“以學(xué)生為中心 全程管理 智慧教學(xué)模式”的改革與實(shí)踐

白雪蓮 章華偉 武麗敏 石陸娥 周婷 許明峰

[摘 要] 提高教學(xué)質(zhì)量是教育的永恒主題。實(shí)驗(yàn)課教學(xué)在整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要作用，如何通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神是本科教學(xué)的重要目標(biāo)。在微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，我們采用全過程管理體系，設(shè)置實(shí)驗(yàn)?zāi)K、多元化的考核方式以及線上線下相結(jié)合等手段改革傳統(tǒng)的教學(xué)方式，極大地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的潛能，培養(yǎng)了學(xué)生勇于創(chuàng)新、大膽實(shí)踐的精神，期望對其他實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革提供參考。

[關(guān)鍵詞] 過程管理;智慧教學(xué);評價(jià)體系

一、引言

“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”是一門面向食品科學(xué)、生物科學(xué)、生態(tài)學(xué)及醫(yī)學(xué)等專業(yè)的必修課，具有操作技術(shù)難，操作技能要求嚴(yán)格的特點(diǎn)。隨著近年來微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)學(xué)科及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，微生物檢驗(yàn)及研究方法也發(fā)生了巨變，如生物信息學(xué)軟件大量更新，微生物種屬鑒定在基因序列鑒定的基礎(chǔ)上與互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和生物信息學(xué)聯(lián)系更加緊密，顯微鏡技術(shù)尤其是激光共聚焦顯微技術(shù)得到長足發(fā)展和廣泛應(yīng)用。新技術(shù)革新和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展推動(dòng)了微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的高速發(fā)展。因此在“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中不僅要讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)技能，還要培養(yǎng)學(xué)生的開拓能力、創(chuàng)新性思維和國際視野。針對這門課程的教學(xué)現(xiàn)狀，在學(xué)習(xí)其他高校教學(xué)改革措施的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的工作體會、專業(yè)要求和學(xué)生實(shí)際情況，我們以努力提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)，針對“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”進(jìn)行了教學(xué)改革、對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開展及評價(jià)方法優(yōu)化等進(jìn)行了探索。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

通過對實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前狀況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在以往教學(xué)理念和模式的影響下，“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)組織形式主要運(yùn)用“目標(biāo)管理模式”，其顯著特點(diǎn)是：以實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末實(shí)驗(yàn)操作考試成績高低作為評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的主要依據(jù)，通常期末總評分?jǐn)?shù)與實(shí)踐動(dòng)手能力呈正相關(guān)關(guān)系，而對教師“教”與學(xué)生“學(xué)”的過程考察很少，目前主要采取的管理方式就是教學(xué)督導(dǎo)聽課，期中檢查等形式?？偠灾繕?biāo)管理模式形式單一容易操作，便于教學(xué)管理者評估教學(xué)效果[1]。因此，目標(biāo)管理模式被眾多學(xué)校使用，主要關(guān)注學(xué)生期末成績或者平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績，很少去深度分析教師教學(xué)過程中的優(yōu)勢和劣勢，很少去研究學(xué)生成績與專業(yè)能力之間的關(guān)系。針對學(xué)生而言，學(xué)生只需對照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書按部就班地做實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算或分析完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告就可以取得很好的成績，最終獲得該學(xué)分。通過分析目標(biāo)管理模式的過程我們會發(fā)現(xiàn)存在著如下問題：（1）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由教師預(yù)先準(zhǔn)備好，設(shè)計(jì)好，以教為主。老師在課上講解和示范，學(xué)生“照貓畫虎”，學(xué)著做就基本可以完成實(shí)驗(yàn)，在這個(gè)過程中，學(xué)生很少去獨(dú)立思考，一旦出現(xiàn)機(jī)器異常、試劑異常等情況，學(xué)生就措手不及，不知道如何去解決問題，甚至不愿意主動(dòng)去克服困難，完成實(shí)驗(yàn)操作。尤其是學(xué)習(xí)能力差或懶惰的學(xué)生存在渾水摸魚、實(shí)驗(yàn)報(bào)告組內(nèi)互相抄襲的現(xiàn)象，很難達(dá)到培養(yǎng)能力的目的。（2）課程內(nèi)容多以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，很少安排現(xiàn)象未知、結(jié)果值得期待的實(shí)驗(yàn)。如“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”內(nèi)容中基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)約占70%，如“細(xì)菌顯微形態(tài)觀察”“微生物單染色實(shí)驗(yàn)”“血球計(jì)數(shù)板測定微生物數(shù)量”等實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)在高中生物課程中已經(jīng)有開設(shè)，大學(xué)課程中再次開設(shè)，學(xué)生已經(jīng)失去了學(xué)習(xí)興趣。（3）考核方式單一，考核內(nèi)容具有局限性，以終結(jié)性評價(jià)為主?？己顺Ｒ詫?shí)驗(yàn)課內(nèi)容為考點(diǎn)，考試范圍窄，操作步驟固定，學(xué)習(xí)效果區(qū)分度差，因此學(xué)生從一開始就抱著實(shí)驗(yàn)課一定能通過的思想。在這種考試模式下嚴(yán)重影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和進(jìn)取心，導(dǎo)致“漂亮”成績背后無法擁有與之匹配的實(shí)驗(yàn)技能和科研素養(yǎng)[2]。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方法及措施

