“微生物學”教學中線上線下混合式教學應用與實踐

楊昳津 艾連中 夏永軍

[摘 要] 針對傳統線下教學存在的問題，提出了在“微生物學”教學中進行線上線下混合教學的實踐方法，通過豐富多樣的線上教學資源庫，與線下課堂教學進行有機的融合，同時利用翻轉課堂、熱點討論等多種形式，讓學生盡可能地參與到“微生物學”課程的學習中，避免傳統線下教學中學生被動接受知識的問題。線上線下混合教學能夠改善教師教學與學生學習的關系，利用學生學習的積極性促進教師進一步提高教學能力，有利于學生對微生物學基礎知識和綜合應用能力的掌握。

[關鍵詞] 混合教學;線上線下;微生物學

[基金項目] 2018年度上海市科委“上海食品微生物工程技術研究中心”（19DZ2281100）;2021年度國家自然科學基金青年基金“融合魏斯氏菌影響黃酒脂肪酸乙酯合成的調控機制研究”（32001674）

[作者簡介] 楊昳津（1991—），女，福建莆田人，工學博士，上海理工大學醫療器械與食品學院副研究員，主要從事食品微生物研究;夏永軍（1981—），男，新疆伊寧人，工學博士，上海理工大學醫療器械與食品學院副教授（通信作者），主要從事食品微生物研究。

[中圖分類號] G40-03 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2021）48-0085-04 ? [收稿日期] 2021-04-13

教學模式是指在一定教學理論的指導下建立起來的穩定的教學框架和教學活動，良好的教學模式能夠積極引導學生，提高學習效率。突如其來的新冠疫情對日常生活及生產秩序的影響極大，尤其是人員集中的一些行業。為了應對并積極消除新冠疫情對教育行業的影響，教育部發布了新冠疫情期間高等院校開展網上在線教學的指導意見，提示高等院校充分利用科技資源結合教學資源開展線上線下的混合教學[1]。基于網絡教學智慧平臺的線上線下混合教學方式，是一種能夠引導學生同步、高效地實現課上及課下深度學習融合的混合教學模式。隨著信息技術的高速發展，尤其是網絡教學相關技術平臺及資源的開發，使得高等院校普通教師（非網絡課程專業教師）在技術層面上也能夠輕易實現以往線下教學的效果，彌補面對面教學時間不足所引起的問題[2，3]。現在有超星泛雅、銳捷有課、智慧樹、雨課堂、嘉課堂、愛課堂、騰訊課堂、中國大學MOOC等多種網絡教學平臺均可以實現線上教學，這些平臺針對每門課程的不同情況及不同老師的喜好，能夠非常靈活、全面的支持多種在線教學和課程建設模式。其次，平臺支持在線作業、考試、討論、通知等教學環節，這對在異地的學生而言非常重要;并且平臺會針對學生的學習情況及課程訪問情況進行詳細記錄，以此形成教學大數據，教師可以基于這些大數據進行教學效果的分析從而了解學生的情況并促進教學的改進。此外，平臺同時還能上傳多媒體文件、課程知識點等多種資料，豐富教學內容，這些都成了線上教學的重要利器[4]。利用線上線下混合教學，借助網絡教學平臺的豐富資源及高效的大數據分析，可以提升一對一師生之間、學生與學生之間、學生或教師與電腦之間雙向互動的效率，引導并支持學生完成對所需知識點的課前預習，針對重點及難點內容的課中深化理解以及課后對已有知識的查缺補漏與回顧拓展。相較于以單向知識傳授的傳統線下課堂教學，線上線下混合教學以提升學生的學習效果為目標，以培養學生獨立思考、自主學習及開拓發展能力為核心，輔以數字化及智能化的網絡教學資源平臺等的支持，綜合分析并高效利用相應的教學要素，最終可以有效推進的研究性教學模式，也能讓學生在這個過程中感受到興趣化的學習。

