“微生物學(xué)”教學(xué)中線上線下混合式教學(xué)應(yīng)用與實踐

楊昳津 艾連中 夏永軍

[摘 要] 針對傳統(tǒng)線下教學(xué)存在的問題，提出了在“微生物學(xué)”教學(xué)中進(jìn)行線上線下混合教學(xué)的實踐方法，通過豐富多樣的線上教學(xué)資源庫，與線下課堂教學(xué)進(jìn)行有機(jī)的融合，同時利用翻轉(zhuǎn)課堂、熱點(diǎn)討論等多種形式，讓學(xué)生盡可能地參與到“微生物學(xué)”課程的學(xué)習(xí)中，避免傳統(tǒng)線下教學(xué)中學(xué)生被動接受知識的問題。線上線下混合教學(xué)能夠改善教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)系，利用學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性促進(jìn)教師進(jìn)一步提高教學(xué)能力，有利于學(xué)生對微生物學(xué)基礎(chǔ)知識和綜合應(yīng)用能力的掌握。

[關(guān)鍵詞] 混合教學(xué);線上線下;微生物學(xué)

[基金項目] 2018年度上海市科委“上海食品微生物工程技術(shù)研究中心”（19DZ2281100）;2021年度國家自然科學(xué)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(diào)控機(jī)制研究”（32001674）

[作者簡介] 楊昳津（1991—），女，福建莆田人，工學(xué)博士，上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)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(xué)博士，上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)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(xiàn)標(biāo)識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2021）48-0085-04 ? [收稿日期] 2021-04-13

教學(xué)模式是指在一定教學(xué)理論的指導(dǎo)下建立起來的穩(wěn)定的教學(xué)框架和教學(xué)活動，良好的教學(xué)模式能夠積極引導(dǎo)學(xué)生，提高學(xué)習(xí)效率。突如其來的新冠疫情對日常生活及生產(chǎn)秩序的影響極大，尤其是人員集中的一些行業(yè)。為了應(yīng)對并積極消除新冠疫情對教育行業(yè)的影響，教育部發(fā)布了新冠疫情期間高等院校開展網(wǎng)上在線教學(xué)的指導(dǎo)意見，提示高等院校充分利用科技資源結(jié)合教學(xué)資源開展線上線下的混合教學(xué)[1]。基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)智慧平臺的線上線下混合教學(xué)方式，是一種能夠引導(dǎo)學(xué)生同步、高效地實現(xiàn)課上及課下深度學(xué)習(xí)融合的混合教學(xué)模式。隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相關(guān)技術(shù)平臺及資源的開發(fā)，使得高等院校普通教師（非網(wǎng)絡(luò)課程專業(yè)教師）在技術(shù)層面上也能夠輕易實現(xiàn)以往線下教學(xué)的效果，彌補(bǔ)面對面教學(xué)時間不足所引起的問題[2，3]?，F(xiàn)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(xué)MOOC等多種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺均可以實現(xiàn)線上教學(xué)，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(xué)和課程建設(shè)模式。其次，平臺支持在線作業(yè)、考試、討論、通知等教學(xué)環(huán)節(jié)，這對在異地的學(xué)生而言非常重要;并且平臺會針對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及課程訪問情況進(jìn)行詳細(xì)記錄，以此形成教學(xué)大數(shù)據(jù)，教師可以基于這些大數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)效果的分析從而了解學(xué)生的情況并促進(jìn)教學(xué)的改進(jìn)。此外，平臺同時還能上傳多媒體文件、課程知識點(diǎn)等多種資料，豐富教學(xué)內(nèi)容，這些都成了線上教學(xué)的重要利器[4]。利用線上線下混合教學(xué)，借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的豐富資源及高效的大數(shù)據(jù)分析，可以提升一對一師生之間、學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生或教師與電腦之間雙向互動的效率，引導(dǎo)并支持學(xué)生完成對所需知識點(diǎn)的課前預(yù)習(xí)，針對重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容的課中深化理解以及課后對已有知識的查缺補(bǔ)漏與回顧拓展。相較于以單向知識傳授的傳統(tǒng)線下課堂教學(xué)，線上線下混合教學(xué)以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)及開拓發(fā)展能力為核心，輔以數(shù)字化及智能化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺等的支持，綜合分析并高效利用相應(yīng)的教學(xué)要素，最終可以有效推進(jìn)的研究性教學(xué)模式，也能讓學(xué)生在這個過程中感受到興趣化的學(xué)習(xí)。

