基于MOOC的“三位一體”教學(xué)模式在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究

黃運(yùn)紅 唐雪林 鄒龍 倪海燕 龍中兒

摘要：微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是高等院校生命科學(xué)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修課。文章主要介紹以MOOC教育資源為媒體、以課堂教學(xué)為引導(dǎo)、以實(shí)驗(yàn)課堂為平臺(tái)的“三位一體”教學(xué)模式在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中的實(shí)踐，形成“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。結(jié)果表明，該教學(xué)模式能有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，為新時(shí)代生物方面創(chuàng)新人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：微生物學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)模式;創(chuàng)新人才

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.41? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2020）12-0241-03

MOOC（Massive Open Online Courses）是大規(guī)模開(kāi)放在線課程的簡(jiǎn)稱(chēng)，是基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)跨越時(shí)空的在線授課模式，其基本理念是“以教師為指導(dǎo)，學(xué)生為主體”，將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，注重培養(yǎng)與提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和綜合素質(zhì)[1，2]。近年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，基于互聯(lián)網(wǎng)的新型教學(xué)模式MOOC應(yīng)運(yùn)而生，它是一種以開(kāi)放訪問(wèn)和大規(guī)模參與為目的的在線課程，具有大規(guī)模、免費(fèi)開(kāi)放、在線共享等鮮明特點(diǎn)，吸引全世界教育者的目光[3，4]。

微生物學(xué)是高等院校生命科學(xué)及其相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)必修課，是應(yīng)用性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的學(xué)科，同時(shí)是整個(gè)生命科學(xué)中具有一整套自己獨(dú)特操作技術(shù)的學(xué)科。其實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法需要特殊的實(shí)驗(yàn)室裝備和專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練[5-8]。同時(shí)，微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法已廣泛地滲透到生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，是現(xiàn)代生命科學(xué)的基礎(chǔ)。因此，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門(mén)十分重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)。提高微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量，對(duì)學(xué)生理解理論知識(shí)、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能、提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力等，有重要的作用。

一、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)教學(xué)模式改革的必要性分析

在新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議上，陳寶生部長(zhǎng)強(qiáng)調(diào)，全面堅(jiān)持“以本為本”，切實(shí)推進(jìn)“四個(gè)回歸”，不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量，把人才培養(yǎng)的質(zhì)量和效果作為檢驗(yàn)一切工作的根本標(biāo)準(zhǔn)。地方師范院校傳統(tǒng)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)以小型的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，如細(xì)菌革蘭氏染色法、放線菌形態(tài)觀察、微生物純培養(yǎng)技術(shù)、糖發(fā)酵實(shí)驗(yàn)、大分子水解實(shí)驗(yàn)等。在這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，各實(shí)驗(yàn)相互割離，關(guān)聯(lián)性不大。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生不能將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。教學(xué)方式上，則以教師為中心。實(shí)驗(yàn)課堂上，教師單純講解示范，學(xué)生只是機(jī)械地模仿和驗(yàn)證，不能參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，無(wú)法自主思考。這不利于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)及和專(zhuān)業(yè)志趣的激發(fā)，從而難以造就堪當(dāng)民族復(fù)興大任的時(shí)代新人。因此，地方師范院校迫切需要對(duì)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)思路進(jìn)行探索，對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行創(chuàng)新。

二、MOOC“三位一體”教學(xué)模式在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐

（一）MOOC的“三位一體”教學(xué)模式

MOOC作為一種新型的教學(xué)模式，采取開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)形式，將優(yōu)秀的教學(xué)資源很好地融合起來(lái)，優(yōu)先呈現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)，從根本上改變傳統(tǒng)高等教育的課程模式、授課形式與教學(xué)管理等，為提升人才培養(yǎng)質(zhì)量提供思路和方法。但基于MOOC的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式也存在引導(dǎo)性不足、情感交流少、缺乏個(gè)性化學(xué)習(xí)和完成率低等問(wèn)題。

基于MOOC“三位一體”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將實(shí)驗(yàn)課堂設(shè)計(jì)成一種平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)既要發(fā)揮高校課堂教學(xué)的引導(dǎo)性，又能讓課堂主體轉(zhuǎn)換為學(xué)生，它以目標(biāo)性引導(dǎo)為基本、興趣激發(fā)為本質(zhì)、自主學(xué)習(xí)和討論為目的，從根本上突破現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)課堂的局限和MOOC實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的不足?；贛OOC“三位一體”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中，實(shí)驗(yàn)課堂通常由三部分構(gòu)成：理論課堂知識(shí)點(diǎn)的鞏固和指定實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證;外延知識(shí)的擴(kuò)展、精熟MOOC視頻的直觀演示;學(xué)生的自主分組、自主項(xiàng)目的設(shè)計(jì)制作和展示。

