翻轉課堂模式在微生物學實驗教學中的應用探索

韓娟 繆國鵬 尹琳琳 施翠娥

摘 要：針對微生物學實驗教學現狀，將翻轉課堂應用于微生物學實驗教學中，對其教學過程和考核方式重新設計，并對采用該模式后遇到的挑戰進行了分析。結果表明，翻轉課堂在微生物學實驗教學中是一種值得推薦的教學模式。

關鍵詞：翻轉課堂；微生物學實驗；應用

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）20-0163-3

Flipped Classroom Mode Application in Microbiology Experiment Teaching

Han Juan et al.

（School of Biological Engineering，Huainan Normal University，Huainan 232038，China）

Abstract： In view of the present situation of microbiology experiment teaching，this paper puts forward the application of flipped classroom to microbiology experiment teaching，and redesigns its teaching process and examination mode，and analyses and suggests the challenges that are encountered after the use of this model. The result shows that flipped classroom is a recommendable teaching mode in microbiology experiment teaching.

Key words： Flipped classroom；Microbiology experiment；Teaching mode

“翻轉課堂”（Flipped Classroom）最初發源于美國的科羅拉多州落基山林地公園高中，之后在薩爾曼·可汗及其可汗學院的極力推動下，逐步被教育界所熟知[1-2]。在“互聯網+”與高等教育逐漸融合的大趨勢下，翻轉課堂這種教學模式也被越來越多地被教育工作者試用，并且獲得了較好的教學成果[3]。微生物學屬于生物類專業基礎課，其實驗教學是后續其他課程學習的基礎，具有很強的實踐性和應用性。良好的微生物學實驗教學，可以培養和開發學生的觀察能力、動手操作能力、邏輯思維分析能力、管理組織能力及創造能力等，因此微生物學實驗教學質量是衡量生命科學類專業人才培養質量的重要指標之一[4]。鑒于此，筆者根據多年從事微生物實驗教學的經驗，針對以往微生物學實驗教學中存在的問題，并結合對翻轉課堂的理解，探討翻轉課堂在微生物實驗教學中的應用，以期達到強化學生所學理論知識、培養學生實踐能力、提高其綜合實驗技能及創造性思維的目的。

1 傳統微生物學實驗教學中存在的問題

1.1 教學模式呆板，學生被動地等待教師灌輸知識 傳統教學模式主要依靠教師講授和演示、學生模仿，使學生在實驗教學中往往表現為被動的模仿型學習和記憶型學習，在短暫有限的時間內接收新的知識點并進行模仿操作，不利于調動其動手、動腦、分析問題和解決問題的主動性，在很大程度上泯滅了學生的創造性思維，以致很多學生只是簡單完成實驗卻不能真正理解掌握，知識沒有真正得到內化吸收，即使遇到相似的問題也不會獨立解決，如：不知道需要設置對照試驗，不知道摸索實驗條件，實驗結果不理想不知如何尋找原因等等，因為很多工作任課教師提前都做了，學生并沒有得到應有的訓練。長此以往，學生的獨立思考能力和操作能力得不到應有的鍛煉，傳統的填鴨式教學達不到社會對人才需求提出的更高目標。

1.2 課前學生對實驗內容缺乏了解，導致課上接受知識效果一般 學生上課前對實驗內容準備不夠充分，或根本不預習，只等待教師講授；教師上課前不了解學生對知識的掌握情況，無法根據學生的個體水平差異因材施教。教師上課更關心內容的完成，而對學生的理解和掌握情況關注度不夠，只能針對教學過程中的共性問題進行分析、指導。

1.3 學生對教師的課堂演示操作無法進行全面細致的觀察 課堂上，教師一般在講臺上進行講解和操作演示，由于觀察角度、距離及遮擋等原因學生往往無法完全看清教師的操作演示。動手能力強的學生參與到實際操作，動手能力差的學生很少接觸實驗操作。學生思想不易集中，遇到難以解決的問題聽之任之，不思索、不求助、不解決，甚至出現課堂上玩手機和聊天的情況，難以到達預期的實驗效果。