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

一、單線教學(xué)模式的問題

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

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(xué)方式。單線的線上教學(xué)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(jìn)行授課，教師對學(xué)生的實時聽課反饋與學(xué)習(xí)效率無法掌控。此外，學(xué)生對課程知識點(diǎn)的接受程度也是不清楚的，線上的學(xué)習(xí)效果考評方法無法進(jìn)行監(jiān)督，考評效果較差。然而線上教學(xué)也給我們帶來了新的啟發(fā)。借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺，可以幫助教師對教學(xué)內(nèi)容、課堂教學(xué)環(huán)節(jié)與學(xué)時安排上進(jìn)行綜合考量，設(shè)計以任務(wù)為引領(lǐng)的學(xué)生線下學(xué)習(xí)活動為主，這個過程中學(xué)生在線上的學(xué)習(xí)過程及學(xué)習(xí)效果也能夠及時的反饋并指導(dǎo)教師進(jìn)行下一步針對導(dǎo)學(xué)活動的調(diào)整，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力。線上教學(xué)的模式能夠讓學(xué)生接觸到更多形式的知識展現(xiàn)方法，例如“微生物學(xué)”作為一門“看不見”的自然科學(xué)，學(xué)生不能夠很直觀地了解很多微生物種類及形態(tài)特征，傳統(tǒng)教學(xué)模式只能夠通過文字描述或者結(jié)合一些圖片，而線上教學(xué)可以做到圖文結(jié)合，很多學(xué)生不理解的地方可以及時地通過更多方式進(jìn)行釋疑。同時混合教學(xué)模式還可使學(xué)生學(xué)習(xí)的時間更加的便利，學(xué)生能夠利用碎片化的時間進(jìn)行學(xué)習(xí)。

二、混合教學(xué)模式的發(fā)展

線上線下混合教學(xué)模式是將傳統(tǒng)的線下課堂教學(xué)方式與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)或是手機(jī)移動端App教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，將傳統(tǒng)課堂教育的正式性與移動教學(xué)的便利性、多樣性進(jìn)行結(jié)合，融合后的混合教學(xué)模式能夠更好地實現(xiàn)知識的傳授，讓學(xué)生更加有效地獲得課程知識，得到提高教師教學(xué)效率和學(xué)生學(xué)習(xí)效率興趣的目的?；旌辖虒W(xué)是隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的，這個概念在2003年由華東師范大學(xué)祝智庭教授引進(jìn)。美國培訓(xùn)與發(fā)展協(xié)會將混合教學(xué)方法列為知識傳播產(chǎn)業(yè)的十大趨勢之一[7]。美國教育部2009年發(fā)布的研究報告指出，混合教學(xué)的學(xué)習(xí)效率要高于單線的線下或者線上教學(xué)模式[8]。我國教育部在2018年發(fā)布了《教育信息化2.0行動計劃》，肯定并進(jìn)一步推廣了這種教學(xué)模式。雖然在我國，在高校的課堂教學(xué)中，以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺為支撐與技術(shù)支持的這種線上線下混合教學(xué)模式起步的較晚，但我國高校教育發(fā)展勢頭強(qiáng)勁、學(xué)習(xí)速度極快，目前已初具規(guī)模。并且，由于2020年1月開始在全球發(fā)展持續(xù)至今的新冠疫情，因疫情防控需要，學(xué)生大規(guī)?？鐓^(qū)域的移動會給新冠疫情的防控帶來更多的防控難點(diǎn)，因此，高校學(xué)生的在校學(xué)習(xí)需求爆發(fā)式增長，探索線上線下混合教學(xué)模式在學(xué)生課程教學(xué)中的應(yīng)用具有極大的意義。

混合教學(xué)不僅只是傳統(tǒng)課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的簡單疊加，混合教學(xué)能夠融合多種授課方式，如講授式、討論式、翻轉(zhuǎn)課堂等，還包括針對熱點(diǎn)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(fā)揮教師在知識傳授方面的主導(dǎo)地位，也能體現(xiàn)學(xué)生的主體性，增加學(xué)生的參與性，調(diào)動學(xué)生積極性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中更多的寓教于樂，提高學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)興趣并提高知識的接受度。隨著技術(shù)的進(jìn)步，未來將會有更多豐富多彩的授課方式能被融合進(jìn)來。

