微生物學的多元混合交互式教學模式初探

微生物學的多元混合交互式教學模式初探摘要：為提升微生物學理論課程的教學質(zhì)量和效果，文山學院微生物學課程組以創(chuàng)新教學方式、重塑新課程教學形態(tài)作為主要“著力點”，探索與建構多元化的教學模塊、采用“互聯(lián)網(wǎng)+智能+課堂”的混合教學法，建立了一套實現(xiàn)教師-學生之間交互、課程資源-學生之間交互、學生-學生之間交互的教學模式，并在一些班級中進行了教學實踐，取得了良好的教學效果。通過多元混合交互式教學的實施，“課堂”不再是教師獨占的舞臺，而切實成為學生和老師互動體驗的平臺，實現(xiàn)了翻轉課堂的目標。關鍵詞：微生物學；多元化；交互式；混合；課程思政APreliminaryStudyontheMulti-ElementMixedInteractiveTeaching

ModeofMicrobiologyAbstract:Toimprovetheteachingqualityandeffectofmicrobiologytheorycourse,microbiologycoursegroupofWenshanUniversityreshapesthenewcurriculumteachingformastheprimary“focus”byinnovativeteachingmethodstoexploreandconstructdiversifiedteachingmodule,establishesasetofinteractionsbetweentheteacher-student,curriculumresources-theinteractionbetweenstudentsandstudents-theteachingmodelofinteractionbetweenstudentsusingthemixtureof“Internet+intelligence+class”teachingmethod,andhasobtainedthegoodteachingeffectinsomeclassteachingpracticethroughthemultivariatemixedinteractiveteaching.Theimplementationofthe“classroom”isnolongertheexclusivestageofteachers.Instead,itbecomesaplatformforstudentsandteacherstointeractwitheachotherandrealizesthegoalofflippedclassroom.Keywords:microbiology;diversification;interactive;mixed;ideologicalandpoliticaleducation微生物學在生物學領域中是一門歷史雖短，但發(fā)展較快、縱橫交錯和廣泛聯(lián)系實際的學科，具有內(nèi)容覆蓋面大和跨度大等特點［1］，因此《微生物學》課程被設置為生物科學專業(yè)的核心必修課程，該門課程側重點在于構建系統(tǒng)的微生物知識框架以及掌握微生物應用技能⑵。多年來，諸多微生物學教學工作者的經(jīng)驗［3-6］表明，傳統(tǒng)教學模式下教學效果不甚理想，創(chuàng)新與復合型人才的培養(yǎng)目標難以實現(xiàn),主要因素有三個方面：首先，教學內(nèi)容抽象且龐雜，學生難以理解，易模糊記憶與混淆概念；其次，課堂上教師“一言堂”，授課方式死板，學生被動接收教學信息，難以激活學習主動性；再次，能力培養(yǎng)目標紙上談兵，教學內(nèi)容中找不到目標培養(yǎng)實施的“落腳點”，缺乏夯實之基。