“金課”視域下微生物學課程“四位一體”教學模式改革與實踐

王春偉 王燕 賀冰 張作剛 暢引東 趙雅瓊

摘要 微生物學是植物保護和生物農藥科學與工程專業(yè)的一門必修課，專業(yè)性和實踐性均較強。在高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的“金課”標準下，微生物學課堂教學已無法滿足對課程難度、課程深度的要求，亦不能滿足培養(yǎng)全面發(fā)展高素質人才的需要。以超星泛雅網絡教學平臺為載體，構建基于課程體系、教學體系、實踐教學體系和考評體系“四位一體”的教學模式，發(fā)揮學生學習的主體作用，提高學生的學習能力與綜合素質。

關鍵詞 微生物學；金課視域；“四位一體”教學模式

中圖分類號 S-01? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2024）11-0264-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.11.058

Reform and Practice of “Four in One” Teaching Mode on Microbiology Course in Gold Course Perspective

WANG Chun-wei， WANG Yan， HE Bing et al

（College of Plant Protection， Shanxi Agricultural University， Taigu， Shanxi 030801）

Abstract Microbiology course is a required course for plant protection and bio-pesticide science and engineering majors with strong professionality and practicality. Based on the gold course standards of “high-level， innovative and challenging”， the classroom teaching couldnt meet the requirements of course difficulty and course depth， and it also couldnt meet the demands of cultivating well-rounded and high-quality talents. In this study， “four in one” teaching mode， including course system， teaching system， practice teaching system and evaluation system， was constructed based on Superstar Fanya network teaching platform， which played the main role of students learning， and improve students learning ability and comprehensive quality.

Key words Microbiology;Gold course perspective;“Four in one” teaching mode

基金項目 山西省高等學校教學改革創(chuàng)新項目（J20220213，J2021203）；山西農業(yè)大學教學改革重點項目（ZD-202103）；山西農業(yè)大學植物保護學院“課程思政”建設項目（ZBXYSZ2021103，ZBXYSZ2021102）；山西農業(yè)大學科技創(chuàng)新基金項目（2016YJ11，2016YJ12）。

作者簡介 王春偉（1984—），男，河南鄭州人，副教授，博士，從事微生物學教學與科研工作。*通信作者，副教授，博士，碩士生導師，從事微生物學教學和科研工作。

收稿日期 2023-07-09

2018年8月，教育部發(fā)布《關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知》（教高函〔2018〕8號），要求各高校全面梳理各門課程的教學內容，淘汰水課、打造金課，合理提升學業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度［1］。2018年11月，教育部高等教育司司長吳巖提出要下大力氣建設中國 “金課”［2］ 。2019 年，教育部發(fā)布《關于一流本科課程建設的實施意見》（教高〔2019〕8號），正式提出了“金課”建設的內容與要求以及高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度的“金課”標準與質量體系［3］。在此背景下，微生物學的課堂教學已無法滿足現(xiàn)今“金課”視域下對課程難度、課程深度的要求。因此，開展微生物學課程教學改革對于提升課程教學質量、培養(yǎng)高素質專業(yè)人才具有重要意義。

課程是人才培養(yǎng)的核心要素，而課程質量直接決定人才培養(yǎng)質量。微生物種類多、分布廣，與糧食增產增收、生物能源開發(fā)、環(huán)境保護及人類健康密切相關。微生物學是植物保護專業(yè)的一門必修課程，與遺傳學、作物學、生物化學、病害流行學、昆蟲病理學、生物防治、普通植物病理學和農業(yè)植物病理學等專業(yè)課聯(lián)系緊密，是學好其他專業(yè)課程的基礎。該課程內容繁多，知識點分散、不易理解識記，理論性和實踐性強。學生對基本理論的理解和實驗技能的掌握程度將直接決定人才培養(yǎng)的質量。

近年來，中國大學MOOC、愛課程、學堂在線等教學資源不斷豐富，超星泛雅、智慧樹、雨課堂、“Blackboard”和藍墨云班課等網絡教學平臺日臻成熟，教育教學信息化水平不斷提高，為優(yōu)化課程體系、轉變教學方法、改變教學模式提供了平臺與實踐條件［4-5］。筆者在“金課”建設背景下，以網絡教學平臺資源為依托，構建基于課程體系、教學體系、實踐教學體系和考評體系“四位一體”的教學模式，從而提高學生的學習主動性，提高學生的綜合素質與實踐創(chuàng)新能力，實現(xiàn)集價值塑造、知識傳授和能力培養(yǎng)為一體的高效現(xiàn)代課堂模式。