三、混合教學(xué)的方式

（一）課程資料庫的構(gòu)建

由以往的教學(xué)經(jīng)驗可知，教學(xué)內(nèi)容的前期準(zhǔn)備、構(gòu)思與創(chuàng)建過程都對教學(xué)效果有著十分顯著的影響[9]。微生物課程涉及的知識點(diǎn)較多，基于食品相關(guān)專業(yè)教學(xué)的特點(diǎn)，我們將“微生物學(xué)”“食品微生物”“工業(yè)微生物育種學(xué)”“發(fā)酵工程”“乳品科學(xué)”等多個食品微生物相關(guān)教材基于課程內(nèi)容、教材特征、應(yīng)用融合貫穿等特點(diǎn)進(jìn)行整合，制作PPT課件、知識點(diǎn)視頻以及相關(guān)圖片和文獻(xiàn)資料，建立了教學(xué)資源庫。將教學(xué)資源進(jìn)行分類，依據(jù)教學(xué)大綱章節(jié)內(nèi)容，分成課前預(yù)備資料、隨堂資料以及課后拓展資料三個部分。課前預(yù)備資料重在基礎(chǔ)的培養(yǎng)和知識的引導(dǎo)，如微生物學(xué)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(xué)生理解和自主思考，主要是核心知識點(diǎn)的展開說明和逐點(diǎn)講解，采用PPT和視頻播放形式展示;課后拓展資料以培養(yǎng)興趣和提高動手能力為主，主要是微生物的應(yīng)用小實驗（與日常生活息息相關(guān)的小實驗，如酸奶制作、泡菜制作以及自釀米酒等）以及文獻(xiàn)查找和閱讀等，展現(xiàn)形式多樣化。教學(xué)資料庫內(nèi)容可以在學(xué)習(xí)平臺上進(jìn)行查閱，并且根據(jù)微生物學(xué)科的發(fā)展進(jìn)行定時更新。

（二）線上線下混合教學(xué)的實現(xiàn)

“微生物學(xué)”教學(xué)過程中涉及微生物不同類群的形態(tài)結(jié)構(gòu)、營養(yǎng)和代謝生長、微生物培養(yǎng)與選育、微生物遺傳變異、微生物生態(tài)和環(huán)境保護(hù)、微生物應(yīng)用等多方面的知識，線下課堂教學(xué)主要是利用教學(xué)PPT和教材進(jìn)行講解，對知識的直觀理解不是很好。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源平臺，教師可以分析每一位學(xué)生課前—課中—課后的學(xué)習(xí)效果與學(xué)習(xí)狀態(tài)，這樣便于下一個教學(xué)單元的計劃實施以及精準(zhǔn)調(diào)整，真正實現(xiàn)以學(xué)生的學(xué)習(xí)為中心，提高學(xué)生的能力為目標(biāo)的教學(xué)要求，為國家培養(yǎng)具有創(chuàng)新性思維的新時代人才打下基礎(chǔ)。我們在教學(xué)過程中采用問題導(dǎo)向式、翻轉(zhuǎn)課堂、自由討論等多種形式，將教學(xué)資料庫中的教學(xué)資料融入課堂教學(xué)。學(xué)生通過對課前預(yù)備資料的學(xué)習(xí)，對“微生物學(xué)”的知識點(diǎn)進(jìn)行初步預(yù)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，然后在線下課堂教學(xué)過程中與教師進(jìn)行交流與討論學(xué)習(xí)，及時提出問題及時答疑解惑，盡可能加深學(xué)生對微生物的理解，最終提高學(xué)習(xí)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(xiàn)代教學(xué)平臺工具，針對核心知識點(diǎn)、課程教學(xué)難點(diǎn)以及實際生活中微生物的多種應(yīng)用這幾個方面，開辟討論區(qū)，能夠讓學(xué)生積極參與到教學(xué)過程中，通過大家的討論，也能反饋改進(jìn)教學(xué)資料的質(zhì)量。傳統(tǒng)的線下課堂教學(xué)過程中，教師的提問常常是以冷場結(jié)尾，課堂氣氛比較冷淡。將線上教學(xué)融合到線下后，學(xué)生通過平臺觀看教學(xué)圖片、視頻及PPT等資料、參與微生物課程中重點(diǎn)和難點(diǎn)的知識點(diǎn)討論。這種互動性的提升，能夠讓學(xué)生更加主動的學(xué)習(xí)，活躍課堂氣氛，培養(yǎng)學(xué)生有深入探究微生物世界奧秘的興趣。