鑒于上述，微生物學的改革勢在必行。近年來，隨著網(wǎng)絡教育平臺、工具的使用和普及，微生物學教育界涌現(xiàn)了一股“混合教學法”的改革浪潮，其地位日益突出，但多數(shù)改革案例中主要體現(xiàn)的是“網(wǎng)絡”與“課堂”的組合與切換，兩者之間如何靈動契合、如何相輔相成的研究卻較為有限，為此,本課程組探索與建構多元化的教學模塊、采用“互聯(lián)網(wǎng)+智能+課堂”的混合教學，建立了一套多項交互式的教學模式，并在一些班級中進行了初步嘗試。1建構多元化的教學模塊一一翻轉課堂模塊教學是20世紀70年代國際勞動工業(yè)委員會組織提出的教學策略［7］，這一策略提出雖早，但在我國相關教學實踐的案例并不多見。近年來模塊化教學愈來愈引起了教育工作者的注意，模塊化教學可以將知識點高度整合與串聯(lián)，有助于學生理解與應用，將教學內(nèi)容由淺表認知轉變?yōu)閮?nèi)化認知,提高學生對所學知識的綜合運用能力，教學中突出學生的主體地位，實現(xiàn)翻轉課堂。為此，本次教改從培養(yǎng)學生能力出發(fā)，以進行"有意義的學習”也為目標，課程組建構了基于不同途徑、不同類型、不同方式，不同培養(yǎng)目標的多元化的教學模塊。1.1名師微課學習模塊一一培養(yǎng)自學能力將微生物學課程中某些知識點龐雜、難理解、概念容易混淆的章節(jié)設置為“名師微課學習模塊”,如“微生物的代謝”?；ヂ?lián)網(wǎng)教學資源的共享特別是大學M00C等教育web的出現(xiàn)，為教育工作者提供了更多進步與自我提升的平臺和空間，國內(nèi)學術大咖和教學名師不再是"只在此山中，云深不知處”,人們只要有意愿，便能在網(wǎng)絡上自由與便利的觀看國內(nèi)學術大咖和教學名師在線講座或示范課程。但是多數(shù)高校大學生尤其是地方院校大學生，因基礎與學習能力的因素，主動尋找網(wǎng)絡課程資源并學習的情況極為少見，另外生物科學專業(yè)的學生畢業(yè)后多數(shù)從事中、小學的教學工作，因此，設置在線學習“名師微課”，一方面便于學生反復學習，深化理解教學內(nèi)容和內(nèi)涵；另一方面旨在培養(yǎng)學生自學能力的同時，引領學生感受大師風范，體會教學方法,學習教學技能。1.2課堂大作業(yè)模塊一一培養(yǎng)知識遷移的能力將微生物學課程中較抽象、推理性較強的章節(jié)設置為“課堂大作業(yè)模塊”，如“微生物的遺傳變異和育種”?！罢n堂大作業(yè)”是課堂上布置并要求當堂完成的課題性作業(yè)，教師經(jīng)過精心設計，將問題設為推理題型，答案設為闖關模式，需要進階推導后才能得出答案，成功答題后可獲取獎勵積分，計入期末考核成績。解題過程要求學生“組團”合作,發(fā)揮協(xié)同效應，在教師限定的甚至較為苛刻的時間內(nèi)完成［8］O因此，如何才能在有限的時間內(nèi)高效完成任務，一方面要求學生必須完全掌握本節(jié)核心要點，另一方面要求學生能將所學知識遷移擴散解決問題，再一方面團隊成員需要分配與協(xié)助，鎖定目標，層層遞進。通過“課堂大作業(yè)”的完成，不止培養(yǎng)了學生知識遷移的能力，團隊合作、管理時間、分析問題的能力都得到了提升。1.3文獻閱讀與分享模塊一一培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力將微生物學課程中應用性較強的章節(jié)設置為“文獻閱讀與分享模塊”，如“微生物的營養(yǎng)”。