基于雨课堂平台的微生物实验课线上线下混合式教学的研究.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 20 基于雨课堂平台的微生物实验课线上线下混合式教学的研究 肖云花 湖南农业大学生物科学技术学院，湖南 长沙 410128 摘要：摘要：目前微生物实验课教学中存在内容和方法陈旧、课时有限、学生缺乏科研和创新能力等问题，针对此现状，分析了基于雨课堂的混合式教学应用于微生物实验课的优势，引入了线上线下混合式实验课教学模式，为微生物学实验课教学改革提出新思路。基于雨课堂平台的微生物实验课线上线下混合式教学是一种将线上课程与线下实践相结合的教育模式。这种模式可以充分利用雨课堂平台的优势，提高教学效果，促进师生互动。同时，这种教学模式还有助于培养学生的自主学习能力、团队协作能力，为将来的学习和工作打下坚实基础。关键词：关键词：雨课堂；微生物实验；线上线下；混合式；教学 中图分类号：中图分类号：G64 1 微生物学实验课教学国内外研究现状分析 微生物学，归属科学与工程专业的范畴，此门课程主要是对微生物与人们生活之间的关系进行有效说明，涵盖的知识点比较广泛。和多门学科均体现出交叉作用，应用性以及实践性较强。纵观微生物学实验课教学情况，即便国内外的教师都已经对此门课程进行高度关注，对学生进行实验能力培养，可是在具体取得成效中难以保障理想化，为此要归纳微生物学实验课教学相关不足，才可以更好地提高微生物学实验课教学指导效果。对于微生物学实验课程教学现状，可以从如下几点进行剖析。首选，传统微生物学的实验，只局限在某些验证的实验方向，通过验证某类认识或是假说让学生可以得到某项技能，在完善结构上促进验证和理解学过的理论内容，加强实验能力的培养。教育目的在于让学生可以转变成为知识设计者，让他们擅长学习，且创新能力可以得到培养。单纯验证性实验教学，满足了高等育人需求，学生对验证实验学习兴趣不充分，没有主动性的思考能力。所以适量做好开放性设计实验，鼓励学生可以构思实验，同时可以进入到实践中，设计是学生不断发现以及解决问题过程，对培养学生创新力有深远的意义。其次，在传统的微生物学实验教学过程中，教师是教学的主体，而学生往往以被动接受知识为主。在这门对动手能力要求高的实验课时，由于每次实验课内容丰富，但在传统教学过程中课时有限，学生在短时间内不能某些实验原理和实验操作注意事项，在有限的时间内不能很好掌握所教师教授的实验技能，教学效果不理想。此外，四个学时 180 分钟，往往我们理论教授和实验操作演示需安排 60-120 分钟，那么学生的实验操作时间只剩下 60-120 分钟，对于很多动手能力较差或者对理论还未掌握清楚的学生是远远不够的，在真实授课过程中，经常性地出现课程实际经历的时间通常在210-240分钟，对于实验课通常安排在晚上而言，对于学生和教师的安全和健康而言，都是不利的，甚至对于个别实验，一次课程无法讲授完，需安排多次的时候，对学生和教师的精力也是极大的一个损耗。因此在传统的课堂教学模式下，学生往往听不懂、不愿听，学习兴趣下降。而利用互联网平台可以解决上述难题。互联网将复杂的信息技术手段融入到PowerPoint和微信，在课外预习和课堂教学间建立沟通桥梁，让课堂互动永不下线。实验课前，教师能够将实验原理及相关理论知识、实验操作视频、实验注意事项等预习资料推送到学生的手机，师生间可随时沟通；实验课堂上，在快速讲授完实验原理和实验操作后，学生动手实验操作过程中可以反复观看以发送给他们的实验操作视频及注意事项，并与教师反映实验过程中的问题；实验课后，教师在平台上推送相关复习题，帮助学生过平台巩固实验原理、操作方法、及注意事项。最后，微生物实验课程的考核方式采取的是考查形式，主要是从实验报告的完成度来考核，这种考核方中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 21 式导致不少学生的实验报告存在不经思考完全相互抄袭的情况发生，而对学生实验操作的完成情况、实验原理及注意事项的掌握情况却不清楚，因此如何将互联网平台融入课堂教学，并辅助建设更为完善的考核制度也是我们亟待解决的问题。