《微生物資源保護(hù)與利用》課程線上線下混合式教學(xué)的探索與實(shí)踐

范龍飛，楊成德，何 靜

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，甘肅 蘭州 730070）

在疫情常態(tài)化過(guò)程中，將傳統(tǒng)線下課堂教學(xué)模式和互聯(lián)網(wǎng)線上教學(xué)模式相結(jié)合，兩種教學(xué)模式優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、揚(yáng)長(zhǎng)避短，已經(jīng)成為當(dāng)代高校教學(xué)的一種重要模式[1]。微生物資源學(xué)是研究微生物資源及其合理開發(fā)利用和保護(hù)的學(xué)科。是微生物、生物化學(xué)、分子生物，醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、化學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科的邊緣學(xué)科[2]。微生物資源的保護(hù)與開發(fā)利用前景將會(huì)在解決人類社會(huì)面臨的人口劇增、資源困乏、環(huán)境惡化等問(wèn)題和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮不可替代的作用?！段⑸镔Y源保護(hù)與利用》是高等農(nóng)林院校培養(yǎng)新時(shí)期林學(xué)類專業(yè)人才非常重要的一門課程，具有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性，教學(xué)內(nèi)容面廣、量大、時(shí)間緊，給教學(xué)帶來(lái)較大難度。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，使學(xué)生能夠最大限度地掌握知識(shí)？如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣？如何使學(xué)生能靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來(lái)提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力以及如何適應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，使傳統(tǒng)教育教學(xué)模式與現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，構(gòu)建一套完整的《微生物資源保護(hù)與利用》線上線下混合式教學(xué)體系，繼而深入推進(jìn)本科教育教學(xué)的信息化改革是授課教師需要思考和探索的問(wèn)題。

1 微生物資源保護(hù)與利用課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

目前《微生物資源保護(hù)與利用》的教學(xué)方式主要以傳統(tǒng)的課程授課方式為主，同時(shí)結(jié)合一定課時(shí)的實(shí)踐教學(xué)。以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，《微生物資源保護(hù)與利用》課程包括24學(xué)時(shí)的課堂教學(xué)和8學(xué)時(shí)的實(shí)踐教學(xué)，合計(jì)32學(xué)時(shí)。該課程的認(rèn)知目標(biāo)為：掌握微生物及微生物資源的基本概念、基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)，掌握林業(yè)食用菌資源的理論知識(shí)和林業(yè)食用菌資源開發(fā)利用的專業(yè)理論知識(shí)。能力目標(biāo)為：具備產(chǎn)業(yè)化微生物資源識(shí)別、開發(fā)利用的基本能力，具備野生微生物資源保護(hù)和開發(fā)利用的能力。素養(yǎng)目標(biāo)為：具備能夠辯證地認(rèn)知微生物資源及利用的知識(shí)和技能，了解其局限和不足，培養(yǎng)繼續(xù)學(xué)習(xí)和探索新知的習(xí)慣；培養(yǎng)自我認(rèn)知能力，通過(guò)引導(dǎo)使學(xué)生主動(dòng)更新知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)自我管理和自我提高的能力，能夠適應(yīng)社會(huì)，實(shí)現(xiàn)個(gè)人可持續(xù)發(fā)展。由于《微生物資源保護(hù)與利用》課程內(nèi)容豐富，涉及的學(xué)科門類多、知識(shí)點(diǎn)信息量大，給課程的教學(xué)帶來(lái)了很大的難度，該課程在線下課堂教學(xué)過(guò)程中主要存在以下問(wèn)題：

1.1 教學(xué)內(nèi)容理論，抽象難懂

微生物本身一般具有體積小、肉眼看不見等特點(diǎn)，部分大型微生物在野外的分布情況、形態(tài)特征、主要特點(diǎn)等只能通過(guò)圖文視頻資料進(jìn)行講解，因此學(xué)生對(duì)于微生物接觸較少，缺少直觀的印象。另外課程涉及內(nèi)容廣泛，知識(shí)點(diǎn)繁多，理論內(nèi)容較為枯燥，形象化記憶較困難。

