微藻生物技術課程混合式教學的創新人才培養模式

中圖分類號：C961 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2025）14-0079-04

Abstract：Theneweraofinformatizationhasfacilitatedtheriseofblendedteaching.Atpresent，theresearchonblended teachingmainlyfocusesonthecomparisonbetweenclasroomteachingandonlineteaching，noresearchhasbeendoneto exploretheefectofblendedteachingfromtheperspectiveofthelearner，aswellasthecutivationofcreativethinkingand inovativespiritintheteachingsesion.Forthepurposeofhybridteaching，wetaketheMicroalgaeBiotechnologycoursefor undergraduatesinbiotechnologyastheexample，buildinnovativetalentcultivationmodearoundthecultivationofinovative consciousnessandresearchliteracyofundergraduates，andexploreanefectivehybridteachingsystemtoachievethegoalof cultivating innovative talents urgently needed in the field of biotechnology.

Keywors：MicroalgaeBiotechnology；courseteaching;blendedteaching;innovativetalentcultivation;inovativethinking

微藻生物技術產業研究，最早出現在20世紀60年代的日本。隨著微藻生物技術產業的不斷發展，各個國家充分認識到微藻生物技術產業的重要性，微藻生物技術可面向食品、環境、能源和醫藥衛生等多個領域[-2]。微藻生物技術這門課程就在這個大背景下應運而生，是重要的專業理論課程，其目的和任務是使學生在已學生物化學、微生物學與生物工藝學等課程的基礎上，進一步了解微藻的分類、結構與形態、生態地位、繁殖機制的共性規律；重要藍細菌和綠藻的培養技術及其影響因素以及在工業中的應用原理，重要微藻制劑（含生物能源和生物材料）的生產與制備工藝技術，構建合理的工業微藻生物技術的知識與實驗體系。少數發達國家在微藻生物技術領域中占有絕對比重，處于產業主導地位。而當前我國此領域的發展仍處于初級階段，與發達國家存在較大差距。因此，培養一批該領域的創新性科研人才已成為我國新能源領域發展的現實需要。

在經濟全球化和國際局勢日益變化的21世紀，為了適應知識經濟全球化，我們必須注重培養高素質、高水平的創新型人才，才能使中國在科技競爭中脫穎而出。因此，本科生專業教育應當責無旁貸地挑起這一歷史重任，創新型人才的培養成為了當今高等院校本科生教育的重要使命；微藻生物技術教育應在提高學生綜合能力的教學中循序漸進地提高學生的創新意識、批評思想和實踐能力。這是本科生自身發展的迫切需要。

國內外微藻生物技術課程教學的現狀分析

微藻生物技術是一門理論與實踐并重的課程，需要教師將新的理論工藝和技術融入實習實踐，拋磚引玉，培養學生創新思維和學以致用的能力。然而，國內開設本課程的院校較少，微藻生物技術教學仍以課堂、教師和課本為中心，以傳統灌輸為主，以討論和實驗等方法為輔的教學模式并不能滿足實際的需求，也難以調動學生參與課堂并主動思考的積極性4。此外，本課程教材陳舊，巨大的時間跨度導致教學內容缺乏前沿理論工藝和技術，與實際需求相脫節。另外，以考查和考試為主的課程考核要求也常導致學生只關注考核知識點，而忽略不考知識點，對本課程的理解片面化，不僅交差意識重，也很難激發學生創新思維。

在微藻生物技術的教學方面，國外則注重采用多元化的教學模式，在專業課程設置、授課方法、考核規則等方面與國內教學存在顯著差異。課堂授課方式和考核方式靈活多樣，注重教師與學生的互動，培養獨立思考及創新能力，對相關內容分別進行考查。綜合考核主要通過課堂內容的閉卷考試、課后提交閱讀報告和課堂討論等方法進行。這種綜合考核不但能及時地檢測學生們對課堂內容的學習和掌握情況，而且還能激發學生對課程的興趣，培養創新思維。

面對新形勢的發展，國內教學模式很難滿足當前培養創新型本科生的要求，迫切需要研究和改革相應的課程體系。通過混合式教學，激發本科生探索科研問題的能力，培養他們的創新思維和創造能力。針對教學內容陳舊問題，我們可以結合教師團隊的科研成果及地方企業的實際情況，針對微藻的大規模培養、微藻產生物柴油的研發、微藻生物反應器的制備、微藻固碳和微藻污水處理等領域，對地方企業實地調研，構建微藻生物技術案例庫。要求學生通過自主預習、課堂匯報、課后討論和提交報告等環節，基本了解微藻的生態地位、分類與分布規律，認識重要藍細菌與真核微藻的生長習性與繁殖機制，熟悉個別工業應用微藻的生理、生長及其控制的基本原理以及制劑的生產與制備工藝，進而掌握科研思路，形成創新思維5-。