教師圍繞教學內(nèi)容選出近年來研究的熱點課題，課前兩周發(fā)布小組任務，學生需要自行查閱學術文獻、參考資料，制作PPT,要求學生讀懂文獻、解析文獻、講述文獻，并延展出一項創(chuàng)新課題［嘰課堂上各小組限時講解文獻，分享給大家學習，其余各組成員和老師可進行提問，講解小組必須解答，最后課堂討論互動，結合分享的文獻教師引導學生回到本節(jié)教學內(nèi)容，文獻的閱讀使學生在學習知識點之前就了解了它們的應用，因此課堂中僅需要花少量的時間講解，學生很快就能將知識點理解內(nèi)化。該模塊無形中營造了學術氛圍，讓學生在查閱文獻的同時理解科學研究的一般方法，懂得如何設計實驗，鍛煉課堂講授能力，最關鍵的是培養(yǎng)了學生的科研創(chuàng)新思維與能力。1.4講述科學小故事模塊一一引入課程思政設置“講述科學名人小故事模塊”，如“微生物學的發(fā)展”?！罢n程思政”是目前全國高校推行的教育方針，思想政治教育已不只是思想教育專業(yè)教師的責任，所有專業(yè)課程和通識課程都成了思想政治教育的施展陣地，將思想政治教育融入課堂，通過春風化雨、潤物細無聲的方式立德樹人已成為高校教師不可推卸的使命［10］o微生物學的發(fā)展促進了人類進步，期間產(chǎn)生了許多榮獲諾貝爾獎的科學家，其成果與理論對后世具有極高的影響力。科學家們的榜樣力量具有強大的動力，因此本課程組從眾多的科學名人中挖掘思政題材，抽提出了許多“課程思政”所要傳遞的“營養(yǎng)元素”。在課堂教學之前布置任務，要求接受任務的小組為同學們講述科學名人小故事，之后集體剖析其研究過程、討論其中蘊含的科研理念，體會學術成果的來之不易，潛移默化中，家國情懷、刻苦嚴謹、追求真理、實事求是、無私奉獻、尊重生命、批判求實、不懈創(chuàng)新等正確的人生觀和價值觀便會融入血液、滲入骨髓，進入同學們的精神世界［11］o2重塑課堂教學形態(tài)一一打造“互聯(lián)網(wǎng)+智能+課堂”的混合教學“面對面課堂教學”一直是教師向學生傳授知識的主流教學形態(tài)，但目前隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和現(xiàn)代信息化技術的飛速發(fā)展，以及教育資源的商業(yè)化,“面對面課堂教學”已不再是唯一的和最優(yōu)的教學形態(tài)。加之傳統(tǒng)教學日益凸顯的弊端［12］，重塑適應社會發(fā)展需要的新的教學形態(tài)成為課程建設必經(jīng)的拓展之路。2.1網(wǎng)絡資源、平臺、工具引入課程2.1.1網(wǎng)絡教學資源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展促進了人類對資源和信息的共享,同樣，網(wǎng)絡上海量與優(yōu)質(zhì)的教學資源也成了教師汲取養(yǎng)分滋養(yǎng)與提升自我的重要寶庫。教師不僅可以從網(wǎng)絡下載到精品課程教案、電子課件、電子教材、參考書籍等輔助教學實施的原始材料，還可以下載模擬動畫、教學視頻、教學圖片等有助于提升學生直觀感受與激發(fā)學習興趣的現(xiàn)代化教具，以上資源,經(jīng)過教師精心的加工與打磨便可建設個性化的課程資源庫［13］，不僅減輕了教師的課程建設壓力、也減少了教師精力的消耗，有利于教師將主要精力集中在課程的設計與實施上，確保良好的教學質(zhì)量。2.1.2網(wǎng)絡教育平臺隨著“網(wǎng)絡教育”的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)了諸多的網(wǎng)絡教學平臺，主要可概括為兩類：點播式web教學平臺和交互式教學平臺［14］o點播式web教學平臺出現(xiàn)于網(wǎng)絡教育發(fā)展初期，主要實現(xiàn)了教學資源的快速傳遞，學生可以隨時隨地點播音頻、視頻課件，查閱電子教案等教學內(nèi)容，完成在線作業(yè)等，如中國大學MOOC（慕課）、MOOC中國、愛課程、好大學在線、學堂在線、天天象上、咪咕學堂、學銀在線、頂你學堂等。