为解决当前传统教学方式不能满足学生差异性与个性化需求、大学生普遍感觉迷茫与微生物抽象难学造成学习动力与兴趣不足这两大教学问题,微生物学教学团队以学生为中心、产出为导向,通过“找闪光点、做人生规划”帮助学生“树立志向、报效国家、振兴乡村”;进行“课前自学-课中研讨-课后体验”的创新设计,实现线上线下无缝对接。依据创新性、高阶性与挑战度要求,实施每集一悟、体验学习、拓展学习等创新举措,并将课程思政贯穿全程,充分开展师生、生生互动。建立了形成性多元考核评价体系。学生对改革较为满意,双创项目参与率、考研录取率、学习成绩与学科竞赛成果持续显著提升。研究结果可为微生物学课程的创新教学改革提供参考。
There are two problems in the traditional teaching of microbiology. First, the teaching cannot meet the diverse and individualized needs of students. Second, the students lack motivation and interest in learning because of their vague ambition and the abstruse nature of microbiology. To solve these problems, the microbiology teaching team adopted student-centered and output-oriented strategy to innovate the teaching method. Specifically, the team helped students establish faith, serve our country, and revitalize the rural area in a way that enabled then to find their sparks and plan of life. The teaching design was also innovated, which consisted of self-study before class, discussion in class, and practice after class, achieving seamless docking between online and offline teaching. Moreover, innovative measures were implemented according to innovation requirements, high-level standards, and challenge degrees, including perception after each class, experience and extended learning. These measures developed sufficient teacher-student and student-student interactions. Meanwhile, curriculum ideological and political education was designed to run through the teaching process. Finally, a multiple evaluation system was formed for the innovative teaching. Students were satisfied with this reform, demonstrating significantly improved participation rate of entrepreneurship and innovation projects, admission rate for postgraduate entrance, academic performance, and discipline competition achievement. The results can provide references for innovative reform of microbiology teaching.
随着“互联网+”时代的到来,人类社会方方面面正发生着深刻的变化,高等教育也不例外。互联网促进了教育信息技术的飞速发展,推动了传统教学模式的优化、转型、升级[
在传统高校教学中,任课教师和学生的交集主要在线下课堂,这种模式教书与育人的时间与空间都较为局限。如何克服传统教学模式的弊端,将线上与线下教学有机融合、优势互补,这是教师必须解决的问题。在信息技术与教育教学不断融合的过程中,知识的获取变得更容易,课堂不再是学习的唯一场所,学生自主学习、深度分析、解决问题、协作与探索创新能力培养的重要性日益突显[
微生物学作为我校林学、生物学、农学、环境、医学、食品等本科生的专业基础课,起着为大学生奠定理论与技术专业基础的重要作用。本文对该课程近年来的创新与实践进行总结与反思,以期为线上线下混合式教学提供参考。
当前大学生是00后“互联网原住民”,在教室里听老师讲授书本知识已不是他们乐于接受的学习方式。美国学者约翰.帕尔弗里给“网络原住民” (digital natives)下的定义是,出生在网络无处不在的世界,日常生活已基本和网络融为一体的人[
2015年出台的浙江省新高考改革方案确定了“7选3”模式,除了语文、数学、英语3门必考科目外,考生需在思想政治、物理、化学、生物、历史、地理和技术这7门课中任选3门作为自己的高考科目[
大学生在高中阶段的目标非常明确,那就是考上自己心仪的大学。同时他们被繁重的学业占据了大多数时间,学习生活也基本依靠老师和父母安排,自我管理能力普遍较弱。考上大学后,很多学生失去了奋斗目标,而且学习和生活都需要自己安排与管理,很容易陷入迷茫,从而影响学习[
随着人才培养方案的修订,微生物学课程学时不断减少,为了在有限的课时内系统全面地完成知识的讲授,教师很难关注到每个学生对知识的掌握程度,更无暇兼顾学生能力的锻炼和素质的养成,“满堂灌”现象依然比比皆是[
鉴于以上两大教学中存在的问题,我们“微生物学”课程团队积极、主动开展教学创新改革,打破传统的教学模式和固有思维,改变单向输入的传统教学方式,通过线上线下师生互动、生生互动激发学生发挥主观能动性,变被动学习为主动学习,努力实现知识传授、能力培养和价值塑造三位一体,显著提高了教学质量[
教育部2017年颁布的《教育信息化工作要点》指出,要积极促进线上线下相结合的混合式学习模式普及[
为解决前文所述课程教学中存在的两大痛点问题,教学团队遵循一流本科课程建设提升高阶性、突出创新性、增强挑战度这3大原则,以学生为中心,基于“智慧树”在线教育平台,采用受现代大学生欢迎的“互联网+教学”线上线下混合式模式,满足学生差异性、个性化学习需求;通过“找闪光点、做人生规划”帮助学生走出迷茫,树立志向报效国家;以教学活动为主线进行“课前自学-课中研讨-课后体验”的创新设计与重构,将3个教学环节通过线上、线下与混合无缝对接、有序开展,形成彼此交互、相互融合的一体化教学链,并将课程思政贯穿全过程。由
微生物学线上线下混合式教学设计方案
Design scheme of microbiology online and offline for blended teaching.