“微生物學”是一門實踐性較強的基礎性課程，這門課程在分子、細胞或群體水平上研究各類微小生物的形態結構、生長繁殖、生理代謝、遺傳變異、生態分布和分類進化等生命活動的基本規律，與食品營養與衛生學、發酵工程、乳品科學、食品酶學、食品感官評價等多門食品相關課程內容緊密相關，也可應用于工業發酵、醫學衛生和生物工程等領域。可見“微生物學”在高校食品專業學生的課程體系中處于十分重要的地位，因此，國內各高校的食品相關專業一般都會將該課程設置為專業基礎課程。此外，微生物對于食品行業的作用也是非常顯著的。我國傳統發酵食品如黃酒、醬油、陳醋、腐乳、泡菜、發酵乳制品等多種食品中都有著微生物廣泛應用的場景[5，6]。食品專業的“微生物學”課程內容不僅包含理論課，還有實驗課，然而加起來的學時十分有限，學時少而大綱要求的教學內容卻較多。因此以往的教學過程中，教師在以大綱內容的前提下，為了提高講授任務多力爭在有限的學時內講完既定的內容龐雜的教學內容，這樣造成留給學生練習和思考的時間極少，學生只能在課堂上被動化的接受教師所講的知識點內容，得不到鍛煉和提升自主思考及創新能力的機會，學生的學習潛能也沒有被挖掘，學習的創造性和主動性也無法被充分激發，教學效果亦不佳。此外，傳統的線下教學方式多采用PPT教學加上板書作為教學方式，這種教學模式下學生與老師的互動時間和方式十分有限，學生對課程的知識點理解也不夠全面。當前高校的大學生們成長于一個信息大爆炸的新時代，早已習慣于各種視覺效應，在網絡發達和手機便捷的極大影響之下，獲取知識的方式于習慣也已發生了翻天覆地的改變。傳統課堂的單一教學方式于現代網絡教學技術手段的缺失呈現出來的課堂教學方式極難收獲好的教學效果。本文以上海理工大學為例，以具體闡述線上線下混合教學方式在微生物課程講授中的應用。

一、單線教學模式的問題

在本科教學過程中我們發現，學生的學習積極性并不高，且學生對知識點的掌握程度普遍較低。一方面是因為傳統單線線下教學過程中對課本依賴程度過高，課本的知識較為單一，且學生對知識點的掌握不夠靈活，缺乏解決問題的熱情和能力。另一方面學生在上課過程中對知識點不能進行有效的預習和鞏固，學生在學習過程中主要處于被動接受的狀態，很少主動查閱文獻以及相關的課程資料，對食品微生物知識網絡掌握的程度較淺。在課堂上對知識點的接受程度較低，較難集中注意力去學習，常常上課結束學習的內容就遺忘了。并且，繁重的教學任務是教師很難過多分析去全面掌握學生的學習投入、過程及效果等，也就使教師無暇注重學生學習能力的培養。

疫情期間，由于疫情控制的需要，很多高校推行了單線的線上教學方式。單線的線上教學方式屬于無奈之舉，在這種情況下，教師只能通過錄制視頻或者實時視頻的方式進行授課，教師對學生的實時聽課反饋與學習效率無法掌控。此外，學生對課程知識點的接受程度也是不清楚的，線上的學習效果考評方法無法進行監督，考評效果較差。然而線上教學也給我們帶來了新的啟發。借助網絡教學資源平臺，可以幫助教師對教學內容、課堂教學環節與學時安排上進行綜合考量，設計以任務為引領的學生線下學習活動為主，這個過程中學生在線上的學習過程及學習效果也能夠及時的反饋并指導教師進行下一步針對導學活動的調整，以培養學生的綜合學習能力。線上教學的模式能夠讓學生接觸到更多形式的知識展現方法，例如“微生物學”作為一門“看不見”的自然科學，學生不能夠很直觀地了解很多微生物種類及形態特征，傳統教學模式只能夠通過文字描述或者結合一些圖片，而線上教學可以做到圖文結合，很多學生不理解的地方可以及時地通過更多方式進行釋疑。同時混合教學模式還可使學生學習的時間更加的便利，學生能夠利用碎片化的時間進行學習。

二、混合教學模式的發展

線上線下混合教學模式是將傳統的線下課堂教學方式與網絡教學或是手機移動端App教學進行結合，將傳統課堂教育的正式性與移動教學的便利性、多樣性進行結合，融合后的混合教學模式能夠更好地實現知識的傳授，讓學生更加有效地獲得課程知識，得到提高教師教學效率和學生學習效率興趣的目的。混合教學是隨著網絡技術的發展而發展起來的，這個概念在2003年由華東師范大學祝智庭教授引進。美國培訓與發展協會將混合教學方法列為知識傳播產業的十大趨勢之一[7]。美國教育部2009年發布的研究報告指出，混合教學的學習效率要高于單線的線下或者線上教學模式[8]。我國教育部在2018年發布了《教育信息化2.0行動計劃》，肯定并進一步推廣了這種教學模式。雖然在我國，在高校的課堂教學中，以網絡教學資源平臺為支撐與技術支持的這種線上線下混合教學模式起步的較晚，但我國高校教育發展勢頭強勁、學習速度極快，目前已初具規模。并且，由于2020年1月開始在全球發展持續至今的新冠疫情，因疫情防控需要，學生大規模跨區域的移動會給新冠疫情的防控帶來更多的防控難點，因此，高校學生的在校學習需求爆發式增長，探索線上線下混合教學模式在學生課程教學中的應用具有極大的意義。

混合教學不僅只是傳統課堂教學和網絡教學的簡單疊加，混合教學能夠融合多種授課方式，如講授式、討論式、翻轉課堂等，還包括針對熱點知識的即時通信討論等深層次交流。這種融合的授課方式既能發揮教師在知識傳授方面的主導地位，也能體現學生的主體性，增加學生的參與性，調動學生積極性，使學生在學習過程中更多的寓教于樂，提高學習效率與學習興趣并提高知識的接受度。隨著技術的進步，未來將會有更多豐富多彩的授課方式能被融合進來。

