基于超星學習通的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的初探
——以“食品微生物學實驗”為例

梁 杰，蔡力鋒，黃建輝，劉 濤

（莆田學院環(huán)境與生物工程學院，福建莆田 351100）

“翻轉(zhuǎn)課堂”發(fā)源于美國科羅拉多州林地公園高中，是“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”的翻譯說法，是指調(diào)整傳統(tǒng)的課堂內(nèi)外時間將教學結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)，在翻轉(zhuǎn)課堂教學模式下，任課教師需要事先準備好與課程教學視頻、視頻講座、電子書等在線教學資源供學生提前觀摩學習，要求學生在課前自主學習在線課程資源，教師不再占用課堂寶貴時間來講授課程的基礎(chǔ)知識而是用來與學生進行答疑解惑、互動交流等活動。翻轉(zhuǎn)課堂對課堂教學在時間和空間上有了很大延伸，學生在課前可以自主規(guī)劃學習節(jié)奏，利用線上教學資源獲取所需要的知識點，教師也會有更多的時間和機會與學生交流溝通，由此可以促進學生對課堂知識的深度學習。長期以來，傳統(tǒng)的教學方法以教師課堂講解灌輸教學內(nèi)容知識點為主，學生被動接受“滿堂灌”的內(nèi)容，來不及全面消化吸收，更談不上主動思考和積極探索，對于我們國家目前號召培養(yǎng)高素質(zhì)的復合型、應用型、創(chuàng)新型技能人才是極為不利的。

2016 年，教育部印發(fā)的《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中指出，鼓勵教師利用信息技術(shù)創(chuàng)新教學模式，推動形成“課堂用、經(jīng)常用、普遍用”的信息化教學新常態(tài)，鼓勵教師應用網(wǎng)絡學習空間開展備課授課、家校互動、網(wǎng)絡研修、指導學生學習等活動；鼓勵學生應用網(wǎng)絡學習空間進行預習、作業(yè)、自測、拓展閱讀、網(wǎng)絡選修課等學習活動，養(yǎng)成自主管理、自主學習、自主服務的良好習慣。要實現(xiàn)學生學習過程、實踐經(jīng)歷記錄的網(wǎng)絡學習空間呈現(xiàn)；依托網(wǎng)絡學習空間逐步實現(xiàn)對學生日常學習情況的大數(shù)據(jù)采集和分析，優(yōu)化教學模式。當前科技高速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)廣泛滲透到社會經(jīng)濟、生活、教育的各個方面，利用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與傳統(tǒng)教育深度融合來推動教育行業(yè)的協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展是教育行業(yè)發(fā)展的新常態(tài)，是當前教育從業(yè)人員關(guān)注的熱點問題。2018 年4 月，教育部發(fā)布的《教育信息化2.0行動計劃》中提出，要實現(xiàn)從專用資料轉(zhuǎn)變?yōu)榛诨ヂ?lián)網(wǎng)的大資源觀念，同時要轉(zhuǎn)變技術(shù)素養(yǎng)觀和教育技術(shù)觀，要求師生教育技術(shù)不能僅僅停留在學習環(huán)境中，而要嵌入學習系統(tǒng)中，更要利用信息素養(yǎng)和信息技術(shù)合作。2020 年全球受新冠肺炎疫情的影響，傳統(tǒng)線下授課方式受到極大影響，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開放式在線教學應運而生。當前時代背景下教育手段智能化、網(wǎng)絡化、信息化是順應經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢，建立校園化數(shù)字資源，鼓勵通過線上平臺（超星學習通、騰訊課堂、釘釘?shù)龋?和信息技術(shù)搭建可輔助傳統(tǒng)實踐教學的平臺資源，通過對傳統(tǒng)教學的補充和完善，不斷提高課堂教學質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

超星學習通是泛雅超星公司為方便廣大高校師生設(shè)計的一款移動教學軟件，可在智能手機、平板電腦上快速獲取信息和數(shù)據(jù)的移動性學習平臺，其使用方便快捷，使用不受時間空間的限制，迎合當代年輕一代的喜好和習慣，解決了課堂上無法吸收知識又不能隨時提問的窘境，受到廣大高校師生的喜愛。只需要下載超星學習通APP，任課教師可在設(shè)置課程門戶之后發(fā)布各類教學資源（課件、教學視頻、學習資料等）、交流互動、答疑解惑、課前測試習題、發(fā)布習題作業(yè)等供學生課前自主學習，只需要有一部智能手機，即可隨時隨地觀看學習教學視頻和相關(guān)的學習資料，提前預習學習，教師可通過軟件檢測到學生的學習數(shù)據(jù)和學習情況，批改作業(yè)、答疑互動等[1-2]。