1.2 灌輸式教學(xué)，難以激發(fā)學(xué)生興趣

《微生物資源保護(hù)與利用》教學(xué)普遍采用灌輸式的教學(xué)模式，即任課教師依據(jù)教學(xué)大綱準(zhǔn)備課件，在課堂上通過(guò)多媒體和板書逐一講解知識(shí)點(diǎn)、案例和現(xiàn)存問(wèn)題等，期望學(xué)生能在短時(shí)間內(nèi)迅速了解課堂內(nèi)容和掌握大部分知識(shí)點(diǎn)。然而，《微生物資源保護(hù)與利用》課程涵蓋內(nèi)容非常廣泛，教師課堂輸出的知識(shí)點(diǎn)和信息量很大，但學(xué)生是被動(dòng)的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)重點(diǎn)放在了被動(dòng)記憶，來(lái)不及深入思考，達(dá)到真正的理解。因此這種教師主動(dòng)灌輸，學(xué)生被動(dòng)接受的教學(xué)方式很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，無(wú)法充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性。此外，學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)主要在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，對(duì)于一些抽象、難以理解的知識(shí)點(diǎn)，課后往往會(huì)覺得無(wú)從下手，逐漸就失去學(xué)習(xí)興趣。

1.3 限時(shí)式授課，學(xué)時(shí)限制內(nèi)容

《微生物資源保護(hù)與利用》課程內(nèi)容非常豐富，包括微生物資源及其種類、分布、微生物資源保護(hù)和利用的現(xiàn)狀、微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)類型、微生物的能量代謝、微生物的分解和合成代謝、微生物群體的生長(zhǎng)、微生物個(gè)體的生長(zhǎng)和分化、環(huán)境條件對(duì)微生物生長(zhǎng)和代謝的影響、微生物資源開發(fā)利用戰(zhàn)略及產(chǎn)品類型、微生物資源利用的一般程序、微生物資源利用的關(guān)鍵技術(shù)、食用微生物資源的類型、食用菌的生物學(xué)基礎(chǔ)、食用菌的制種技術(shù)、黑木耳、香菇、平菇、金針菇和靈芝的栽培技術(shù)、食品發(fā)酵微生物的開發(fā)和利用、微生物殺蟲劑、微生物殺菌劑等微生物農(nóng)藥的開發(fā)和利用、微生物肥料的開發(fā)和利用等?！段⑸镔Y源保護(hù)與利用》課程涉及的學(xué)科門類很多，如果詳細(xì)介紹，每一章節(jié)都可以獨(dú)立開設(shè)一門課程，知識(shí)量很大。然而，《微生物資源保護(hù)與利用》選修課的理論部分學(xué)時(shí)僅有24學(xué)時(shí)，在這么短的學(xué)時(shí)內(nèi)根本無(wú)法做到非常詳細(xì)且深入的介紹，只能簡(jiǎn)要介紹相對(duì)基礎(chǔ)的內(nèi)容。對(duì)于需要學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)的拓展知識(shí)點(diǎn)，往往因課堂上沒有真正理解及缺乏監(jiān)督而無(wú)法獲得預(yù)計(jì)效果，教學(xué)效果大打折扣。