（二）MOOC的“三位一體”教學(xué)模式在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是我校生物科學(xué)、生物技術(shù)和生物工程3個(gè)本科專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課。基于MOOC的“三位一體”教學(xué)模式，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具體如下。

1.課堂教學(xué)指定實(shí)驗(yàn)。課堂教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)微生物基本操作技術(shù)，如微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用儀器設(shè)備（如顯微鏡、高壓蒸汽滅菌鍋、隔水式電熱恒溫培養(yǎng)箱和電熱恒溫干燥箱等）的使用與保養(yǎng);培養(yǎng)基的制備與滅菌技術(shù);微生物的平板培養(yǎng)技術(shù);無(wú)菌操作技術(shù);微生物的制片、染色技術(shù)。

2.MOOC資源精熟學(xué)習(xí)。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)MOOC課程資源主要集中在以下方面：實(shí)驗(yàn)教學(xué)PPT、教師的教案和講義、提前錄制的微視頻、電子參考書(shū)、學(xué)術(shù)期刊、課后作業(yè)和習(xí)題、優(yōu)秀學(xué)生作品、互動(dòng)和分組討論發(fā)言（定期發(fā)布互動(dòng)話題，讓學(xué)生線上線下分組討論）、網(wǎng)絡(luò)資源鏈接（如武漢大學(xué)微生物學(xué)精品課程）等。另外，我校《微生物學(xué)》課程于2015年獲批江西省級(jí)精品資源共享課。學(xué)生通過(guò)這個(gè)平臺(tái)可以隨時(shí)隨地觀看微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻，反復(fù)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，自主完成網(wǎng)絡(luò)課程學(xué)習(xí)，進(jìn)入討論區(qū)參與討論，通過(guò)教師提供的關(guān)聯(lián)在線課程擴(kuò)展學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生為主體的分組和自主設(shè)計(jì)項(xiàng)目。通常按4—6人分組。目前，分組形式以自由分組為主，學(xué)生以小組為單位。任課教師根據(jù)自身科研項(xiàng)目出題，如土壤中苯類(lèi)化合物降解菌的分離與鑒定，纖維素酶、蛋白酶或脂肪酶等酶類(lèi)產(chǎn)生菌的篩選和鑒定，拮抗稀有放線菌的篩選及鑒定，植物內(nèi)生拮抗真菌的篩選與鑒定，植物根際解鉀菌的篩選與鑒定等。學(xué)生自行選擇感興趣的課題，保證選題的多樣性，改變?cè)瓉?lái)一成不變的實(shí)驗(yàn)題目及實(shí)驗(yàn)流程。各小組成員根據(jù)選題查閱文獻(xiàn)資料，討論后綜合設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案，主要包括選題意義、技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟及方法、預(yù)期結(jié)果、可行性分析等。學(xué)生提交實(shí)驗(yàn)方案后，實(shí)驗(yàn)教師認(rèn)真審閱各組實(shí)驗(yàn)方案，提出修改意見(jiàn)，從而保證實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生的協(xié)作精神及應(yīng)用基本操作技術(shù)解決問(wèn)題的能力，注重學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和記錄以及出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能否提出有效的解決辦法。實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生要完成實(shí)驗(yàn)論文，論文要求以學(xué)術(shù)期刊論文的形式提交。

（三）MOOC的“三位一體”教學(xué)模式在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用效果的評(píng)價(jià)

針對(duì)基于MOOC的“三位一體”教學(xué)模式教學(xué)效果中學(xué)生滿意度的考察，本研究采用問(wèn)卷調(diào)查方法，2016年至今，對(duì)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)和生物工程專(zhuān)業(yè)“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程學(xué)習(xí)的學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，學(xué)生認(rèn)為本教學(xué)改革有助于提高實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)質(zhì)量的占98.62%，認(rèn)為有助于進(jìn)一步掌握和理解微生物學(xué)基本知識(shí)、基礎(chǔ)理論的占97.65%，認(rèn)為有助于激發(fā)科研興趣的占98.89%，認(rèn)為有利于提高實(shí)踐能力的占99.01%，認(rèn)為有助于提高科研素養(yǎng)的占98.01%，認(rèn)為有助于培養(yǎng)創(chuàng)新能力的占96.89%，認(rèn)為有助于增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神的占97.82%，贊同此項(xiàng)改革的學(xué)生占93.21%。不贊成實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的學(xué)生，其理由主要是占用課余時(shí)間較多。學(xué)生普遍認(rèn)為，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，他們學(xué)會(huì)了如何研究課題和設(shè)計(jì)研究方案，實(shí)踐能力得到提升，培養(yǎng)了科研創(chuàng)新能力，科研素養(yǎng)得到培養(yǎng)和訓(xùn)練。實(shí)施“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)改革以來(lái)，經(jīng)過(guò)本課程學(xué)習(xí)的生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)和生物工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的畢業(yè)論文普遍受到學(xué)院教師的歡迎。教師對(duì)這兩個(gè)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的滿意率達(dá)90%以上，較改革前顯著提升。本教學(xué)改革有助于創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高，現(xiàn)有多名學(xué)生積極參與教師科研活動(dòng)，其中20余名學(xué)生成功申報(bào)了與微生物相關(guān)的校級(jí)本科生創(chuàng)新科研課題，并完成“鐵皮石斛根際內(nèi)生解鉀菌的篩選與鑒定”“東鄉(xiāng)野生稻內(nèi)生拮抗真菌的篩選與鑒定”等4篇實(shí)驗(yàn)學(xué)術(shù)論文，擬在學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表。2018屆生物工程班考研錄取率達(dá)到50%以上。另外，在基于MOOC的“三位一體”教學(xué)模式實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段，教師與學(xué)生要及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題和結(jié)果進(jìn)行討論與分析，這有利于促進(jìn)師生間的溝通與交流。