在總結(jié)長期實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，我們以“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”為試點(diǎn)課程探索新的教學(xué)方法和手段，采取“以學(xué)生為中心，全過程管理，智慧教學(xué)”的思路來安排教學(xué)內(nèi)容，從而完善或修正“目標(biāo)管理”模式下實(shí)驗(yàn)課教學(xué)存在的問題。采用全過程管理，可以對實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行識別、控制和評價(jià)，將實(shí)驗(yàn)課教學(xué)管理進(jìn)行全過程管理，改變了原來的結(jié)果管理，事后評價(jià)的模式[3]。教學(xué)方式逐漸向以學(xué)生為主，以學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)探究為主進(jìn)行轉(zhuǎn)變、將課堂教學(xué)向課內(nèi)、課外相結(jié)合、不僅注重最終實(shí)驗(yàn)操作考試的成績，不僅以實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為平時(shí)成績的唯一依據(jù)，還要結(jié)合平時(shí)操作過程的表現(xiàn)，創(chuàng)新性思維的訓(xùn)練等過程性評價(jià)作為考核指標(biāo)。這種模式具有非常重要的意義：（1）有助于學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考?！叭^程管理模式”主要關(guān)注過程，老師在上課時(shí)更多關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究、自主解決問題的意識和能力培養(yǎng)，學(xué)生由原來只關(guān)注結(jié)果逐漸向關(guān)注過程轉(zhuǎn)變，提高了學(xué)習(xí)興趣。（2）完善原有評價(jià)方法，使評價(jià)體系多元化，正確看待考試分?jǐn)?shù)。如將創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)完成情況的比例加大，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的占比減小等。學(xué)生的學(xué)習(xí)不再是為了學(xué)分，對教師的教學(xué)熱情也會起到激發(fā)作用，在教與學(xué)的過程中形成良性循環(huán)。（3）有利于將問題暴露在課堂上，避免在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生高分低能的現(xiàn)象，但已無法及時(shí)彌補(bǔ)。在“全過程管理模式”下，教師需要付出更多精力、更多時(shí)間對教學(xué)過程進(jìn)行反思，及時(shí)完善課堂安排，明確每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的和作用，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。（4）輕結(jié)果，重過程。教學(xué)的重心轉(zhuǎn)移到課堂教學(xué)中，激勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新，只要敢于探索，即使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不夠完美，依然可以得到好的成績[4]。

