何幫翔，葛飛，張琴，李艷賓

（安徽工程大學(xué)，安徽蕪湖 241000）

發(fā)酵工程是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或把微生物應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的新技術(shù)[1]。發(fā)酵工程是現(xiàn)代生物從理論向應(yīng)用過(guò)渡的中間紐帶，很多現(xiàn)代生物技術(shù)都需要通過(guò)發(fā)酵工程進(jìn)行放大，逐步形成產(chǎn)業(yè)化?！鞍l(fā)酵工程”課程涵蓋面極為廣泛，涉及的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)多且分散，對(duì)課程的教學(xué)模式、教師教學(xué)方法和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果要求較高。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，學(xué)生很難掌握眾多抽象概念，易引發(fā)畏難、厭學(xué)情緒，表現(xiàn)為注意力不集中、反饋不及時(shí)、學(xué)習(xí)狀態(tài)差、教師教學(xué)效果差等，導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量大打折扣[2]。隨著智慧課堂理念的興起，“發(fā)酵工程”傳統(tǒng)教學(xué)面臨的困境有望得到解決。

智慧課堂是以“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)打造的智能高效課堂[3]。近年來(lái)，數(shù)款基于智慧課堂理念的教學(xué)軟件得到廣泛開發(fā)應(yīng)用，如雨課堂、學(xué)習(xí)通、中國(guó)大學(xué)慕課等[4]。雨課堂可實(shí)現(xiàn)教學(xué)全過(guò)程的數(shù)據(jù)收集，為教師提供了創(chuàng)新高效型課堂互動(dòng)手段，方便教師開展混合式教學(xué)[5]；學(xué)習(xí)通在課后作業(yè)布置、問(wèn)卷調(diào)查、線上考試等方面功能強(qiáng)大；中國(guó)大學(xué)慕課在拓寬學(xué)生眼界、充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自學(xué)能力方面效果顯著。

“發(fā)酵工程”作為安徽工程大學(xué)生物工程專業(yè)核心課程，在智慧課堂理念下，探索高效結(jié)合雨課堂、學(xué)習(xí)通、慕課等教學(xué)軟件與資源，構(gòu)建線上線下混合式教學(xué)模式，可以為學(xué)生創(chuàng)建有參與感的個(gè)性化學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提高教師混合式教學(xué)能力，對(duì)推動(dòng)“發(fā)酵工程”教育教學(xué)改革具有重要意義。

1 教學(xué)方式改革

傳統(tǒng)教學(xué)方式主要特點(diǎn)是“以教師為中心”，教學(xué)形式為灌輸式，“講授”有余，而“答疑解惑”不足，造成只注重知識(shí)的傳授，而不夠重視創(chuàng)新、合作交流、共享等意識(shí)培養(yǎng)[6]。因此傳統(tǒng)教學(xué)容易忽視學(xué)生的主觀能動(dòng)性，降低學(xué)生的積極性?，F(xiàn)代教學(xué)方式改革，其主要思想是形成“以學(xué)生為中心，教師為學(xué)生服務(wù)”的宗旨。在此宗旨下，以雨課堂為基礎(chǔ)，輔以學(xué)習(xí)通、慕課等，打破傳統(tǒng)授課模式，采用線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)多途徑的預(yù)習(xí)、前測(cè)、自學(xué)、考核、討論、后測(cè)、反饋、評(píng)價(jià)的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生自主、持續(xù)學(xué)習(xí)的能力。

2 教學(xué)組織實(shí)施

2.1 課前線上預(yù)習(xí)

傳統(tǒng)教學(xué)的課前預(yù)習(xí)，以學(xué)生提前閱讀教材為主，而教材一般為高度凝練的語(yǔ)句，背景知識(shí)簡(jiǎn)單，學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容很難形成完整的認(rèn)識(shí)。在混合式教學(xué)模式下，教師提前收集整理與所講章節(jié)相關(guān)的最新研究成果與社會(huì)新聞，如經(jīng)典綜述、最新文獻(xiàn)、重要視頻等，在雨課堂微信公眾號(hào)的討論區(qū)分享給學(xué)生，同時(shí)向?qū)W生推薦相關(guān)慕課在線資源。不僅能彌補(bǔ)教材內(nèi)容滯后的缺陷，還能使學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容有感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際的能力。