三、混合教學的方式

（一）課程資料庫的構建

由以往的教學經驗可知，教學內容的前期準備、構思與創建過程都對教學效果有著十分顯著的影響[9]。微生物課程涉及的知識點較多，基于食品相關專業教學的特點，我們將“微生物學”“食品微生物”“工業微生物育種學”“發酵工程”“乳品科學”等多個食品微生物相關教材基于課程內容、教材特征、應用融合貫穿等特點進行整合，制作PPT課件、知識點視頻以及相關圖片和文獻資料，建立了教學資源庫。將教學資源進行分類，依據教學大綱章節內容，分成課前預備資料、隨堂資料以及課后拓展資料三個部分。課前預備資料重在基礎的培養和知識的引導，如微生物學的背景來源介紹以及一些定義和基本特征，以圖片和視頻為主;隨堂資料重在讓學生理解和自主思考，主要是核心知識點的展開說明和逐點講解，采用PPT和視頻播放形式展示;課后拓展資料以培養興趣和提高動手能力為主，主要是微生物的應用小實驗（與日常生活息息相關的小實驗，如酸奶制作、泡菜制作以及自釀米酒等）以及文獻查找和閱讀等，展現形式多樣化。教學資料庫內容可以在學習平臺上進行查閱，并且根據微生物學科的發展進行定時更新。

（二）線上線下混合教學的實現

“微生物學”教學過程中涉及微生物不同類群的形態結構、營養和代謝生長、微生物培養與選育、微生物遺傳變異、微生物生態和環境保護、微生物應用等多方面的知識，線下課堂教學主要是利用教學PPT和教材進行講解，對知識的直觀理解不是很好。利用網絡教學資源平臺，教師可以分析每一位學生課前—課中—課后的學習效果與學習狀態，這樣便于下一個教學單元的計劃實施以及精準調整，真正實現以學生的學習為中心，提高學生的能力為目標的教學要求，為國家培養具有創新性思維的新時代人才打下基礎。我們在教學過程中采用問題導向式、翻轉課堂、自由討論等多種形式，將教學資料庫中的教學資料融入課堂教學。學生通過對課前預備資料的學習，對“微生物學”的知識點進行初步預習，激發學生的學習興趣，然后在線下課堂教學過程中與教師進行交流與討論學習，及時提出問題及時答疑解惑，盡可能加深學生對微生物的理解，最終提高學習效率。

利用超星泛雅、智慧樹、雨課堂、嘉課堂、愛課堂、騰訊課堂、等多種現代教學平臺工具，針對核心知識點、課程教學難點以及實際生活中微生物的多種應用這幾個方面，開辟討論區，能夠讓學生積極參與到教學過程中，通過大家的討論，也能反饋改進教學資料的質量。傳統的線下課堂教學過程中，教師的提問常常是以冷場結尾，課堂氣氛比較冷淡。將線上教學融合到線下后，學生通過平臺觀看教學圖片、視頻及PPT等資料、參與微生物課程中重點和難點的知識點討論。這種互動性的提升，能夠讓學生更加主動的學習，活躍課堂氣氛，培養學生有深入探究微生物世界奧秘的興趣。

（三）混合教學的評價方式

傳統線下課堂教學對教學效果的評價手段較少，重點在于課程結束后的統一考評。而線上線下混合教學模式能夠實現對課堂教學過程的良好考核。利用超星泛雅、智慧樹、雨課堂、嘉課堂、愛課堂、騰訊課堂、等線上教學工具，能夠及時了解學生對課前預備知識的學習程度;通過討論區的統計，能夠及時地掌握學生互動的活躍度;通過課堂作業的布置，能夠及時有效的考查學生對微生物知識點的學習和掌握程度。這些綜合起來就是平時成績的體現，目前我們將微生物課程的平時成績比重由原先的30%，提高到50%。當然，利用線上教學平臺等工具進行平時成績考評并不能完全體現學習的效果，因此，課程結束的時候以大作業的形式，讓學生通過基礎知識以及實驗設計的組合考評，進一步考核學生對微生物學知識點的綜合掌握能力。

四、結語

隨著我國數字化教學的普及和信息化技術的快速發展，線上線下混合教學在國內高校教學過程中得到了廣泛應用。開展混合教學模式的探究，主要是想改善教學中教師授課與學生學習的關系，讓學生能夠積極參與到課堂教學，也能推動教師在教學過程中有針對性的不斷提高自己的教學方式與教學水平，有利于教學過程中的推陳出新。此外，利用線上的教學資料庫，改變了傳統的以教為主的展示性知識傳授方式，教學資料與方法的多樣性，讓學生能夠從多個角度理解微生物的特性，從而更好地掌握微生物的應用。

參考文獻

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