基于OBE理念的微生物學檢驗實驗課程線上線下混合教學模式的構建

錢麗麗，馬云云，張 改

（河南醫學高等專科學校，河南 鄭州 451191）

微生物學檢驗是高職醫學檢驗技術專業的核心專業課程，也是一門與臨床聯系緊密、實踐性和應用性很強的課程。實驗操作是本課程的基礎，是對相關理論知識的鞏固與驗證，也是培養學生無菌意識、提高動手能力的重要環節[1]。在傳統微生物學檢驗實驗體系中，綜合性或設計性實驗較少，以驗證性實驗為主，限制了學生的視野，束縛了學生的思維[2]；教學方式往往是“教師講、學生跟著學”，忽視了學生自主創新意識與實踐能力的培養；實驗成績評判的主要依據是實驗報告和課堂實驗操作，形式單一，難以客觀有效地評價學生的實驗水平[3]。近年來，教育部先后出臺多項政策鼓勵高校積極探索線上線下混合教學模式，深入推進高校傳統課堂教學革命。混合式教學將成為未來高等醫學教育的“新常態”[4-7]，而這需要對整個教學流程進行重構，不管對學生還是教師來說都是極大的挑戰。

OBE（outcome-based education，成果導向教育）理念是一種基于目標的反向教學方法，強調“以成果為導向，以學生為中心”，以學習成果為出發點反向設計教學內容、教學過程、教學評價體系等[8-10]。OBE 理念的宗旨是學生是教學的中心，學習成果是教學的風向標，一切教學活動都應圍繞學習成果來開展，而教學目標是學生知識、能力和素質的全面綜合發展。本課題組擬在OBE 理念指導下，對微生物學檢驗實驗課程教學內容、教學設計及教學評價方面進行改革，優化教學內容，利用線上優質資源和超星學習通平臺，積極構建線上線下混合教學模式。該模式不僅重視學生對基礎知識、理論和技能的掌握，更注重對學生探究精神、創新精神的激發和發現及解決問題能力、團隊合作能力等綜合能力的培養，以培養出適應時代發展和社會需要的檢驗復合型人才。

1 微生物學檢驗實驗教學模式改革

1.1 課堂主角轉換，堅持“以學生為中心”

傳統以學科為導向的實驗教學模式是以教師為中心，教師根據知識體系及教材開展教學，教師教什么學生就學什么。這種教學模式會影響學生學習的主動性和創造性，經常出現學生不認真對待實驗、上課敷衍了事現象。長此以往，學生的思維固化，只會“照葫蘆畫瓢”，實際操作能力低下，缺乏獨立分析和解決問題能力。一旦在工作和生活中遇到實際問題，常常不知所措，不能正確分析和解決[11-12]。

OBE 理念以成果為導向，強調以學生為中心，以學生應具備什么知識、能力和素質為出發點來設計整個教學過程。這改變了傳統學生參與式實驗課堂，充分發揮了其主觀能動性，讓學生變被動為主動，成為實驗課的主角，教師起輔助或指導作用。實驗內容的設計遵循學生認知邏輯，分基礎性、綜合性和設計性3 個層次，難度依次遞增。在基礎性實驗的基礎上增加一些綜合性和設計性實驗，由教師提供相關實驗材料，指導學生以小組為單位完成實驗主題的選擇、實驗思路的設計、實驗工作的準備、實驗操作的完成以及實驗結果的分析和討論，體現課程的高階性、創新性和挑戰度。以學生知識目標、能力目標和素質目標為出發點，在不同學習階段（課前、課中、課后）設計不同的學習任務單，采用啟發式教學法、案例教學法、情景教學法、小組協作法等多種方法實施線上線下混合教學。充分利用信息化手段突破教學重難點，借助學習通等輔助工具對教學進行智能化管理。課程評價采取過程性評價和終末性評價結合的多元化評價方式，不僅考核學生對基礎知識、理論和技能的掌握程度，更注重對學生探究精神、創新精神的激發和發現及解決問題能力、團隊合作能力等綜合能力的培養。教學過程見圖1。

