目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向的混合式教學(xué)改革初探
——以“環(huán)境工程微生物學(xué)”為例

樊啟哲，梁 淼，余長(zhǎng)林

（廣東石油化工學(xué)院 a.環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院；b.黨委辦公室；c.分析測(cè)試中心，廣東 茂名 525000）

一、“環(huán)境工程微生物學(xué)”課程改革現(xiàn)狀分析

自1994年起，該門(mén)課程的教學(xué)改革已有報(bào)道并取得了較好的成效，主要集中在教學(xué)和實(shí)驗(yàn)兩方面。隨著科技和社會(huì)的發(fā)展，改革內(nèi)容逐漸增多。教師發(fā)展了多媒體教學(xué)、雙語(yǔ)教學(xué)等方式，在教學(xué)內(nèi)容更新上也引入產(chǎn)學(xué)研結(jié)合方式。有學(xué)者將深度學(xué)習(xí)引入該門(mén)課程的教學(xué)中，在實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳遞與能力培養(yǎng)的同時(shí)，構(gòu)建了深度學(xué)習(xí)目標(biāo)及評(píng)價(jià)體系，形成了深度學(xué)習(xí)認(rèn)知目標(biāo)和高階思維能力評(píng)價(jià)的實(shí)踐模式，為課程的教學(xué)改革提供參考［1］。我們的教學(xué)團(tuán)隊(duì)也開(kāi)始結(jié)合學(xué)校特色，開(kāi)展了系列的石化特色課程改革與實(shí)踐［2-3］。2012年，翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)入我國(guó)，微課、在線(xiàn)課程等的改革逐漸成為研究熱點(diǎn)，開(kāi)始從單純的基本內(nèi)涵研究轉(zhuǎn)向各基礎(chǔ)學(xué)科的應(yīng)用研究［4］。目前，“環(huán)境工程微生物學(xué)”課程改革的研究熱點(diǎn)為：在“互聯(lián)網(wǎng)+”的信息化教育背景下，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣、考核方式的改變，翻轉(zhuǎn)課堂如何有效地被融入線(xiàn)上與線(xiàn)下教學(xué)活動(dòng)，擠掉水分，鍛造金課［5］。

混合式教學(xué)（B-Learning）是傳統(tǒng)教學(xué)（Face to Face）與網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)（E-Learning）優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的一種教學(xué)模式，是目前高校打造金課的一個(gè)重要研究方向［6］。該概念最早由國(guó)外培訓(xùn)機(jī)構(gòu)提出，指的是線(xiàn)上與線(xiàn)下的混合，通過(guò)引進(jìn)面對(duì)面教學(xué)來(lái)改進(jìn)E-Learning的不足。隨后，混合式教學(xué)模式被引入高校教育領(lǐng)域，并得到高度關(guān)注。國(guó)內(nèi)首次正式倡導(dǎo)混合式教學(xué)概念的是北京師范大學(xué)的何克抗教授。他的觀(guān)點(diǎn)是：混合式教學(xué)模式把傳統(tǒng)教學(xué)方式的優(yōu)勢(shì)和網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，既發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過(guò)程的主導(dǎo)作用，又充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習(xí)過(guò)程主體的主動(dòng)性、積極性與創(chuàng)造性。隨后，上海師范大學(xué)的黎加厚教授、華南師范大學(xué)的李克東教授等對(duì)混合式教學(xué)模式做了深入研究?；旌鲜浇虒W(xué)模式的出現(xiàn)，為教育教學(xué)改革提供了新思路。它打破了以教師講授為主的教學(xué)模式的局限性，體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的主體地位。但在傳統(tǒng)的混合式教學(xué)中，由于大部分教師會(huì)將電子課件放在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上，很多學(xué)生很少會(huì)做筆記，聽(tīng)講時(shí)也不是很認(rèn)真。而且，由于在線(xiàn)學(xué)習(xí)的時(shí)空分離，教師不易對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)督管理；學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)與同學(xué)或教師的交流較少，或僅進(jìn)行一些淺層次的交流，教師難以得到學(xué)生的反饋信息。因此，它仍存在重講授、“滿(mǎn)堂灌”、師生缺乏交流、不重視實(shí)踐等缺點(diǎn)。