1 微生物學教學中存在的問題

1.1 課程體系陳舊，教學深度和廣度不夠

微生物學課程體系以基礎理論知識和原理為主，尤其是隨著生物信息技術的發(fā)展，測序技術、組學技術和基因克隆等技術的普及，微生物研究領域進入全新階段，比如微生物基因組測序在微生物分類、微生物的結構與功能方面有重要意義；高通量測序技術可為相關物種與地表環(huán)境的相互作用及其可能產生的變化提供新見解［6］。但是，微生物學課程內容多集中于一些傳統(tǒng)的研究方法，未緊密結合最新的前沿進展，教學前瞻性不足，且較少涉及課程思政方面的內容。教學中注重知識的傳授，但缺乏對學生知識應用能動性和創(chuàng)新性的培養(yǎng)［7］。

1.2 教學模式保守，教學方法缺乏吸引力

目前課堂教學依然是以教師講、學生聽為主，學生學習的依賴性很強，師生均未走出教學的“舒適區(qū)”。教師對學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)不夠，學生對所學知識點缺乏感性、直觀的認識，在教學中注意力不集中，課堂參與度低，這嚴重影響了教學效果及學生能力、素質的培養(yǎng)。

1.3 實踐教學受限，對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不足

微生物學授課學時共32學時，包括理論教學24學時，實驗教學8學時。實驗教學均為驗證性實驗，注重學生實驗操作的模式化、標準化訓練，實驗考核“重共性、輕個性”，無法將知識學習與學生的能力素質培養(yǎng)相結合，忽視了學生創(chuàng)新能力和分析解決實際問題能力的培養(yǎng)。

1.4 考核體系不科學，過程性評價缺失

微生物學課程期末考試為閉卷考試，考核成績構成為10%平時成績+90%期末成績。平時成績包括考勤、課堂提問及課后作業(yè)等，而期末考試主要考查學生對重要知識點的掌握程度，缺乏對學生學習的過程性考核，不能全面反映學生的學習成效，也無法反映出學生的素質及能力。

因此，微生物學課程現(xiàn)階段的教學模式既不能滿足“金課”建設標準，也不利于學生能力素質的培養(yǎng)，無法滿足對高素質專業(yè)人才培養(yǎng)的要求。

2 微生物學課程“四位一體”教學模式的構建

2.1 細化教學目標，重構課程體系

①將課程思政元素融入課程教學。教學目標是教學活動的預期結果，是教學活動的起點和歸宿［8］。結合該校“崇學事農、艱苦興?！钡霓k學精神以及該課程面向農學類專業(yè)學生的特點，將立德樹人作為教育的根本任務，嘗試將課程思政元素引入課堂，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)“三全育人”的要求［9］。以核心專業(yè)知識點為依托，完善課程內容，在課程中注重主流價值熏陶，融入時政熱點與社會事件，挖掘其中的思政要素，實現(xiàn)課程思政教育與專業(yè)文化素質教育的深度融合，潛移默化地推動課程思政教育改革，增強農科學生的專業(yè)認同感和使命感，培養(yǎng)學生“知農愛農”的態(tài)度、無私奉獻的家國情懷與社會責任感。

②將微生物學的發(fā)展前沿、學科研究進展引入課堂。教師利用超星泛雅網絡教學平臺的“討論”功能，將與課程相關的學科前沿動態(tài)以主題帖方式融入課程，采用啟發(fā)式教學方法，引導學生積極回復與討論，鼓勵學生“灌水”“跟帖”，形成一種網絡社區(qū)群體的良性互動。同時，在課程教學過程中設置微生物研究文獻閱讀專題，以小組為單位討論講解文獻，增加微生物的快速分子檢測方法、微生物DNA和RNA提取、PCR擴增、瓊脂糖凝膠電泳檢測、發(fā)酵條件優(yōu)化和致病性測定等內容，使該課程教學具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，符合“金課”視域下“兩性一度”的課程標準要求。

③細化教學目標，每一章節(jié)均設置知識能力目標和思政育人目標。調整優(yōu)化課程內容，在課堂講授部分，引入具代表性的學科前沿講解、最新研究論文解讀等內容，保留重點、難點知識的講解，將一般知識點或了解的內容轉移至超星泛雅網絡教學平臺，由學生自主學習并完成章節(jié)自測，拓展了學生的學習時空。

2.2 創(chuàng)新教學方法，激發(fā)學生的學習動力

①利用超星泛雅網絡教學平臺，以知識點為主題，制作微課，構建網絡學習資源。學生利用線上教學資源，在課下開展自主學習，學習后完成章節(jié)測驗，檢驗學習效果。教師主要起引導作用，利用超星泛雅網絡教學平臺的自動評價功能以及學習通平臺的討論及留言功能、微信群、QQ群等與學生進行交流互動，及時答疑解惑，了解學生的學習體驗及效果。

