朱國飛，周劍麗,田興國

(貴州理工學(xué)院，貴州　貴陽　550003)

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《發(fā)酵工程原理》混合式教學(xué)實(shí)踐與探索*

朱國飛，周劍麗,田興國

(貴州理工學(xué)院，貴州貴陽550003)

在高等教育信息化逐步深入的背景下,混合式教學(xué)很好的實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，為高校的教學(xué)改革提供了一種全新的思路。本文將探索混合式教學(xué)在《發(fā)酵工程原理》這門課程中的應(yīng)用，從混合式教學(xué)構(gòu)建的學(xué)習(xí)者特征、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)、學(xué)生考核評(píng)價(jià)體系等六個(gè)方面，為《發(fā)酵工程原理》混合式教學(xué)的構(gòu)建提供思路和方法。同時(shí)教學(xué)結(jié)果顯示，在混合式教學(xué)模式下，學(xué)生成績(jī)以及對(duì)該課程的滿意度均獲得顯著提高。

發(fā)酵工程原理；混合式教學(xué)；教學(xué)改革

傳統(tǒng)課堂教學(xué)往往采用主客對(duì)立的“教師課堂講授”教學(xué)模式，教師是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的主體，是知識(shí)的傳授者。雖然有利于教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮，有利于教學(xué)的組織管理和教學(xué)過程的調(diào)控，但是卻忽視了學(xué)生的差異及個(gè)性化需求，學(xué)生在課堂上缺乏自主性，處于被動(dòng)接受老師灌輸知識(shí)的地位，極大的阻礙了學(xué)生創(chuàng)新和探索能力的發(fā)展。很顯然，這與現(xiàn)代社會(huì)對(duì)高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的要求是不相符合的，因此，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，探索適應(yīng)新課改要求的創(chuàng)新教學(xué)模式勢(shì)在必行。在此背景下，混合式教學(xué)的概念應(yīng)運(yùn)而生。

所謂混合式教學(xué)，就是把將傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來，在教學(xué)過程中既發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)性、積極性以及創(chuàng)造性的主體地位。因此，混合式教學(xué)這一教學(xué)模式為教學(xué)改革提供了一種全新的思路，其所具有的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)得到國內(nèi)外學(xué)者的高度認(rèn)可和廣泛關(guān)注。正是基于混合式教學(xué)在創(chuàng)新性人才培養(yǎng)中不可比擬的優(yōu)勢(shì)，我們開始將這一創(chuàng)造性的教學(xué)模式引入到課程教學(xué)當(dāng)中。

以《發(fā)酵工程原理》為例，《發(fā)酵工程原理》是一門涉及很廣泛的學(xué)科，與微生物生物學(xué)，物理化學(xué)，化工原理，化工機(jī)械與設(shè)備，發(fā)酵機(jī)械與設(shè)備等學(xué)科有密切的聯(lián)系。了解微生物發(fā)酵工業(yè)控制的特性及共性，并且熟悉發(fā)酵工業(yè)的工藝流程及常用術(shù)語，將對(duì)制藥工程專業(yè)的學(xué)生今后從事微生物發(fā)酵制藥工程的有關(guān)科研和生產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)，其重要性不言而喻。但是，在先前的教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)還存在著很多問題，比如教學(xué)過程中，雖然引入了多媒體技術(shù)，但任然沒有拜托 “灌輸式” 傳統(tǒng)教學(xué)方式，學(xué)生和教師之間缺乏互動(dòng)交流，學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)新性，教學(xué)效果并不理想。因此，我們開始將混合式教學(xué)模式引入到《發(fā)酵工程原理》這門課中，本文將根據(jù)我們實(shí)踐與探索過程，從混合式教學(xué)構(gòu)建的學(xué)習(xí)者特征、教學(xué)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)環(huán)境與學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)、學(xué)生考核評(píng)價(jià)體系等六個(gè)方面，為《發(fā)酵工程原理》混合式教學(xué)的構(gòu)建提供思路和方法。

