沈清清,陰歡歡,劉 偉,趙 芳,龍月娟,左瑞娟
(文山學(xué)院 三七醫(yī)藥學(xué)院,云南 文山 663099)
微生物學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域中是一門歷史雖短,但發(fā)展較快、縱橫交錯和廣泛聯(lián)系實際的學(xué)科,具有內(nèi)容覆蓋面大和跨度大等特點[1],因此《微生物學(xué)》課程被設(shè)置為生物科學(xué)專業(yè)的核心必修課程,該門課程側(cè)重點在于構(gòu)建系統(tǒng)的微生物知識框架以及掌握微生物應(yīng)用技能[2]。多年來,諸多微生物學(xué)教學(xué)工作者的經(jīng)驗[3-6]表明,傳統(tǒng)教學(xué)模式下教學(xué)效果不甚理想,創(chuàng)新與復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標(biāo)難以實現(xiàn),主要因素有三個方面:首先,教學(xué)內(nèi)容抽象且龐雜,學(xué)生難以理解,易模糊記憶與混淆概念;其次,課堂上教師“一言堂”,授課方式死板,學(xué)生被動接收教學(xué)信息,難以激活學(xué)習(xí)主動性;再次,能力培養(yǎng)目標(biāo)紙上談兵,教學(xué)內(nèi)容中找不到目標(biāo)培養(yǎng)實施的“落腳點”,缺乏夯實之基。
鑒于上述,微生物學(xué)的改革勢在必行。近年來,隨著網(wǎng)絡(luò)教育平臺、工具的使用和普及,微生物學(xué)教育界涌現(xiàn)了一股“混合教學(xué)法”的改革浪潮,其地位日益突出,但多數(shù)改革案例中主要體現(xiàn)的是“網(wǎng)絡(luò)”與“課堂”的組合與切換,兩者之間如何靈動契合、如何相輔相成的研究卻較為有限,為此,本課程組探索與建構(gòu)多元化的教學(xué)模塊、采用“互聯(lián)網(wǎng) + 智能 + 課堂”的混合教學(xué),建立了一套多項交互式的教學(xué)模式,并在一些班級中進(jìn)行了初步嘗試。
模塊教學(xué)是20世紀(jì)70年代國際勞動工業(yè)委員會組織提出的教學(xué)策略[7],這一策略提出雖早,但在我國相關(guān)教學(xué)實踐的案例并不多見。近年來模塊化教學(xué)愈來愈引起了教育工作者的注意,模塊化教學(xué)可以將知識點高度整合與串聯(lián),有助于學(xué)生理解與應(yīng)用,將教學(xué)內(nèi)容由淺表認(rèn)知轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)化認(rèn)知,提高學(xué)生對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用能力,教學(xué)中突出學(xué)生的主體地位,實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂。為此,本次教改從培養(yǎng)學(xué)生能力出發(fā),以進(jìn)行“有意義的學(xué)習(xí)”[4]為目標(biāo),課程組建構(gòu)了基于不同途徑、不同類型、不同方式,不同培養(yǎng)目標(biāo)的多元化的教學(xué)模塊。
將微生物學(xué)課程中某些知識點龐雜、難理解、概念容易混淆的章節(jié)設(shè)置為“名師微課學(xué)習(xí)模塊”,如“微生物的代謝”?;ヂ?lián)網(wǎng)教學(xué)資源的共享特別是大學(xué)MOOC等教育web的出現(xiàn),為教育工作者提供了更多進(jìn)步與自我提升的平臺和空間,國內(nèi)學(xué)術(shù)大咖和教學(xué)名師不再是“只在此山中,云深不知處”,人們只要有意愿,便能在網(wǎng)絡(luò)上自由與便利的觀看國內(nèi)學(xué)術(shù)大咖和教學(xué)名師在線講座或示范課程。但是多數(shù)高校大學(xué)生尤其是地方院校大學(xué)生,因基礎(chǔ)與學(xué)習(xí)能力的因素,主動尋找網(wǎng)絡(luò)課程資源并學(xué)習(xí)的情況極為少見,另外生物科學(xué)專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后多數(shù)從事中、小學(xué)的教學(xué)工作,因此,設(shè)置在線學(xué)習(xí)“名師微課”,一方面便于學(xué)生反復(fù)學(xué)習(xí),深化理解教學(xué)內(nèi)容和內(nèi)涵;另一方面旨在培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力的同時,引領(lǐng)學(xué)生感受大師風(fēng)范,體會教學(xué)方法,學(xué)習(xí)教學(xué)技能。