1.4 問(wèn)答式互動(dòng)，參與人數(shù)有限，難以調(diào)動(dòng)全體學(xué)生

《微生物資源保護(hù)與利用》課程的課堂上，師生之間的互動(dòng)主要是教師提問(wèn)、學(xué)生回答的問(wèn)答互動(dòng)模式。大多數(shù)情況下，教師點(diǎn)名回答問(wèn)題，這些被點(diǎn)名的學(xué)生主要集中在學(xué)習(xí)成績(jī)好、認(rèn)真聽課、積極坐在前排、具有回答問(wèn)題欲望的部分學(xué)生中。而學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性和自制力的學(xué)生往往坐在后排，保持“低頭族”狀態(tài)，從來(lái)不舉手，即使被點(diǎn)名回答問(wèn)題也常常答非所問(wèn)，久而久之，教師為了保證教學(xué)進(jìn)度盡快解決問(wèn)題，也不再點(diǎn)名這部分學(xué)生。課堂上的問(wèn)答互動(dòng)常常數(shù)量有限，涉及學(xué)生范圍有限，無(wú)法調(diào)動(dòng)全體學(xué)生的積極性，因而無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目的。

1.5 考核方式單一，評(píng)價(jià)主體局限，難以真實(shí)反映綜合成效

課程的成績(jī)包含平時(shí)成績(jī)(50%)和考試成績(jī)(50%)兩個(gè)部分。平時(shí)成績(jī)包括出勤、課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、筆記記錄情況、實(shí)驗(yàn)操作和階段性測(cè)試?？荚嚦煽?jī)?yōu)樽詈蟮钠谀╅]卷考試成績(jī)。這種評(píng)估方法過(guò)于注重測(cè)試結(jié)果，主要考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的記憶，而非考核學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的實(shí)踐與應(yīng)用。在考試試題中發(fā)散題型較少，不利于學(xué)生將理論知識(shí)用于實(shí)踐，也無(wú)法很好地判斷學(xué)生對(duì)本課程的理解和掌握程度。例如，許多學(xué)生在上課時(shí)不認(rèn)真聽講，他們?cè)谄谀┛荚嚨那芭R時(shí)“抱佛腳”，死記硬背老師所劃的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，仍然可以取得良好的期末成績(jī)。但是，考試后，知識(shí)點(diǎn)很快就會(huì)遺忘，不利于學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。此外，長(zhǎng)期以來(lái)，課程主講教師是主要評(píng)價(jià)主體，這種評(píng)價(jià)方式不能體現(xiàn)學(xué)生的自主性，在一定程度上導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的不準(zhǔn)確、不科學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)信心的打擊。在整個(gè)評(píng)價(jià)過(guò)程中，學(xué)生作為課程學(xué)習(xí)的參與者和創(chuàng)造者只是被迫接受評(píng)價(jià)結(jié)果，而非參與評(píng)價(jià)，使得師生之間缺乏溝通與交流，弱化了課程考核的激勵(lì)功能。

2 《微生物資源保護(hù)與利用》課程線上線下混合式教學(xué)的建設(shè)與實(shí)施

2.1 教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)

該課程與微生物學(xué)、生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等學(xué)科在內(nèi)的多項(xiàng)核心課程之間存在著重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，因此為了避免教學(xué)內(nèi)容重復(fù)，教師可以根據(jù)不同專業(yè)調(diào)整 《微生物資源保護(hù)與利用》課程教學(xué)的關(guān)鍵內(nèi)容。另外該課程的教學(xué)目標(biāo)側(cè)重于學(xué)生綜合能力與專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，即通過(guò)對(duì)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握林業(yè)食用菌資源的理論知識(shí)和林業(yè)食用菌資源開發(fā)利用的專業(yè)理論知識(shí)，具備產(chǎn)業(yè)化微生物資源識(shí)別、開發(fā)利用的基本能力和野生微生物資源保護(hù)和開發(fā)利用的能力。教學(xué)過(guò)程中可以將理論課程內(nèi)容設(shè)計(jì)為微生物的營(yíng)養(yǎng)與代謝、微生物的生長(zhǎng)與環(huán)境、微生物資源利用的一般程序和關(guān)鍵技術(shù)、食用微生物資源的利用和農(nóng)業(yè)微生物資源的利用等模塊。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，例如先是食用菌母種的制作，包括PDA培養(yǎng)基制作、滅菌，試管斜面的制作，菌種分離和培養(yǎng)，培養(yǎng)結(jié)果檢查等內(nèi)容。然后是食用菌原種的制作，包括原種培養(yǎng)基制作、裝瓶、滅菌，試管斜面的制作，接種、菌絲培養(yǎng)，培養(yǎng)結(jié)果檢查等內(nèi)容。兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相互連貫，不僅可以使學(xué)生形成完整的科學(xué)研究思路，而且可以促進(jìn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[3]。