而交互式的教學平臺指廣泛運用即時通信技術開展在線和離線的教學支持服務，集成視頻會議系統(tǒng)、虛擬教室系統(tǒng)、聊天工具、BSS討論系統(tǒng)、內(nèi)部電子郵件系統(tǒng)給學生提供并處于不斷增進和優(yōu)化狀態(tài)的教學平臺，如騰訊課堂、騰訊會議、好視通、zoom、網(wǎng)易云課堂、YY直播等。上述兩類網(wǎng)絡教學平臺的合理利用，一方面能秉承教育部的大政方針，給高校大學生合理增負，讓學生利用課余時間自主學習，培養(yǎng)自學能力；另一方面為翻轉課堂留出了更多的師生互動時間，課堂上教師不再是主體，而只是其中的掌舵人，上課時間主要用于重點、難點的講解，師生互動和生生互動，討論與答疑。2.1.3網(wǎng)絡教學工具“互聯(lián)網(wǎng)+智能+課堂”混合教學的實施與教學質(zhì)量的保證離不開有效的網(wǎng)絡工具，為此選擇適合自己與學生的一款網(wǎng)絡教學工具是課程組教師在這次教改中要解決的另一難題。目前雨課堂、超星學習通、課堂派、釘釘、云班課等網(wǎng)絡教學工具在各大高校的混合式教學中均獲得了良好的口碑，但幾款主流網(wǎng)絡教學工具均存在較大的差異和明顯的特征，針對我校學生的特異性與多樣性，以及課程組教師成員的教學習慣，我們查閱多方資料并實操體驗、比較篩選后選擇“超星學習通”作為主要的網(wǎng)絡教學工具。超星學習通是一款集合網(wǎng)絡教學工具、課程資源和辦公應用為一體的微服務平臺，它積累了大量且豐富的圖書、期刊、報紙、視頻、原創(chuàng)資源，包含手機APP、網(wǎng)頁（泛雅平臺）、超星直播3種客戶端口，能同時實現(xiàn)視頻和課件的在線學習、直播間教學互動和線上或線下課堂教學管理功能。本次教學改革中的實操情況表明超星學習通能同時滿足課程“教、學、管”的需要，可實現(xiàn)線上與線下教學的隨意切換。2.2智能手機、平板電腦、筆記本電腦滲入課堂隨著智能手機和各種電子智能產(chǎn)品的普及，手機、平板電腦、筆記本電腦出現(xiàn)在了課桌上，尤其是智能手機的刷屏成為課堂上的一道風景線，面對這一情況，授課教師通常會制止、批評，甚至禁用手機，但往往收效甚微，許多教師的情緒也從氣憤、尷尬、最終轉為無奈。經(jīng)驗教訓證明，堵不如疏，從另一角度來看，手機的出現(xiàn)也為新時期的教學改革提供了重要契機，通過教師精心的設計，可使教學過程精準化、條理化、多維化，手機在教學中的引入使學生再也找不到托詞逃避學習，教師可隨時跟蹤與監(jiān)督學習情況，發(fā)出提醒與警告借以督促學生加快學習進度，另一層面來看教學質(zhì)量的分析也可從定性分析轉變?yōu)槎糠治?，教師更易把控教學過程并及時調(diào)整教學方案。因此，課堂上充分發(fā)揮手機的功能，讓學生“忙起來”，課堂活動緊湊有序，學生跟隨老師的教學指引，人人參與、人人“刷機”，沒有冗余的時間，如此課堂上學生刷淘寶、刷頭條、刷抖音的現(xiàn)象也逐漸消失。另外除了利用手機完成學習任務，平板電腦和筆記本電腦也理應成為受教師歡迎的學習工具，課堂上教師可利用這些電子產(chǎn)品當堂指導學生完成課堂大作業(yè)、查找文獻和參考資料，輔導學生應用專業(yè)軟件（如統(tǒng)計學軟件），一方面鍛煉了學生的學習技能與查找資料的技能，另一方面也提高了學生運用網(wǎng)絡和電腦的能力。