例如，在講授緒論部分時(shí)，筆者在雨課堂推送了青霉素的詳細(xì)發(fā)現(xiàn)過(guò)程，并在討論區(qū)布置了題為“結(jié)合青霉素的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，談?wù)勀銓?duì)科學(xué)精神的理解！”的討論話題，全班42 位同學(xué)均根據(jù)自己的理解發(fā)表了關(guān)于探索、求證、創(chuàng)新等科學(xué)精神內(nèi)核的評(píng)論。在講授第16 章“發(fā)酵工程在食品領(lǐng)域的典型應(yīng)用”中，課前在雨課堂推送了嗶哩嗶哩網(wǎng)站上百萬(wàn)播放量的古法醬油制作視頻，在線下講解時(shí)能明顯發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)醬油的發(fā)酵工藝有深刻了解。

2.2 混合式教學(xué)與學(xué)情跟蹤管理

傳統(tǒng)課堂教學(xué)，一般包括點(diǎn)名、PPT 講解、隨機(jī)提問(wèn)等環(huán)節(jié)，前期點(diǎn)名較費(fèi)時(shí)間，隨機(jī)提問(wèn)參與學(xué)生少，所提問(wèn)題及學(xué)生回答內(nèi)容課后易被遺忘。在混合教學(xué)模式下，筆者課前五分鐘利用雨課堂發(fā)布隨機(jī)動(dòng)態(tài)簽到碼，對(duì)學(xué)生進(jìn)行考勤，后臺(tái)可自動(dòng)記錄學(xué)生考勤情況（表1）。教學(xué)過(guò)程中，隨時(shí)觀察學(xué)生抬頭率、表情、積極性，在適當(dāng)時(shí)機(jī)通過(guò)發(fā)布線上測(cè)驗(yàn)、彈幕交流等方式調(diào)動(dòng)課堂氣氛，保證學(xué)生注意力集中。例如，在講授第7 章發(fā)酵動(dòng)力學(xué)公式推導(dǎo)部分時(shí)，內(nèi)容理論性強(qiáng)，相對(duì)枯燥，教學(xué)進(jìn)行到20 分鐘時(shí)，有近4 成學(xué)生開始低頭看手機(jī)，此時(shí)筆者通過(guò)雨課堂在線推送提前錄入的隨堂測(cè)驗(yàn)題，能夠拉回學(xué)生注意力并了解學(xué)生聽課效果。

表1 雨課堂6 次課堂報(bào)告數(shù)據(jù)分析總覽

傳統(tǒng)課堂教學(xué)，在授課過(guò)程中教師需要專門花費(fèi)心思記錄出勤率、答題情況、PPT 放映數(shù)量及時(shí)長(zhǎng)等細(xì)節(jié)問(wèn)題。而在混合式教學(xué)中，教師只需專注于知識(shí)講解、學(xué)生聽課狀態(tài)把握、課堂互動(dòng)等，對(duì)于具體的教學(xué)細(xì)節(jié)，可利用雨課堂的全景數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)功能，對(duì)預(yù)習(xí)—教授—測(cè)驗(yàn)等全過(guò)程后臺(tái)互動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與分析，使教學(xué)過(guò)程中細(xì)節(jié)更加明了、評(píng)價(jià)更加客觀。表1 為筆者6 次授課的雨課堂后臺(tái)數(shù)據(jù)分析總覽，其中到課率、課堂活躍度、PPT 放映頁(yè)數(shù)與時(shí)長(zhǎng)、答題平均分、作答率等記錄數(shù)據(jù)對(duì)指導(dǎo)教師正確評(píng)價(jià)教學(xué)效果、進(jìn)行教學(xué)改進(jìn)具有重要指導(dǎo)意義。

2.3 翻轉(zhuǎn)課堂模式探索

翻轉(zhuǎn)課堂指將學(xué)習(xí)的決定權(quán)轉(zhuǎn)移給學(xué)生，學(xué)生通過(guò)課后自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，融入自身理解，在課上教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)師角色，讓學(xué)生分組匯報(bào)并進(jìn)行討論[7]。在教材中，第15 ～20 章是關(guān)于發(fā)酵工程在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用，非常適合進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂模式教學(xué)。筆者在進(jìn)行此部分教學(xué)時(shí)，讓學(xué)生自由組隊(duì)，在雨課堂中推送與發(fā)酵工程應(yīng)用相關(guān)的文獻(xiàn)、慕課等資源。學(xué)生在課下自主選擇感興趣的發(fā)酵應(yīng)用領(lǐng)域，并就其中一個(gè)關(guān)鍵產(chǎn)品，從發(fā)酵工藝、菌種、培養(yǎng)基等方面進(jìn)行學(xué)習(xí)、歸納、總結(jié)。在課上，筆者扮演導(dǎo)師和主持人身份，引導(dǎo)每組學(xué)生匯報(bào)各自關(guān)注的發(fā)酵產(chǎn)品工藝與思考，同學(xué)之間相互提問(wèn)與應(yīng)答，教師最后給予評(píng)價(jià)和總結(jié)?；谶@種教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極性，鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)了學(xué)生知識(shí)運(yùn)用與表達(dá)能力。