圖1 “以學生為中心”的微生物學檢驗實驗教學過程Figure 1 Teaching process of experimental teaching of microbiology laboratory centered on students

1.2 實驗內容的重構與優化

微生物學檢驗課程共100 學時，理論課40 學時，實驗課60學時。基于OBE 理念，堅持“以虛補實、能實不虛”的原則，對實驗內容進行重構和優化，使其具有一定連貫性、遞進性，從而構建“三實一虛”的實驗教學體系。（1）“三實”指在實體實驗室進行實驗操作，實驗內容分基礎性、綜合性和設計性3 個層次，難度依次提升，符合學生認知邏輯。基礎性實驗（預開設20 學時）以培養學生的基本實驗操作技能、無菌操作觀念以及生物安全意識為目標，包括光學顯微鏡的使用、革蘭染色、消毒滅菌方法、培養基的制備、細菌接種技術及分離培養等；綜合性實驗（預開設12 學時）以強化實驗操作技能和培養對知識的融會貫通能力為目標，包括細菌的生化鑒定實驗、藥物敏感性實驗等；設計性實驗（預開設20 學時）以培養學生探究意識、分析及解決問題能力以及團隊協作精神為目標，由教師提供模擬的尿液、糞便、血液等標本和實驗材料，指導學生以小組為單位完成實驗主題的選擇（如化膿性球菌的鑒定、腸桿菌科細菌的鑒定、非發酵菌的鑒定等）、實驗思路的設計、實驗工作的準備、實驗操作的完成以及實驗結果的分析和討論。（2）“一虛”指在虛擬仿真實驗室進行實驗。虛擬仿真實驗是利用虛擬現實或實物仿真技術創建、重塑或還原實驗教學場景[13-15]，主要適用于由于實驗條件受限、生物安全無法保證、實驗周期過長等在實驗課堂上難以完成的實驗，是對傳統實驗的延伸和拓展。虛擬仿真實驗預開設8 學時，包括自動化微生物藥敏鑒定、流感病毒的分離和培養、真菌的培養、乙型肝炎病毒定量檢測等。

1.3 線上資源的準備

實驗課程資源開發是線上課程建設的前提條件，教師必須提前高質量完成線上教學資源準備工作。充分發揮互聯網的優勢，整合各類優質資源，讓互聯網和實驗教學深度融合、碎片化學習和系統性學習有機結合。線上資源包括教師制作的實驗PPT、錄制的小視頻（針對本實驗的重難點）、小組實驗討論題目以及實驗相關短視頻和鏈接（來源于教育部推薦的優質課程資源網，如智慧樹、慕課在線、醫學大課堂等），并適時融入思政教育。如在實驗“用顯微鏡觀察細菌形態結構”中播放小視頻《列文虎克發明顯微鏡的故事》，在實驗“革蘭染色”中播放小視頻《第一個對細菌染色的科學家——科赫的故事》，告誡學生科學研究道路是不平坦的，啟發學生要以科學家為榜樣，有勇于探索、不斷創新的科研精神。再如，在實驗“培養基的配制”中播放小視頻《試劑污染導致的嚴重事故》，告誡學生要嚴格遵守無菌原則，建立無菌觀念，培養嚴謹認真的職業道德。

1.4 混合教學設計

基于OBE 理念，以學生知識目標、能力目標和素質目標為出發點，在課前、課中、課后設計不同的學習任務單，靈活使用不同教學方法與手段激發學生學習動機，并借助學習通等教學輔助工具對教學進行智能化管理。（1）課前，教師通過學習通上傳教學資源，發布預習任務，學生以小組為單位進行學習，并準備3～5 分鐘的實驗相關PPT，實驗開始前各小組代表講解PPT，展示預習成果，教師通過PPT 匯報和討論情況對各組預習成果進行評分。（2）課中，教師首先對實驗重點、難點以及注意事項進行強調，繼而指導學生分組進行實驗，最后根據實驗操作規范性、完成質量及組間交流情況、協作情況進行評分。（3）課后，定時開放實體實訓室，給學生提供實體設備項目，讓其進行操作練習，對實驗內容進行鞏固。對于虛擬仿真實驗，學生可在電腦端隨時登錄虛擬仿真平臺進行反復操練，提高熟練程度。教師通過審閱實驗報告和實驗測試了解學生技能掌握情況。