二、“環(huán)境工程微生物學(xué)”混合式教學(xué)模式的課堂運(yùn)用策略探究

（一）目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式的教學(xué)方法

目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)方法為解決上述問(wèn)題提供了新的思路，為“環(huán)境工程微生物學(xué)”課程的混合式教學(xué)改革提供了非常好的范本，具體思路如圖1所示［7］?？梢钥闯?，所有問(wèn)題均是圍繞目標(biāo)問(wèn)題設(shè)置的，主要包括基本問(wèn)題、重點(diǎn)問(wèn)題、難點(diǎn)問(wèn)題、實(shí)踐問(wèn)題及拓展問(wèn)題五大類(lèi)，著重于培養(yǎng)和提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、實(shí)踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維能力。不同于傳統(tǒng)的問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)理念，“目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)”是廣東石油化工學(xué)院基于學(xué)校、專(zhuān)業(yè)、課程三個(gè)層級(jí)提出的一種全新教學(xué)模式。其核心要義，即目標(biāo)問(wèn)題，是基于人才培養(yǎng)目標(biāo)、專(zhuān)業(yè)目標(biāo)、課程目標(biāo)及課堂目標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)五大類(lèi)問(wèn)題，通過(guò)問(wèn)題設(shè)計(jì)、課堂教授、答疑解惑、研討交流來(lái)主導(dǎo)教與學(xué)，致力于培養(yǎng)“人格健全、基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級(jí)專(zhuān)業(yè)人才”。

圖1 目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)的基本思路

該模式力求破解當(dāng)前教學(xué)中普遍存在的教學(xué)目標(biāo)不清晰、問(wèn)題意識(shí)不凸顯、教學(xué)設(shè)計(jì)少、教與學(xué)脫節(jié)的問(wèn)題和困境。這為解決傳統(tǒng)混合式教學(xué)的共性問(wèn)題提供了很好的解決思路。如王麗等分析了如何將該教育模式融入在線(xiàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，討論了線(xiàn)上教學(xué)評(píng)價(jià)的必要性及挑戰(zhàn)，構(gòu)建了過(guò)程形成性評(píng)價(jià)框架及思路，并在“化工設(shè)計(jì)”課程中進(jìn)行應(yīng)用［8］；秦大偉等基于石油工程專(zhuān)業(yè)“巖石力學(xué)”課程內(nèi)容，從教學(xué)設(shè)計(jì)出發(fā)，結(jié)合線(xiàn)上教學(xué)特性，對(duì)互聯(lián)網(wǎng)背景下目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行改革與實(shí)踐，取得了良好的效果［7］。這些課程改革為我們利用目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)理念構(gòu)建“環(huán)境工程微生物學(xué)”混合式課堂提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

（二）目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式課堂教學(xué)改革

基于學(xué)校環(huán)境類(lèi)不同專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)和課程思政目標(biāo)，綜合考慮培養(yǎng)目標(biāo)的分層達(dá)成要求、目標(biāo)問(wèn)題的分類(lèi)、學(xué)生能力達(dá)成度等方面的因素，研究設(shè)置合理目標(biāo)問(wèn)題的理念、思路及教學(xué)內(nèi)容。

1.課程目標(biāo)問(wèn)題設(shè)計(jì)思路分析。首先，對(duì)教學(xué)對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)環(huán)境進(jìn)行分析，明確學(xué)生的共同特征、已有知識(shí)儲(chǔ)備、學(xué)習(xí)風(fēng)格，根據(jù)教學(xué)對(duì)象知識(shí)、技能水平和動(dòng)機(jī)態(tài)度等因素確定目標(biāo)問(wèn)題設(shè)計(jì)思路。本課程教學(xué)以環(huán)保設(shè)備專(zhuān)業(yè)的“環(huán)境工程微生學(xué)”為例，教學(xué)內(nèi)容主要包括三大塊：（1）微生物的基本知識(shí)，包括對(duì)原核、真核及病毒等微生物的概念、分類(lèi)及特點(diǎn)；（2）微生物的營(yíng)養(yǎng)、代謝、繁殖、遺傳變異及生態(tài)學(xué)原理；（3）水污染控制、有機(jī)固體廢棄物處理、廢氣污染控制及污染環(huán)境修復(fù)工程等微生物工程。然而，由于學(xué)生沒(méi)有相關(guān)的微生物學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，僅有高中部分的生物課基礎(chǔ)，因此僅能了解一些基礎(chǔ)概念，對(duì)于多數(shù)微生物的專(zhuān)業(yè)名詞較陌生，而且學(xué)時(shí)有限，僅有32學(xué)時(shí)?；谝陨戏治?，確定的目標(biāo)問(wèn)題設(shè)計(jì)思路為：將目標(biāo)問(wèn)題按課前、課中和課后分類(lèi)設(shè)置。課前，學(xué)生基于高中生物學(xué)習(xí)進(jìn)行知識(shí)遷移，自主學(xué)習(xí)基礎(chǔ)問(wèn)題；課堂上，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生與教師就重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行交流，針對(duì)實(shí)踐問(wèn)題進(jìn)行分組匯報(bào)；課后，學(xué)生針對(duì)拓展問(wèn)題線(xiàn)上提交作業(yè)和進(jìn)行討論。

