基于超星“一平三端”的微生物學實驗教學設計與實施*

樓天靈 袁莉霞

（浙江藥科職業大學 浙江寧波 315100）

引言

微生物學是食品、藥品、化妝品等相關專業重要的專業類基礎課程，是學生學習微生物檢驗技術、微生物發酵技術、免疫學技術、基因工程技術等專業課程的基礎。微生物學是一門集理論和實踐于一體的學科，具有應用面廣、實踐性強的特點，因此微生物實驗教學是該門課程的重要教學內容之一。然而，傳統的微生物學實驗課存在教師演示看不清、實驗課時不夠用、實驗課后總結不到位等問題，這就需要借助現代教學技術平臺，提升教學效率，提高教學效果。超星學習通是近幾年中應用較廣、較成熟的一個教學平臺，筆者也選擇了這一平臺對微生物學實驗教學進行了教學改革，有成效，也有一些問題。基于相關教學實踐的反思，筆者期望能夠對職業院校微生物實驗課程的教學提供一些借鑒。

一、傳統微生物學實驗教學現狀

微生物學實驗與學生們在中學就已經接觸過的物理、化學實驗不同，是學生們進入大學以后才接觸到的實驗類型，是一門全新的實驗內容和實驗技術。可以說，學生們對于所有微生物學實驗操作都是零基礎的，這就需要教師在實驗教學過程中對實驗的目的、原理、實驗材料、步驟、結果判斷及分析等，都需要一一詳細講解并演示。同時，學生為真正掌握每一次實驗的實驗技能，也需要反復操作練習。

傳統的微生物學實驗課堂存在很多弊端，在時間、空間都使教師的講解、演示和學生的練習受到了極大的限制，不利于課堂教學的順利開展，具體體現在以下三方面。

首先，課堂時間不夠用。每一次實驗課的課堂時間有限，往往單次實驗只有4個課時，但由于學生從未接觸過的微生物學實驗，教師需要花費大量的時間去講解和演示，往往會占去1.5-2課時，留給學生的實際操作時間非常有限，學生在課堂上往往只能進行一次操作練習，沒有糾錯和改正的機會，不能真正掌握微生物操作技能，只能說是了解了這一實驗過程而已。即使如此，因為微生物學實驗的特殊性（微生物培養需要時間），實驗結果需要在至少1-2天后觀察，教師還要占用學生的課余時間，為學生進行結果觀察、討論及分析，這也使得有部分學生排斥微生物學實驗。

其次，操作演示看不清。微生物學實驗的操作基本都要在超凈工作臺里進行，教師進行規范演示時，學生只能圍繞在狹小的超凈工作臺周圍觀看演示，且超凈臺四個側面中有兩個面為不透明材質，這嚴重影響了學生的觀摩；超超凈工作臺工作噪音大，即使教師在演示過程中帶著話筒講解，仍有學生會聽不清楚。整個演示和講解的過程中，不少學生看不清、聽不清，甚至看不到、聽不到，使得他們在操作過程中不知道如何規范操作，甚至導致實驗失敗或實驗結果不理想，致使學生失去學習的動力和信心，課堂效果較差。

第三，課后總結不到位。由于微生物學實驗的特殊性，無法在課堂上得到實驗結果，實驗結果的集體觀察和分析往往占用的是教師和學生中午短暫休息時間，導致教師無法對每一位學生的結果進行評價，甚至很多時候教師只能依據學生的實驗報告來了解學生對實驗的掌握情況，存在很多干擾因素，更無法對本次實驗課進行準確的總結分析。

二、基于超星“一平三端”的微生物學實驗教學設計

“一平三端”最早起步于超星泛雅平臺，它是以泛雅網絡教學平臺為中心的云平臺，同時支撐對應課堂教學的“教室端”、學生自學的“移動端”和教務管理的“管理端”，是一個貫穿教學各個環節、跟蹤記錄教學全過程、覆蓋全部教學數據的智慧教學系統[1]。