1.4 教師人數少，學生數量多，教師教學任務繁重 作為生命科學的一個重要分支，微生物學是生物科學、生物工程、生物制藥等專業的一門重要專業基礎課。有時1個教師一學期要上多組實驗課，而實驗項目相差不多，同一實驗項目1個教師要在不同的班級多次重復講授，工作量大，導致教師身心俱疲。

2 翻轉課堂教學在微生物學實驗教學中的應用

2.1 教學目標設計 通過微生物學實驗學習，學生僅僅掌握了基本的實驗操作技能，但在后續的學習或實踐中對學習的實驗內容記憶不深，無法使用多項技能解決科研訓練、畢業論文中的復雜問題。因此，應用翻轉課堂教學模式，讓學生在課外時間通過網絡課程學習實驗的基礎操作，課上老師針對學生疑問進行解答，節約一般性操作占用的時間，壓縮驗證性實驗內容，增加設計性和綜合性實驗，提高學生對實驗掌握的熟練程度及解決問題的能力。

2.2 教學內容改革 教學內容的改革主要基于在學時不變的情況下，壓縮驗證性實驗的學時，增加綜合性和設計性實驗的學時，讓學生在掌握基本實驗操作技能基礎上，通過綜合性和設計性實驗，利用所學知識嘗試解決基本科學問題，突出對實驗操作能力的提升和創新意識的培養。并且調整實驗的先后順序，不是簡單孤立地練習某個操作，而是把實驗項目整理聯系起來，讓學生體會1個完整的微生物實驗操作，為后期學生自己獨立從事微生物相關操作打下良好基礎，大致流程如下（圖1）：

以上操作涵蓋了微生物操作中的簡單基礎操作，最后1個實驗是設計性實驗微生物生長條件的優化，鍛煉學生利用正交實驗設計實驗并對實驗結果進行方差分析的能力。采用翻轉課堂教學模式前后實驗項目比較見表1和表2。

2.3 翻轉課堂教學設計

2.3.1 教學微課件創建 教師根據實驗內容錄制視頻或制作PPT，也可以在網上選擇優秀的資源。如將霉菌培養與觀察的實驗原理、所需材料、實驗步驟等傳統實驗要講授的內容以及實驗操作演示展示出來，強調易出現問題的環節，并根據實驗內容給出學習任務單，如要求學生在實驗前兩周便學習相關微課件；還可以將本學科領域的新知識、新技術引入到微課件中，給學生布置長短適宜、難度適中的相關文獻，開闊學生視野，調動他們的積極性，對于微課件中的疑問要求學生自己在文獻中找尋答案；并加入實驗室安全和生物安全知識，強化學生的安全意識，課前對學生的安全知識進行簡單的測試，讓安全問題始終深入人心、警鐘長鳴。視頻講解時間控制在10～15分鐘為宜，輔以PPT展示微生物的顯微圖片等。

2.3.2 搭建網絡學習平臺 微課件制作好以后，需要建立課程網站、免費的網絡硬盤或者專門的QQ群、微信群，將自己制作的以及在網絡上搜集整理的學習資料發布給學生，并布置每次實驗的學習內容、主要知識點及完成任務時間節點等，利用網絡平臺及時和學生交流溝通，但面對問題并不是直接給出學生答案，而是引導學生從文獻等資料中尋求解決方案。

2.3.3 學生課前預習 學生上課前，利用課余時間觀看教學視頻，針對疑惑問題查閱相關文獻資料，盡可能多地理解與記憶相關知識點，如仍有疑問，可在線向教師提問；教師對問題進行整理與歸納，可以了解學生的共性和個性問題，便于在課堂上予以針對性的指導。綜合設計性實驗更能考察學生的綜合實驗素養，因此在完成基礎知識點的學習及查閱問下外，學生需要完成方案設計，培養學生的科研素養和創新意識，對日后的畢業論文完成有很大的幫助。