1　學(xué)習(xí)者特征分析

整個(gè)學(xué)習(xí)過程中的主題是學(xué)習(xí)者，學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的多少、知識(shí)的難易程度、學(xué)習(xí)的方式方法等存在著差異化和個(gè)性化的需求，因而有必要對(duì)學(xué)習(xí)者的特征進(jìn)行分析。筆者所教授的是制藥工程專業(yè)大三的學(xué)生，學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程前已經(jīng)具有有機(jī)化學(xué)，無機(jī)化學(xué)，生物化學(xué)，微生物學(xué)、制藥工程原理、化工儀表自動(dòng)等基礎(chǔ)；經(jīng)過大學(xué)兩年的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)擺脫中學(xué)“填鴨式”的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)風(fēng)格更加主動(dòng)積極，有強(qiáng)烈的探索與創(chuàng)新欲望；他們渴望交流和分享，渴望得到認(rèn)可。因此，《發(fā)酵工程原理》混合式教學(xué)的設(shè)計(jì)，將充分依據(jù)學(xué)習(xí)者的特征，差異性、個(gè)性化地進(jìn)行設(shè)計(jì)。例如根據(jù)學(xué)習(xí)者的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，我們將按照發(fā)酵工藝過程的主線來編排教學(xué)內(nèi)容，主要包括菌種→種子擴(kuò)培→培養(yǎng)基→滅菌與空氣凈化→發(fā)酵機(jī)制→發(fā)酵動(dòng)力學(xué)→發(fā)酵過程控制→染菌分析及防治→發(fā)酵產(chǎn)品分離提取→清潔生產(chǎn)→發(fā)酵經(jīng)濟(jì)學(xué)；根據(jù)學(xué)習(xí)者更加主動(dòng)的學(xué)習(xí)方式，我們?cè)诰€上資源的準(zhǔn)備過程中，將添加更多的課外相關(guān)學(xué)習(xí)資源，如發(fā)酵工程相關(guān)的一些研究論文；針對(duì)學(xué)生情感交流的需要，我們除了線下(課堂學(xué)習(xí))設(shè)計(jì)更多的交流討論活動(dòng)，線上還通過BBS進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。

2　教學(xué)目標(biāo)與學(xué)習(xí)目標(biāo)的確立

學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)目標(biāo)與教師的教學(xué)目標(biāo)是否切合，是學(xué)習(xí)者能否自主、主動(dòng)、深入地投入到其經(jīng)常的、習(xí)慣性的學(xué)習(xí)活動(dòng)中一個(gè)重要原因。通過了解，學(xué)生學(xué)習(xí)最大的動(dòng)力是希望畢業(yè)后能夠?qū)W有所用，找到一份好工作。因此，我們對(duì)用人單位做了大量的調(diào)研，最終制定了“精技術(shù)、善管理、求創(chuàng)新”的總的教學(xué)目標(biāo)。因此，我們?cè)谡n上理論知識(shí)傳授結(jié)合案例討論分析，在課下增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，組織學(xué)生到一線生產(chǎn)車間進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，同時(shí)開設(shè)一系列大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐實(shí)習(xí)，如“布拉迪酵母腸胃保健品的研發(fā)”項(xiàng)目，“一種寵物用復(fù)合益生菌咀嚼片的研制”項(xiàng)目，“具有貴州風(fēng)味的納豆保健食品的開發(fā)”項(xiàng)目等等。

3　學(xué)習(xí)內(nèi)容分析

我們?cè)诨旌鲜浇虒W(xué)的設(shè)計(jì)過程中,學(xué)習(xí)內(nèi)容分析是在在綜合分析課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)、各知識(shí)點(diǎn)的類型與相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)的基礎(chǔ)上,對(duì)原有教材內(nèi)容進(jìn)行“重組”。