筆者自2018年開始嘗試將超星“一平三端”教學系統應用到微生物學理論及實驗教學中，真實感受到了這一智慧教學系統給整個教學過程帶來的革新，具體體現在以下幾方面：第一，教學流程上，實現了課前、課中、課后完整的教學閉環系統，而這在傳統教學中是很難實現的；第二，增加師生有效溝通，及時接收教學反饋，提升教學效率；第三，提高教學管理效率，及時了解學生的出勤、作業完成情況、討論話題參與情況等信息；第四，教學過程的精細化管理，可以實現將課程過程化考核落到實處。筆者以微生物學實驗課中“細菌的接種及分離培養技術”的教學設計為例，談一談超星“一平三端”系統對微生物學實驗傳統教學方法的革新。

1.課程準備

在課程開始前，教師根據課程標準中實驗內容和實驗要求制作微生物學實驗課微課，準備每個實驗內容相對應的習題庫、PPT文檔及其他補充資料，利用云平臺上傳以上資源，建立微生物學實驗課程的慕課，創建自己的云班級，邀請班級學生進入云班級。

2.課程設計

第一，課前預習。在每次實驗課前，提前一周布置課前學習任務，讓學生利用超星系統的“移動端”自學相關內容，完成預習任務。預習任務單主要包括以下幾方面。

（1）通過PPT自學實驗目的、實驗原理，并理清實驗所需的材料。如“細菌的接種及分離培養技術”實驗的實驗目的是在能力目標上使學生學會細菌分區劃線法，學會細菌在固體斜面、液體培養基的接種方法，以及學會細菌半固體穿刺方法；在知識目標上使學生掌握細菌的接種方法及細菌分離技術，熟悉細菌分培養的條件等。實驗原理是：一方面，自然界中不同種類的微生物多以混居的群體生活在一起，要研究其中一種微生物，就必須先得到它的純培養物，即微生物的分離與純化。平板分區劃線法是通過無菌操作，用接種環沾取少量待分離微生物，在無菌平板上分區劃線，最開始劃線部分微生物連在一起生長，越往后菌量越少，最后得到單個的菌落，即純培養物。另一方面，在適合的條件下，同種細菌在不同的培養基中生長，其生長狀況不同；不同的細菌在相同的培養基上生長，它們的生長情況也不一樣，這些差異稱為培養特征，是細菌鑒別和分類的重要依據。本實驗需要用到的材料有細菌混合液、大腸埃希菌及金黃色葡萄球菌的純培養物、固體培養基、液體培養基、半固體培養基、接種工具等[2]。

（2）通過教師演示視頻，學習實驗操作步驟。首先是學習培養基的分裝，本實驗中包括不同物理狀態培養基在試管中的分裝，以及固體平板的制備；其次是學習細菌在不同物理狀態培養基中的接種方法，以及平板分區劃線法的操作方法；最后是學習細菌的培養條件。與此同時，根據視頻中演示教師的提示，記錄下整個操作過程中需要注意的細節。

（3）查找資料，回答思考題。本實驗主要設置兩個思考題：①為什么平板接種后的培養皿要倒置培養？②在接種細菌時如何注意無菌操作？

以上的預習任務均需要寫成預習報告上交，教師根據學生的預習情況擬定課堂討論話題及講授重點。

第二，課堂教學。教師在超星系統的班級中完成課堂簽到。在授課過程中，教師無須花大量時間講授實驗相關理論知識，而是利用超星系統的“教室端”，通過“選人”或“搶答”等方式，對本堂實驗課實驗目的、實驗原理、實驗材料、操作注意點等知識點進行提問、總結，總時間控制在1課時以內，剩余時間則由學生進行操作練習。第一遍操作時，對于操作步驟記憶不是很深刻的同學，可以對照超星系統中的教師演示視頻邊回顧邊操作，尤其注意操作細節，如如何制作試管固體斜面，如何對接種工具進行滅菌，平板分區劃線接種過程中每劃一個區域灼燒一次接種環，半固體穿刺接種時接種線需要盡量的細、直等操作環節。待熟悉操作流程后多次重復練習，掌握本次實驗的操作技能，同時教師在整個過程中逐一指導每一位學生操作上的問題，糾正操作誤區。在下課前最后30分鐘，以4位同學為一組，組成若干小組，每一小組對實驗步驟及細節進行深入討論后，派一代表進行實驗操作演示，并拍成視頻，上傳超星系統“云平臺”的討論區，作為小組課堂作業。

