“BOPPPS”与翻转课堂相结合的“食品毒理学”课程设计

孙亚赛，宋利军，高哲，周茜，赵文

1. 河北农业大学食品科技学院（保定 071000）；2. 河北农业大学园艺学院（保定 071000）

“民以食为天，食以安为先”，这里主要涉及到“食品安全”的问题，食品的安全没有保障，其食用或饮用的基本功能也无从谈起。食品的安全性评价以食品毒理学为理论基础，主要借助于动物体内实验探究化合物的毒性反应、靶标器官和作用机制，并将结果外推到人体，这在食品安全性研究和监管上意义重大。2017年，教育部高等学校食品科学与工程类教学指导委员会颁布了《食品质量与安全专业教学国家标准》，该文件中建议将“食品毒理学”课程作为食品质量与安全专业的专业基础课和专业核心课[1]。这门课程综合性很强，与许多基础学科有着密切的关系，例如：食品中存在的内源性或外源性的化学成分的区分和鉴定需要具备食品化学和仪器分析相关知识[2]；进行毒理学实验涉及到动物医学、微生物学和分子生物学等基础知识[3]。知识结构跨度大、知识点多、信息点多等特点使得学生在短时间内掌握“食品毒理学”的主要内容绝非易事。以河北农业大学食品质量与安全专业的“食品毒理学”教学安排为例，该课程设置在第五个学期，总教学时长为56个学时，其中包括24个学时的理论讲授和32个学时的实验教学。在仅仅24个课时内完成食品毒理学基础、毒代动力学、毒性作用机制等多个方面的理论教学，时间短、任务重。因此，优化教学方法并在有限的课时内尽可能提高“食品毒理学”的教学质量任务迫切。

2020年初随着新型冠状病毒的爆发，学生被禁止进入校园，为了保证教学的进度和质量，教育部鼓励学校使用各级各类网络课程平台和校园网络学习方法展开线上教学（www.moe.gov.cn），这使得网络教学模式流行起来。河北农业大学食品质量与安全专业的“食品毒理学”选择了腾讯会议软件进行网络授课。经过网络教学发现，与面对面的课堂教学相比，线上授课缺乏学生和教师之间的深层次互动。一方面学生主动学习能力差，面对毒效应谱、线性和非线性毒代谢动力学等专业概念，主要将精力用于机械的记忆，并非理解和掌握；另外一方面老师的督导作用减弱，很难根据学生对知识点的掌握情况及时有针对性地讲解，更不可能进行高层次的探讨和创新。因此，网络教育很难成为主流的教学模式。但是在“互联网+”的大时代背景下，各种移动终端在人群中普及率越来越高，智能手机和笔记本电脑也成为了大学生不受时间和空间限制的从外界获取知识和信息的主要途径，而互联网则成为了学习的主要源头。所以，在传统的教学内容和模式的基础上，与网络教学相结合，促进更丰富更多样的教学变革来激发学生的学习兴趣为大势所趋。

1 重构“BOPPPS”与翻转课堂相结合的教学模式

面对上述“食品毒理学”授课现状，需要寻求一种更为有效的授课教学模式，使得在新模式教学活动下的学生学习参与度高；教师教学效果更好。基于此目的，将“BOPPPS”与翻转课堂的教学模式相融合的模式非常适用于本次疫情下的网络教学。“BOPPPS”教学模式是在脑应用专家约翰·梅迪纳对人注意力维持规律的研究基础上建立起来的[4]。他通过调查研究发现学生在课堂教学的中间20 min注意力普遍下降。由此，为了改善学生在课堂过程中注意力涣散，将每节课分为导入B（Bridge-in）、目标O（objective-outcome）、前测P（Pre-assessment）、参与式学习P（Participatory learning）、后测P（Postassessment）和总结S（summary）6部分，即“BOPPPS”模式[5-6]。这种模式虽然使得教师在上课时有章可循，但不乏也会带来一定的弊端，比如，长时间使用这种教学模式，致使造成教学模式僵化、学生疲乏倦怠、兴趣下降。为了避免会出现教学僵化的现象，需要对“BOPPPS”模式进行优化。翻转课堂是以学生为中心、增加学生在课堂的互动和参与的教学方式，将课堂的内容、时间和空间延展到课外，增加了师生之间交流的质量，但其弊端是缺乏与课堂流程的契合性和规范性[7]。鉴于这两种的教学模式有优势互补的特点，研究将翻转课堂和“BOPPPS”模式进行分解重构，优化传统的教学模式（图1）。在课前，以“前测”的方式考察学生对课堂内容的认知情况，让学生带着问题以查阅文献、翻看书本、搜索互联网等方法找寻相关信息，为课程的进行提前做好准备。在课中，循序渐进的问题导入，学生根据自己的预习资料的查阅的情况各抒己见，教师最终对所提及的知识点进行汇总，并查漏补缺。在此过程中明示此次课程的重难点，即课程目标。在课程快结束时，从实例出发，以小测试的方式，检测学生对课堂内容的掌握程度。在课后，根据整个课堂的授课情况进行总结，从课程进度和学生学习情况，布置本节课的课后作业以及下一节课的课前内容。重构的“BOPPPS”和翻转课堂以学生为主体进行课程设计、教学实施和课堂改进，充分体现了以“学生为中心”的核心理念。

