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2021年第48期·“微生物学”教学中线上线下混合式教学应用与实践

来源:教育教学论坛 2022/7/12 9:56:19

[出处] 教育教学论坛_2021年第48期

杨昳津 艾连中 夏永军

[关键词] 混合教学;线上线下;微生物学

[基金项目] 2018年度上海市科委“上海食品微生物工程技术研究中心”(19DZ2281100);2021年度国家自然科学基金青年基金“融合魏斯氏菌影响黄酒脂肪酸乙酯合成的调控机制研究”(32001674)

[作者简介] 杨昳津(1991—),女,福建莆田人,工学博士,上海理工大学医疗器械与食品学院副研究员,主要从事食品微生物研究;夏永军(1981—),男,新疆伊宁人,工学博士,上海理工大学医疗器械与食品学院副教授(通信作者),主要从事食品微生物研究。

[中圖分类号] G40-03    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324(2021)48-0085-04   [收稿日期] 2021-04-13

教学模式是指在一定教学理论的指导下建立起来的稳定的教学框架和教学活动,良好的教学模式能够积极引导学生,提高学习效率。突如其来的新冠疫情对日常生活及生产秩序的影响极大,尤其是人员集中的一些行业。为了应对并积极消除新冠疫情对教育行业的影响,教育部发布了新冠疫情期间高等院校开展网上在线教学的指导意见,提示高等院校充分利用科技资源结合教学资源开展线上线下的混合教学[1]。基于网络教学智慧平台的线上线下混合教学方式,是一种能够引导学生同步、高效地实现课上及课下深度学习融合的混合教学模式。随着信息技术的高速发展,尤其是网络教学相关技术平台及资源的开发,使得高等院校普通教师(非网络课程专业教师)在技术层面上也能够轻易实现以往线下教学的效果,弥补面对面教学时间不足所引起的问题[2,3]。现在有超星泛雅、锐捷有课、智慧树、雨课堂、嘉课堂、爱课堂、腾讯课堂、中国大学MOOC等多种网络教学平台均可以实现线上教学,这些平台针对每门课程的不同情况及不同老师的喜好,能够非常灵活、全面的支持多种在线教学和课程建设模式。其次,平台支持在线作业、考试、讨论、通知等教学环节,这对在异地的学生而言非常重要;并且平台会针对学生的学习情况及课程访问情况进行详细记录,以此形成教学大数据,教师可以基于这些大数据进行教学效果的分析从而了解学生的情况并促进教学的改进。此外,平台同时还能上传多媒体文件、课程知识点等多种资料,丰富教学内容,这些都成了线上教学的重要利器[4]。利用线上线下混合教学,借助网络教学平台的丰富资源及高效的大数据分析,可以提升一对一师生之间、学生与学生之间、学生或教师与电脑之间双向互动的效率,引导并支持学生完成对所需知识点的课前预习,针对重点及难点内容的课中深化理解以及课后对已有知识的查缺补漏与回顾拓展。相较于以单向知识传授的传统线下课堂教学,线上线下混合教学以提升学生的学习效果为目标,以培养学生独立思考、自主学习及开拓发展能力为核心,辅以数字化及智能化的网络教学资源平台等的支持,综合分析并高效利用相应的教学要素,最终可以有效推进的研究性教学模式,也能让学生在这个过程中感受到兴趣化的学习。

“微生物学”是一门实践性较强的基础性课程,这门课程在分子、细胞或群体水平上研究各类微小生物的形态结构、生长繁殖、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律,与食品营养与卫生学、发酵工程、乳品科学、食品酶学、食品感官评价等多门食品相关课程内容紧密相关,也可应用于工业发酵、医学卫生和生物工程等领域。可见“微生物学”在高校食品专业学生的课程体系中处于十分重要的地位,因此,国内各高校的食品相关专业一般都会将该课程设置为专业基础课程。此外,微生物对于食品行业的作用也是非常显著的。我国传统发酵食品如黄酒、酱油、陈醋、腐乳、泡菜、发酵乳制品等多种食品中都有着微生物广泛应用的场景[5,6]。食品专业的“微生物学”课程内容不仅包含理论课,还有实验课,然而加起来的学时十分有限,学时少而大纲要求的教学内容却较多。因此以往的教学过程中,教师在以大纲内容的前提下,为了提高讲授任务多力争在有限的学时内讲完既定的内容庞杂的教学内容,这样造成留给学生练习和思考的时间极少,学生只能在课堂上被动化的接受教师所讲的知识点内容,得不到锻炼和提升自主思考及创新能力的机会,学生的学习潜能也没有被挖掘,学习的创造性和主动性也无法被充分激发,教学效果亦不佳。此外,传统的线下教学方式多采用PPT教学加上板书作为教学方式,这种教学模式下学生与老师的互动时间和方式十分有限,学生对课程的知识点理解也不够全面。当前高校的大学生们成长于一个信息大爆炸的新时代,早已习惯于各种视觉效应,在网络发达和手机便捷的极大影响之下,获取知识的方式于习惯也已发生了翻天覆地的改变。传统课堂的单一教学方式于现代网络教学技术手段的缺失呈现出来的课堂教学方式极难收获好的教学效果。本文以上海理工大学为例,以具体阐述线上线下混合教学方式在微生物课程讲授中的应用。