3.1將課程內(nèi)容劃分為三個(gè)部分，11個(gè)單元

本門課的教材我們選用的是《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》(陳堅(jiān)、堵國成主編，化學(xué)工業(yè)出版社)，通過對(duì)教材進(jìn)行認(rèn)真分析，我們將教材原有的8個(gè)單元，按上游技術(shù)、中游技術(shù)和下游技術(shù)，拆分為了11個(gè)單元，分別是發(fā)酵上游工藝的菌種、培養(yǎng)基、種子擴(kuò)培、滅菌與空氣凈化等4個(gè)單元，中游技術(shù)的發(fā)酵機(jī)制、發(fā)酵動(dòng)力學(xué)、發(fā)酵過程控制、染菌分析及防治等4個(gè)單元，以及下游工藝的發(fā)酵產(chǎn)品分離提取、清潔生產(chǎn)、發(fā)酵經(jīng)濟(jì)學(xué)等3個(gè)單元。這些知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來，就構(gòu)成了整個(gè)發(fā)酵過程的一條主線，使學(xué)生在混合教學(xué)模塊化知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)的過程中，能夠更好掌握課程的知識(shí)脈絡(luò)，將模塊化的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來。

3.2將各教學(xué)單元細(xì)化為知識(shí)點(diǎn)

我們采用MOOC的方式，將課程中重要的知識(shí)點(diǎn)剝離出，錄制為10～15 分鐘的微視頻(有的也利用網(wǎng)絡(luò)上的微課資源)，上傳到網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，讓學(xué)生根據(jù)自己的需要進(jìn)行主題式的學(xué)習(xí)。例如，在菌種單元，我們剝離出菌種種類、制備原理與方法、誘變育種、基因工程育種等知識(shí)點(diǎn)，錄制了微課視頻，供學(xué)生們學(xué)習(xí)。

4　學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)環(huán)境

混合式教學(xué)的有效開展離不開完善的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和優(yōu)質(zhì)的在線課程資源。在《發(fā)酵工程原理》本門課中，我們運(yùn)用清華教育在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，發(fā)布教學(xué)內(nèi)容、在線教學(xué)交流、在線教學(xué)評(píng)價(jià)和教學(xué)管理。在收集網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的同時(shí)，自主開發(fā)素材、課件類資源，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資源。

5　學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)

我們《發(fā)酵工程原理》這門課學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)包括課前、課堂、課后三個(gè)環(huán)節(jié)，有線上線下之分。各環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容和要求不同，相輔相成，以確保教學(xué)效果最優(yōu)化。

5.1課前學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)

為確保課堂教學(xué)質(zhì)量，我們?cè)谏险n前做好了充分教學(xué)準(zhǔn)備，擬定細(xì)化的教學(xué)計(jì)劃，以期在課堂上進(jìn)行有效組織，獲得較好的教學(xué)效果。同時(shí)，我們仔細(xì)梳理本章節(jié)的知識(shí)，設(shè)計(jì)適合學(xué)生及本門課程的“課前任務(wù)表”，引導(dǎo)和幫助學(xué)生在課前進(jìn)行自主有效學(xué)習(xí)，并通過清華教育在線BBS，及時(shí)回答學(xué)生在自學(xué)過程的遇到的問題。

5.2課堂教學(xué)組織

課堂講授的主要知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生在課前環(huán)節(jié)已經(jīng)進(jìn)行了自學(xué)。但是由于局限于學(xué)習(xí)能力、認(rèn)真程度、投入時(shí)間等諸多因素，盡管有課前任務(wù)表的幫助，學(xué)生的理解、掌握程度是不夠的。因此，在課堂上，我們會(huì)針對(duì)這些重點(diǎn)知識(shí)，組織學(xué)生以分組討論、總結(jié)的方式進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解，與課前環(huán)節(jié)配合進(jìn)一步對(duì)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。