2 雨课堂等互联网平台的优势与限制 伴随信息时代到来，信息技术不断改变了我们的学习以及生活模式，融入高校教学的改革。信息时代 到来对于现代教育带来了极为深刻影响，表现在互联网信息技术在课堂中的运用，最重要的是互联网思维对于传统教学所带来的影响、冲击，表现为教学理论、关系、模式的转变，以及新型教学方式等。所以明确信息技术对于教育的影响，在教育中融入网络思维，可以更好的设计教学过程，适应时代发展的选择。这些年新型网络教学平台不断涌现，MOOC 是我们所熟悉的平台学堂在线，清华在线教育联合推进混合教学模式，其目的是运用信息化技术的方法，来提升课前、课堂中以及课后的教学感情，加强学生和教师间的互动，让学生可以方便、轻松，教育信息化可在这个平台上得到更好的展现。实验空间信息化的功能，满足教学资源的共享以及共同的建设，满足智慧教学需求的动态的教学方式。如何才能提供最精准的教育服务以及课程的特点，是雨课堂平台以及智慧教学的重要意义。目前，雨课堂平台等互联网平台的推广仍受到一定限制的主要因素有几个方面，第一，教师录制的视频效果较差；第二，学生对互联网教学平台的适应性较差；第三，师资力量不够。要解决这些问题，需要一个长期的过程，需要相关教育部门、学校、教师和学生的共同努力。另要加大视频录制以及剪辑设备投放，引入专项技术，对教师开展培训工作。同时，教师加强学生沟通，开展个性的教学工作。最后一点还要配备高素质的助教育的团队，由优秀学生中找到组建，做到每个学生个性化学习服务，充分提升教学能力与水平，为社会以及国家培养更多的实验技术人才，同时具有创新力。3 基于雨课堂平台的微生物实验课线上线下混合式教学 雨课堂平台与传统实验教学的混合式教学深度，发挥学生在教学活动中的主体作用，重视理论与创新，提升学生的微生物学实验操作技能和创新能力，并完善混合式教学考核评价机制，提升教学效果。具体实施方案如下。3.1 微生物学实验课程内容的重构 在实验内容上，适量减少验证性实验，增加综合性和设计性实验比重。针对目前生物工程专业的微生物学实验内容（表 1），内容设计上重点体现综合性实验的作用，丰富微生物学实验课程体系，潜移默化地对学生进行实验能力培养。教师可以设定开放性实验，鼓励学生自主挑选感兴趣的实验主题，甚至充分尊重学生学习主动权，使得学生能够自主拟定实验题目，扩展学生想象力和创造力，从而加强学生创新能力培养。3.2 教学方法的改革 目前，在微生物学实验课程教学过程中，由于实验室没有多媒体设备，仍在采用板书的传统教学模式，这大大降低了教学的效率。针对这一传统教学的局限性，互联网的发展为我们解决了这一难题。基于雨课堂平台，于课前上传实验操作视频及实验相关预习资料，课堂上上传实验教学课件，课后上传复习题。教师应该依托雨课堂平台，对实验课程知识划分多个模块，录制为短视频的形式传递给学生学习的客户端，让每一位学生都可以自主得到学习资源。在实验课程开展之前，对微视频传输到雨课堂平台，以微信的形式推送，引导学生在上课之前充分预习，实施雨课堂的在线学习，对自己心中存在的疑惑反馈给微生物学实验课程教师。在线下学习结束后，教师还要借助雨课堂平台给学生推送训练题目，引导学生认真作答梳理解决问题思路，确切掌握微生物学实验课程学习的知识，提高学生专业技能。比如在“微生物形态观察”实验中，分别请同学在各自的显微镜下完成对青霉菌、根霉菌、酵母菌等真核生物的寻找，并指认各不同真菌孢子形态、梗和根等结构。这一过程实现教师和学生的角色互换，促使学生积极“备课”，主动学习，课堂气氛更加活跃。