在面授课前的线上自主学习环节,设计了“每集一悟”创新举措。布置学生线上看完一集教学视频后,结合个人思想与成长,写1个30−300字的“每集一悟”,主要内容为这一集视频自主学习的最大感悟、收获或疑问,上传到课程平台作业模块,通过学生互评、教师评分,作为线上平时成绩组成部分。面授课时采用手机软件智慧工具抢答的方式,请学生在课堂上分享,最后教师进行总结与点评。
这一教学环节一方面督促学生认真自学线上教学视频,同时深入思考、有所感悟。另一方面,通过“每集一悟”在线作业与线下分享汇报,教师可以及时了解每位学生的自主学习情况,以便在面授课时做到因材施教、答疑解惑。特别值得一提的是,要求学生结合个人思想与成长思考对知识的感悟与收获,可以促进他们主动思政,学生分享后教师逐一进行点评,适时强化与提升学生的思政火苗,进行爱国主义、文化自信、科学精神、社会主义核心价值观等引领。由于教学视频覆盖了整门课程的主要知识点,包含所有教学视频的“每集一悟”成了联系线上与线下教学的紧密纽带,也是课程思政贯穿教学全过程的有效方式之一。
由于微生物个体微小,肉眼看不见或看不清,容易让学生产生抽象难学的感觉,为解决这个问题,教学团队注重拉近学生与微生物的距离,带领学生真正融入微生物世界,身临其境地在神奇的微生物王国畅快遨游。
例如,在“绪论”部分的线下面授课时,组织学生开展课堂辩论。先布置一个辩论题:微生物是敌还是友?正方:友;反方:敌。让学生通过智慧树“知到”软件投票分成正方与反方两大阵营,然后展开课堂辩论,从而体验微生物与我们人类息息相关的密切关系。教师先让学生们充分发表观点,最后再做总结评判。在完成“微生物的生长及其控制”一章的课前自学与课中研讨后,让每个学习小组课后到实验室自由选择“领养”一种心仪的微生物,把它们当宠物一样养起来。根据所学知识自主设计方案,在实验中挖掘这个“宠物”的精彩特性与应用价值。通过这个体验学习任务,学生与微生物近距离“朝夕相处”,充分了解其个性,并在课堂上分享“领养”心得。这一体验式教学方式培养了学生研究型项目式合作化学习与应用能力,包括研究性、创新性、综合性等,提高了课程挑战度。为解决“微生物的分类和鉴定”这一章教学内容枯燥单调的问题,课后布置了一道作业题:“给自己取个微生物名字,并简要说明原因”。有学生写道:“我叫乳酸菌,因为我喜欢喝酸奶,想喝的时候就可以自己做”;“我是肉毒杆菌,这样妈妈就不用担心脸上长皱纹了”。通过这种学习方式,学生们在充满乐趣的沉浸式体验中掌握了微生物的学名、性质与功能。
教师布置每个学习小组设计一个未来社会中能造福人类的微生物产品,围绕该产品的社会意义、经济价值、研究进展、生产工艺、发展前景等,在课堂上开展学术报告竞赛,提高学生解决复杂问题的综合能力,培养社会责任感。学生们通过复习理论知识、查阅国内外最新研究进展、开展小组讨论、制作幻灯片、答辩等环节,极大地锻炼了自主学习、文献检索、语言表达等能力。通过设计未来社会微生物产品、汇报、质疑等环节,培养学生深度分析、大胆质疑的高级思维与表达能力,提高了课程的高阶性。
小组合作学习是锻炼学生协作能力、培养团队合作精神的理想方式之一,但也会出现一些问题,如平时研讨中部分组员浑水摸鱼,课堂汇报时其他学生事不关己等,严重影响课堂讨论教学效果。为了扬长避短,教学团队未按照常规做法让学生推荐小组汇报者,而是当堂由“知到”软件随机点名确定汇报的学生,全班其他组学生则担任评委,负责打分并向除汇报之外的其他组员提问。值得一提的是,要求提问的学生积极开展批判性思维,大胆质疑,对其他学习小组设计的未来社会微生物产品开发的科学性、合理性和可行性等提出疑问。当堂随机选择汇报、提问和回答问题的学生,促使每个学生都积极准备、认真听讲、深入思考,营造了活跃互动的课堂氛围,大大提高了讨论课的参与度,使每位学生都收获颇丰,实现了一个都不能少、一个都不掉队的教学目标。
考核评价具有激励学生认真学习,将教学导向既传授知识,又培养学生综合素质的功能,是实现教学目标的重要环节[
平时成绩则由线上学习成绩和线下学习成绩两部分组成。其中,线上学习成绩占30%,包括视频学习6%、在线作业8%、讨论发帖5%、思维导图3%、每章测试5%和期末测试3%;线下学习成绩占30%,包括课堂测试5%、课堂分享6%、课堂讨论与辩论8%、体验学习7%和拓展学习4%。评分依据详见
