E時代下微生物學實驗課程混合教學模式探究

張微微，呂日琴 ，柴新義，孫 星，羅 俠，張 汆

（滁州學院 生物與食品工程學院，滁州 安徽 239000）

微生物學實驗是以微生物學為理論基礎，培養學生實踐能力，分析解決問題能力和創造能力的一門生物、食品等相關專業基礎課程[1-2]。目前，課程單一教學模式及既定的教學評定方法造成學生學習主動性差、熱情度低、創造性科研思維喪失等問題，附加新冠疫情的爆發，學習質量嚴重下滑[3]。因此，“課程革命”是一種必然，也是教育工作者和管理者值得深思的一個問題。

鑒于E時代的信息技術的蓬勃發展，當前互聯網是一個大型的資源庫和知識庫，可為教師提供相關軟件，也可營造一個人機交互環境，打破傳統的教學中時間和空間的限制[4]。微課、MOOC等多種現代化信息技術迅速滲透各大高校理論及實踐教學中，進一步拓展了人們的視野[1]。由此，為適應當前教育改革需要，教師課程改革重點突出學生地位，尊重學生個體差異，滿足多樣化需求，線上線下模式為E時代下最為合適的教學模式[5,6]。這種教學方式要求將課堂教學與信息技術進行融合，使教學過程線下（面授教學）與線上（網絡教學）有機結合，大大提高整體的教學效果[7-9]。本文以微生物學實驗課程為例，結合線上線下模式從混合教學目標、教學設計、教學效果評價分析等方面解析課改的必要性，旨在為當前實施課改的教師提供針對性的教學建議。

1 混合教學目標

微生物學實驗是生物專業本科學生一門必修的基礎課程，是微生物學課程一個非常重要的組成部分[10]。學生在剛接觸微生物學課程時，對未知領域存在敬畏和恐懼。針對以上學情，本項目從認知領域和情感領域制定混合教學目標。認知領域主要是知識技能的提升和多維度能力的培養；情感領域則是將課業轉化認知的能力。

2 混合教學設計

當前微生物學實驗課程內容主要包括環境微生物的測定、培養基的制備和滅菌、微生物形態觀察、分離培養、生理生化等。傳統教學的實驗項目相互獨立，采用片段化的打散的示例教學，缺乏完整性和系統性，多數學生沒有完成對所學知識的重構，也缺乏解決具體實際問題的“實戰”經驗[11]；其次主要的教育方式是TCL（Teacher-centered learning）法，大多實驗為驗證性研究，在這種情景下，學生無法深刻理解知識且不能靈活應用，造成主動學習積極性不高[12]。因此需要對實驗內容進行重新配置和優化。整個實驗課程內容主要通過認知型、驗證型、綜合型項目化形式呈現。該課程的層遞推近的方式可更好訓練學生掌握實驗技能，并應用相關技能解決該領域相關問題[13]。依據內容設定“E時代”混合教學設計，實現課程教學目標。基于該課程目標，在課程設計時，要滿足不同層次學生的需求，才能保證學生上線率持續增高[14]。為此，采用成果導向的OBE反向教學法，緊扣教學目標，設計習題，討論區，并由此展開課堂教學內容，該課程由線上、線下、實踐、答疑、總結、實驗等6部分組成。

線上部分，主要是借助各種網站平臺，它們是e時代混合式教學的信息技術基礎。當前課程平臺有很多，先期基礎上進行調查，結果如下圖1。

圖1 不同線上學習方式調查

由此，依據圖1結果本課程選用了“學習通”軟件作為課程教學的SPOC平臺。在該平臺上，上傳實驗原理、實驗操作、問題討論，并對每個實驗內容提供相關學習資源，同時將材料以任務點方式提供學生，通過提問、討論等方式深入實踐并將相關成績考核作為課程學習指標。

線下部分主要由答疑、總結、實操部分構成。該部分主要是彌補網絡疏漏，讓學生從虛擬空間轉移真實操作的重要環節。首先由教師根據線上收集數據分析線下進行總結答疑，便于學生在實驗細節和重點深刻體會，更好解決問題，獲取更高實踐效果。而在該教學模式改革中的另一個環節是針對不同類型的實驗內容，階段性實施“開放式”實驗教學，尤其是綜合類項目內容，以項目形式主導，時間自由，可大力培養學生科研素養、團體合作能力和創造精神[15]。其次是線下實驗結束后，提倡無紙化實驗報告，呈現方式各一，按時間設定在線提交，由教師統一批閱，或設定組別之間相互批閱進行等次排名，實現人性化評價。