三、幾點(diǎn)體會(huì)

（一）加強(qiáng)培訓(xùn)，不斷提升教師專(zhuān)業(yè)素質(zhì)

基于MOOC的“三位一體”教學(xué)模式改革的關(guān)鍵，在于教師的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。教學(xué)改革過(guò)程中，教師應(yīng)發(fā)揮好引導(dǎo)者的作用，圍繞微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)，掌握好項(xiàng)目的選題和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生思考。為提高課堂教學(xué)能力和業(yè)務(wù)水平，鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)教師積極參加國(guó)內(nèi)各高校教師新型教學(xué)法的培訓(xùn)會(huì)，了解探究、情境、啟發(fā)等教學(xué)方法，學(xué)習(xí)運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)制作微課、慕課。同時(shí)，鼓勵(lì)團(tuán)隊(duì)教師參加國(guó)內(nèi)外微生物學(xué)相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議，了解本學(xué)科的理論前沿和發(fā)展動(dòng)態(tài)，豐富自己的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，厚實(shí)專(zhuān)業(yè)素質(zhì)，提高駕馭課堂的能力。

（二）突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位

基于MOOC的“三位一體”教學(xué)模式更好地突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。在教學(xué)改革中，學(xué)生自由組合形成研究小組，選擇感興趣的課題，查閱文獻(xiàn)資料，討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)論文，從根本上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的學(xué)生處于被動(dòng)地位的狀態(tài)，將學(xué)習(xí)模式由“教師讓學(xué)生學(xué)習(xí)什么”轉(zhuǎn)變成“學(xué)生自己想學(xué)習(xí)、探究、了解什么”，成為課堂學(xué)習(xí)的主人。這既能充分鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，又能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)志趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的參與性、主體性，對(duì)學(xué)習(xí)起到事半功倍的效果。

（三）建立合理的考核體系

考核是教學(xué)評(píng)價(jià)中常用的教學(xué)信息收集手段，是教學(xué)活動(dòng)不可缺少的基本環(huán)節(jié)，在教學(xué)過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。基于MOOC的“三位一體”教學(xué)模式改革中，成績(jī)考核貫穿實(shí)驗(yàn)始終，并將考核成績(jī)與過(guò)程管理緊密結(jié)合起來(lái)，既考核學(xué)對(duì)生微生物學(xué)知識(shí)的掌握情況，又考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，更注重學(xué)生的創(chuàng)新能力，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律和協(xié)作精神。本教學(xué)改革中，任課教師制定了微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程考核評(píng)定表，主要包括：實(shí)驗(yàn)考勤（10%）、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備（10%）、實(shí)驗(yàn)操作（15%）、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（20%）、實(shí)驗(yàn)方案（15%）、成果展示（10%）和科研論文（20%）等內(nèi)容。任課教師根據(jù)課程考核評(píng)定表，對(duì)學(xué)生成績(jī)進(jìn)行綜合評(píng)定。

四、結(jié)語(yǔ)

基于MOOC的“三位一體”教學(xué)模式是一種新型的課堂教學(xué)模式。本研究團(tuán)隊(duì)將以MOOC教育資源為媒體，以課堂教學(xué)為引導(dǎo)，以實(shí)驗(yàn)課堂為平臺(tái)，將“三位一體”教學(xué)模式應(yīng)用于微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，形成“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。研究表明，該教學(xué)模式能有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，造就新時(shí)代社會(huì)主義接班人。這種教學(xué)模式若推廣到其他生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，必定會(huì)取得較好的教學(xué)效果。

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