模塊化技能考核與管理系統在微生物學實驗教學中的應用與探索

葛琳 倪芳 劉洋 韋策 高鵬

摘要：傳統的微生物學實驗側重對理論課中所涉及知識的驗證，但在某種程度上忽略了實驗技術的實用性和學生的學習興趣，“模塊化技能考核與管理系統”以其自身所具備超大的信息儲備量以及強大的實時更新升級能力，使得實驗教學考核更加公平公正、直觀快捷，管理模塊的加入，使得實驗管理更加簡便、科學、實用。可以預見該模塊化系統的開發和推廣將對傳統實驗考核模式的改革產生巨大的推動作用。

關鍵詞：模塊化;考核與管理;微生物學;實驗教學

中圖分類號：G642.41 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）47-0239-02

隨著網絡信息技術爆發式的飛躍發展，模塊化這一興起于上世紀中葉的技術思想，在許多學科領域獲得了極為廣闊的應用空間。隨著信息技術的發展和模塊化應用技術的日漸成熟，將模塊化技術與專業基礎實驗教學中的技能考核與管理相結合逐漸成為教學手段改革中的一個新熱點。為此，我院專業實驗教學中心結合自身的特色，通過聯合開發，將多年的微生物學實驗教學經驗與成果融入“模塊化技能考核與管理系統”，并與已有的微生物學實驗多媒體互動教學系統相結合，在微生物學專業基礎實驗教學中，增強了課程的整體性、連貫性、實用性和開放性，提高了學生學習的興趣，實現了教學目的。我們將從以下幾個方面探討該教學改革模式在實踐中的一些經驗與心得。

一、當前國內外高等院校實驗教學采用的主要考核模式現狀

實驗教學與理論教學由于在知識體系的構成上存在一些差異，因此，在考核中考綱與考核側重點也必然存在不同。我們對傳統的實驗教學考核模式進行歸納，結合當前國內外高校常用的實驗考核模式及相關數據，總結出大致兩種方式：一種是評價考核，另一種是筆試加操作的混合型考核。不論是評價考核還是混合型考核，在一定時期內對專業實驗教學的發展都是具有積極意義和作用的，但隨著信息技術的飛速發展，專業實驗教學體系也發生了深刻的變革，在這種形勢下，傳統的實驗技能考核模式逐漸呈現出“落后性”，表現如下。

1.成績分布的不合理性。由于在實驗教學過程中，授課老師更多的是關注學生的出勤率以及實驗報告的完成情況，因而導致在最終考核評定時，該兩項在考核各項指標中所占權重過高，使得考核成績很難出現正態分布，久而久之導致學生對實驗失去興趣，對實驗操作敷衍了事，嚴重削弱了他們的動手能力。

2.考核內容死板。首先，在傳統的筆試考核中，由于受到無法有效構建大信息量題庫的制約，實驗操作考試的題型和題目經常是“經久不換”，這種考核模式根本無法反映出學生的實驗技能掌握情況以及實驗操作水平的高低層次。其次，如若采用抽簽考核操作技能，由于題目的難易程度對每個學生而言都不盡相同，因此，該方法對于實驗掌握程度以及操作技能水平的評價無法做到全面、客觀、公正。

二、將模塊化考核管理系統引入本科微生物學基礎實驗教學中，使得微生物學理論教學和實踐教學成為一個有機的整體

隨著信息技術的發展，以專業知識為背景的模塊化技能考核與管理平臺被越來越多的教育機構所重視，并投入到實踐教學中。由于微生物學實驗教學具有不同于一般化學類實驗操作的特殊性，實驗過程中所使用的儀器及材料具有特定性，更加注重操作過程的規范性，因此，衡量微生物學實驗結果不能簡單的以反應現象或反應產物得率的多少來判定，這就造成了該學科實驗考核方式針對性比較難以把握，學生往往在實驗過程中不知道具體的關鍵技能點在哪里，造成考核結果與技能掌握評價差異較大，不利于學生實驗技能的提高。我院微生物教研組的老師在對理論課程優化的基礎上，對實驗教學內容進行模塊化處理，借鑒化工原理課程的一些設計思想，將實驗內容設計成若干單元操作模塊，每個模塊中含有大量的信息，模塊與模塊之間并不孤立，若干模塊即可組合成為一個自主設計的綜合型實驗。以此為微生物學實驗模塊化理論基礎，建立一個由開放式題庫系統支持的微生物學實驗教學技能考核與管理體系的模塊化系統。該系統技能考核模塊與“多媒體實驗互動教學系統”的相結合使學生全面的掌握專業所涉及的實驗理論和實驗技能，通過動態圖像及彩照的應用，能夠實現進行實驗之前有身臨其境的教學效果，更貼近實際操作，更能客觀、公平地反映學生的實際動手能力和自主探究精神，體現了課程理論體系與實踐體系之間的系統關聯性;管理模塊的加入，使得實驗管理更加簡便科學。這是傳統的實驗教學模式所無法做到的。