以食品質(zhì)量與安全專業(yè)基礎(chǔ)課“食品微生物學實驗”教學為例，探索應用翻轉(zhuǎn)課堂教學手段結(jié)合線上教學平臺進行改革，設(shè)計相應的教學流程和實現(xiàn)方式，以期探索利用翻轉(zhuǎn)課堂教學模式培養(yǎng)學生自主學習能力的創(chuàng)新途徑，為培養(yǎng)具有高素質(zhì)的復合型、應用型、技術(shù)技能型人才奠定基礎(chǔ)，這也是當前應用型地方高校教育教學大改革的終極目標。

1 “食品微生物學實驗”課程特點及存在的問題

“微生物學實驗”是生物工程、食品科學、環(huán)境工程、醫(yī)學檢驗、園藝學、藥學等專業(yè)的核心基礎(chǔ)課程，根據(jù)不同專業(yè)特點再細分為“食品微生物學實驗”“環(huán)境微生物學實驗”等，但課程內(nèi)容一般都涉及微生物（如細菌、病毒） 的形態(tài)結(jié)構(gòu)和繁殖方式、營養(yǎng)和培養(yǎng)基、代謝和發(fā)酵、生長和控制、生態(tài)和分類、微生物的鑒定和應用及其在自然界中的循環(huán)等幾大分類，具有知識點繁多、教學內(nèi)容瑣碎繁雜等特點，要培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)知識扎實的應用型人才，需要任課教師構(gòu)建科學系統(tǒng)的教學體系夯實學生的基礎(chǔ)知識。傳統(tǒng)的實驗教學由于大綱課時的限制，課堂時間有限，教師在課堂上只能利用有限的時間概括講解知識點，細碎的知識點、專業(yè)術(shù)語和專業(yè)名詞無法詳細講解，學生基礎(chǔ)及學習能力各有不同，部分學生對知識點的掌握囫圇吞棗，無法很好地消化吸收掌握知識難點和重點，更談不上理論聯(lián)系實際提高實踐操作水平。與其他實踐課程不同，“食品微生物學實驗”是一門延續(xù)性較強的課程，每個知識環(huán)節(jié)密切相扣，在課程初期若對基礎(chǔ)知識無法深入理解掌握知識難點不夠扎實，會影響后面綜合性實驗的進一步學習，隨著教學進度的深入學生對不理解的知識點，跟不上的學生就會逐漸失去學習興趣，更不會積極思考實驗教學難點和重點，對培養(yǎng)學生的動手能力、創(chuàng)新精神是不利的。任課教師在演示部分實驗操作時，有些儀器，如高壓蒸汽滅菌鍋是高溫高壓的特種儀器，數(shù)量少，構(gòu)造復雜，實驗原理較為抽象難懂，課堂上講解受課時和客觀條件限制只能簡單講解基本的安全注意事項和操作，整個班級的學生圍在一臺高壓滅菌鍋周圍看教師講解操作一遍，部分學生看不清、聽不明白也不敢問，教學效果較差。

2 基于超星學習通構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的思路與目標

基于超星學習通構(gòu)建“食品微生物學實驗”翻轉(zhuǎn)課堂教學模式的總體思路是有效結(jié)合傳統(tǒng)教學和超星網(wǎng)絡平臺，取長補短以實現(xiàn)教學模式的多元化、智慧化、開放性。主要分為以下幾個設(shè)計思路：①將現(xiàn)有“食品微生物學實驗”教學大綱和實驗內(nèi)容全盤梳理，制定科學的線上線下混合式教學方案，對現(xiàn)有的課程資源統(tǒng)籌分類；②對線上教學的課程內(nèi)容與線下面授的內(nèi)容歸類，利用線上平臺教學資源使知識的傳授過程不局限于課堂，通過超星學習通平臺自主完成線上教學內(nèi)容預習，對實驗原理、難點、操作流程有了直觀的認知，任課教師在課堂答疑、解惑、重難點分析、交流互動，由此實現(xiàn)由傳統(tǒng)課堂到翻轉(zhuǎn)課堂教學的轉(zhuǎn)變；③翻轉(zhuǎn)課堂教學模式下，突破了對時間、空間的依賴，借助信息手段實現(xiàn)“全天候開放實驗室”，把知識的內(nèi)化過程放在課堂內(nèi)，加深學生對實驗原理和難點的深入理解，激發(fā)學生主動思考，將教學引向更深層次；④翻轉(zhuǎn)課堂教學模式為實驗教學提供更科學、更充足的時間和空間，學生完成課前自主學習，課中進入實驗室的實踐教學過程中由教師引導、學生實際操作為主完成知識的內(nèi)化；課后借助網(wǎng)絡平臺，學生可多次復習鞏固關(guān)鍵操作步驟和實驗難點，教師通過線上學習數(shù)據(jù)和考核模式對學生學習情況進行評估的教學方式。