課堂教學(xué)的具體改革措施我們從“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)內(nèi)容、課堂管理、實(shí)驗(yàn)拓展、學(xué)生成績評定等每一個(gè)環(huán)節(jié)入手，在總結(jié)過去教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，引進(jìn)了“以學(xué)生為中心，全程管理，智慧教學(xué)”思路，形成了一套可操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課管理體系[5]，將創(chuàng)新的管理思路落到實(shí)處，持續(xù)推動(dòng)了課堂教學(xué)質(zhì)量的提升。具體包括相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)層面的改革：實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革。將實(shí)驗(yàn)分為三個(gè)模塊：基礎(chǔ)技能訓(xùn)練模塊，設(shè)計(jì)與綜合型實(shí)驗(yàn)?zāi)K，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)孵化模塊。基礎(chǔ)技能訓(xùn)練模塊包括顯微鏡使用、接種、無菌操作等基本單元。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)資源，開展智慧教學(xué)，通過微視頻和虛擬實(shí)驗(yàn)等方式指導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可視化，整合線上線下資源，夯實(shí)學(xué)生微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作基本技能。設(shè)計(jì)與綜合型實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括微生物的分離和純化，環(huán)境因子對微生物生長的影響，利用互聯(lián)網(wǎng)輔助基因分析鑒定細(xì)菌等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如微生物的分離和純化實(shí)驗(yàn)。首先引導(dǎo)學(xué)生檢索文獻(xiàn)資料，了解自然界中微生物的種類和數(shù)量，優(yōu)勢菌群等知識，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分組采樣，摸索如何分離到盡可能多的微生物，并進(jìn)行有效分離。各組分享、匯總、比較分析微生物分離和純化方法，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。通過綜合型試驗(yàn)和設(shè)計(jì)型試驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率和質(zhì)量。讓學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)備素材，參與實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在此過程中通過同學(xué)間反復(fù)的研討、完善，加深對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的認(rèn)識。在專業(yè)知識技能學(xué)習(xí)的同時(shí)，開發(fā)了學(xué)生全面解決問題的潛能。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)孵化模塊主要是引導(dǎo)學(xué)生拓展思路，自擬與微生物相關(guān)課題，由教師審核通過后，撰寫實(shí)驗(yàn)方案和技術(shù)路線，和教師共同討論方案可行性，然后開展預(yù)實(shí)驗(yàn)，在預(yù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上修改完善實(shí)驗(yàn)方案，開展正式實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)提前預(yù)約，課堂上重點(diǎn)解決實(shí)驗(yàn)中難點(diǎn)，課下需同學(xué)協(xié)調(diào)配合共同完成實(shí)驗(yàn)。這一模塊主要拓展了學(xué)生的創(chuàng)新性思維，培養(yǎng)了實(shí)踐能力，提高了創(chuàng)新型人才培養(yǎng)質(zhì)量，為將來獨(dú)立完成畢業(yè)論文奠定基礎(chǔ)，為學(xué)生申報(bào)“國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練”項(xiàng)目等起到孵化和培育作用[6]。第二，教學(xué)全過程管理體系改革。學(xué)生實(shí)驗(yàn)是課內(nèi)外相結(jié)合的，因此我們實(shí)行了學(xué)生登記制度，學(xué)生進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行登記。實(shí)驗(yàn)過程中，教師巡查，從學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本技能的操作是否規(guī)范，結(jié)果觀察是否正確，整理與衛(wèi)生習(xí)慣等各方面進(jìn)行評分。學(xué)生必須認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙Υ龑?shí)驗(yàn)，不僅注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄，還要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)總結(jié)。搞清楚實(shí)驗(yàn)誤差大的原因以及改進(jìn)的措施。實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容雷同者，將視為抄襲，以不合格記錄。開放性實(shí)驗(yàn)由教師和實(shí)驗(yàn)員共同管理和指導(dǎo)學(xué)生，按照關(guān)鍵點(diǎn)控制原則不定期不定點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行評分。因此全過程管理體系涉及學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生是課程的主體，老師是引導(dǎo)者、管理者，甚至是服務(wù)者。第三，考核手段多元化?！拔⑸飳W(xué)實(shí)驗(yàn)”課程考核方式通常是平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績占50%，期末操作考試成績占50%，這種評價(jià)體系單一，很難客觀評價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)情況，很難區(qū)分實(shí)驗(yàn)操作能力的高低。進(jìn)行教學(xué)改革后，我們采用了多元化的評價(jià)方式，考核評分主要包括：實(shí)驗(yàn)自學(xué)與準(zhǔn)備（10%）、操作過程評價(jià)（40%）、創(chuàng)新能力加分（20%）以及實(shí)驗(yàn)操作考試（30%）四部分。（1）實(shí)驗(yàn)自學(xué)與準(zhǔn)備主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告（重點(diǎn)包括可能的實(shí)驗(yàn)操作難點(diǎn)和問題）、線上學(xué)習(xí)情況、課前提問三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行。（2）實(shí)驗(yàn)過程評價(jià)依據(jù)教師實(shí)驗(yàn)巡查登記，包括實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范程度（15%）、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄（5%）、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與實(shí)驗(yàn)總結(jié)（15%）、實(shí)驗(yàn)整理與衛(wèi)生習(xí)慣（5%）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告依據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的誤差以及數(shù)據(jù)分析和總結(jié)進(jìn)行評定。（3）創(chuàng)新能力加分評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不只局限于最終展現(xiàn)的結(jié)果，我們從實(shí)驗(yàn)選題、準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)過程、參與度、創(chuàng)新性等多方面評估，把控學(xué)生在綜合型、設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)中的學(xué)習(xí)質(zhì)量。（4）實(shí)驗(yàn)考核是根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行歸納，形成若干題目，建立試題庫，由學(xué)生抽簽選擇考試題目，在規(guī)定時(shí)間進(jìn)行操作。題目內(nèi)容涉及廣泛：包括儀器使用方法、儀器保養(yǎng)方法、實(shí)驗(yàn)誤差解決方案、實(shí)驗(yàn)條件不足時(shí)如何解決等各類型問題。通過以上多元化的考核方式綜合評價(jià)了學(xué)生動(dòng)手能力、解決問題能力、創(chuàng)新思維以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作等能力，切實(shí)評價(jià)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)水平和科研素養(yǎng)。

