醫學微生物學實驗課混合式教學模式探索與實踐

康 曼，韋晗寧，周亞莉，何玉林

（桂林醫學院基礎醫學院，廣西 桂林 541004）

微生物學是一門研究微生物生命活動規律及其應用技術的學科[1]。醫學微生物學是微生物學的一個分支學科，主要研究與醫學有關的病原微生物的生物學特性、致病機制、機體的抗感染免疫、特異性檢測方法以及相關感染性疾病的防治措施，以控制和消滅感染性疾病，達到提高人類健康水平的目的[2]。該課程既包含理論教學又包含實驗教學，實驗課在整個教學過程中發揮著重要作用[1]，可以幫助學生理解理論知識，提升動手能力和科研能力，培養創新思維[3]。

然而教學過程中發現，傳統醫學微生物學實驗課中，學生存在以下問題：（1）對實驗課重視不足，積極性不高；（2）動手操作及領悟能力存在差異；（3）缺乏團隊合作、分析探究意識；（4）部分學生不懂裝懂，師生互動少；（5）無菌操作及生物安全意識不強。因此，有必要對傳統醫學微生物學實驗課教學進行改革。近年來，隨著教育信息化的發展，信息技術與課堂教學有機融合，產生了MOOC（慕課）、翻轉課堂、雨課堂等新的教學模式或教學工具，提升了教與學的質量[4-5]。我們從2020年9月開始將新型智慧教學工具雨課堂引入醫學微生物學實驗課教學中，進行混合式教學模式探索與實踐，旨在解決教學中存在的問題，切實提高教學效果。

1 教學準備

1.1 平臺選擇

選擇使用便捷的雨課堂作為線上教學平臺。雨課堂由學堂在線與清華大學共同研發，基于微信和PPT，覆蓋了課前、課中、課后3個基本教學環節，是“互聯網+教育”的直接體現。利用雨課堂可以實現課堂教學和線上教學的有機結合[5-6]。

1.2 資料制作

根據實驗課內容，團隊教師錄制了革蘭染色、接種方法、光學顯微鏡（油鏡）的使用及養護等15個基本操作視頻，制作了3套推送預習題、2套隨堂測試卷、1套期中考試題。此外，拍攝數個學生易錯的典型實驗操作圖片或視頻，如未規范穿著實驗服、接種環拿法不正確、實驗結束不清理實驗器材、平板劃線不規范等；修改課件與教案，修訂教學大綱；策劃兩次比賽，分別為繪圖比賽、革蘭染色及鏡檢技術比賽。

1.3 教學設計

1.3.1 課前發送資料 課前發送什么類型的資料、什么時候發送、發送多少題量合適，這是我們一直在考慮的問題。因為醫學生課業壓力較重，為了不讓學生產生厭學情緒，我們利用問卷星進行了第一次問卷調查，共收到有效問卷115份。結果顯示：46.96%的學生認為應該在課前48 h發送資料，45.22%的學生認為應該在課前24 h發送資料，所以我們將發送資料的時間定為課前24～48 h。86.09%的學生愿意以單選題作為預習題型，僅有13.91%的學生愿意做簡答題，所以我們推送的預習資料為單選題。46.96%的學生認為發送的題量為4～6道合適，只有4.35%的學生認為發送的題量為9道以上合適，據此我們將推送的題量定為4～6道。

1.3.2 課堂實驗教學 課堂實驗教學由教師講解、分組討論、教師示教、學生操作、小結反思、隨堂考試6個環節組成。前3個環節確保學生掌握了基本實驗原理，熟悉了操作技術；第4個環節是學生自己操作，此時利用投影儀循環播放教師錄制的操作視頻，學生忘記操作時可以觀看視頻，同時教師可以拍攝學生的操作視頻或圖片；第5個環節是小結反思，主要由學生來完成，學生對自己的實驗操作情況進行反思、找出不足，如果時間允許教師可以將拍攝的學生操作視頻及圖片放在PPT上，讓學生自己觀看并尋找錯誤；最后一個環節是針對課上所學知識進行隨堂考試，成績計入醫學微生物學最終成績。