5.3課下學(xué)習(xí)組織

課下學(xué)習(xí)是保證鞏固教學(xué)效果，全方位幫助和督促學(xué)生自學(xué)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力訓(xùn)練的重要環(huán)節(jié)。我們會(huì)對(duì)本節(jié)課主要知識(shí)的掌握程度提出明確要求，制定“課后任務(wù)表”，要求學(xué)生嚴(yán)格按照任務(wù)表進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)，加強(qiáng)和鞏固知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)利用清華教育在線平臺(tái)，學(xué)生可以通過MOOC，隨時(shí)對(duì)不懂知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)習(xí)，也可以通過BBS，隨時(shí)對(duì)本章節(jié)的知識(shí)進(jìn)行交流學(xué)習(xí)。

6　學(xué)生考核評(píng)價(jià)體系

自測(cè)、作業(yè)和考試等評(píng)價(jià)方式是保證教學(xué)質(zhì)量的重要手段。學(xué)生課前課后的作業(yè)，我們都會(huì)進(jìn)行認(rèn)真的批改，了解學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。對(duì)每一個(gè)教學(xué)章節(jié)，我們都建立試題庫，根據(jù)教學(xué)進(jìn)展抽取試題資源庫中的一些試題資源組成試卷，考察學(xué)生對(duì)所學(xué)章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。并且，我們將這些資源庫，共享到華教育在線平臺(tái)(包括參考答案)，學(xué)生可以隨時(shí)從中選取一套進(jìn)行練習(xí)，自行對(duì)照參考答案進(jìn)行打分，測(cè)試自己對(duì)本章節(jié)知識(shí)的掌握情況。這種線上線下的方式相互配合，使得整門課的教學(xué)質(zhì)量得到了保證。

7　結(jié)　語

筆者將14年教學(xué)效果相(傳統(tǒng)教學(xué)模式)與15年(混合式教學(xué)模式下)進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)混合式教改以后，《發(fā)酵工程原理》這門課學(xué)生平均成績(jī)提高了12分，不及格率由先前的十幾個(gè)百分點(diǎn)下降到不足五個(gè)百分點(diǎn)，通過無記名調(diào)查問卷征詢學(xué)生評(píng)價(jià)意見結(jié)果顯示，學(xué)生對(duì)本門課程教學(xué)效果評(píng)價(jià)為優(yōu)良的超過了95%，這些成績(jī)表明，將混合式教學(xué)引入《發(fā)酵工程原理》這門課，確實(shí)起到了立竿見影的效果。

[1]黃榮懷, 周躍民, 王迎. 混合式學(xué)習(xí)的理論與實(shí)踐[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006:1-12.

[2]何克抗.從Blending Learning看教育技術(shù)理論的新發(fā)展(上,下)[J]. 電化教育研究,2004 (3-4):5-10.

[3]敖謙, 劉華,賈善德.混合學(xué)習(xí)下“案例—任務(wù)”驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式研究[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2011(4):42-47.

[4]楊柳, 葉永康, 葉明, 等. “發(fā)酵工程”課程教學(xué)改革探討[J]. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 21(1): 44-46．

[5]周林, 趙林. 將問題教學(xué)法應(yīng)用于發(fā)酵工藝學(xué)課堂教學(xué)[J]. 藥學(xué)教育, 2008, 24(1): 37-38．

Practice and Exploration of Blended Learning aboutPrincipleofFermentationEngineering*

ZHUGuo-fei,ZHOUJian-li,TIANXing-guo

(Guizhou Institute of Technology, Guizhou Guiyang 550003, China)

With the information of higher education, the complementary advantages of traditional teaching and network teaching can be achieved by Blended Learning, which provided a new method for the education reform of colleges. The application of Blended Learning inPrincipleofFermentationEngineeringwas explored from six aspects, such as the characteristics of learner, teaching objectives, teaching content, learning environment and learning resources, learning activity design and evaluation system, which will provide ideas and methods for constructing the Blended Learning inPrincipleofFermentationEngineering. The data indicated that the students’ learning achievement and learning satisfaction were greatly improved using Blended Learning.

PrincipleofFermentationEngineering; Blended Learning; pedagogical reform

生物制藥專業(yè)微生物”混合式”教學(xué)模式的改革與探索(校級(jí)基金項(xiàng)目)(2014JXGG13)。

G642

A

1001-9677(2016)012-0206-03