E时代下微生物学实验课程混合教学模式探究

张微微，吕日琴 ，柴新义，孙 星，罗 侠，张 汆

（滁州学院 生物与食品工程学院，滁州 安徽 239000）

微生物学实验是以微生物学为理论基础，培养学生实践能力，分析解决问题能力和创造能力的一门生物、食品等相关专业基础课程[1-2]。目前，课程单一教学模式及既定的教学评定方法造成学生学习主动性差、热情度低、创造性科研思维丧失等问题，附加新冠疫情的爆发，学习质量严重下滑[3]。因此，“课程革命”是一种必然，也是教育工作者和管理者值得深思的一个问题。

鉴于E时代的信息技术的蓬勃发展，当前互联网是一个大型的资源库和知识库，可为教师提供相关软件，也可营造一个人机交互环境，打破传统的教学中时间和空间的限制[4]。微课、MOOC等多种现代化信息技术迅速渗透各大高校理论及实践教学中，进一步拓展了人们的视野[1]。由此，为适应当前教育改革需要，教师课程改革重点突出学生地位，尊重学生个体差异，满足多样化需求，线上线下模式为E时代下最为合适的教学模式[5,6]。这种教学方式要求将课堂教学与信息技术进行融合，使教学过程线下（面授教学）与线上（网络教学）有机结合，大大提高整体的教学效果[7-9]。本文以微生物学实验课程为例，结合线上线下模式从混合教学目标、教学设计、教学效果评价分析等方面解析课改的必要性，旨在为当前实施课改的教师提供针对性的教学建议。

1 混合教学目标

微生物学实验是生物专业本科学生一门必修的基础课程，是微生物学课程一个非常重要的组成部分[10]。学生在刚接触微生物学课程时，对未知领域存在敬畏和恐惧。针对以上学情，本项目从认知领域和情感领域制定混合教学目标。认知领域主要是知识技能的提升和多维度能力的培养；情感领域则是将课业转化认知的能力。

2 混合教学设计

当前微生物学实验课程内容主要包括环境微生物的测定、培养基的制备和灭菌、微生物形态观察、分离培养、生理生化等。传统教学的实验项目相互独立，采用片段化的打散的示例教学，缺乏完整性和系统性，多数学生没有完成对所学知识的重构，也缺乏解决具体实际问题的“实战”经验[11]；其次主要的教育方式是TCL（Teacher-centered learning）法，大多实验为验证性研究，在这种情景下，学生无法深刻理解知识且不能灵活应用，造成主动学习积极性不高[12]。因此需要对实验内容进行重新配置和优化。整个实验课程内容主要通过认知型、验证型、综合型项目化形式呈现。该课程的层递推近的方式可更好训练学生掌握实验技能，并应用相关技能解决该领域相关问题[13]。依据内容设定“E时代”混合教学设计，实现课程教学目标。基于该课程目标，在课程设计时，要满足不同层次学生的需求，才能保证学生上线率持续增高[14]。为此，采用成果导向的OBE反向教学法，紧扣教学目标，设计习题，讨论区，并由此展开课堂教学内容，该课程由线上、线下、实践、答疑、总结、实验等6部分组成。

线上部分，主要是借助各种网站平台，它们是e时代混合式教学的信息技术基础。当前课程平台有很多，先期基础上进行调查，结果如下图1。

图1 不同线上学习方式调查

由此，依据图1结果本课程选用了“学习通”软件作为课程教学的SPOC平台。在该平台上，上传实验原理、实验操作、问题讨论，并对每个实验内容提供相关学习资源，同时将材料以任务点方式提供学生，通过提问、讨论等方式深入实践并将相关成绩考核作为课程学习指标。

线下部分主要由答疑、总结、实操部分构成。该部分主要是弥补网络疏漏，让学生从虚拟空间转移真实操作的重要环节。首先由教师根据线上收集数据分析线下进行总结答疑，便于学生在实验细节和重点深刻体会，更好解决问题，获取更高实践效果。而在该教学模式改革中的另一个环节是针对不同类型的实验内容，阶段性实施“开放式”实验教学，尤其是综合类项目内容，以项目形式主导，时间自由，可大力培养学生科研素养、团体合作能力和创造精神[15]。其次是线下实验结束后，提倡无纸化实验报告，呈现方式各一，按时间设定在线提交，由教师统一批阅，或设定组别之间相互批阅进行等次排名，实现人性化评价。