將微生物學(xué)課程中較抽象、推理性較強(qiáng)的章節(jié)設(shè)置為“課堂大作業(yè)模塊”,如“微生物的遺傳變異和育種”?!罢n堂大作業(yè)”是課堂上布置并要求當(dāng)堂完成的課題性作業(yè),教師經(jīng)過精心設(shè)計,將問題設(shè)為推理題型,答案設(shè)為闖關(guān)模式,需要進(jìn)階推導(dǎo)后才能得出答案,成功答題后可獲取獎勵積分,計入期末考核成績。解題過程要求學(xué)生“組團(tuán)”合作,發(fā)揮協(xié)同效應(yīng),在教師限定的甚至較為苛刻的時間內(nèi)完成[8]。因此,如何才能在有限的時間內(nèi)高效完成任務(wù),一方面要求學(xué)生必須完全掌握本節(jié)核心要點,另一方面要求學(xué)生能將所學(xué)知識遷移擴(kuò)散解決問題,再一方面團(tuán)隊成員需要分配與協(xié)助,鎖定目標(biāo),層層遞進(jìn)。通過“課堂大作業(yè)”的完成,不止培養(yǎng)了學(xué)生知識遷移的能力,團(tuán)隊合作、管理時間、分析問題的能力都得到了提升。
將微生物學(xué)課程中應(yīng)用性較強(qiáng)的章節(jié)設(shè)置為“文獻(xiàn)閱讀與分享模塊”,如“微生物的營養(yǎng)”。教師圍繞教學(xué)內(nèi)容選出近年來研究的熱點課題,課前兩周發(fā)布小組任務(wù),學(xué)生需要自行查閱學(xué)術(shù)文獻(xiàn)、參考資料,制作PPT,要求學(xué)生讀懂文獻(xiàn)、解析文獻(xiàn)、講述文獻(xiàn),并延展出一項創(chuàng)新課題[9]。課堂上各小組限時講解文獻(xiàn),分享給大家學(xué)習(xí),其余各組成員和老師可進(jìn)行提問,講解小組必須解答,最后課堂討論互動,結(jié)合分享的文獻(xiàn)教師引導(dǎo)學(xué)生回到本節(jié)教學(xué)內(nèi)容,文獻(xiàn)的閱讀使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識點之前就了解了它們的應(yīng)用,因此課堂中僅需要花少量的時間講解,學(xué)生很快就能將知識點理解內(nèi)化。該模塊無形中營造了學(xué)術(shù)氛圍,讓學(xué)生在查閱文獻(xiàn)的同時理解科學(xué)研究的一般方法,懂得如何設(shè)計實驗,鍛煉課堂講授能力,最關(guān)鍵的是培養(yǎng)了學(xué)生的科研創(chuàng)新思維與能力。
設(shè)置“講述科學(xué)名人小故事模塊”,如“微生物學(xué)的發(fā)展”?!罢n程思政”是目前全國高校推行的教育方針,思想政治教育已不只是思想教育專業(yè)教師的責(zé)任,所有專業(yè)課程和通識課程都成了思想政治教育的施展陣地,將思想政治教育融入課堂,通過春風(fēng)化雨、潤物細(xì)無聲的方式立德樹人已成為高校教師不可推卸的使命[10]。
微生物學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了人類進(jìn)步,期間產(chǎn)生了許多榮獲諾貝爾獎的科學(xué)家,其成果與理論對后世具有極高的影響力。科學(xué)家們的榜樣力量具有強(qiáng)大的動力,因此本課程組從眾多的科學(xué)名人中挖掘思政題材,抽提出了許多“課程思政”所要傳遞的“營養(yǎng)元素”。在課堂教學(xué)之前布置任務(wù),要求接受任務(wù)的小組為同學(xué)們講述科學(xué)名人小故事,之后集體剖析其研究過程、討論其中蘊(yùn)含的科研理念,體會學(xué)術(shù)成果的來之不易,潛移默化中,家國情懷、刻苦嚴(yán)謹(jǐn)、追求真理、實事求是、無私奉獻(xiàn)、尊重生命、批判求實、不懈創(chuàng)新等正確的人生觀和價值觀便會融入血液、滲入骨髓,進(jìn)入同學(xué)們的精神世界[11]。