2.3.4 教師課堂教學實施 教師不再像傳統課堂那樣花費較多的時間講解實驗原理和步驟，而是解決學生自學過程中的疑難問題。給學生分組，每組4人，每組選出一名組長。鼓勵學生講解感興趣的知識點，促進學生的自主學習，提高學生的學習熱情，培養學生的主觀能動性。教師強調實驗中的注意事項、安全問題，始終主導課堂，積極引導、糾錯糾偏。實驗操作完成后，首先要求小組內針對結果討論、互評，讓學生從多個角度審視自己的結果。同時，針對實驗結果尤其錯誤的實驗結果，推測出可能的原因，對操作中出現的問題進行討論、探究。最后由教師對這些問題進行概括解答，從而將過去簡單地撰寫實驗報告轉變為課堂結果討論和成果匯報。

2.3.5 考核方式設計及教學效果評價 以往的考核方式是平時成績50%+考試成績50%，平時成績主要根據實驗報告得出，考試成績采取一對一口試的方法，考核方式相對單一。有些學生課堂不認真做實驗，課后抄襲實驗報告成風，這樣認真對待實驗與否在實驗報告的體現上就會大打折扣；考試前臨時突擊知識點，應付口試考試，考核的最終結果不能全面反映學生掌握知識的真實情況，嚴重影響教學質量。針對反轉課堂教學模式，成績由課前預習（25%）、課堂操作（25%）、成果展示（25%）、實驗報告（25%）幾個部分組成，課前預習和成果展示由小組成員給大家展示，學生組內組間及教師3方打分構成，充分調動學生的積極性與主動性，讓學生真正認真對待每一次實驗讓更多的學生真正參與到實驗教學中來。同時，教師在每學期課程結束后，對翻轉課堂的教學效果進行調查，查漏補缺，以學生的意見反饋指導下次實驗的實施，真正做到以學生為主體，切實提高教學質量。

3 翻轉課堂實施中的挑戰

3.1 對教師提出了更高的要求 視頻的制作、網絡平臺的構建、合適文獻的搜索，對教師提出了更高的信息技術要求，對于年齡較大的教師來說難度較大；翻轉課堂是互助式、探究式學習，要求教師對學生不斷進行引導，對問題及時解答，同時要求教師具備更強的課堂管理能力；考核方式更加多元，各個環節都有評分，教師需付出更多的精力關注學生，整理成績。采用翻轉課堂，教師需要耗費更多的備課、答疑解問及統分考核時間等，同時為了應對課堂中的狀況，需要不斷學習吸收前沿知識，對老師的時間、精力、學習能力、管理能力等提出了更高的要求。

3.2 對學生的自主學習能力有一定的要求 翻轉課堂需要學生課前觀看微課，進行自主學習，保質保量按時完成課前預習內容；課堂上需要根據學習內容開展自己的實驗操作過程，可能會出現錯誤，需要反復練習，操作合格后才能得到結果。學生的學習由被動接受到主動探究，這對學生學習的主動性及自主學習的能力提出了更高的要求。所以實施翻轉課堂，最好對應的理論課程也采用該種教學模式，讓學生熟悉翻轉課堂的模式、更深刻地掌握理論知識，從而為動手操作地實驗打下牢固的基礎。

4 結語

與傳統教學方式相比，翻轉課堂在微生物實驗中的應用，使學生的思考能力、動手能力和實踐能力有了很大提升[5]，與培養應用型人才辦學目標相符，有助于培養學生創新能力、解決實際問題能力和邏輯思維能力。但在其真正實施過程中，依然有很多問題需要不斷探究：如何培養教師的多媒體操作能力，提高其工作效率；如何讓學生更感興趣，更愿意主動參與翻轉課堂的實施等。

參考文獻

[1]黃琰，蔣玲，黃磊.飯莊課堂在“現代教育技術”實驗教學中的應用研究[J].中國電化教育，2014（4）：110-115.

[2]張維娜.大學語文“翻轉課堂”模式初探[J].中國教育學刊，2015（4）：15.

[3]杜銀香.翻轉課堂模式在醫學微生物學實驗教學中的應用[J].實驗教學，2016.24.154.

[4]何寶燕，尹華，葉錦韶，等.創新實驗教學體系促進實踐能力培養——環境微生物學實驗教學改革[J].微生物學通報，2008，35（10）：1655-1658.

[5]李霄.翻轉課堂教學模式在高校的應用于思考[J].才智，2014（12）：52-53.

（責編：張宏民）