另外，针对原先微生物学综合实验中的四个实验（表 1 序号 7-10），均是教师先设计好后，所有的实验均做一遍，这违背了我们培养创新型人才，培养学 表 1 微生物学实验教学内容的改革 序号 实验项目（改革前）实验项目（改革后）类型 1 细菌简单染色和革兰氏染色技术 细菌革兰氏染色和芽孢染色技术 验证 中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 22 2 细菌芽孢染色和鞭毛染色技术 微生物形态观察 验证 3 培养基配制及灭菌技术 培养基配制、灭菌及接种技术 综合 4 微生物计数技术 细菌计数技术 综合 5 微生物形态观察 细菌的生长曲线的绘制 综合（新增）6 细菌对糖和醇的发酵试验 细菌对糖和醇的发酵试验 综合 7 污水中大肠杆菌的分离及初步鉴定 水中细菌总数和总大肠菌群的检测 设计（生活案例）8 土壤微生物分离及区系分析 土壤微生物分离及区系分析 综合（生活案例）9 物化因素对微生物生长的影响 环境因素对微生物生长的影响 设计 10 红曲霉摇瓶发酵生产红曲色素 培养基的正交设计与分析 设计（新增）生自主学习、独立思考的初衷，因此，对于这些开放的综合性实验和设计性实验，学生根据自己的选择选定题目，并给予他们时间去查阅方案，灵活安排实验时间，不单限制在课堂学习中，实验研究阶段，实验室以及仪器设备向学生开放。学生需要对自己的实验处在主导地位，由设计到准备材料，并从操作实施到后面的结果分析，均有自己动手完成。实验结束时，还要提交研究报告，包括实验方案、结果研究、创新点分析等，同时做好内容总结工作。3.3 考核体系的重构 以往的微生物学实验考核成绩计算方式为：出勤占 30%，实验报告占 70%。这种考核方式容易造成学生不积极参与实验，抄袭报告的现象严重，而实验报告不能很好地反映学生的真实学习情况。因此，制定更为多元化的考核体系也刻不容缓。重构的考核体系（见图 1）增加了对平时实验及复习题的考察，并保留了出勤及实验报告的考察，这样既有助于学生认真完成实验操作，和对实验结果的分析总结，鼓励学生多与老师交流的同时，需加强自主学习。图 1 微生物学实验考核方式 3.4 打造多元化的教学方式 混合式教学将线上教学与线下实践相结合，充分发挥线上教学资源丰富、互动性强的优势，同时强调线下实践操作的重要性，有助于提高学生的实验技能和综合素质。雨课堂平台提供了丰富的在线互动工具，如讨论区、问答区等，教师和学生可以方便地在线交流，提高沟通效率。同时，在线教学也让教师能够更关注每个学生的学习进度和需求，提供个性化的指导和帮助。在课程开始之前，教师可以在雨课堂平台上传实验教材、视频、课件等资源，供学生提前预习。同时，教师还可以在平台上发布实验任务，让学生在线讨论，共同解决问题。在实验课前，教师可以使用雨课堂平台的直播功能进行在线授课，讲解实验原理、操作步骤、注意事项等。通过直播教学，学生可以在家里就提前了解实验内容，为线下实践做好充分准备。在线下实践环节，教师可以根据实验内容和难度，将学生分成小组。学生可以在实验室里按照预习时的操作步骤进行实践操作，遇到问题时可以互相讨论，也可以向教师请教。实践结束后，教师可以让学生在雨课堂平台上提交实验报告，并对实验结果进行分析和总结。教师也可以在平台上给出评价和建议，帮助学生找出自己的不足之处。为了让学生更好地掌握实验技巧，教师可以在雨课堂平台上发布实验巩固题，让学生在线练习，进一步提高实验操作水平。在课程结束时，教师可以根据学生的线上学习情况、实验报告、实验操作表现等多个方面进行综合评估，以决定学生的最终成绩。4 结语 微生物学是生命科学的一门重要专业基础课程，微生物学的知识理论体系是前人潜心研究成果的凝练和升华，具有涉及范围广、实践性强的特点。笔者根据湖南农业大学生物类专业本科生多年的教学效果和就业现状，结合创新型人才的培养目标，提高学生的学习兴趣，将雨课堂与传统教学深度融合，从生物类专业的本科微生物学实验课程教学入手，力求培养出农业院校特色鲜明、具备良好科研素养和创新能力的人才。参考文献 1张丽霞,韩烨,周凤娟.基于虚拟仿真的食品微生物实验线上线下混合式教学改革与实践J.中国轻工教中文科技期刊数据库（全文版）教育科学 23 育,2021,24(06):72-77.2温斯颖.虚实结合的混合式教学在微生物检测实验课 中 的 应 用 研 究J.卫 生 职 业 教育,2021,39(14):101-103.3张蕾蕾,佟雪,肖艳红.基于学生科研能力培养的高校实验课新模式探究以 环境工程微生物实验 为例J.广东化工,2020,47(18):238-239.基金项目：湖南农业大学校级教学改革项目一般项目（XJJG-2021-010）。