2.課程目標(biāo)問(wèn)題設(shè)計(jì)初探。根據(jù)設(shè)計(jì)思路，教學(xué)設(shè)計(jì)總體包括教學(xué)和評(píng)價(jià)部分，如圖2所示。（1）教學(xué)階段。課前，設(shè)置“環(huán)境工程微生物學(xué)”SPOC課，建設(shè)課程資源和題庫(kù)，以“基本問(wèn)題”設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)任務(wù)單，并將其和在線(xiàn)配套課程資源上傳至學(xué)習(xí)平臺(tái)。使用對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)軟件實(shí)施教案管理、課堂活動(dòng)設(shè)計(jì)，通過(guò)平臺(tái)監(jiān)督學(xué)生根據(jù)要求完成學(xué)習(xí)任務(wù)情況，同時(shí)收集學(xué)生自主學(xué)習(xí)狀況及問(wèn)題，形成課前自主學(xué)習(xí)反饋，為線(xiàn)下教學(xué)進(jìn)行有針對(duì)性的解答和指導(dǎo)打好基礎(chǔ)。課中，將線(xiàn)下課堂分為答疑和匯報(bào)兩個(gè)部分，重點(diǎn)攻破“重點(diǎn)問(wèn)題+難點(diǎn)問(wèn)題”。針對(duì)前期共性問(wèn)題，采用集中講授或組織討論的方式答疑解惑。在答疑解惑過(guò)程中，發(fā)布實(shí)踐問(wèn)題，并將辯證法、物質(zhì)發(fā)展規(guī)律等課程思政內(nèi)容融入實(shí)踐問(wèn)題的討論過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考。在解決問(wèn)題的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用頭腦風(fēng)暴等活動(dòng)組織形式，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與的積極性和主動(dòng)性，開(kāi)展分組現(xiàn)場(chǎng)討論，通過(guò)作品展覽、限時(shí)演講等形式，匯報(bào)解決實(shí)踐問(wèn)題的方案。課后，結(jié)合課程思政要求，發(fā)布“拓展問(wèn)題”。該問(wèn)題要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)，修改、完善、提煉自己的學(xué)習(xí)成果和反思總結(jié)，形成文字提交到學(xué)習(xí)平臺(tái)，這是過(guò)程性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的重要組成部分。同時(shí)，學(xué)生提交的總結(jié)，又可以充實(shí)與更新學(xué)習(xí)資源，為后續(xù)的課程教學(xué)提供新的資料。（2）評(píng)價(jià)階段。評(píng)價(jià)階段包括形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)兩個(gè)方面。在形成性評(píng)價(jià)中，首先確定評(píng)價(jià)任務(wù)，隨后主要通過(guò)向?qū)W生發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷收集數(shù)據(jù)，根據(jù)學(xué)生反饋結(jié)果，與學(xué)生討論教與學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題和需要改進(jìn)的方面，并將思想政治教育元素滲透到討論過(guò)程中，和學(xué)生共同探討和評(píng)價(jià)，最后以此反饋和指導(dǎo)完善教學(xué)設(shè)計(jì)方案。總結(jié)性評(píng)價(jià)則在教學(xué)實(shí)施完成后進(jìn)行，主要通過(guò)考試或考查方式，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效、知識(shí)掌握及價(jià)值觀(guān)完善等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。同時(shí)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，修正目標(biāo)問(wèn)題設(shè)計(jì)，通過(guò)迭代式循環(huán)，形成基于目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向的“環(huán)境工程微生物學(xué)”混合式教學(xué)設(shè)計(jì)的最佳實(shí)踐。因此，評(píng)價(jià)階段是該教學(xué)模式形成正反饋的重要環(huán)節(jié)，教師和學(xué)生都需要參與到評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中。（3）課程的初步實(shí)踐。在目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式的課程教學(xué)實(shí)踐中，教師和學(xué)生分別主導(dǎo)教學(xué)過(guò)程的兩個(gè)階段，分別是以學(xué)生為主導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)釋疑階段和以教師為主的教師引導(dǎo)釋疑階段。其中，自主學(xué)習(xí)釋疑階段包括課前的基本問(wèn)題和課后的拓展問(wèn)題討論；教師引導(dǎo)釋疑階段包括課堂中的重點(diǎn)問(wèn)題、難點(diǎn)問(wèn)題和實(shí)踐問(wèn)題的講解與學(xué)習(xí)。