②在課堂上，堅持以“學生發(fā)展”為中心，從“以知識為中心”的灌輸式教學向“促進學生學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)”轉變，注重知識的吸收和內化，提高學生的學習動力，挖掘學生的學習潛能，從根本上改變學生被動學習的狀態(tài)，發(fā)揮學生學習的主體作用。課堂上利用超星泛雅網絡教學平臺的“選人”“搶答”“投票”“主題討論”等功能，每章學完后開展知識競賽、游戲競猜等活動，讓學生參與課堂活動，實現(xiàn)寓教于樂、寓樂于學。在課堂上，以小組為單位引導學生開展團隊合作學習，每個學習小組制訂一個學習主題任務，通過思維導圖、Flash動畫、繪畫手工等多種方式展示學習成果，利用學習通的“分組任務”功能上傳學習成果，開展師生互評、生生互評，提高學生的參與度與學習熱情，全面評價學生的學習成效。

③每節(jié)課后發(fā)布章節(jié)自測題，反饋學習效果。利用超星泛雅網絡教學平臺的自動評價、討論、搶答等功能，結合騰訊會議、微信群等多種途徑，與學生實時交流、溝通，掌握學生的學習動態(tài)，向學生推送與該課程相關的社會熱點新聞、學習視頻、科普文章，拓展學生的學習空間，提高學生自主學習的能力。

2.3 調整實驗內容，優(yōu)化實驗實踐環(huán)節(jié)

①減少驗證性實驗，增加探索性實驗。將微生物學實驗教學向探索型、研究型發(fā)展，對于培養(yǎng)學生的科研思維及創(chuàng)新能力十分重要［10］。以“科研項目驅動實驗教學，實驗教學反推成果產出的思路”，以科研項目為依托，學生以小組為單位，進行中藥材病害拮抗微生物的篩選、鑒定及抑菌活性試驗，設計實驗計劃，準備實驗材料，完成實驗過程，并撰寫實驗報告，爭取得出預期實驗結果。若實驗失敗時要分析總結實驗失敗的原因，并提出相應對策。

②在課堂上教師講解實驗方向及原理，學生通過分組討論的形式理清實驗思路，教師審核后實施，并準備實驗材料，由學生完成實驗，教師把控實驗進度。針對實驗結果及實驗中出現(xiàn)的問題展開討論、分析原因，學生撰寫實驗報告。

③教師的科研資源對學生開放共享，以項目驅動，鼓勵學生參與科研活動，形成“教師—研究生—本科生”3個層次的研究團隊，培養(yǎng)學生的科研思維與創(chuàng)新能力，支持學生依托現(xiàn)有平臺申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力，實現(xiàn)知識、能力和素質的有機融合。

2.4 引入個性化考核，建立多維度教學評價體系

①增加過程性考核。課程評價體系應貫穿教學始終，全面反映學生的學習過程［11］。充分利用超星泛雅網絡教學平臺的自動評價功能，對學生的線上學習進度、視頻觀看時長、章節(jié)自測題正確率等進行自動評價。課堂上通過互動討論、搶答、角色扮演、知識競賽等形式，綜合評價學生在課堂教學活動中的表現(xiàn)。布置課后作業(yè)，對學生的學習過程進行全方位考核。

②引入探索性考核，通過文獻閱讀、撰寫綜述、課堂演講、學術研討等多種形式培養(yǎng)學生的科研創(chuàng)新能力及分析表達能力，并通過實驗方案的撰寫、實驗操作、結果分析等培養(yǎng)學生的實踐能力，考核學生的綜合素質和創(chuàng)新能力。

③鼓勵學生個性化發(fā)展。根據(jù)學生人格和能力的個體化差異，及時調整授課策略，持續(xù)改進教學方法，設計開放性的個性化作業(yè)。例如：以“我眼中的×××”（自選一種微生物）、“微生物環(huán)游記”“發(fā)現(xiàn)身邊的微生物”等題目設計個性化作業(yè)，學生可以根據(jù)自己的興趣選擇某一方面展開，提高學生的學習興趣，發(fā)揮學生學習的主觀能動性。

通過以上多種方式，實現(xiàn)理論知識考核（課前提問+課堂搶答+章節(jié)測驗+期末考試）、過程考核（線上學習進度+線上自測+課堂討論+搶答）、能力考核（文獻閱讀+實驗設計+實驗操作+實驗報告撰寫）和綜合素質考核（課堂演講+創(chuàng)新能力+科研思維+分析解決問題能力+辯證思維）相結合的多維度教學評價體系，全面評價學生的學習過程及成效。微生物學課程“四位一體”教學模式如圖1所示。微生物學課程評價標準見表1。