学生多元形成性学习效果评价设计
Evaluation design of students' multiple formative learning effect
项目 |
分值 |
评分依据 |
在线作业Online homework | 8 | 学生互评与教师评价Students mutual and teachers evaluation |
视频学习Online video learning | 6 | 网络自动评分Network auto scoring system |
讨论发帖Discussion post | 5 | |
每章测试Unit testing | 5 | |
期末测试Final testing | 3 | |
课堂测试Test in class | 5 | |
思维导图Mind mapping | 3 | 学生互评与教师点评 |
课堂分享Share in class | 6 | |
课堂讨论与辩论Class discussion and debate | 8 | |
体验学习Experience learning | 7 | |
拓展学习Expand learning | 4 | |
期末考试Final exam | 40 | 教师评价Teachers evaluation |
由
教师在“微生物学”课程结束后对教学创新改革效果进行了问卷调查,在开课的6个教学班学生中发放调查问卷176份,回收有效问卷172份,回收率达到97.7%。问卷设计遵循以学生为中心的原则,从改革后的教学方式是否适合学生,能否加深对知识的理解,能否提高自学、表达、合作能力,能否促进生生、师生互动方面开展调查,结果详见
教学创新改革调查结果统计表
The statistics results of investigation questionnaires on teaching innovation
调查项目 |
非常同意 |
同意 |
反对 |
非常反对 |
不确定 |
这种教学方式适合我 |
56.98 | 28.49 | 1.16 | 0.00 | 13.37 |
提高了我的学习兴趣 |
62.79 | 32.56 | 0.00 | 0.00 | 4.65 |
加深了我对知识的理解 |
76.16 | 23.84 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
提高了我的自学能力 |
86.05 | 13.95 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
提高了我的表达能力 |
39.53 | 38.37 | 1.74 | 0.00 | 20.36 |
提高了我的合作能力 |
44.19 | 34.88 | 2.91 | 0.00 | 18.02 |
促进了我与同学的互动 |
70.93 | 22.67 | 0.00 | 0.00 | 6.40 |
促进了我与老师的互动 |
47.67 | 42.44 | 0.58 | 0.00 | 9.31 |
由
我们微生物学课程团队近3个学期(3轮)为5个专业8个班开课,比较学生线上平时成绩、线下平时成绩、期末考试成绩,并对总评成绩做了差异性分析,结果如
微生物学近3个学期的学习成绩
Academic record of microbiology in the past three semesters
班级(人数) |
开课学期 |
线上平时成绩 |
线下平时成绩 |
期末考试成绩 |
总评成绩 |
同一列不同小写字母表示在0.05水平下差异显著 |
|||||
林学19 (96) |
2020–2021学年 |
82.22 | 83.72 | 72.56 | 76.72d |
生物技术19 (53) |
80.95 | 84.48 | 71.93 | 76.24d | |
生物制药19 (28) |
81.07 | 84.26 | 73.19 | 76.98d | |
生态学20 (31) |
2020–2021学年 |
89.35 | 84.61 | 73.52 | 81.60c |
新农科19 (25) |
93.27 | 84.91 | 71.64 | 82.12bc | |
