“以學生為中心”的環境微生物學課程教學改革探索

郝英君

（河北環境工程學院，河北秦皇島 066102）

“十四五”規劃指出要提高高等教育質量，深化教育改革，注重培養學生創新精神和實踐本領，“以教師為中心”的傳統教學模式已經無法滿足中國教育新的歷史階段的發展需求[1]。同時，在“互聯網+教育”的信息時代背景下，學生接收信息的渠道激增，傳統課堂面臨嚴峻的挑戰。豐富的教育信息資源也使學生的學習變得“困難”，如何從龐大的信息流中梳理出需要的知識成為了很多學生的困惑[2]。因此，“以學生為中心”教學理念的轉變勢在必行，“以學生為中心”的課堂教育以“學生發展為中心”，能夠吸引學生的注意力，引導學生自主學習，培養學生良好的思維方式和思維習慣，體現了全過程教育[3]。

課程設計在課程教學中發揮舉足輕重的作用，“以學生為中心”的教學設計強調學生的認知作用，發揮學生的主體作用，同時重視教師的引導作用，采用小組協作、個性化教學、分組討論等參與式教學，充分體現“學生主體、教師引導”的原則。在這種教學模式下，培養學生學習的主動性和創新性，提高學生解決問題的能力。同時，通過團隊協作、思考、探討、辯論，構建獨立思維、協作學習的體系，提高學習效率，拓展了思維的深度和廣度[4]。本文在傳統的理論課“環境微生物學”教學改革實踐過程中，融入“以學生為中心”的教學理念，開展“以學生為中心”的教學設計，結合線上線下混合教學模式，充分調動學生自主學習熱情，取得了較好的教學效果。

一、環境微生物學課程簡介和學情分析

（一）課程簡介

環境微生物學是本科環境科學專業的專業基礎課，是一門橫跨微生物學、環境科學與環境工程等眾多學科的新興、綜合、交叉學科，其核心思想是通過環境中眾多微生物生命活動與環境和諧共存，達到保護生態環境和合理開發可再生資源的目的。課程內容包括四個部分，第一部分環境微生物學基礎，第二部分微生物治理環境，第三部分微生物污染環境，第四部分微生物監測環境。課程的具體教學內容見表1。

表1 環境微生物學教學內容

（二）學情分析

環境微生物學課程內容以理論知識為主，教材中的教學信息量有限，缺少最新的知識和研究成果，與專業密切相關的知識更少[5]。傳統的教學模式使得學生無法參與其中，只能被動接受“枯燥的知識”，課堂氛圍沉悶，大部分學生無法運用理論知識解決環境微生物領域的問題，死記硬背現象嚴重。

因此，課程改革將“以學生為中心”的教育理念引入環境微生物學課程，實現從“教”為中心向以“學”為中心的轉變，從“教師將知識傳授給學生”向“讓學生自己去發現和創造知識”轉變[6]，這種轉變讓這門傳統的理論課“活起來”。同時，融入了線上線下混合式教學模式，充分運用線上學習平臺和中國大學MOOC慕課資源，有針對性地推送課程信息，引導學生自主學習，充分激發了學生的學習熱情，提高教學質量和學習效果。

二、環境微生物學課程“以學生為中心”教學改革實施

（一）學生全過程參與課程教學

課程開課前，利用學習通平臺的調查問卷功能，調研學生對環境微生物學課程知識資源的需求情況，教學方法和模式的選擇，全面掌握學生對課程學習的期望，并在教學設計和實施過程中加以融入；在授課過程中，與學生開展線上線下的交流，多渠道聆聽學生對課程教學的意見，并及時調整教學內容和方法；課程結課后，學生反饋自己的學習效果，綜合評價課程的滿意度。調查結果顯示：95.50%的學生對課程改革后的教學模式表示滿意，實現了課程的知識目標和能力目標，充分肯定了“以學生為中心”課程理念的教學效果。

（二）線上線下混合模式的融入

課程采用線上線下混合教學模式，線上搭建了學習通教學平臺，課程章節共四個篇章，下面設置十六個具體章節，涵蓋了環境微生物學完整的教學內容體系，每個章節學習任務點包含教學資源、慕課視頻、知識拓展資料、章節測驗、圖書閱讀等。線下課堂教學環節與線上教學平臺巧妙結合，運用線上教學平臺靈活開展隨堂練習、投票、選人、搶答、問題討論、分組任務、“翻轉課堂”等教學活動。同時，利用學習通的成績管理功能，隨時掌握學生的課程學習動態，有針對性地制定個性化的教學內容，體現“以學生為中心”的教學理念。學習通教學平臺發布后，教師發布學習任務點29個，實施教學活動54個，學生的章節學習次數達到2289次，線上線下混合模式的運用，培養了學生自主學習的能力。