課中以學生實驗操作為主，盡量減少線上活動，如果確需參與線上活動，則安排在實驗操作結束后進行。

1.3.3 課后討論分析 課后，教師整理課堂上拍攝的照片或視頻，進行適當處理（如覆蓋住學生頭像）后上傳至雨課堂的公告板塊，要求學生指出操作的錯誤之處。也可以上傳不同的實驗結果，讓學生進行交流討論，分析原因。

2 教學實施

2.1 課前

根據教學內容，課前24 h將本次授課課件、預習題、預習視頻發送給學生，并在QQ群通知學生，提醒學生預習。學生收到資料后，預習課件，完成預習題。例如第一次實驗課，推送內容除有關基本操作外，還有實驗室安全及生物安全視頻，實驗室安全視頻我們選取了北京某大學實驗室爆炸事件，生物安全視頻我們選取了蘭州布魯氏菌抗體陽性事件。學生通過線上觀看視頻，直觀地了解了實驗安全和生物安全，且視頻比文字、說教更受學生喜愛。教師實時查看學生預習情況、答題人數及反饋等。

2.2 課上

教師上課時打開課件，登錄雨課堂，學生掃碼簽到。第1和第2個環節教師講授本節課的重點實驗原理及方法，并拋出問題讓學生分組討論。例如，第一節實驗課的內容是細菌革蘭染色及鏡檢技術，我們要求學生討論的第1個問題是為什么使用油鏡時要加香柏油，第2個問題是為什么細菌經過革蘭染色后會染成藍紫色和紅色兩種不同結果。之所以選擇這種講解—討論—講解的方式，是為了加強教師與學生的互動交流，且學生經過討論后再聽講效果更好。第3個環節是教師示教，教師親自操作，學生分組觀看。第4個環節是學生操作，學生4人一組進行操作。例如，第一次實驗課的操作內容是革蘭染色、油鏡觀察細菌的基本結構及特殊結構，此時教師游走于實驗室，觀察學生操作，用手機及時拍攝學生操作視頻或圖片，尤其是錯誤的操作。由于學生第1次操作難免會出現各種問題，教師拍攝后指出學生的錯誤之處。有時候學生會忘記操作方法，所以我們利用投影儀將本團隊教師錄制的操作視頻循環播放，這樣學生可以隨時觀看視頻，這種方法受到學生尤其是一些不善于交流的學生的喜愛。第5個環節是小結反思，首先是學生小結，以組為單位進行組內小結，總結本節課的主要操作內容，反思操作情況；之后是教師總結，重點總結學生操作錯誤之處。如果課上時間充裕，則讓學生通過投影儀觀看拍攝的照片或視頻，并找出錯誤；如果時間不足，則課后在線上討論。第6個環節即最后一個環節是利用問卷星進行隨堂考試，教師發布二維碼，學生掃碼測試，答題完畢提交后即出現成績，該成績將計入期末本門課程的總成績。

2.3 課后

課后，教師綜合預習情況、課堂學習及隨堂考試結果，分析學生掌握情況。對于學生課堂上出現的錯誤操作，將相關圖片上傳至雨課堂公告欄，讓學生觀看并留言討論。例如，第一節課后我們發布的照片為接種環拿法不正確、未在酒精燈火焰周圍10 cm處取菌、站著做實驗、實驗服不系扣子等。這種行為回放式教學方法學生極感興趣，看過后也會反思自身操作。此外，也會上傳一些學生的革蘭染色異常結果案例，學生之間進行交流討論、分析原因。這些圖片和案例討論可引導學生不斷吸收、消化所學知識，有利于課后反思能力和科學思維的培養。

為增強學生學習的趣味性，提高積極性，我們舉行了兩次比賽，分別為繪圖比賽和革蘭染色及鏡檢技術比賽。學生踴躍報名，積極參賽，最后評選出一、二、三等獎和優秀獎，并為獲獎學生發放獎品，及時進行獎勵。