“面對面課堂教學(xué)”一直是教師向?qū)W生傳授知識的主流教學(xué)形態(tài),但目前隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和現(xiàn)代信息化技術(shù)的飛速發(fā)展,以及教育資源的商業(yè)化,“面對面課堂教學(xué)”已不再是唯一的和最優(yōu)的教學(xué)形態(tài)。加之傳統(tǒng)教學(xué)日益凸顯的弊端[12],重塑適應(yīng)社會發(fā)展需要的新的教學(xué)形態(tài)成為課程建設(shè)必經(jīng)的拓展之路。
2.1.1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源
互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展促進(jìn)了人類對資源和信息的共享,同樣,網(wǎng)絡(luò)上海量與優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源也成了教師汲取養(yǎng)分滋養(yǎng)與提升自我的重要寶庫。教師不僅可以從網(wǎng)絡(luò)下載到精品課程教案、電子課件、電子教材、參考書籍等輔助教學(xué)實施的原始材料,還可以下載模擬動畫、教學(xué)視頻、教學(xué)圖片等有助于提升學(xué)生直觀感受與激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的現(xiàn)代化教具,以上資源,經(jīng)過教師精心的加工與打磨便可建設(shè)個性化的課程資源庫[13],不僅減輕了教師的課程建設(shè)壓力、也減少了教師精力的消耗,有利于教師將主要精力集中在課程的設(shè)計與實施上,確保良好的教學(xué)質(zhì)量。
2.1.2 網(wǎng)絡(luò)教育平臺
隨著“網(wǎng)絡(luò)教育”的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)了諸多的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,主要可概括為兩類:點播式web教學(xué)平臺和交互式教學(xué)平臺[14]。點播式web教學(xué)平臺出現(xiàn)于網(wǎng)絡(luò)教育發(fā)展初期,主要實現(xiàn)了教學(xué)資源的快速傳遞,學(xué)生可以隨時隨地點播音頻、視頻課件,查閱電子教案等教學(xué)內(nèi)容,完成在線作業(yè)等,如中國大學(xué)MOOC(慕課)、MOOC中國、愛課程、好大學(xué)在線、學(xué)堂在線、天天象上、咪咕學(xué)堂、學(xué)銀在線、頂你學(xué)堂等。而交互式的教學(xué)平臺指廣泛運(yùn)用即時通信技術(shù)開展在線和離線的教學(xué)支持服務(wù),集成視頻會議系統(tǒng)、虛擬教室系統(tǒng)、聊天工具、BSS討論系統(tǒng)、內(nèi)部電子郵件系統(tǒng)給學(xué)生提供并處于不斷增進(jìn)和優(yōu)化狀態(tài)的教學(xué)平臺,如騰訊課堂、騰訊會議、好視通、zoom、網(wǎng)易云課堂、YY直播等。上述兩類網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的合理利用,一方面能秉承教育部的大政方針,給高校大學(xué)生合理增負(fù),讓學(xué)生利用課余時間自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)自學(xué)能力;另一方面為翻轉(zhuǎn)課堂留出了更多的師生互動時間,課堂上教師不再是主體,而只是其中的掌舵人,上課時間主要用于重點、難點的講解,師生互動和生生互動,討論與答疑。
2.1.3 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具