國外對混合式教學的研究較早，且已經取得了較為令人矚目的研究成果，得到了廣泛的推廣。混合式教學，MargretDriscoll早在2002年就對混合式學習的概念進行了表述，他認為混合式學習是教師在多媒體教學技術的輔助下，結合多種教學模式，融合多種教學方法，培養學生的創新思維和創新能力，幫助學生們取得最佳的學習效果。國外關于混合式教學的研究主要包括以下四個方面： ① 探討混合式教學的目的和意義；② 分析和探究混合式教學的理論框架； ③ 分析和探究混合式教學模式和教學策略； ④ 研究混合式教學的評價方法和教學效果。多數學者認為學生在線上線下相結合的環境中學習，可以獲得身臨其境的感知體驗和更好的學習效果8。由此可見，在混合式教學的研究方面國外學者已經初步達成了共識。特別是在近年來慕課大流行的背景下，高等教育領域的關注點逐漸轉向混合式教學。但該教學模式也有不足之處，例如少有學者研究過混合式教學在具體學科上的應用。

目前，國內的在線教育還處于逐步發展階段，沈冰蕾等研究了小規模限制性在線課程（SPOC）的特征，通過SPOC來完成線上線下教學的深度融合，實現了課堂教學的面對面互動和網絡教學的資源共享的結合。呂鳳俐等提出了在專業實踐課中采用線上線下教學相融合的教學模式，通過課前預習、課堂學習、課后分析及拓展練習的教學安排，引發學生創新思維，提高學生在專業實踐中的實踐能力。目前，我國少有學者對混合式教學的學習效果進行過研究，大多數學者僅僅是比較了課堂教學與網絡教學的優劣，忽略了學生對混合式教學效果的看法。學生對混合式教學模式的認可度才是證明該模式效果最可靠的依據。

因此，以生物技術專業大學生微藻生物技術課程為切入點，針對相關大學生進行線上線下混合式教學，以培養生物技術領域急需的創新型人才為目標，圍繞本科生創新意識和科研素養的培養，探索有效的混合式教學體系，將理論與實踐相結合，遵循創新課程教育模式，從而為生物技術專業培養一批具有國際視野、扎實專業知識與技能、具有創新思維的國際化科研人才。

二微藻生物技術課程的創新人才培養模式構建

以生物技術專業本科生微藻生物技術課程為切入點，開展以培養本科生創新意識和科研能力為核心的課程體系建設，并結合國內外教育現狀，探索符合學科發展規律和教育教學規律的線上線下混合式課堂創新教學方法，探究創新意識與科研能力培養的有機結合模式，具體展開內容如下。

（一）優化重構線上學習與線下課堂的教學內容

以生物技術專業學生的培養目標、培養要求和培養特色為課程體系設計的立足點，重點關注課程體系的系統調整和整體優化。教師需要修訂或補充教材內容，更新微藻生物技術領域的新成果和新手段，刪除陳舊或對學生能力培養沒有幫助的知識點；根據學院專業特色的定位，選擇與微藻工業應用相關的教材。此外，教師還應當充分利用在線教學平臺的精品課程資源或自制教學視頻制作案例庫，倡導學生在線自主預習，激發學生的學習興趣。

（二）探索合適的線上線下混合教學方法

探索互聯網新型教學模式，解決原有課堂學生沉默、師生缺乏交流的教學難題，充分利用雨課堂、慕課等新型教育技術，引導學生線上預習，采用多種形式進行課堂展示。以微藻規模化培養為例，首先在課前，教師布置學生查閱文獻或觀看教學視頻，掌握微藻的生長特性、影響因素、微藻規模化培養的關鍵技術、微藻生長動力學模型，課上教師對上述內容進行深人講解，提出微藻規模化培養的難點，進而引發學生思考有效提升微藻生物量的手段，查閱文獻后設計并提出解決方案。

（三）優化線上線下混合式教學模式的課程資源設計

在內容上更新現有的課程資源，優化線下課程資源建設，重點完善線上課程資源的建設，以建設微藻生物技術案例庫為主要任務，使線上線下教學優勢互補。在原有課程資源的基礎上更新微藻生物技術領域的前沿熱點，制作典型的案例庫，精心制作相關的網絡教學視頻、在線作業題庫等網絡學習資料，設計、重組和管理線下課堂活動，并安排網絡延伸教學，展開對微藻生物技術領域關鍵技術和發展瓶頸問題的線上討論、在線測試、自主設計實驗等等，幫助學生復習鞏固所學知識點，提供個性化的指導。