3 教學效果評價

評價是教育的重要環節，在教學過程中應重視評價的導向作用[1]。醫學微生物學成績由理論成績、實驗成績、期中考試成績、觀看中國大學MOOC視頻成績及期末理論考試成績5部分組成。其中實驗成績占18%，由第一次實驗隨堂測試（5分）、第二次實驗隨堂測試（5分）、綜合實驗匯報PPT（4分）和綜合實驗論文（4分）構成。雨課堂預習、評論等指標沒有計入最終的成績，這是因為教學改革是在部分班級進行，為了保證學生成績的一致性，故未計算雨課堂相關成績。

實驗課結束后，我們利用問卷星對實施了混合式教學模式的班級進行了第二次問卷調查，共收到79份問卷。結果顯示：關于課堂氣氛，81.03%的學生認為課堂氣氛活躍、有序、輕松、融洽；關于學習狀態，70.89%的學生認為自己能積極投入實驗操作中；對于學生喜歡的雨課堂學習方式，77.22%的學生會看上傳的實驗操作圖片，72.15%的學生遇到不會的操作、知識點會翻看上傳的課件，69.62%的學生喜歡看課件預習，43.04%的學生喜歡做預習題，而36.71%的學生喜歡看拓展知識；關于雨課堂是否有助于學生的實驗課學習，92.86%的學生認為雨課堂有助于實驗課學習，只有1.21%的學生認為一點用也沒有。

4 教學反思

4.1 混合式教學模式的優勢

4.1.1 延長學習時間，提高學習效果 通過基于雨課堂的混合式教學，學生的學習時間不再局限于課堂，還可以利用課前碎片時間預習雨課堂推送的課件、題目等，課后可以登錄雨課堂完成圖片糾錯、案例分析等，這些均有助于學生的繼續學習。對于不懂的操作、原理及實驗結果，學生也可以及時查看課件等資料，不斷內化所學知識，反思實驗結果，培養科學思維。所以基于雨課堂的混合式教學模式提高了學生對醫學微生物學實驗課的學習興趣及學習效果。

4.1.2 提升教師的教學能力 相比傳統實驗課教學模式，基于雨課堂的混合式教學模式對教師的教學能力有著更高的要求，教師需要對教學內容進行重新設計安排，也必須掌握一些信息技術。實驗過程中教師要仔細觀察學生存在的問題，有針對性地對問題進行總結、歸納，給學生提出一些可行的意見[7]，并適時表揚學生，減少他們的挫敗感，鼓勵學生反思實驗，增加戰勝困難的勇氣，提升抗壓能力。這樣也拉近了師生之間的距離，學生可能因此喜歡上這門課，而教師因為學生的喜愛也會收獲更多快樂。

4.2 混合式教學模式的挑戰

4.2.1 制度保障 一線教師進行混合式教學，要在課程設計和開發上花費大量時間、精力，比如操作視頻的錄制與剪輯、預習題的設計、學生錯誤操作圖片和視頻的處理上傳、利用空余時間組織比賽并自購獎品獎勵學生等。若無相應的政策與制度支持教師，則不能調動教師的積極性，最終影響混合式教學模式的應用效果[4]。

4.2.2 學生方面 基于雨課堂的混合式教學模式需要學生課前預習、課后線上討論，加重了學生的課業負擔。而且現在學生的多門課程進行了線上教學，部分學生的預習可能會流于形式，課后做題時也不會認真思考、不會梳理所學知識。所以這種模式對學生的自覺性要求較高[7]，自主學習能力較差的學生學習效果不好[8]。

4.2.3 其他 校園內的網絡環境也是影響混合式教學模式實施的因素之一[7]，此外教師推送的課件等資料容量不易過大，否則學生觀看時容易卡頓，影響學習效果。

5 展望

當前，醫學院校課堂教學改革的主要方向是混合式教學模式。我們在醫學微生物學實驗課教學中應用了基于雨課堂的混合式教學模式，結果發現該模式可以激發學生的學習興趣，提高實驗教學質量，促進師生、生生之間的互動和交流。所以改革應該繼續進行下去，并且對遇到的問題及時解決，使混合式教學模式更好地發揮積極作用。