图1 融入翻转课堂的重构“BOPPPS”教学模式流程图

2 融合翻转课堂的重构“BOPPPS”在“食品毒理学”课程教学中的应用

以李双庆主编的中国轻工业“十三五”规划立项教材《食品毒理学》第十章“生殖发育毒性”为例子，详细讲述如何在实际教学过程中应用该教学模式。

P（Pre-Assessment）：前测。在正式进入该章节的内容之前，根据前一节课结束时留的浏览线上教学视频资源“反应停事件”和“人类生殖发育过程”的任务，完成课前小测试，初步探测学生对本课堂需要重点讲的“发育毒性”和“致畸作用”的了解情况，及时调整课程的难易程度，规划哪部分内容需要重点讲授。

B（Bridge In）：导入。在明确学情的基础上，结合生活例子，以由浅入深、层层递进连续提问的方式，引入主题。例如“日常生活的人群中见到的畸形有那些？”“可能是什么原因引起的畸形的产生？”“致畸物发挥作用的机制可能是什么？”“该采用什么措施预防和治疗？”，让学生边思考边进入到课堂主讲内容，带着问题听课。

O（Objective Outcome）：目标。考虑到学生上课后，注意力会逐渐降低，为了学生上课更有重点地听课，在讲正式内容之前，将该章节哪部分为重点内容会提前列出。在“生殖发育毒性”这一章节中，我们将需要讲的内容按照需要掌握的程度将知识点分为“掌握”“理解”“了解”三部分，其中需要“掌握”发育毒性于致畸作用的基本概念和发育各阶段发育毒性作用的特点；“理解”母体毒性与发育毒性的关系、发育毒性剂量-反应模式及体验和评价方法；“了解”：致畸作用的作用机制等，方便学生在听课过程中对重点知识有目标的捕捉。

P（Participatory Learning）：参与式学习（翻转课堂）。该部分是提高学生听课质量的重要环节，主要让学生带着任务去学习。提前告知问题，带着问题去听课或者看视频，待知识点讲解完全后，以师生、生生讨论的形势得到答案，“翻转课堂”以学生为主导对答案进行归纳总结，将重要的知识点讲出来。以这样的互动方式，让学生充分参与到课堂当中，学生也因此对知识的记忆更清晰。

P（Post Assessment）：后测。该部分主要考察学生对本堂课程的知识掌握以及灵活运用的情况，方便教师及时掌握学情，调整授课方式和侧重点等，主要包括随堂的小测和课后习题。在随堂小测部分，针对课堂掌握部分，根据具体实例，让学生及时回复，从理论角度对其进行解释。可以放在讲课过程中，构成参与式学习；也可以放在课程结尾，当堂获得学生掌握知识点的情况，重复并巩固记忆小测部分涉及该章节的重要内容。在课后习题部分，侧重锻炼学生对知识点的发散思维、举一反三的解决问题的能力，做到对课本知识的灵活运用。例如，“反应停”是如何导致胎儿的出生缺陷？这个问题一方面涉及“发育各阶段毒性作用特点”需要“掌握”的知识，另外一方面从实际事实角度出发，将理论知识应用于实际，解释“反应停”致畸作用原理。

S（Summary）：总结。在课程结束时，教师将课堂的重点难点进行总结，结合课程目标，绘画出本课程的思维导图，将本节课的知识点有逻辑地呈现在学生面前，方便学生整体把握该章节的知识，便于记忆（图2）。此外，教师也需要进行教学反思：思考课程设计是否合理？学生学习效果如何？哪些教学内容需要修正和更新？相关科技前沿技术有哪些？等等。

图2 “食品毒理学”中第十章“生殖发育毒性”中“发育毒性和致畸作用”的思维导图

3 遇到的问题及解决方案

在进行教学过程中，无论从学生角度还是从教师角度，都多少面临着一些问题，具体某些问题和解决方案列举如下：

（1）学生课前不能完成预习任务问题。考虑到学生课程较多且课后作业较多，所以经常会出现遗忘或者没有时间去提前去浏览一些视频课件，往往在“前测”之后发现大部分学生仍然对该节课需要讲的一些内容不熟悉，导致“前测”发挥不了理想的效果。围绕这个问题，老师做了细节调整，即课前视频片段化。适应当今现下的“短视频文化”的趋势，将大段的视频剪辑成2～3 min的微小视频，在课余时间发布到微信班级群中，根据学生偏爱使用通讯设备的心理，以及微小视频观看任务小、易完成的特点，利用碎片时间完成课程预习，减少了学生因完不成课前任务和课程前测的任务压力，提高了课程质量。

（2）学生的随堂练习不及时的问题。为了能够得到学生对掌握知识程度的及时反馈，在讲课的同时采用“学习通”“雨课堂”等软件给学生推送问题，根据现场的答题情况，及时发现问题，让学生及时解惑。在实际应用过程中，某些同学的手机连网较慢，不能按时完成问题，造成软件最终分析结果不具有普遍性。改善教学楼的无线网信号、督促学生更新手机等方法都不易实施。为简化任务难度，一方面会将随堂练习设置成一些选择或者判断题，以方便学生在短时间内完成；另外一方面，结合学生课堂对问的回答情况，以试问的方式通过观察学生的反应情况判断该部分内容是否需要再详细讲解。诸如此类由于外界机械设备的不完备引起的问题，均可采取类似的调整举措。

4 结语

以食品质量于安全专业的“食品毒理学”课程的第十章“生殖发育毒性”为例子，基于“互联网+教育”背景，将翻转课堂和“BOPPPS”相结合应用到课前、课中、课后三个阶段的内容进行课程设计中，并从实践中摸索，遇到问题-思考问题-解决问题，学生也在这个模式下从被动学习转变为主动参与。今后的教学实践仍然需要结合“食品毒理学”本身的特性，以“学生为中心”的核心理念，逐步提高教学质量。