混合式實驗教學，只有在課堂討論和實驗操作環節，有實驗記錄本，而且操作過程需進行記錄結果，作為E時代的學生可以用手機進行拍照更好表達結果[16]，也可以利用當前最火抖音小視頻錄制實驗環節，增加實驗的真實性，在記錄及作業批改環節可提供加分。這種線下操作線上提供更能增加學習的體驗和真實度。而且對于課程期末環節成績評價可采取以賽代評方式，可參加當期課程的“實驗基礎技能大賽”[17]，和專業技能“培養皿藝術大賽”[18]。這種增加模式更好提高微生物實驗課程的教學質量，加強“互促式”教學模式，更是對課程成績評價公平公正制度的一種完美體現。

3 混合教學效果評價分析

多樣化的線上線下教學評價體系能夠激發學生的學習動力[19]。本項目針對兩個年級共176名學生進行數據處理，全方位評價學生實踐能力，綜合分析混合模式教學評價。

3.1 線上線下成績分析

課程目標達成度是工程教育認證課程體系中評估當前課程OBE教育模式的一個指征。E時代下微生物學實驗課程混合新模式主要由線上線下相組成，線上成績由軟件自行進行統計，線下主要由實驗操作與課堂表現共同組成。通過該課程改革，基于線上線下成績與課程目標達成度分析，其結果如圖2和圖3所示。從圖2中可知，線上成績部分散點圖上也表現出趨同性，集中分布在較高的分數段。但尚有約8%左右同學線上成績低于60分，主要原因在于個人，預約時間過期造成。因此在今后的課程設置里，需要加設通知打卡以此提醒作業時間點。其次課堂表現和實驗技能操作得分指標中趨同性較高，且平均成績較高。說明該模式下的教學方式促進學生學習的興趣，高度掌握了實驗技能。在課程目標達成度結果報告中，有少部分達成度在0.7以下，甚至低于0.6。說明在這個目標里同學表現程度的差異性得到很好體現，也說明了該教學方式相對公平公正體現了課程過程考核評價。

圖2 線上線下學生各部分成績分布

圖3為在授課過程中針對學生答疑反饋結果。從圖中較清晰顯示線上線下模式可適當開展答疑環節，且其答疑時間不必過長。該數據表明學生自我學習與教師的“教”相互融合能更好達到“互促”課程目標。

圖3 學生答疑反饋

3.2 理論與實驗網絡表現

課程體系中線上模式的開展，完全顛覆了以往傳統教學模式，多方式過程考核評價方式更是促進了“互助”教學模式。本項目在理論課程與實驗課程調查分析，結果發現對于實驗課程網絡表現平均分高于理論課程網絡表現，且其離散度趨向較小于理論課程（圖4）。由此，可知，線上教學相對于實驗課程，更能活躍課堂，提高學生學習興趣，從而提高整體教學效果。

圖4 理論課與實驗課網絡表現情況

4 小結

混合式教學可以打破實驗課程的學時和空間的局限性，是一種以親身體驗學習為主，利用網站完成細致學習工作，把更多的課堂時間用于開放性實踐與提升獨立自主能力方面的教學模式。該模式加快了“互促”教學，對于提升課程教學質量具有無可限量的潛力。

課程改革主要模式以學生為主要考慮對象，以OBE理念為宗旨設置不同類型的線上線下課程內容，按照層次推進的項目模塊，實施多方式改善課堂氛圍，增加了教學互動，整體提升了教學效果。微生物實驗課程借助“學習通”網絡平臺，搭建教師與學生交流溝通的橋梁，而客觀準確透明的在線成績評價系統和“以賽代考”期末環節成績都激勵了學生對于學習知識的渴望，樹立了公平公正的思想。微生物學實驗教學的新型“混合式”教學模式滿足我國教育E時代下的發展需求，對于各類實驗教學均有可借鑒的地方，也可為相關課程建設和教學改革提供參考。