通過超星學習通平臺構(gòu)建線上線下深度融合的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式以期實現(xiàn)以下目標：①教學模式由傳統(tǒng)的學生被動接受教師灌輸?shù)闹R轉(zhuǎn)變?yōu)檎n前自主學習教學內(nèi)容；②建立以學生為中心、教學成果為導向為中心的教學模式，根據(jù)學生的興趣和喜好借助線上資源平臺使得學生自主熟悉教學內(nèi)容，對教學難點、操作流程有了直觀的認知；③學生通過線上平臺資源提前預習，在充分思考的同時遇到問題及時記錄，不同基礎(chǔ)的學生根據(jù)自身需要，可反復觀摩教學視頻和課件，跟其他學生討論不易理解的知識點，能激發(fā)學生自主學習、主動思考的能力；④完成該實驗教學后師生可在線上平臺交流實踐心得體會，學生由被動操作者變?yōu)橹鲃訉W習者，能有效提升學生自主學習能力和主動思考能力。教師還可以根據(jù)學生對課程內(nèi)容的感興趣程度，設(shè)計大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽項目，吸納學生參與，延伸和拓展學生應用知識的能力。

3 基于超星學習通平臺的翻轉(zhuǎn)課堂改革的具體舉措

教育教學改革的終極目標是為了培養(yǎng)具有自主學習、主動思考、動手能力和創(chuàng)新能力等綜合能力優(yōu)秀的應用型人才[3]。翻轉(zhuǎn)課堂教學模式是將線上線下、課堂內(nèi)外深度融合的混合式教學模式，是以學生和成果導向為中心的教學模式。

（1） 教師作為翻轉(zhuǎn)課堂的設(shè)計者、組織者和監(jiān)督者，課前需要完成對“食品微生物學實驗”教學的整體設(shè)計工作。①課前調(diào)研和分析學生的基礎(chǔ)，根據(jù)教學大綱的培養(yǎng)目標設(shè)計線上教學資源和線下授課內(nèi)容，對學生開放內(nèi)容豐富的線上資源平臺。需要任課教師精心準備實踐教學視頻、PPT 課件、操作指導、數(shù)據(jù)處理、思考題、測試作業(yè)等線上教學資源，內(nèi)容兼具實驗簡介、關(guān)鍵知識點、操作要點、目的、與生產(chǎn)實際相結(jié)合的應用過程等，突出難點和重點，并對實驗過程中可能出現(xiàn)的失敗情況詳細分析，特別設(shè)置了課前線上討論的環(huán)節(jié)，學生可以對教學知識點各抒己見，在師生、學生之間交流互動過程中加深對課程內(nèi)容的認識，學生在課前自主學習階段完成了知識的內(nèi)化過程[4]；②在建設(shè)平臺資源時，根據(jù)地方院校的實際情況將區(qū)域特色的優(yōu)質(zhì)食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展與實驗教學項目相結(jié)合，有針對性地設(shè)計實驗項目。將經(jīng)濟發(fā)展、教學內(nèi)容和實驗對象有機融合，彌補原有教學內(nèi)容無法滿足當前就業(yè)需求的缺陷；③完成線上資料的準備之后，實驗教師準備好實驗儀器和材料，安排預習和學習任務，要求學生了解并掌握實驗原理、重點難點、流程、儀器操作方法及安全注意事項。

（2） 課堂實施階段。教師引導學生把課前預習的知識運用到課堂實踐中，在課堂上對學生預習中遇到無法解決的問題有針對性的解答。①檢查預習：檢查學生對課程知識點的掌握情況，是否認真預習思考。②提問討論：圍繞實驗的知識點進行討論、答疑、提問等，包括教師提問、學生之間的相互討論、學生提問教師答疑，學生也可以對實驗結(jié)果分析預測，這個環(huán)節(jié)能考核學生預習情況和思考問題的能力，教師根據(jù)學生主動思考和回答問題的情況打分。③指導操作：教師有針對性地講解實驗重點和難點，或隨機抽取學生來替代教師的功能進行講解授課考查學生預習情況。講解后，學生開始進行實驗操作并記錄原始數(shù)據(jù)，教師著重強調(diào)實驗的規(guī)范化操作，糾正學生操作中出現(xiàn)的問題。對一些綜合性、設(shè)計性實驗，教師提前布置要求學生自行分組完成實驗，團隊的每個成員需要事先查閱文獻資料明確各自的實驗任務，在實踐操作過程中若遇到難題，能獨立思考或與組內(nèi)成員協(xié)作解決，可鍛煉學生的團隊協(xié)作能力。完成實驗后師生都可在線上平臺交流實踐心得體會，該舉措能有效提升學生自主學習能力和主動思考能力，避免課前的觀看視頻等學習過程變成紙上談兵，學生由被動操作者變?yōu)橹鲃訉W習者。

