翻轉(zhuǎn)課堂模式在環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究*

齊 丹 ，汪 莉 ，王玉杰 ，盧徐節(jié)

（1.海南熱帶海洋學(xué)院 生態(tài)環(huán)境學(xué)院，海南 三亞 572022；2.鄭州市第十四中學(xué)，河南 鄭州 450000）

微課是以多媒體技術(shù)為載體，以短小精悍的教學(xué)視頻為核心內(nèi)容，對(duì)某個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)或?qū)W科知識(shí)點(diǎn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)的一種可視化、情景化、趣味性的數(shù)字化學(xué)習(xí)資源包[1，2]。翻轉(zhuǎn)課堂是依托教學(xué)視頻等實(shí)體，學(xué)生在課外事先自主學(xué)習(xí)，在課堂上師生之間互動(dòng)交流、教學(xué)相長(zhǎng)，完成知識(shí)內(nèi)化，最終達(dá)到更好教學(xué)效果的一種新型教育教學(xué)形式[3]。微課屬于全新的教學(xué)資源，翻轉(zhuǎn)課堂是教育發(fā)展新模式的體現(xiàn)[4]，二者相輔相成、相互促進(jìn)、共同發(fā)展。微課與翻轉(zhuǎn)課堂二者相結(jié)合的教學(xué)模式可以為師生提供個(gè)性化的教學(xué)平臺(tái)和學(xué)習(xí)空間，能夠最大化地利用課堂教學(xué)時(shí)間，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)者的自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力[5]。

2017年開始，隨著我校向海洋轉(zhuǎn)型、向應(yīng)用型本科高校轉(zhuǎn)型的變革要求，環(huán)境工程專業(yè)也相應(yīng)地增加了海洋類和應(yīng)用類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案，環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程僅有18學(xué)時(shí)。調(diào)整前的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是微生物學(xué)基礎(chǔ)操作，學(xué)生只是掌握了微生物檢驗(yàn)方面的基本操作技能，很難達(dá)到培養(yǎng)海洋類應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，滿足用人單位的需求。在學(xué)時(shí)不變的前提下，調(diào)整后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目在內(nèi)容上增添了環(huán)境工程、環(huán)境監(jiān)測(cè)和海洋環(huán)境相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，不再單獨(dú)學(xué)習(xí)微生物基礎(chǔ)操作，而是將其融入各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中，大大增加了教學(xué)難度。筆者將微課和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式引入教學(xué)活動(dòng)中，研究其在優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)、激發(fā)學(xué)習(xí)積極性、提高教學(xué)質(zhì)量等方面的成效。

一、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式（圖1）中，教師是教學(xué)活動(dòng)主體、中心和主導(dǎo)者，學(xué)生處于被動(dòng)地位。學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性決定了預(yù)習(xí)效果的好壞和實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度，且缺乏對(duì)其準(zhǔn)確全面的監(jiān)督和評(píng)價(jià)手段；在課堂講解教學(xué)過程中，由于受學(xué)時(shí)限制，教師無法完整地演示全部實(shí)驗(yàn)過程，無法保證每個(gè)學(xué)生都能觀看到操作細(xì)節(jié)；在課堂實(shí)踐教學(xué)過程中，受教師和學(xué)生人數(shù)限制，無法保證糾正每一個(gè)學(xué)生的操作錯(cuò)誤。因此，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式無法確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到良好的教學(xué)效果，打擊了學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的積極性，無法加深理論知識(shí)的理解和熟練規(guī)范地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

圖1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

此外，環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中還存在諸多問題：

1.學(xué)時(shí)有限，教學(xué)內(nèi)容多

許多學(xué)生的微生物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)薄弱，教師必須在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中著重基礎(chǔ)性知識(shí)講解，且實(shí)驗(yàn)操作相關(guān)知識(shí)點(diǎn)瑣碎，學(xué)生的練習(xí)時(shí)間有限，給知識(shí)的內(nèi)化和技能的熟練帶來極大困難。

2.學(xué)生預(yù)習(xí)積極性不高，自學(xué)能力差

學(xué)生課前的預(yù)習(xí)情況完全依賴于學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，預(yù)習(xí)效果的好壞直接影響整個(gè)教與學(xué)過程。

3.課堂秩序不理想

目前，學(xué)生全部都有手機(jī)，課堂教學(xué)過程中學(xué)生玩手機(jī)情況普遍，分散了注意力，影響了學(xué)習(xí)效果。

4.考核不全面

實(shí)驗(yàn)考核的依據(jù)主要是學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫情況和教師對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程規(guī)范程度的評(píng)價(jià)。而學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲情況普遍，教師對(duì)每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范情況不能全面準(zhǔn)確地掌握，學(xué)生的預(yù)習(xí)情況沒有考核評(píng)價(jià)機(jī)制。因此，目前的考核方式無法全面準(zhǔn)確地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

二、基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)踐研究

1.微課資源建設(shè)

微課資源是基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式開展的基礎(chǔ)。

（1）分析：微課資源建設(shè)前，首先通過分析掌握本專業(yè)課程的教學(xué)目標(biāo)、期望學(xué)生達(dá)到的水平、學(xué)生目前水平、學(xué)生自身的能力和目前的教學(xué)內(nèi)容等[6]。