混合式实验教学，只有在课堂讨论和实验操作环节，有实验记录本，而且操作过程需进行记录结果，作为E时代的学生可以用手机进行拍照更好表达结果[16]，也可以利用当前最火抖音小视频录制实验环节，增加实验的真实性，在记录及作业批改环节可提供加分。这种线下操作线上提供更能增加学习的体验和真实度。而且对于课程期末环节成绩评价可采取以赛代评方式，可参加当期课程的“实验基础技能大赛”[17]，和专业技能“培养皿艺术大赛”[18]。这种增加模式更好提高微生物实验课程的教学质量，加强“互促式”教学模式，更是对课程成绩评价公平公正制度的一种完美体现。

3 混合教学效果评价分析

多样化的线上线下教学评价体系能够激发学生的学习动力[19]。本项目针对两个年级共176名学生进行数据处理，全方位评价学生实践能力，综合分析混合模式教学评价。

3.1 线上线下成绩分析

课程目标达成度是工程教育认证课程体系中评估当前课程OBE教育模式的一个指征。E时代下微生物学实验课程混合新模式主要由线上线下相组成，线上成绩由软件自行进行统计，线下主要由实验操作与课堂表现共同组成。通过该课程改革，基于线上线下成绩与课程目标达成度分析，其结果如图2和图3所示。从图2中可知，线上成绩部分散点图上也表现出趋同性，集中分布在较高的分数段。但尚有约8%左右同学线上成绩低于60分，主要原因在于个人，预约时间过期造成。因此在今后的课程设置里，需要加设通知打卡以此提醒作业时间点。其次课堂表现和实验技能操作得分指标中趋同性较高，且平均成绩较高。说明该模式下的教学方式促进学生学习的兴趣，高度掌握了实验技能。在课程目标达成度结果报告中，有少部分达成度在0.7以下，甚至低于0.6。说明在这个目标里同学表现程度的差异性得到很好体现，也说明了该教学方式相对公平公正体现了课程过程考核评价。

图2 线上线下学生各部分成绩分布

图3为在授课过程中针对学生答疑反馈结果。从图中较清晰显示线上线下模式可适当开展答疑环节，且其答疑时间不必过长。该数据表明学生自我学习与教师的“教”相互融合能更好达到“互促”课程目标。

图3 学生答疑反馈

3.2 理论与实验网络表现

课程体系中线上模式的开展，完全颠覆了以往传统教学模式，多方式过程考核评价方式更是促进了“互助”教学模式。本项目在理论课程与实验课程调查分析，结果发现对于实验课程网络表现平均分高于理论课程网络表现，且其离散度趋向较小于理论课程（图4）。由此，可知，线上教学相对于实验课程，更能活跃课堂，提高学生学习兴趣，从而提高整体教学效果。

图4 理论课与实验课网络表现情况

4 小结

混合式教学可以打破实验课程的学时和空间的局限性，是一种以亲身体验学习为主，利用网站完成细致学习工作，把更多的课堂时间用于开放性实践与提升独立自主能力方面的教学模式。该模式加快了“互促”教学，对于提升课程教学质量具有无可限量的潜力。

课程改革主要模式以学生为主要考虑对象，以OBE理念为宗旨设置不同类型的线上线下课程内容，按照层次推进的项目模块，实施多方式改善课堂氛围，增加了教学互动，整体提升了教学效果。微生物实验课程借助“学习通”网络平台，搭建教师与学生交流沟通的桥梁，而客观准确透明的在线成绩评价系统和“以赛代考”期末环节成绩都激励了学生对于学习知识的渴望，树立了公平公正的思想。微生物学实验教学的新型“混合式”教学模式满足我国教育E时代下的发展需求，对于各类实验教学均有可借鉴的地方，也可为相关课程建设和教学改革提供参考。