圖2 基于目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向的“線(xiàn)上+線(xiàn)下”混合教學(xué)模式實(shí)施流程

以“微生物的營(yíng)養(yǎng)及其在環(huán)境工程中的應(yīng)用”一節(jié)學(xué)習(xí)為例。在課前學(xué)生預(yù)習(xí)階段，教師推送了兩個(gè)基本問(wèn)題，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)與掌握：（1）微生物細(xì)胞的化學(xué)組成；（2）微生物的營(yíng)養(yǎng)要素。課堂上，教師就重點(diǎn)問(wèn)題、難點(diǎn)問(wèn)題及實(shí)踐問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課堂討論。比如，討論重點(diǎn)問(wèn)題——微生物四大營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型及特點(diǎn)；分析難點(diǎn)問(wèn)題——微生物四種營(yíng)養(yǎng)運(yùn)輸方式的異同點(diǎn)。對(duì)于實(shí)踐問(wèn)題，結(jié)合教師給出的問(wèn)題，一是舉例說(shuō)明在生物廢水處理中C/N比的重要性體現(xiàn)在哪些方面，二是四大營(yíng)養(yǎng)類(lèi)型微生物在環(huán)境工程領(lǐng)域的作用及實(shí)踐，學(xué)生自主進(jìn)行小組討論，合作釋疑，并分組匯報(bào)。課后，結(jié)合課程思政及教師研究成果，設(shè)置拓展問(wèn)題，如人類(lèi)活動(dòng)與微生物營(yíng)養(yǎng)需求的相互制約關(guān)系、微生物的研究與相關(guān)法規(guī)監(jiān)管等，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展課后拓展活動(dòng)和在線(xiàn)討論，給予學(xué)生充分思考與討論的機(jī)會(huì)，夯實(shí)課堂所學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)。通過(guò)系統(tǒng)的課程評(píng)價(jià)，課前對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行考查，課中觀(guān)察學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，課后基于學(xué)生反饋進(jìn)行評(píng)價(jià)等，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性也有所增加，尤其是對(duì)微生物在環(huán)境工程中的應(yīng)用有了更深刻的理解。

結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)“環(huán)境工程微生物學(xué)”這門(mén)環(huán)境工程重要的學(xué)科基礎(chǔ)課的教學(xué)改革進(jìn)行研究，分析了其課堂教學(xué)改革取得的成績(jī)及不足之處，基于目標(biāo)問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)理念構(gòu)建了混合式課堂，建立了目標(biāo)導(dǎo)向式教學(xué)的問(wèn)題庫(kù)，開(kāi)展了初步的教學(xué)實(shí)踐。從已開(kāi)展的教學(xué)改革來(lái)看，教學(xué)成果較為明顯，由教師主導(dǎo)的課堂逐步向?qū)W生主導(dǎo)的課堂轉(zhuǎn)變，學(xué)生參與課堂及知識(shí)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性有了較大提高，取得了較好的效果。該教學(xué)模式為教師在有限學(xué)時(shí)下提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率、夯實(shí)實(shí)踐基礎(chǔ)提供了新思路和方案，不僅可以對(duì)該教學(xué)理念領(lǐng)域的理論深入認(rèn)識(shí)有積極意義，而且有助于拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)深度和廣度，促進(jìn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成。