“微生物學”“線上和線下”混合教學模式的構建與應用

李玉中 黃慧珍 陳曉華 劉最 唐青海

摘 要 “微生物學”是生物相關專業的一門重要專業課程，對學生生物學知識框架的完善和創新思維的培養都是非常重要。因本學科方向發展迅速，知識更新快，僅以有限的課堂面授方式講授，致使學生掌握知識不夠牢固和全面。但隨著網絡技術的發展，網絡課程給學生提供了一個很好的學習平臺。因此，本文作者將線下課堂講授和線上網絡自學相結合，延長了學生對本課程的學習時間，讓學生了解更多本課程相關的研究熱點和學科發展動態，增加了學生的學習興趣，提高了學生的學習效率，取得了較好的效果。可為講授本課程的地方高校教師提供參考。

關鍵詞 微生物學 線上和線下 混合教學模式

中圖分類號：G424? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.10.050

Abstract Microbiology is an important professional course for students in biology related majors， which is very important for the improvement of students' biological knowledge framework and the cultivation of innovative thinking. Due to the rapid development of the discipline and the rapid updating of knowledge， students had not obtained solid and comprehensive knowledge about microbiology in the limited classroom. However， with the development of network technology， network courses provide students with a good learning platform. Therefore， the author of this article combined underline classroom teaching with online self-study， which extends students' learning time for this course， allows students to understand more research topics and subject developments related to this course， and increases students' interest in learning. It improves students' learning efficiency and achieves better results. It can provide reference for local college teachers who teach this course.?

Keywords microbiology; online and underline; mixed teaching mode

“微生物學”是在細胞、分子及群體水平上研究微生物的形態構造、生理代謝、遺傳變異、生態分布和分類進化等生命活動基本規律，并將其應用于工業發酵、醫藥衛生和生物工程等領域的科學，其根本任務是發掘、利用和改善有益微生物，控制、消滅或改造有害微生物。它是生物學的分支學科之一，是生物科學類及相關專業的重要專業課程，是生物學專業學生知識框架的重要組成部分，在生物學人才培養中具有重要的地位。因此，本文從“微生物學”“線上+下線”課程體系的構建及應用進行論述，以期為各地方大學的“微生物學”課程教學提供參考。

1 課程教學改革原因

1.1 課時限制的要求

“微生物學”是生物相關專業的重要課程，一般的學校理論開課48學時，而我校生物科學專業人才培養方案中該課的理論課時僅有36學時，教學采用周德慶老師主編的《微生物學教程》（第三版），為“十一·五”國家級規劃教材，是目前國內課程內容最具先進性的教材之一。盡管我們在教學中對教學內容進行了大幅度優化，例如為避免“微生物學”教學內容與學生的先修課程《生物化學》及將修專業課《遺傳學》的重復，將微生物的代謝與遺傳中同生物化學、遺傳學重復的部分內容不再講述，而重點講述微生物所特有的代謝類型、途徑與特點，微生物特有的遺傳特性、育種方法與技術。但36個學時還是不能夠將該課程內容講全面講透。

1.2 知識更新的要求

近年來，微生物學是生物學眾多學科中發展最為活躍的一個學科，許多新理論、新知識、新技術和新產品迅猛涌現，極大地促進了其所涉及的專業領域的發展。如目前研究熱點腸道微生物及對人體健康重要性的研究、各種環境微生物組的研究等等。這些新知識不僅是科技前沿，同時也涉及到個人健康問題，是每個人都有必要了解的，將這些新知識、新成果的內容及時融入我們的教學內容中是十分必要的。因此，我們應將課程教學內容不斷更新，與時俱進，以開闊學生的眼界，激發學生的學習興趣。同時有利于學生知道如何保持健康。

1.3 社會所需人才的要求

目前，知識更新呈井噴式發展，過去的課堂講授人才培養模式已經不能滿足和適應當前社會所需人才的標準。當前，本科生的培養強調的是以培養學生創新精神和實踐能力為核心，應具有較高搜集和處理信息能力、獲取新知識、分析和解決問題能力以及交流和合作等能力的人才。這些要求的提出，對傳統的課堂教學方法提出了新的挑戰，單一的傳統課堂已經無法滿足當前社會對人才的要求，需尋求更好的教學方式以培養社會所需的合格人才。

1.4 形式發展所需

隨著互聯網和移動互聯網的不斷普及，越來越多的課程開展了以MOOCs為主的在線學習。2014年，美國已有七成院校將在線教育納入了長期發展戰略規劃。[1]2012年，我國教育部印發的《教育信息化十年發展規劃 （2011-2020年）》提出，到2020年，基本建成人人可享有優質教育資源的信息化學習環境，教育信息化整體上接近國際先進水平。因此，線上課堂教學勢在必行。