3 微生物學課程“四位一體”教學模式的應用效果

將該教學模式應用在植物保護和生物農藥科學與工程專業(yè)的微生物學課程教學中，所有同學均參與了學習通網絡教學平臺教學，學生參與度高，頁面瀏覽次數(shù)達到229 727次，累計互動755次，發(fā)起課堂活動119次，參與人數(shù)達3 800人次（圖2）。該教學模式激發(fā)了學生的學習興趣，充分調動了學生的學習積極性。

2022—2023年第2學期，在生物農藥科學與工程和植物保護專業(yè)的4個班級中實施微生物學“四位一體”教學模式。學習結束后，通過匿名方式發(fā)放調查問卷146份，共收回問卷146份。通過調查發(fā)現(xiàn)，學生們對該教學模式普遍反映較好，生物農藥科學與工程和植物保護專業(yè)反映非常滿意的學生分別占87.7%和80.7%，2個專業(yè)反映比較滿意的學生分別占12.3%和19.3%，反映不滿意的學生占比均為0（圖3）。這說明該教學模式應用效果良好。

4 結語

在“金課”視域下，以超星泛雅網絡教學平臺為載體，構建以課程體系、教學體系、實踐教學體系和考評體系為核心的“四位一體”微生物學教學模式。該教學模式通過重構課

程體系，創(chuàng)新教學方法，優(yōu)化實驗環(huán)節(jié)，建立多維度考評體系，將教學過程從單向傳遞變?yōu)殡p向閉環(huán)，激發(fā)了學生的學習興趣，提高了學生的學習能力與綜合素質，取得了較好的教學滿意度及成效。

目前，微生物學課堂教學中依然存在“教師講、學生聽”的現(xiàn)象，學生自主思考、探索問題的時間較少。在“金課”視域下如何轉變教學觀念，改變課堂主體，將“課堂還給學生”，實現(xiàn)“以學生為中心”的現(xiàn)代化課堂教學模式，是學校微生物學課程教學改革的主要方向。目前已經初步建立了微生物學“四位一體”教學模式并在課堂教學中嘗試應用，已取得了一定成效。但是，這種教學模式還有待優(yōu)化完善，教學改革成效尤其是綜合素質能力的提升方面還需要持續(xù)跟蹤調查；

目前積累的數(shù)據(jù)還十分有限，尚需要進一步積累。今后須在激發(fā)學生內在學習潛能、培養(yǎng)創(chuàng)新性思維、提高學生的實踐動手能力等方面持續(xù)改進，為進一步培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型農科人才服務。

參考文獻

［1］ 教育部.教育部關于狠抓新時代全國高等學校本科教育工作會議精神落實的通知：教高〔2018〕8號［EB/OL］.［2018-08-27］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/201809/t20180903_347079.html.

［2］ 吳巖.建設中國“金課”［J］.中國大學教學，2018（12）：4-9.

［3］ 教育部.教育部關于一流本科課程建設的實施意見：教高〔2019〕8號［EB/OL］.［2019-10-30］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/ A08/s7056/201910/t20191031_406269.html.

［4］ 王春偉，王燕，胡春艷，等.農學類專業(yè)微生物學課程多元化教學改革實踐［J］.大學教育，2022（10）：131-134.

［5］ 黨輝，張寶善，高貴田，等.基于混合式教學的食品微生物學課程教學模式創(chuàng)新研究［J］.安徽農業(yè)科學，2020，48（2）：275-277.

［6］ 魏蜜，姜曉謙，譚金芳.新農科背景下的實驗教學“四引導三拓展”改革探索：以微生物學實驗教學實踐為例［J］.高校生物學教學研究（電子版），2023，13（2）：47-52.

［7］ 周麗，曹鈺，張玲，等.“微生物學”一流課程教學改革與實踐［J］.微生物學通報，2023，50（5）：2265-2279.

［8］ 孫飛龍，寧景葉，劉高敏，等.線上線下混合式有效教學的策略與實踐：以微生物學為例［J］.微生物學通報，2022，49（11）：4909-4917.

［9］ 李玉瑛，李冰，劉長宇，等.環(huán)境微生物實驗課程思政的探索與實踐［J］.安徽農業(yè)科學，2022，50（18）：249-250，254.

［10］ 郭志華.教師科研項目引入食品微生物學實驗課程教學的探索與實踐［J］.安徽農業(yè)科學，2022，50（5）：276-279.

［11］ 宋麗麗，付博，遲雷，等.基于OBE理念的食品微生物學混合式教學設計與實踐［J］.現(xiàn)代食品，2023，29（1）：99-102.