2.2 課堂設(shè)計(jì)

結(jié)合本課程教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)，以第一章“微生物的營(yíng)養(yǎng)與代謝”為例進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)如圖1所示，該章節(jié)共4課時(shí)。其中，需要學(xué)生在平臺(tái)完成0.8課時(shí)包括什么是微生物、微生物的能量代謝、分解代謝和合成代謝的概念和特點(diǎn)，其余課時(shí)為課堂講授內(nèi)容。

圖1 線上線下混合式課程設(shè)計(jì)

2.3 線上線下混合式教學(xué)模式的實(shí)施

線上線下混合式教學(xué)能夠通過(guò)平臺(tái)把教師和學(xué)生緊密聯(lián)系在一起，學(xué)生不僅在課堂學(xué)習(xí)還可以課下自主學(xué)習(xí)，老師也能夠監(jiān)督學(xué)生完成的情況，及時(shí)調(diào)整教學(xué)的內(nèi)容和教學(xué)的方法，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)教學(xué)模式下以教師為主導(dǎo)向以學(xué)生為中心的轉(zhuǎn)變，提高了教學(xué)效果[4]?！段⑸镔Y源保護(hù)與利用》課程線上線下混合式教學(xué)模式的實(shí)施分為課前、課中和課后，總體框架如圖2所示。

圖2 《微生物資源保護(hù)與利用》線上線下混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

2.3.1 課前

課前，教師通過(guò)課程平臺(tái)發(fā)布課程的預(yù)習(xí)講義、視頻等多媒體信息，學(xué)生通過(guò)平臺(tái)觀看教學(xué)課件、教學(xué)視頻，自主查閱相關(guān)資料，對(duì)課堂內(nèi)容有個(gè)大體了解，進(jìn)行初步思考并帶著問(wèn)題走進(jìn)課堂。這樣可以顯著激發(fā)學(xué)生對(duì)該門課程的興趣，在課堂教學(xué)中也能更好、更快地理解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)在視頻中預(yù)設(shè)提問(wèn)，學(xué)生在線答題，平臺(tái)記錄學(xué)生的在線學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、參與討論等方式來(lái)判定自主學(xué)習(xí)的情況[5]，在安排課程教學(xué)內(nèi)容時(shí)也能有更強(qiáng)的針對(duì)性。

2.3.2 課中

課中，教師根據(jù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況，查缺補(bǔ)漏，及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，并借助圖片、動(dòng)畫和視頻等手段講解比較抽象的課程內(nèi)容。另外，每個(gè)小節(jié)的知識(shí)點(diǎn)介紹結(jié)束后，結(jié)合雨課堂設(shè)計(jì)了選擇和判斷類型的隨堂習(xí)題。學(xué)生限時(shí)隨堂進(jìn)行習(xí)題作答，隨堂實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)出全體學(xué)生答題準(zhǔn)確率。針對(duì)出錯(cuò)率較高的習(xí)題涉及的知識(shí)點(diǎn)，任課教師在課堂上進(jìn)行詳細(xì)深入的講解，第一時(shí)間解決學(xué)生學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)和易混淆的知識(shí)點(diǎn)，增強(qiáng)課堂教學(xué)效果。