與傳統網絡課程相比，在線課程有一定的優勢：一是具有很好的開放性，任何想學的人只要上網就可學習像北大、清華等國內名校的優質教育資源課程;二是具有很好的交互性能，學生在課程開放期可觀看相關視頻、提交作業、進行討論、互評作業和參加測試，教師也可以根據學生反饋的信息及時完善和改進線上教學內容。[2]三是網絡課程一旦建成，可供很多人使用，且可重復使用。但網絡課程也存在一些缺陷，一是網絡教學一般缺乏系統性，較多的是片段化教學;二是雖然網絡課程都是知名大學的優質課程，但不同高校學生知識水平不同，知名高校的網絡課程并不一定很好的適合不同層次高校的學生。而傳統課堂教學中，盡管存在學習時間有限且固定的問題，但師生及學生之間的面對面教學，更具即時互動性和協作性，有助于教師更為及時了解授課對象的知識掌握水平，及時因材施教，有針對性地、個性化的引導學生學習。因此，要想教授好一門課，必要的傳統課堂教學和線上課程優勢的利用都是不可或缺的。

2 課程體系構建及應用

鑒于線下課堂教學和線上網絡教學均存在各自的優缺點，為了保證在有限的時間內讓學生學到更多的知識，提高“微生物學”課程教學的效果，我們堅持“以學生為主體、教師為引導，發揮學生的主動性及注重理論聯系實際著重培養學生創新精神和實踐能力”的教學理念，在教學中吸收了線上和線下教學的優勢，對“微生物學”課程進行了“線上和線下”混合模式教學。

2.1 線上課程

根據《微生物學教程》的編排，線上課程內容設置了10個主要章節，每個章節都有相應的PPT、習題、知識點視頻和知識擴展部分組成。

（1）教學課件PPT的網上應用。在課堂建設中，為了保證課程內容體系的完整性，將本課程整套的教學課件PPT上傳網絡，以方便學生在課前預習和課下復習。為了敦促學生學習課程內容，對觀看PPT設置一定的分值，作為平時成績的一個部分;也為了防止學生只是敷衍了事的瀏覽PPT，我們在PPT的中間也設置一定的問題，防止學生拖拽PPT。且在每個章節中都設置了相應的習題，可供學生及時測試鞏固自己所學知識，也方便老師對學生的學習情況的及時把握，做出相應的對策。

（2）知識點—微課視頻的錄制及應用。對于各章重要的知識點如細菌的構造及功能、G+細胞壁肽聚糖的結構等，都用手機或電腦屏幕錄制視頻，視頻長度控制在10-15分鐘，方便學生利用平時小片段時間觀看，以提高學生利用平時小片段時間學習的機會和興趣。且每個視頻都設置一定的平時成績分值，并在視頻觀看的中間設置防拖拽的問題，以保證學生都能真正認真的觀看視頻。

（3）擴展知識的構建。針對微生物學知識內容的迅速更新，所選教科書雖為較新的教材，但近3-5年的微生物學相關的重大發現很難囊括在書本中。因此，本課程教學內容以教材內容為基礎，并將微生物相關期刊發表的重要發現及研究熱點文章，附在各對應章節的知識擴展部分，以擴展學生的微生物學知識。同時培養學生關注學科研究動向和吸收最新知識的良好習慣。此外，與每個章節內容相關的新聞和電影視頻也置于擴展知識點中，例如在“病毒”一講的知識擴展中放入上課當年或上一年發生嚴重的流行性病毒病害報道和1995年上映的“極度恐慌”電影中描述P4實驗室場景的視頻片段，以便學生對病毒作用和危害的深刻理解。

（4）網絡課程的應用。利用超星慕課的平臺，我們建設了“微生物學”網絡課程。并且在課程開課前的假期里，對網絡課程內容進行優化與調整，在開課之前前兩周將要學習的同學加入到本課程中，并通知學生在手機上下載學習通，方便學生在任何時候都可學習本課程。此外，在每章內容進行課堂教學的前一周，將相應章節的內容進行開放，方便學生預習，并設定一定的時間限制，超過了期限就不再開放，其目的是催促學生進行網上學習。

2.2 線下課程改進與實踐

為了避免網絡教學的不足，在現場課堂教學中，將微生物學知識系統化，以彌補網絡片段教學的不足，并且注重課程內容的實用性。現場課堂教學將摒棄了傳統的“滿堂灌”的方式，將理論發現的人物故事傳記融入課堂，將了解學生課前網絡學習情況和對重要知識的深度學習[3]作為課堂重點，建立“提問式、討論式”的教學方法，進行課堂教學。