2 微生物學檢驗實驗課程考核體系改革

教學評價是衡量教學效果的標準。傳統微生物學檢驗實驗課程評價往往以實驗報告和具體實驗操作為主，評價方式過于單一，不能充分調動學生學習積極性，也難以全面衡量教學效果。基于OBE 理念，課程評價采取過程性評價和終末性評價結合的多元化評價方式（見圖2）。（1）過程性評價包括理論課評價和實驗課評價，占總成績的60%。其中理論課評價占30%，包括課前小視頻和在線資源學習、課中小組討論和隨堂練習、課后作業和問題討論；實驗課評價占30%，包括課前預習表現、課中具體實驗操作及小組合作、課后實驗報告和知識測驗。（2）終末性評價也包括理論課評價和實驗課評價，占總成績的40%。其中理論課評價占20%，指期末理論考試成績；實驗課評價占20%，指期末實驗考試成績。課程評價標準明確，考核內容全面，線上與線下結合，更注重全程分項量化，有效促進了學生參與實驗全過程，也能使教師客觀了解實驗教學效果，發現教學問題并加以改進。

圖2 微生物學檢驗課程多元化評價方式Figure 2 Diversified evaluation methods for microbiological laboratory courses

3 微生物學檢驗實驗課程改革效果評價

將我校2021 級微生物學檢驗專業兩個班分別設為實驗班和對照班，每班分為6 個小組，每組6～8 人。其中實驗班采用基于OBE 理念的線上線下混合教學模式，對照班采用傳統線下教學模式，兩班實驗內容一致，且由同一名教師授課。課程結束后，通過兩班成績比較及問卷調查，分析基于OBE 理念的微生物學檢驗實驗課程線上線下混合教學模式的效果。

3.1 成績比較

對兩班考試成績采用SPSS 19.0 軟件進行分析，計量資料以（±s）表示，組間比較采用t檢驗，以P＜0.05 為差異有統計學意義。結果顯示，實驗班成績顯著優于對照班（P＜0.001，見表1）。

表1 兩班成績比較Table 1 Comparison of outcomes between two classes

3.2 實驗班問卷調查結果

課程結束后，采用在線問卷調查方式調研教學效果。結果顯示，實驗班大多數學生認同基于OBE 理念的混合教學模式，認為該模式下學習資源更加豐富多樣、更能體現個性化學習、考核評價體系更合理，同時能夠提高學習積極性、激發學習興趣和創造力、培養團隊合作精神、提高動手能力等（見表2）。

表2 實驗班問卷調查結果（n=43）Table 2 Experimental class questionnaire survey outcomes（n=43）

3.3 綜合評價

在基于OBE 理念的混合教學模式下，實驗班學生對責任意識及團隊合作精神有了更深的理解，組員之間的溝通交流更多，在科研思維、實驗實操能力、創新性、分析解決問題能力等方面的表現均優于對照班。同時，過程性評價方式也促使學生參與教學全程，由傳統死記硬背的學習方式轉變為更注重對思維能力、動手能力和創新能力的鍛煉。2022 年我校檢驗班3 名學生參加了全國職業院校檢驗技能大賽，取得一等獎1 名、二等獎2 名的優異成績，此外有很多學生積極報名參加“互聯網+”大學生創新創業大賽，主動提升自己的創新能力。

4 結語

基于OBE 理念的混合教學模式打破了傳統“照方抓藥”的被動教學模式，以學生為主體，以學習成果為出發點反向設計教學內容、教學過程、教學評價體系等教學環節，形成“啟發式、探究式、引導式”學習模式。學生課前在線自學相關實驗內容，課中在線下以小組為單位自行進行實驗設計、準備、操作及經驗總結，課后在線上線下對實驗內容進行鞏固。該模式不僅重視學生對基礎知識、基本理論和基本技能的掌握，更注重對學生科學探究精神、團隊協作精神、創新能力、分析及解決問題能力等的培養，從而培養出綜合素質高、實踐能力強、適應時代發展和社會需要的復合型人才。