2.3.3 課后

課后線上強(qiáng)化知識(shí)點(diǎn)，每節(jié)課結(jié)束當(dāng)晚就會(huì)在課程平臺(tái)上發(fā)布課后作業(yè)和習(xí)題，要求學(xué)生在下一節(jié)課開課之前獨(dú)立完成，進(jìn)而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。教師根據(jù)學(xué)生作業(yè)完成情況，對(duì)每節(jié)課進(jìn)行反思和總結(jié)，進(jìn)一步完善教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)設(shè)計(jì)，提升教學(xué)質(zhì)量[6]。同時(shí)，為了使學(xué)有余力的學(xué)生能拓寬相關(guān)知識(shí)面，在平臺(tái)上發(fā)布和本節(jié)課相關(guān)的拓展視頻學(xué)習(xí)資料，如國(guó)內(nèi)外的微生物資源利用的實(shí)例、我國(guó)食用菌資源的開發(fā)的現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題、微生物農(nóng)藥的使用實(shí)例等，培養(yǎng)和提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐深入了解微生物資源與人類生活的密切關(guān)系。

2.4 課程考核評(píng)價(jià)

一直以來(lái)，課程評(píng)估主要以考試為主，往往不能夠全面地反映學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)效果。為了客觀、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，將評(píng)分劃分為線下考試成績(jī)和線上平時(shí)成績(jī)，同時(shí)注重過(guò)程性考核，充分考慮學(xué)生線上自主學(xué)習(xí)、測(cè)驗(yàn)和作業(yè)等評(píng)價(jià)和線下教學(xué)活動(dòng)的評(píng)價(jià)。課程成績(jī)共分成三大塊:①在線學(xué)習(xí)評(píng)估(30%)。具體包含平臺(tái)記錄的預(yù)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、預(yù)習(xí)習(xí)題成績(jī)統(tǒng)計(jì)、課堂隨堂習(xí)題成績(jī)統(tǒng)計(jì)、課后習(xí)題成績(jī)以及課后拓展資料的學(xué)習(xí)情況等；②線下課堂評(píng)估和常規(guī)模式基本一致(30%)。具體包括課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性等；③期末考試成績(jī)(40%)。通過(guò)線上線下成績(jī)的綜合統(tǒng)計(jì)和分析，可以對(duì)學(xué)生在本門課程學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)進(jìn)行全面、綜合的評(píng)價(jià)[7]。

3 課程實(shí)施效果

以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)20級(jí)森林保護(hù)專業(yè)的三個(gè)班級(jí)為例，在理論課程結(jié)束后，對(duì)其進(jìn)行在線問(wèn)卷調(diào)查，共計(jì)發(fā)放146份，收回問(wèn)卷146份，有效回收率為100%,具體內(nèi)容及結(jié)果見表1。

表1 《微生物資源保護(hù)與利用》課程線上線下混合式教學(xué)效果調(diào)查

表1可以看出，在實(shí)施《微生物資源保護(hù)與利用》課程線上線下混合式教學(xué)模式的過(guò)程中，大部分學(xué)生認(rèn)為提高了自己上課的積極性和自主學(xué)習(xí)能力；超過(guò)80%的學(xué)生覺得通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；大部分的學(xué)生對(duì)混合教學(xué)的總體感受滿意或者較滿意。

4 結(jié)語(yǔ)

微生物資源保護(hù)與利用課程線上線下混合教學(xué)模式打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性，突破了時(shí)間與空間的限制，在后疫情時(shí)代的課堂教學(xué)中將扮演越來(lái)越重要的角色。同時(shí)，線上線下混合式教學(xué)能夠?qū)⒖菰锏恼n程以多元化的方式展示在THEOL網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺(tái)和雨課堂中，實(shí)現(xiàn)了以教師為中心的被動(dòng)教學(xué)模式向以學(xué)生為主體地位、以教師為引導(dǎo)的主動(dòng)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。這種新型授課模式在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，還需進(jìn)一步摸索、改進(jìn)并不斷完善，以期為微生物資源相關(guān)課程的教學(xué)改革提供參考。