（三）混合教學(xué)的評價方式

傳統(tǒng)線下課堂教學(xué)對教學(xué)效果的評價手段較少，重點(diǎn)在于課程結(jié)束后的統(tǒng)一考評。而線上線下混合教學(xué)模式能夠?qū)崿F(xiàn)對課堂教學(xué)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(xué)工具，能夠及時了解學(xué)生對課前預(yù)備知識的學(xué)習(xí)程度;通過討論區(qū)的統(tǒng)計，能夠及時地掌握學(xué)生互動的活躍度;通過課堂作業(yè)的布置，能夠及時有效的考查學(xué)生對微生物知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)和掌握程度。這些綜合起來就是平時成績的體現(xiàn)，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(dāng)然，利用線上教學(xué)平臺等工具進(jìn)行平時成績考評并不能完全體現(xiàn)學(xué)習(xí)的效果，因此，課程結(jié)束的時候以大作業(yè)的形式，讓學(xué)生通過基礎(chǔ)知識以及實驗設(shè)計的組合考評，進(jìn)一步考核學(xué)生對微生物學(xué)知識點(diǎn)的綜合掌握能力。

四、結(jié)語

隨著我國數(shù)字化教學(xué)的普及和信息化技術(shù)的快速發(fā)展，線上線下混合教學(xué)在國內(nèi)高校教學(xué)過程中得到了廣泛應(yīng)用。開展混合教學(xué)模式的探究，主要是想改善教學(xué)中教師授課與學(xué)生學(xué)習(xí)的關(guān)系，讓學(xué)生能夠積極參與到課堂教學(xué)，也能推動教師在教學(xué)過程中有針對性的不斷提高自己的教學(xué)方式與教學(xué)水平，有利于教學(xué)過程中的推陳出新。此外，利用線上的教學(xué)資料庫，改變了傳統(tǒng)的以教為主的展示性知識傳授方式，教學(xué)資料與方法的多樣性，讓學(xué)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(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]陳向東.新型冠狀病毒肺炎疫情對高校微生物學(xué)教學(xué)帶來的挑戰(zhàn)與發(fā)展機(jī)遇[J].微生物學(xué)通報，2020，47（4）：1001-1003.

[2]吳永祥，胡長玉，周訊，等.“工業(yè)微生物學(xué)”課程線上教學(xué)的改革與實踐[J].微生物學(xué)通報，2020（11）：3733-3740.

[3]譚穎思.國內(nèi)外混合式教學(xué)研究現(xiàn)狀綜述.中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報[J].2019（8）：42-43.

[4]劉秋，陳超，劉長建，等.基于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源建設(shè)的微生物學(xué)課程內(nèi)容設(shè)計與教學(xué)效果評價[J].微生物學(xué)通報，2020，47（4）：1117-1125.

[5]林燕文.微生物在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].食品工程，2001，26（4）：7-9.

[6]陳堅，汪超，朱琪，等.中國傳統(tǒng)發(fā)酵食品研究現(xiàn)狀及前沿應(yīng)用技術(shù)展望[J].食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報，2021，39（2）：1-7.

[7]Garrison D R，Kanuka H. Blended Learning： Uncovering its Transformative Potential in Higher Education[J].The Internet and Higher Education，2004，7（2）：95-105.

[8]Means B，Toyama Y，Murphy R，et al.Evaluation of Evidence - based Practices in Online Learning： A meta-analysis and Review of Online Learning Studies[M].US Department of Education，2009，115（3）：93.

[9]胡廷章，黃小云，劉仁華.提高微生物學(xué)課程教學(xué)效果的體驗[J].微生物學(xué)通報，2007，34（4）：812-815.