（2）設(shè)計(jì)：由分析結(jié)果確定微課資源的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、廣度和深度等，并制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 微課資源建設(shè)

（3）建設(shè)：微課資源包括文本模塊、視頻模塊、測(cè)試模塊、結(jié)果反饋模塊和交流模塊。文本模塊和視頻模塊用于學(xué)生的課前預(yù)習(xí)和自學(xué)以及課中回看；測(cè)試模塊用于預(yù)習(xí)后和課后測(cè)試；結(jié)果反饋模塊用于學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中的操作規(guī)范性反饋、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反饋和實(shí)驗(yàn)后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果反饋；交流模塊用于師生溝通交流和疑難解答等。教師根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱等資料，將實(shí)驗(yàn)原理知識(shí)、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)制作成微課文本資料；基本操作方法制作成微課視頻資料；在線測(cè)試、在線交流、結(jié)果反饋制作成微課模塊。

2.基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式構(gòu)建

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)習(xí)前，學(xué)生通過微課文本資料和微課視頻資料的觀看進(jìn)行預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)。預(yù)習(xí)后進(jìn)行在線測(cè)試，鞏固主要知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)教師通過反饋的數(shù)據(jù)和預(yù)習(xí)測(cè)試數(shù)據(jù)了解學(xué)生預(yù)習(xí)的情況，并掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的疑難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)。

圖3 教學(xué)模式構(gòu)建

課堂實(shí)踐教學(xué)時(shí)，教師根據(jù)疑難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)對(duì)教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整、強(qiáng)調(diào)或深度講解，縮短或省略原理和實(shí)驗(yàn)步驟的講解，更加合理地分配課堂教學(xué)時(shí)間。學(xué)生在課堂實(shí)踐學(xué)習(xí)中，可重復(fù)觀看視頻資料和文本資料，規(guī)范操作步驟和方法。實(shí)驗(yàn)過程中和結(jié)束時(shí)，學(xué)生通過結(jié)果反饋上傳實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)、實(shí)驗(yàn)過程現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果視頻或圖片，方便教師及時(shí)指正和課后評(píng)價(jià)。

課堂教學(xué)后，學(xué)生完成課后測(cè)試；教師根據(jù)上傳的結(jié)果反饋、課前課后在線測(cè)試結(jié)果和書面實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)，對(duì)每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。在全部教學(xué)過程中，師生可以通過在線交流模塊進(jìn)行交流探討、疑難解答，達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)的目的。此外，教師通過教學(xué)過程中的反饋不斷地完善改進(jìn)微課資源包。

在基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中，教師在整個(gè)教學(xué)過程中負(fù)責(zé)提供微課資源、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和自主性、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)效果、改進(jìn)完善資源包。學(xué)生根據(jù)自身對(duì)學(xué)科知識(shí)的掌握情況自由掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)地點(diǎn)。學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，不再是被動(dòng)的知識(shí)接受者。另外，學(xué)生通過微課的學(xué)習(xí)，提高了自主學(xué)習(xí)能力，通過翻轉(zhuǎn)課堂的模式，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了實(shí)踐探索能力，提高了學(xué)習(xí)效率。

在此教學(xué)模式中，實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)完整地展現(xiàn)在學(xué)生面前，教學(xué)重點(diǎn)被凸顯；課堂時(shí)間重新分配，原來課堂講授部分的內(nèi)容已通過微課資源在課前完成，課堂上留給學(xué)生更多的實(shí)踐練習(xí)時(shí)間，增強(qiáng)了課堂時(shí)間的利用率；師生交流更加順暢，疑難問題的解答更加有效和充分；監(jiān)督評(píng)價(jià)體系完整，可以更加有效地反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。

表1 學(xué)生對(duì)基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式認(rèn)可度調(diào)查表

3.基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式教學(xué)效果調(diào)查

筆者通過調(diào)查問卷形式，調(diào)查學(xué)生對(duì)該教學(xué)模式的認(rèn)可度，見表1。調(diào)查問卷共發(fā)放 53份，回收53份，回收率100%。由表1可知，學(xué)生普遍認(rèn)為基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式整體教學(xué)效果較好。學(xué)生基本可以完成學(xué)習(xí)任務(wù)，個(gè)別學(xué)生課中視頻或圖片反饋完成較差，主要原因是實(shí)驗(yàn)中忘記拍攝或錯(cuò)過拍攝時(shí)機(jī)，部分學(xué)生感覺中途拍攝比較忙亂。大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為該教學(xué)模式對(duì)動(dòng)手操作能力、學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題能力、學(xué)生間交流與協(xié)作能力、創(chuàng)新能力等具有良好的促進(jìn)作用。

三、結(jié)束語

綜上所述，在環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式能有效地提高教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，同時(shí)也能夠解決實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)有限、學(xué)生操作技能練習(xí)不夠等問題。但是這種教學(xué)模式在實(shí)踐過程中仍有一些缺點(diǎn)，比如知識(shí)點(diǎn)過于碎片化、邏輯性和連貫性不足[7]；學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)空分離，因?qū)W生自身自控性的不同，造成自主學(xué)習(xí)效果的差異。因此，該教學(xué)模式在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的應(yīng)用，仍需廣大教師在教學(xué)過程中不斷地完善和改進(jìn)。