林学20 (97) |
2021–2022学年 |
86.82 | 91.28 | 75.56 | 83.99ab |
生物技术20 (49) |
86.40 | 91.70 | 75.43 | 83.64ab | |
生物制药20 (30) |
89.54 | 90.61 | 76.88 | 84.82a |
可见2020−2021学年第1学期(第1轮)学生各项成绩均较低,3个班总评成绩均在77分以下。教学团队及时反思,为提高学生平时学习投入,2020−2021学年第2学期(第2轮)加强了对学生线上平时学习的引导与激励
我们微生物学教学团队以学生为中心、以产出为导向,采用“互联网+教学”的线上线下混合式模式,充分实现师生、生生互动,寓教于乐、寓教生活,学生学习兴趣浓厚。经过长期探索实践提出的“课前自学-课中研讨-课后体验”主要创新举措可参考、可复制、可应用。对培养学生创新精神、自主学习、深入思考、协作沟通、解决问题、实际应用等能力均具有重要作用,能极大地改善教学效果。在课程的持续创新支撑下,学生知识、能力、素质协调发展,学习与实践热情高涨。研究成果2021年获得浙江省本科院校“互联网+教学”优秀案例一等奖与高校教师教学创新大赛三等奖。
学生反映“微生物学课堂氛围十分愉快,上课方式很新奇、很有新鲜感” “很喜欢老师风趣多样的教学方式,能加深对知识的理解与掌握” “感觉老师对我们充满了爱,经常鼓励我们,增强了我们的自信心” “自学、思考、实验能力都得到了提升,也能跳脱局限、拓展知识,可以大力推广”。督导评价“微生物学课程注重培养学生自主学习能力” “课堂互动很好,气氛活跃” “将课程思政内容自然融入教学中,能让学生在学习知识的同时,收获人生路上的哲学道理,效果好”。
课程创新举措的实施对学生参加双创项目、考研与学科竞赛具有较大的促进作用。据统计,2016、2019与2021年授课班级平均创新创业项目参与率为48.28%、64.67%和85.15%,其中微生物学领域的项目比例分别为33.33%、40.00%和56.25%;考研录取率为26.45%、39.92%和47.22%,其中考取微生物学专业的学生分别占14.44%、16.59%和19.27%;学科竞赛获奖率为8.41%、28.63%和51.52%,微生物相关成果占获奖成果比例分别为37.50%、40.00%和46.51%。值得一提的是,2020年授课班级突破学科竞赛国家一等奖,获得大学生生命科学竞赛国家奖7项、省级奖16项的好成绩;2021年在此基础上再创辉煌,获得国家奖11项、省级奖32项的佳绩,省级以上总获奖数比2020年提高了87%。比如为解决“大学生普遍感觉迷茫”的问题,微生物学课程设计了“找闪光点、做人生规划”教学活动。在课堂分享时,林学181班一位学生说:“步入大学后,整个学习生活节奏都变慢、变自由了,感觉挺迷茫的,老师让我们找闪光点、做人生规划,我才慢慢有了目标。我的闪光点可能是做事比较专注,我想学好理论知识、积极做实验,为大四的考研做好准备。”生物技术181班一位学生则说:“我一直认为自己是一个没有优点的人,老师让我思考自己的闪光点,我认识到性格平和、善于坚持是我的优点,它们在我的生活中散发着光芒,我希望接下来能读研究生,以后成为一个专业的生物研究者。”这两位学生分别考取了2022级浙江大学与南京农业大学微生物学专业的硕士研究生。例如,为解决微生物抽象难学造成学生学习动力与兴趣不足的问题,教师布置每个学习小组课后到实验室自由“领养”微生物“宠物”。生物制药191班的一个学习小组领养了老师的科研菌株——谷氨酸棒杆菌,根据所学知识自主设计方案,通过近1年的体验学习,改造成功l-丝氨酸高产菌株,成果还获得2020年全国大学生生命科学竞赛国家金奖。
我们“微生物学”教学团队将进一步按照创新性、高阶性与挑战度的要求,充分发挥线上与线下教学的优势并有机深度融合,不断总结经验、吸取教训,进一步完善课程创新设计、教学、考核与评价等方法举措,实现知识传授、能力培养与价值引领三位一体。持续反思改进迭代,不断提高教学质量,使学生通过“微生物学”课程的学习,获得知识、能力、素质与情感的同步提升。
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