四、結(jié)語

通過對“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”實(shí)施教學(xué)改革，獲得了以下成效。

1.激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，極大地提升了教學(xué)質(zhì)量。從以教為主向以學(xué)為主轉(zhuǎn)變，學(xué)生由原來被動(dòng)地“聽”，模仿地“做”，轉(zhuǎn)變成自己選題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線、自己利用課上課下時(shí)間去完成綜合性或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，雖然花費(fèi)的時(shí)間多了，但是他們感到收獲大了幾倍，能力提升很快。

2.培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，密切聯(lián)系生產(chǎn)的能力，他們從選題到開題到實(shí)施，不再是“天馬行空”脫離現(xiàn)實(shí)的狀態(tài)，更注重基本功、實(shí)際問題的解決、創(chuàng)新性思維的訓(xùn)練。他們不再局限于課堂、不再局限于學(xué)分，而是真正希望通過自己的努力去解決實(shí)際問題。通過比較總評成績、調(diào)查問卷、與學(xué)生談心等形式對課程教學(xué)效果進(jìn)行了實(shí)施前后的對比分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的主觀能動(dòng)性提高了，創(chuàng)新性思維逐漸形成，學(xué)生更加喜歡實(shí)驗(yàn)課了，更加樂于投入到創(chuàng)新實(shí)踐工作中。

3.“實(shí)驗(yàn)室”忙起來了。教改后，學(xué)生用在微生物實(shí)驗(yàn)中的時(shí)間越來越多，實(shí)驗(yàn)儀器不停運(yùn)轉(zhuǎn)，有時(shí)已經(jīng)需要預(yù)約使用了，讓原來利用率不高的儀器設(shè)備開始發(fā)揮更大的作用。

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