（三）專題報告提供學生展示的舞臺

環境微生物學專題報告以小組形式開展，每組5～6名同學，學生分組確定報告的研究對象——一種微生物，重點闡述微生物與環境保護之間的關系，報告的形式多樣，可以制作PPT匯報，也可以錄制微視頻。經過3年的教學經驗積累，探索出了一套完整的專題報告教學方法，將小組每個成員的工作任務細化，評分細則規范化（具體任務分配和評分細則見表2），有效避免了專題報告過程中任務分配不均等的問題，讓學生參與專題匯報的全過程。專題報告為學生提供了展示自己的舞臺，培養了學生的創新意識、團隊協作能力、表達能力，以及運用理論知識解決實際問題的能力。學生創作的作品形式新穎，軟件運用熟練，信息量整合巧妙。課程調查中92%的學生反饋專題匯報的教學形式非常好，有助于提高專業知識和技能水平。

表2 環境微生物學專題報告任務分配和評分細則

（四）課程思政元素的引入

為落實新時代教育工作的根本方針，努力培養擔當民族復興大任的時代新人，培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人，環境微生物學課程在課程內容的每一章節融入課程思政元素，“潤物細無聲”地傳遞思想政治教育內容。明確德育目標包括以下具體方面：

①運用科學的思維方式，理性思考現實中的問題；

②樹立生態文明理念，運用專業知識開展環境保護研究；

③建立正確的人生觀、價值觀和世界觀；

④熱愛環境保護事業，注重職業道德修養；

⑤培養創新意識，提高實踐能力；

⑥堅定中國特色社會主義的“四個自信”。

課程思政的載體多元化，實現課程思政“鹽溶于水”，潛移默化引導學生樹立正確的思想觀念。課程思政元素與每一篇章教學內容融合點如下：

第一篇 環境微生物學基礎

緒論部分介紹微生物學發展歷程中涌現出的勇于追求真理、堅持不懈的科學家；微生物學基礎知識部分，結合課程內容融入思政元素，弘揚“抗疫精神”，學習習近平生態文明思想，尊重自然，敬畏自然，樹立正確的價值觀。

第二篇 微生物治理環境

重點講授微生物在三廢（廢水、廢渣、廢氣）處理中的作用機理，根據專業知識和技術方法原理內容，強調環境保護事業的重要性，樹立遠大的理想信念，“從小事做起，從身邊事做起”，培養職業素養和道德情操；關注時政新聞，以及與環境相關的國家政策、制度、標準等內容的發布實施，堅定“四個自信”；落實教師立德樹人根本任務，鼓勵學生參與教師的科研實踐，能夠自主設計實驗內容，大膽創新，勇于探索，在實驗和實踐中培養學生科學的思維方式。

第三篇 微生物污染環境

主要介紹微生物與水體富營養化的知識內容，使學生了解我國水體富營養化的現狀，激發從事環境保護工作的決心和熱情，融入家國情懷，創建美麗中國，發展生態文明。鼓勵學生關注全球環境問題，引入我國應對全球環境問題的策略和積極行動，增強學生的民族自豪感和責任感。

第四篇 微生物監測環境

重點介紹環境污染的指示微生物，結合身邊事件，組織學生討論飲用水安全問題，重視人體健康問題，同時關注微生物監測領域的新技術新發展。

（五）多元化的學生評價體系

成績考核是教學過程中的重要環節，是進行教學評價、反饋教學信息的主要方法。“以學生為中心”的教學方法相比傳統的教學方法更側重過程性考核，采用學生自評、生生互評、教師評價三種評價方式結合的方法，形成了環境微生物學的課程評價體系（圖2），克服了“一張試卷定成敗”的考核方式弊端，更加客觀、全面地反映學生對課程知識和技能的掌握程度。運用課程評價體系考核學生課程成績，并開展“以學生為中心”的教學改革，學生的及格率達到96.52%，課程的平均成績和優秀率也明顯提高，學生的學習效果得到顯著改善。

圖2 環境微生物學課程評價體系

三、結束語

“以學生為中心”的教學改革在環境微生物學課程中的實踐，實現了以學生為主體，學生主動“學”和“做”貫穿了課程始終，并結合線上線下混合式教學，學生課前在線上教學平臺提前預習，課堂上教師講授重點難點知識，解決學生的疑問，引導學生開展討論、課堂練習、專題匯報，課后利用線上資源進行課堂知識的鞏固和拓展，充分激發了學生學習的積極性，有效提升了教學效果和教學質量。

通過在2017級和2018級環境科學專業環境微生物學課程采用“以學生為中心”的教學改革創新，增強了學生學習興趣，課堂氛圍活躍，整體成績較好，2017級學生平均成績77分，良好（80分以上）比例達到44.35%，及格率96.52%，相比2016級學生成績明顯提高。對2018級學生的環境微生物學結課前調查結果顯示：95.50%的學生對創新的教學方式表示滿意，87.39%的學生認為“以學生為中心”的教學理念有助于學習效率和學習能力的提高，100%的學生認為老師推送的教學資源對學習課程知識有幫助，90%的學生喜歡分組討論的教學方法，還有91.89%的學生認為“翻轉課堂”，讓學生匯報的教學形式非常好。

“以學生為中心”的教學改革仍處于探索階段，“以教師為中心”與“以學生為中心”兩者并不矛盾，將兩者有機結合，強調教師作為教學的引導者，以學生為中心，在教學改革實踐中不斷完善優化，探索培養德智體美勞全面發展人才的新路徑。