（1）提問式教學，了解學生知識掌握情況。學生學習具有求知求疑的好奇心，我們采用提問式教學方法，讓學生心生疑問，引起對所提問內容的關注，增加學生的學習效果。提問分兩種：一種是講課前提問，這種方式主要用于了解學生在網上對要講內容的預習情況，根據提問的結果，方便老師根據學生掌握的情況及時調整課堂授課內容;另一種是在課堂教學中對比較難的問題進行提問，比如講了固氮酶的避害機制后，問為什么藍細菌只能在異型胞中固氮？讓學生通過思考，將微生物的形態與生理功能的知識聯系起來;又如講了環境因素對微生物的影響后，提問學生糧食應如何才能長期儲存？讓學生把學習的微生物學知識與生產實際聯系起來，以便達到學以致用的目的。從而激發學生的學習興趣。

（2）討論式教學，培養學生的綜合素質。根據教學內容，選擇一些相關的開放性問題，在下課前留給學生，讓他們課下查閱文獻資料，在下一次課堂上留出一定的時間相互討論問題的答案，以培養學生的收集資料能力，語言的文字概括能力、相互交流的能力和批判性思維的能力。另外，在課堂中，一些較小的問題及時讓學生進行討論，以此來提高學生的參與度，調動學生的聽課的注意力，增加學生對課堂知識的記憶力。

（3）微生物學家傳記融入課堂。在課堂上，對于講授內容的重要微生物學理論的來龍去脈講授給學生，即可加深學生對其理論內容的記憶。同時學生對微生物學家的科學研究歷程的了解，讓學生深刻的明白科學家求真務實的精神，為科學廢寢忘食，甚至獻身科學的精神。如巴斯德為證明“自然發生學說”所做的工作，科赫一生的研究功績以及馬歇爾為證明幽門螺桿菌是引起胃炎和胃癌的真兇而以身試菌的事跡，這對學生科學素養的培養等都有很大的幫助。

2.3 教學語言調整

微生物學最新知識多為英文版的文獻，若想盡快接收新知識必須英文要好。鑒于此，我們也將會開展雙語教學，以提高學生對微生物新知識的接收能力。同時，也是適應現在國內很多高校在考研過程中，應用英語試卷考試的問題。但語言的過度不能一蹴而就，要循序漸進的完成，先有全中文講授，之后再向半中文半英文式的講授轉變，最后向著全英文方式課程講授努力。這種推進式的轉變也符合國內大學生英語水平逐漸提高的變化規律的。

2.4 教學評價方式調整

課程考核是判斷學生課程知識掌握程度的一個標尺，評價方式的好壞直接影響學生學習的積極性。根據課程與專業的特點，采用靈活多樣且全面的考核方法，對教學是大有幫助的。本課程課期末總成績為期末考試成績占總評成績的70%，平時成績占30%。以往的平時成績只根據平時的書面作業打分，往往會讓那些寫字好，而抄襲別人的同學沾了光，而且評價不全面，會打消部分用心學習同學的積極性。現在平時成績根據教學過程中學生在課堂發言、平時提問、課后作業和網上觀看視頻、PPT，參與討論，網絡測驗等各種表現進行全面評價，以減少以往評價的不足，提高學生學習積極性。

3 教學效果

將“課堂多媒體教學”單一方式應用擴展為“課堂多媒體教學、板書、網絡教學系統、手機學習通”等并用;給學生提供各種各樣的學習資料，以多媒體的形式將學生帶到直觀、多彩的微生物世界，把死板的知識形象化，極大地激發了學生學習的積極性與主動性。通過網絡和手機的使用讓學生可隨時隨地學習課程相關內容，學習的學習時間得到了保證，學生知識學得扎實、掌握得牢固，并能將理論聯系實際，收到了良好的教學效果。目前本課程網絡的瀏覽量達二十四萬多人次，期末課程考試發現，學生的微生物知識面較之前單獨課堂教學的學生有了明顯的提高。

總之，通過線上課堂的構建與應用和線下課堂的改革與實踐，“微生物學”“線上和線下”的混合教學模式取得了一定的成績，但還有進步的空間，特別是網絡課堂體系的進一步優化。因此，今后，我們會不斷更新和豐富教學內容和教學資源，完善教學體系，提高“微生物學”課程教學水平。以期為同等教學水平大學的微生物教學提供參考。

基金項目：衡陽師范學院2017年校級優質課程（微生物學）;湖南省普通高等學校教學改革研究項目（湘教通〔2018〕436號：519--生物科學專業“興趣+任務驅動”教學模式的構建與實施）

參考文獻

[1] 梁林梅，夏穎越.美國高校在線教育：現狀、阻礙、動因與啟示——基于斯隆聯盟十二年調查報告的分析[J].開放教育研究，2016（1）：27-36.

[2] 林麗萍，郜彥彥，張鳳英，吳國平.“互聯網+教室”混合課程教學模式的構建與應用研究——以食品微生物學為例[J]. 現代教育科學，2016（12）：118-123.

[3] 李淑芳.多元融合的線上線下混合教學模式構建及應用[J].西北成人教育學院學報，2019（01）：85-91，101.