實驗考核是評價實驗教學效果的重要手段，科學合理的考核模式才能對實驗教學起到很好的導向作用。我們積極探索符合我院特色的微生物學實驗技能考核指標評價體系，建立科學的實驗考核系統模式，一方面避免主觀因素對考核成績評定的干擾;另一方面，激發了學生對加強實驗的重視，養成良好的實驗素養以及嚴謹的實驗態度。

三、“模塊化技能考核與管理系統”在微生物學實驗教學中的應用

微生物學是一個龐大的學科體系，我們根據自身專業特色，以及資金和相關技術的儲備情況，對“模塊化技能考核與管理系統”的設計重點致力于以下幾個方面：（1）實驗內容的模塊化建立：包括實驗知識點模塊、實驗基本技能模塊、實驗特殊技能模塊、實驗實用技能模塊等若干子模塊的建立。（2）實驗技能考核模塊：包括實驗知識點、實驗基本技能和實驗實用技能的指定考試和實驗特殊技能的隨機考試兩個子模塊的設計。（3）成績查詢、管理、評價模塊：及時反映學生學習狀態，對實驗技能掌握結果進行評定，反饋給學生和教師，便于進一步的教學和學習。（4）查詢分析模塊：包括模塊統計、學分統計和試卷分析。

在應用過程中我們發現實驗自主學習模塊、實驗人員信息管理模塊、面向應用的綜合技能考核模塊的建立以及關聯是一個系統工程。首先，在建立系統的軟件平臺過程中，根據我院微生物實驗教學特色及側重點，來構建實驗教學多媒體互動子模塊、實驗管理子模塊及技能考核子模塊（含題庫模塊）的多層次考核管理體系。其次，針對相對應的硬件系統構架。主要是指模塊化系統的網絡信息化功能的實現，與相關專業實驗操作技能交流網站、虛擬工業化中試系統、多媒體互動教學系統等多位面實驗教學資源相結合，建立高度數字信息化、模塊化、自主開放化的專業實驗教學考核與管理新模式，并通過這種模式，極大地提高學生的實驗積極性。

我們在使用系統授課的過程中注重技能操作規范性的要求，以及培養學生“舉一反三”的分析、解決問題的能力。實驗過程是實驗課程的核心，學生通過在模塊化系統中學習，對實驗原理、步驟、現象等的掌握程度，有了明顯的提高。實驗操作技能考核針對實驗成效進行科學全面的評估和分析，在系統中，通過選定若干模塊組成一個實驗選項后，按照系統要求，獨立完成全部實驗內容，當場向系統提交實驗結果，在回答老師在線發布的相關問題后，由系統對學生的考核做出評分。通過建立該模塊化考核與管理系統，“迫使”學生必須認真對待平時的每次實驗，不能再以“應付”老師的態度做實驗，經過長期教學，使學生逐漸地養成嚴謹的實驗態度、規范的操作方式，為他們將來從事的科研工作夯實基礎。

在設計“模塊化實驗教學考核與管理系統”之初，我們充分調研了實際教學需求，對系統的總體結構形式和主要功能框架進行了詳細的設計。針對微生物學實驗課程的特殊性，該系統和一般學習考試系統相比，具有以下優勢：（1）針對專業實驗要求“量身定制”開發的，具有高度的實用性。（2）技術先進，結構清晰，穩定性好，容易維護，利于在今后系統的功能擴展、移植等方面能做到快速實施，采用網絡化結構。（3）提供學習和考試記錄的較為完善的分析功能，根據系統數據，快速有效地實施對學生實驗考核數據的分析工作。（4）系統內置模塊化題庫（根據不同專業的實際情況設置），囊括目前普通微生物學、食品微生物學、藥物微生物學等實驗，可擴展若干其他相關專業的教材、題庫。

四、“模塊化技能考核與管理系統”的研究意義及推廣價值

“模塊化技能考核與管理系統”的設計符合建構主義學習理論。根據該理論，在建立某一實驗授課及考核體系時，師生之間必須要形成某種程度上的互動關系，一個好的教學模式即為這種互動的最佳“催化劑”，它將學生由“底物”（實驗技能的被動接受者）通過科學合理的授課方式，轉變為“高效產物”（實驗操作技能的合格掌握者）。隨著高校信息化建設的飛速發展，“模塊化技能考核與管理系統”以其自身所具備的超大的信息儲備量以及強大的實時更新升級能力，使得實驗考核更加公平公正、直觀快捷，可以預見該模塊化系統的開發和推廣，將對傳統的實驗考核模式的改革產生巨大的推動作用。我們相信，具備強大兼容性和開放性的“模塊化技能考核與管理系統”，非常值得在其他專業的實驗教學考核中進行推廣和應用。

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