2.4 課后作業(yè)與測(cè)試

傳統(tǒng)教學(xué)課后作業(yè)與測(cè)試以紙質(zhì)書寫為主，學(xué)生書寫費(fèi)時(shí)，教師閱讀批改費(fèi)力。在智慧課堂理念下，作業(yè)、測(cè)試、評(píng)閱等均可通過(guò)教學(xué)軟件在線進(jìn)行。筆者首先在學(xué)習(xí)通中建立發(fā)酵工程題庫(kù)，課后依據(jù)相應(yīng)章節(jié)選擇題目并發(fā)布，題目基本覆蓋教材的重難點(diǎn)，注重鍛煉分析和解決問(wèn)題的能力，考核學(xué)生對(duì)各課程目標(biāo)的能力達(dá)成情況。學(xué)習(xí)通作業(yè)系統(tǒng)在評(píng)閱時(shí)具有快速打分與快捷添加批語(yǔ)功能，并且后臺(tái)能夠?qū)С鲈u(píng)分成績(jī)，十分便利。第一次作業(yè)后臺(tái)分析顯示，42名學(xué)生平均成績(jī)達(dá)到90.4 分（滿分100），可見(jiàn)學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容掌握程度較高。此外，期中、期末線上測(cè)試也可以通過(guò)學(xué)習(xí)通實(shí)現(xiàn)，并且在考試全程能夠?qū)崿F(xiàn)視頻監(jiān)控。相比傳統(tǒng)教學(xué)下的課后作業(yè)與考試，學(xué)生利用手機(jī)即可輕松完成作業(yè)、檢測(cè)，教師利用后臺(tái)數(shù)據(jù)分析可以及時(shí)掌握學(xué)生完成情況，既減輕學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)與抵觸情緒，又有利于教師科學(xué)、準(zhǔn)確了解教學(xué)效果。

3 教學(xué)改革效果

基于以上智慧課堂教學(xué)方式探索，在完成“發(fā)酵工程”混合式教學(xué)實(shí)踐后，筆者利用學(xué)習(xí)通發(fā)布“發(fā)酵工程”課程滿意度在線調(diào)查問(wèn)卷。表2 展示了問(wèn)卷調(diào)查分析結(jié)果，每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)滿意率均在90%以上，其中課程目標(biāo)1“深刻理解發(fā)酵工程基本概念與原理”滿意度為100%，課程目標(biāo)3“具有較系統(tǒng)的知識(shí)體系”滿意度最低，為92.86%。基于調(diào)查分析，筆者后期在“發(fā)酵工程”混合式教學(xué)實(shí)踐中，將著重加深各章節(jié)之間、理論與應(yīng)用之間的聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生形成系統(tǒng)的發(fā)酵工程知識(shí)體系?；趩?wèn)卷分析，學(xué)生對(duì)教學(xué)各環(huán)節(jié)、課程目標(biāo)、重難點(diǎn)、教學(xué)方式等均有較高滿意度，表明筆者關(guān)于“發(fā)酵工程”混合式教學(xué)模式的改革探索效果較顯著。

表2 混合式教學(xué)模式下學(xué)生課程滿意度調(diào)查

4 結(jié)語(yǔ)

“發(fā)酵工程”課程的理論知識(shí)單一枯燥，知識(shí)點(diǎn)零散，傳統(tǒng)教學(xué)模式受到各方面條件的限制，造成學(xué)生自主學(xué)習(xí)熱情不高，實(shí)踐能力不強(qiáng)?；谥腔壅n堂理念，借助多種智慧教學(xué)工具進(jìn)行的“發(fā)酵工程”混合式教學(xué)的探索，能較好地提升“發(fā)酵工程”教學(xué)效果，對(duì)推動(dòng)“發(fā)酵工程”課程教學(xué)改革有重要意義。