一、单线教学模式的问题

在本科教学过程中我们发现,学生的学习积极性并不高,且学生对知识点的掌握程度普遍较低。一方面是因为传统单线线下教学过程中对课本依赖程度过高,课本的知识较为单一,且学生对知识点的掌握不够灵活,缺乏解决问题的热情和能力。另一方面学生在上课过程中对知识点不能进行有效的预习和巩固,学生在学习过程中主要处于被动接受的状态,很少主动查阅文献以及相关的课程资料,对食品微生物知识网络掌握的程度较浅。在课堂上对知识点的接受程度较低,较难集中注意力去学习,常常上课结束学习的内容就遗忘了。并且,繁重的教学任务是教师很难过多分析去全面掌握学生的学习投入、过程及效果等,也就使教师无暇注重学生学习能力的培养。

疫情期间,由于疫情控制的需要,很多高校推行了单线的线上教学方式。单线的线上教学方式属于无奈之举,在这种情况下,教师只能通过录制视频或者实时視频的方式进行授课,教师对学生的实时听课反馈与学习效率无法掌控。此外,学生对课程知识点的接受程度也是不清楚的,线上的学习效果考评方法无法进行监督,考评效果较差。然而线上教学也给我们带来了新的启发。借助网络教学资源平台,可以帮助教师对教学内容、课堂教学环节与学时安排上进行综合考量,设计以任务为引领的学生线下学习活动为主,这个过程中学生在线上的学习过程及学习效果也能够及时的反馈并指导教师进行下一步针对导学活动的调整,以培养学生的综合学习能力。线上教学的模式能够让学生接触到更多形式的知识展现方法,例如“微生物学”作为一门“看不见”的自然科学,学生不能够很直观地了解很多微生物种类及形态特征,传统教学模式只能够通过文字描述或者结合一些图片,而线上教学可以做到图文结合,很多学生不理解的地方可以及时地通过更多方式进行释疑。同时混合教学模式还可使学生学习的时间更加的便利,学生能够利用碎片化的时间进行学习。

二、混合教学模式的发展

线上线下混合教学模式是将传统的线下课堂教学方式与网络教学或是手机移动端App教学进行结合,将传统课堂教育的正式性与移动教学的便利性、多样性进行结合,融合后的混合教学模式能够更好地实现知识的传授,让学生更加有效地获得课程知识,得到提高教师教学效率和学生学习效率兴趣的目的。混合教学是随着网络技术的发展而发展起来的,这个概念在2003年由华东师范大学祝智庭教授引进。美国培训与发展协会将混合教学方法列为知识传播产业的十大趋势之一[7]。美国教育部2009年发布的研究报告指出,混合教学的学习效率要高于单线的线下或者线上教学模式[8]。我国教育部在2018年发布了《教育信息化2.0行动计划》,肯定并进一步推广了这种教学模式。虽然在我国,在高校的课堂教学中,以网络教学资源平台为支撑与技术支持的这种线上线下混合教学模式起步的较晚,但我国高校教育发展势头强劲、学习速度极快,目前已初具规模。并且,由于2020年1月开始在全球发展持续至今的新冠疫情,因疫情防控需要,学生大规模跨区域的移动会给新冠疫情的防控带来更多的防控难点,因此,高校学生的在校学习需求爆发式增长,探索线上线下混合教学模式在学生课程教学中的应用具有极大的意义。

混合教学不仅只是传统课堂教学和网络教学的简单叠加,混合教学能够融合多种授课方式,如讲授式、讨论式、翻转课堂等,还包括针对热点知识的即时通信讨论等深层次交流。这种融合的授课方式既能发挥教师在知识传授方面的主导地位,也能体现学生的主体性,增加学生的参与性,调动学生积极性,使学生在学习过程中更多的寓教于乐,提高学习效率与学习兴趣并提高知识的接受度。随着技术的进步,未来将会有更多丰富多彩的授课方式能被融合进来。