3課堂變?yōu)榻涣髋c互動的平臺一體現(xiàn)交互式教學模式以網(wǎng)絡和智能電子產(chǎn)品為助教工具，結合上述多元化的模塊進行教學，體現(xiàn)交互式的教學模式,課堂不再是教師獨占的舞臺，而成了學生和教師交流與互動的平臺。如圖1所示，學生在各模塊設置的任務驅動下，通過多種渠道、多元化的方式進行課外學習，體現(xiàn)學生-課程資源（含本地課程資源和網(wǎng)絡資源）之間的交互，在此過程中學生逐漸掌握對課程資源的選擇、重組、加工和應用技能；任務驅動促使學生“組團合作”體現(xiàn)學生-學生之間的交互，輪換組團的要求迫使學生可能遇到“合拍型”的、“互補型”的甚至“不合拍型”的同學，為了目標的達成，學生的合作能力、協(xié)調(diào)能力在此得到充分地鍛煉，甚至性格中一些尖銳的棱角也被打磨；完成任務的團隊成為課堂的“主人”，翻轉課堂，教師僅僅是“配角”，主要承擔掌舵、組織、輔導和服務的工作，體現(xiàn)學生-教師之間的交互，其他同學成為信息的接收者，學生-學生之間的交互由課外延展至課堂，對建立同學之間友好和諧、互助學習、謙虛求教的關系具有推動作用。圖1 多元混合交互式教學模式交互式課堂使教師體會到了傳統(tǒng)教學模式中缺少的成就感，課堂氣氛活躍，學生的參與性和積極性極度高漲，進一步保證了教學質(zhì)量與教學效果，同時教師也從學生身上受益、擴充自我；而課堂“主角”的地位使學生刷到了存在感、感受到了學習的快樂，因此學習興趣被激發(fā)，為維持終身學習按下了啟動鍵。4教學實施案例“微生物的新陳代謝”是“微生物學”課程中重要且較難理解的一章，其涉及的知識繁瑣、機理復雜、概念抽象，學習和搞懂這一章的知識點一方面需要學生具備扎實的生物化學理論基礎，另一方面教師需要花大量的課時才能講授清楚和梳理清晰，然而教學大綱僅安排了4個學時，因此在非常有限的教學時間內(nèi)常遇到“教師講不清、學生搞不懂”的尷尬場面，多輪的教學評價結果也表明學生對這一章的學習效果和掌握程度比較差，因此繼續(xù)采用傳統(tǒng)的教學模式來教授該章節(jié)的知識點已明顯行不通。針對本章內(nèi)容的教學，課程組進行了多元混合交互式教學的教改嘗試。4.1教學模塊設計將“微生物的新陳代謝”章節(jié)的教學設置為“名師教學模塊”，引入中國大學MOOC網(wǎng)上華中農(nóng)業(yè)大學的“微生物學”精品課程。該課程由陳雯莉、王莉等名師主講，每小節(jié)的內(nèi)容以“微課”的形式在1。分鐘內(nèi)梳理清晰、聚焦主題，重點突出，是優(yōu)秀的教學資源，通過微課短視頻的學習，學生們可以領略名師的教學風格、體會名師嚴謹?shù)乃季S邏輯。4.2課前線上學習課程組將精品課程中“微生物的新陳代謝”這一章節(jié)的視頻資源引入文山學院學習通平臺的"微生物學”課程中，設置任務點和完成時限。在本章節(jié)課堂教學前提前兩個星期發(fā)布學習任務、作業(yè)和活動話題，課堂教學前要求學生利用碎片化時間在線上進行學習，任務結束前督促學生完成任務和作業(yè)。課堂教學前教師在學習通上了解學生的任務完成情況、作業(yè)得分的分布情況以及統(tǒng)計錯誤率較高的問題，即可明了學生的學習程度和把握全班整體學習水平，通過話題討論的回復情況可了解同學們學習的積極性和參與情況，利于教師“心中有數(shù)，因材施教”。4.3課堂翻轉教學經(jīng)過線上教學數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和梳理，我們認識到學生在自學過程中出現(xiàn)的一些問題，因此課堂教學應充分發(fā)揮其查缺補漏的功能。教師將學生出錯率較高的幾個問題發(fā)送到學習