（四）設計完善的課程考核方案與課程評價體系

按照課程的教學目標、要求與方案，設計更可靠的學習效果考核標準，將過程考核與期末考試結合，采用線上線下的考核手段，構建與微藻生物技術課程教學內容相適應的考核體系[12]。

三微藻生物技術課程創新人才培養的實施方案

（一）優化教學內容，完善課程教學資源，完成課堂教學的目標教學內容作為課堂教學的立足之本，是保證教學效果和人才培養質量的基礎

根據微藻生物技術課程的特點和當前生物技術的發展趨勢，對課程內容進行了重組和設計，以確定一個適合生物技術專業特征和學生基礎的可行、實用的教學大綱；注重重要原理和發現的具體過程以及思維方法，強化培養本科生的科學研究思維能力、分析問題和解決問題的能力；強調課程中研究技術的原理和應用，引導學生學習并應用新技術，更新相關領域的最新理論成果、技術方法和應用思路，將這些新技術和新工藝引入課堂教學，不僅有助于學生掌握行業發展趨勢，也符合培養其工程應用能力的要求]。

開展線上線下混合式教學模式（如圖1所示）需要有大量教學資源的支持。區分線上資源和線下資源，將線上資源上傳到網絡平臺，鼓勵學生進行自主學習。此外，教師需將部分資源引入課堂教學，通過線下教學反映學生自學情況和線上教學效果，將線上教學的內容以實踐化的活動形式展現出來，使學生在實踐中理解和掌握知識內容的本質，培養學生的實踐能力，提高他們的學習效果，以達到課程教學的目標[13]。

（二）創新教學方式，創建混合化教學活動，強化學生對知識的應用

改進課堂教學方法，使傳授型教學轉向研討型和問題導向型教學。綜合運用總結式、實踐式和研討式的教學模式和方法，引導學生自覺主動學習，培養學生獲取知識、開拓思路、研究和解決問題的能力[4。積極創建線上線下混合的教學活動，構建以討論為基礎的在線教學活動形式，讓學生分組討論與課程相關的熱點話題，將討論結果以PPT的形式匯報給老師，以展示自己的學習成果。同時，教師在網上構建基于不同角色的教學活動，使學生體驗課程教學的過程，加強其對知識的理解和應用，提高線上線下教學的融合度[13]。此外，鼓勵學生大膽討論、敢于質疑，激發學生自主學習的熱情，充分發揮學生的主體作用，引導學生樹立創新意識，提高學生的科研素養，同時幫助其掌握前沿知識，拓展學術視野[3]。

（三）改革教學模式，運用相關的教學軟件，構建混合化教學平臺

線上線下混合式教學模式也被稱為基于SPOC（SmallPrivateOnlineCourse）的翻轉課堂。在混合式教學模式中，相關的教學視頻、學習互動、在線測試及評分可通過搭建線上平臺在班級內覆蓋。同時，通過面對面的課堂教學，彌補網絡學習學生參與度和完成率不足的缺陷，充分利用混合式教學模式的優勢，點燃學生學習的熱情，引導學生積極主動學習。運用愛課程、微課、虛擬仿真和慕課等軟件豐富課堂教學方式，從而構建一個線上線下流程清晰的混合教學平臺。這種教學模式將線下課本知識與在線視頻資源有機結合，不僅為學生提供了一個便捷、開放、互動和交流的平臺，還通過不同于線上教學的線下課堂互動、教學內容設計等環節，進一步延伸和強化了線上教學[5]。因此，線上線下混合式教學模式將信息化的教學軟件與傳統課堂教學相融合，使之優勢互補，實現了教學效果的最優化。

（四）完善評價機制，創建混合化評估形式，增加對教學效果的了解

該課程的考核方式有利于引導學生自主學習。本研究希望將傳統的基于結果的評價方式轉變為基于過程的評價方式，細化課前、課中、課后不同教學階段的評價要求，注重學生在學習過程中創新能力的多維表現，構建更加科學的評價體系。合理分配課程設置、教學資源、教學互動和效果評價等方面的具體權重，增添能夠反映學生學習效果的課程評價指標1。積極創建混合評價模式，引導學生主動參與考核，使學生能夠根據平時成績評估自己的學習行為，形成基于考試成績、平時成績和討論、互動、問答記錄的綜合評價內容，準確掌握自己的學習情況。同時，這種在線評估結果還可以使教師更加了解教學效果。

四 結束語

圍繞創新人才培養的需要，針對傳統生物技術專業微藻生物技術課程教學目標不夠精確、教學視野不夠開闊、教學方法不夠靈活、教學內容不夠深入和教學評價不夠全面等問題，力求通過系統研究和參考國內外相關經驗，探索構建符合學科發展規律和教育教學規律的線上線下混合式課程教學新模式，為生物技術領域培養一批具有較強創新精神和科研能力的高層次人才。

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