三、混合教学的方式

(一)课程资料库的构建

由以往的教学经验可知,教学内容的前期准备、构思与创建过程都对教学效果有着十分显著的影响[9]。微生物课程涉及的知识点较多,基于食品相关专业教学的特点,我们将“微生物学”“食品微生物”“工业微生物育种学”“发酵工程”“乳品科学”等多个食品微生物相关教材基于课程内容、教材特征、应用融合贯穿等特点进行整合,制作PPT课件、知识点视频以及相关图片和文献资料,建立了教学资源库。将教学资源进行分类,依据教学大纲章节内容,分成课前预备资料、随堂资料以及课后拓展资料三个部分。课前预备资料重在基础的培养和知识的引导,如微生物学的背景来源介绍以及一些定义和基本特征,以图片和视频为主;随堂资料重在让学生理解和自主思考,主要是核心知识点的展开说明和逐点讲解,采用PPT和视频播放形式展示;课后拓展资料以培养兴趣和提高动手能力为主,主要是微生物的应用小实验(与日常生活息息相关的小实验,如酸奶制作、泡菜制作以及自酿米酒等)以及文献查找和阅读等,展现形式多样化。教学资料库内容可以在学习平台上进行查阅,并且根据微生物学科的发展进行定时更新。

(二)线上线下混合教学的实现

“微生物学”教学过程中涉及微生物不同类群的形态结构、营养和代谢生长、微生物培养与选育、微生物遗传变异、微生物生态和环境保护、微生物应用等多方面的知识,线下课堂教学主要是利用教学PPT和教材进行讲解,对知识的直观理解不是很好。利用网络教学资源平台,教师可以分析每一位学生课前—课中—课后的学习效果与学习状态,这样便于下一个教学单元的计划实施以及精准调整,真正实现以学生的学习为中心,提高学生的能力为目标的教学要求,为国家培养具有创新性思维的新时代人才打下基础。我们在教学过程中采用问题导向式、翻转课堂、自由讨论等多种形式,将教学资料库中的教学资料融入课堂教学。学生通过对课前预备资料的学习,对“微生物学”的知识点进行初步预习,激发学生的学习兴趣,然后在线下课堂教学过程中与教师进行交流与讨论学习,及时提出问题及时答疑解惑,尽可能加深学生对微生物的理解,最终提高学习效率。

利用超星泛雅、智慧树、雨课堂、嘉课堂、爱课堂、腾讯课堂、等多种现代教学平台工具,针对核心知识点、课程教学难点以及实际生活中微生物的多种应用这几个方面,开辟讨论区,能够让学生积极参与到教学过程中,通过大家的讨论,也能反馈改进教学资料的质量。传统的线下课堂教学过程中,教师的提问常常是以冷场结尾,课堂气氛比较冷淡。将线上教学融合到线下后,学生通过平台观看教学图片、视频及PPT等资料、参与微生物课程中重点和难点的知识点讨论。这种互动性的提升,能够让学生更加主动的学习,活跃课堂气氛,培养学生有深入探究微生物世界奥秘的兴趣。

(三)混合教学的评价方式

传统线下课堂教学对教学效果的评价手段较少,重点在于课程结束后的统一考评。而线上线下混合教学模式能够实现对课堂教学过程的良好考核。利用超星泛雅、智慧树、雨课堂、嘉课堂、爱课堂、腾讯课堂、等线上教学工具,能够及时了解学生对课前预备知识的学习程度;通过讨论区的统计,能够及时地掌握学生互动的活跃度;通过课堂作业的布置,能够及时有效的考查学生对微生物知识点的学习和掌握程度。这些综合起来就是平时成绩的体现,目前我们将微生物课程的平时成绩比重由原先的30%,提高到50%。当然,利用线上教学平台等工具进行平时成绩考评并不能完全体现学习的效果,因此,课程结束的时候以大作业的形式,让学生通过基础知识以及实验设计的组合考评,进一步考核学生对微生物学知识点的综合掌握能力。

四、结语

随着我国数字化教学的普及和信息化技術的快速发展,线上线下混合教学在国内高校教学过程中得到了广泛应用。开展混合教学模式的探究,主要是想改善教学中教师授课与学生学习的关系,让学生能够积极参与到课堂教学,也能推动教师在教学过程中有针对性的不断提高自己的教学方式与教学水平,有利于教学过程中的推陈出新。此外,利用线上的教学资料库,改变了传统的以教为主的展示性知识传授方式,教学资料与方法的多样性,让学生能够从多个角度理解微生物的特性,从而更好地掌握微生物的应用。


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