（3） 課后總結(jié)。教師根據(jù)學生在課堂上的提問將知識難點在線上平臺發(fā)布補充學習資源并進一步課后答疑，同時完成對學生個體和小組的綜合評估；學生完成課后練習測試和數(shù)據(jù)處理，在平臺上與教師和其他學生交流心得。教師在線上平臺設(shè)計與實驗相關(guān)的小測試，考核學生對實驗的掌握程度。教師還可以根據(jù)學生對課程內(nèi)容的感興趣程度，設(shè)計大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽項目，吸納學生參與，延伸和拓展學生應用知識的能力。

（4） 改革考核模式，全面考查學生運用知識能力。翻轉(zhuǎn)課堂的考核方式與傳統(tǒng)教學不同，傳統(tǒng)教學是在課程結(jié)束以后進行考試，翻轉(zhuǎn)課堂把考核貫穿于教學全過程，形成多元化的考評體系。實施翻轉(zhuǎn)課堂教學的班級推行區(qū)別于傳統(tǒng)實驗教學的評估體系，利用超星學習通平臺采集統(tǒng)計學生通過線上教學資源的學習數(shù)據(jù)，對學生課前、課中、課后的學習過程進行持續(xù)監(jiān)控和檢測，強調(diào)學生在獨立自主學習、參與討論、團隊協(xié)作、創(chuàng)新意識等方面的表現(xiàn)，該評估體系得分占期末總評的40%，該評估體系結(jié)合傳統(tǒng)的實踐考核方式，激勵學生自主學習。在此基礎(chǔ)上，當教學進行到一定階段，學生有了相當?shù)膶I(yè)基礎(chǔ)知識，任課教師可以設(shè)計綜合性實驗項目，由學生自發(fā)組團成立實驗小組，根據(jù)教師布置的實驗項目設(shè)計研究的內(nèi)容和目的，學生可通過分工查閱文獻資料并以實際實驗條件為依據(jù)設(shè)計實驗流程、步驟，教師給予必要的指導和建議，在這個過程中，充分發(fā)揮了學生學習的主觀能動性，如檢索文獻資料能力、分工協(xié)調(diào)配合與溝通能力、自信心、主動思考能力，為培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新型、復合型、應用型人才奠定基礎(chǔ)。

學生成績考核體系[5]見表1。

4 結(jié)語

基于超星學習通構(gòu)建的翻轉(zhuǎn)課堂教學模式能充分發(fā)揮網(wǎng)絡信息技術(shù)的優(yōu)勢，將翻轉(zhuǎn)課堂教學模式引入“食品微生物學實驗”，通過該課程門戶建設(shè)能有效聚集豐富的教學資源，跨越時間和空間給實驗教學帶來的種種限制，改變了傳統(tǒng)實踐教學“輸入式”的模式轉(zhuǎn)向“以學生為中心以教學成果為導向”的教學模式，以學生喜愛的電子終端產(chǎn)品為媒介培養(yǎng)學生自主學習能力、團隊合作精神、科學創(chuàng)新精神[6]。同時，促進教師業(yè)務素養(yǎng)的不斷提高，要求任課教師要與時俱進的更新教學理念和手段，熟練掌握和運用網(wǎng)絡信息化技術(shù)為教學服務，充分發(fā)揮教師團隊協(xié)作配合作用，促進相關(guān)學科課程教學資源最大化的共享，在增加教師交流的同時避免了學科交叉知識點重復講解的情況，有效提高教師的工作效率。但這種教學模式仍然存在許多不足之處，需要教育同行積極探索、不吝分享寶貴經(jīng)驗，不斷完善翻轉(zhuǎn)課堂的教學模式，真正做到線上線下教學的深度融合，實現(xiàn)教學手段多樣化、科學性、先進性的目的，為各行各業(yè)培養(yǎng)更多具有高素質(zhì)、專業(yè)過硬的復合型應用型技能人才。