因此，依据科技的发展探索新的教育模式，如小规模限制性线上课程和翻转课堂等，与慕课结合是提高食品类专业微生物学课程教学质量的创新性途径。