第三，課后總結。利用超星系統的“云平臺”，教師可以更加充分地對本次實驗進行總結和分析、點評。

①操作視頻點評、評分。教師可在“討論”區與學生們共同點評每一組的操作視頻，指出每一組同學操作過程中沒有注意到的細節問題，以及表揚其規范操作部分，加深學生們對本次實驗操作的理解和掌握。同時，通過小組間相互打分和教師打分相結合的方式給每組作品評分。小組操作視頻的討論和互評，有助于提高學生綜合分析能力、自我評價和自我管理能力。

②實驗結果的觀察和點評。本實驗的實驗結果在實驗課后18-24小時觀察，學生可以根據自己的時間安排自行前往實驗室觀察自己的實驗結果，并對實驗結果進行拍照、記錄，而無須教師組織學生共同前往。實驗結果上傳超星“云平臺”的“討論”區，教師也有充足的時間可以更好地對每位同學的結果進行點評。如有的學生在平板分區劃線時，取菌量太大，或區域間交集過多，未分離單菌落；有學生在半固體穿刺接種時，穿刺線太粗，導致原本無鞭毛的金黃色葡萄球菌的穿刺線也不清晰等。

③課后作業步驟及點評。課后作業主要包括兩部分，第一部分是傳統的實驗報告；第二部分是教師通過超星“云平臺”中的“作業”模塊，搜集本次實驗相關的習題，組建課后作業，檢查學生們對本次實驗的掌握情況。最后，教師通過班級群聊，點評實驗報告情況，及課后作業中錯誤率較高的題目，幫助學生鞏固相關理論知識和實驗技能，進一步內化本次實驗內容。

3.課程評價

課程評價不再局限于學生的實驗報告分數和老師的印象分，而是更加精細化，把過程化管理真正落到實處，做到評價的公平、公正。

評價的精細化管理得益于超星系統的“管理端”學生的簽到率、課堂回答問題參與率、作業分、討論參與率、學生預習任務點完成情況、每次的小組操作得分等都在“管理端”有詳細記錄，教師只需設置各項分數比值，即可一鍵輸出每位同學的線上得分，最后加上實驗報告得分，就可最終獲得每位同學的微生物學實驗課程最終評分。

如此精細化的分數評價系統能夠幫助學生綜合認識自己的優勢和不足，讓學生對自己的得分了解的明明白白，同時也使學生的學習更有規劃和明確的目標，激發學生的學習動力。

三、課后反思

從學生對微生物學實驗課程的考核結果來看，利用超星“一平三端”，重新設計課程，取得了良好的教學效果，且精細化的過程化學習對學生期末考核有顯著的正向影響，并且還有多位學生在校級微生物技能大賽中獲獎。在課程滿意度問卷調查中，絕大多數同學表示對本課程非常滿意，個人學習體驗較好、學習興趣增加，學習主動性也有提升。在中國知網，同樣可以找到越來越多的高校教師運用超星“一平三端”教學系統進行教學改革，并且普遍任務取得了理想的教學效果[3]。但在整個教學過程中也反映出了一些問題，為了更好地推進微生物學實驗課程的改革，筆者將從以下幾方面進行改進。

1.不斷豐富、更新和提升課程線上教學資源的質量。線上教學資源的豐富度和質量直接影響了線上教學的開展，教師團隊需要不斷積累相關教學素材，根據國家相關政策、法規，如《藥典》《食品安全國家標準》等，實時更新教學視頻、PPT等學習資源，同時要對習題庫進行不斷更新和補充，多維度豐富線上教學資源[4]。

2.提高教師自身素質。利用超星“一平三端”的線上線下學習，使學生學習的知識寬度更廣，學生會向教師提出更多知識點相關的超綱問題，這對要求任課教師不斷提升自身的專業素養，積累更多專業知識，了解專業領域的最新發展，甚至是部分交叉學科的專業知識。

3.完善課程教學設計。一方面，教師需要重新整合教學內容，精心設計課堂教學，合理分配線上和線下學習任務，提高學生學習效率；另一方面，教師要成為學生學習的引導者，引導學生學會自主學習，鼓勵學生參與線上討論，幫助學生糾正錯誤，使學生真正成為學習的主人[5]。