“互聯(lián)網(wǎng) + 智能 + 課堂”混合教學(xué)的實施與教學(xué)質(zhì)量的保證離不開有效的網(wǎng)絡(luò)工具,為此選擇適合自己與學(xué)生的一款網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具是課程組教師在這次教改中要解決的另一難題。目前雨課堂、超星學(xué)習(xí)通、課堂派、釘釘、云班課等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具在各大高校的混合式教學(xué)中均獲得了良好的口碑,但幾款主流網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具均存在較大的差異和明顯的特征,針對我校學(xué)生的特異性與多樣性,以及課程組教師成員的教學(xué)習(xí)慣,我們查閱多方資料并實操體驗、比較篩選后選擇“超星學(xué)習(xí)通”作為主要的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具。超星學(xué)習(xí)通是一款集合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工具、課程資源和辦公應(yīng)用為一體的微服務(wù)平臺,它積累了大量且豐富的圖書、期刊、報紙、視頻、原創(chuàng)資源,包含手機(jī)APP、網(wǎng)頁(泛雅平臺)、超星直播3種客戶端口,能同時實現(xiàn)視頻和課件的在線學(xué)習(xí)、直播間教學(xué)互動和線上或線下課堂教學(xué)管理功能。本次教學(xué)改革中的實操情況表明超星學(xué)習(xí)通能同時滿足課程“教、學(xué)、管”的需要,可實現(xiàn)線上與線下教學(xué)的隨意切換。
隨著智能手機(jī)和各種電子智能產(chǎn)品的普及,手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦出現(xiàn)在了課桌上,尤其是智能手機(jī)的刷屏成為課堂上的一道風(fēng)景線,面對這一情況,授課教師通常會制止、批評,甚至禁用手機(jī),但往往收效甚微,許多教師的情緒也從氣憤、尷尬、最終轉(zhuǎn)為無奈。經(jīng)驗教訓(xùn)證明,堵不如疏,從另一角度來看,手機(jī)的出現(xiàn)也為新時期的教學(xué)改革提供了重要契機(jī),通過教師精心的設(shè)計,可使教學(xué)過程精準(zhǔn)化、條理化、多維化,手機(jī)在教學(xué)中的引入使學(xué)生再也找不到托詞逃避學(xué)習(xí),教師可隨時跟蹤與監(jiān)督學(xué)習(xí)情況,發(fā)出提醒與警告借以督促學(xué)生加快學(xué)習(xí)進(jìn)度,另一層面來看教學(xué)質(zhì)量的分析也可從定性分析轉(zhuǎn)變?yōu)槎糠治?,教師更易把控教學(xué)過程并及時調(diào)整教學(xué)方案。因此,課堂上充分發(fā)揮手機(jī)的功能,讓學(xué)生“忙起來”,課堂活動緊湊有序,學(xué)生跟隨老師的教學(xué)指引,人人參與、人人“刷機(jī)”,沒有冗余的時間,如此課堂上學(xué)生刷淘寶、刷頭條、刷抖音的現(xiàn)象也逐漸消失。另外除了利用手機(jī)完成學(xué)習(xí)任務(wù),平板電腦和筆記本電腦也理應(yīng)成為受教師歡迎的學(xué)習(xí)工具,課堂上教師可利用這些電子產(chǎn)品當(dāng)堂指導(dǎo)學(xué)生完成課堂大作業(yè)、查找文獻(xiàn)和參考資料,輔導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用專業(yè)軟件(如統(tǒng)計學(xué)軟件),一方面鍛煉了學(xué)生的學(xué)習(xí)技能與查找資料的技能,另一方面也提高了學(xué)生運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)和電腦的能力。
以網(wǎng)絡(luò)和智能電子產(chǎn)品為助教工具,結(jié)合上述多元化的模塊進(jìn)行教學(xué),體現(xiàn)交互式的教學(xué)模式,課堂不再是教師獨占的舞臺,而成了學(xué)生和教師交流與互動的平臺。如圖1所示,學(xué)生在各模塊設(shè)置的任務(wù)驅(qū)動下,通過多種渠道、多元化的方式進(jìn)行課外學(xué)習(xí),體現(xiàn)學(xué)生-課程資源(含本地課程資源和網(wǎng)絡(luò)資源)之間的交互,在此過程中學(xué)生逐漸掌握對課程資源的選擇、重組、加工和應(yīng)用技能;任務(wù)驅(qū)動促使學(xué)生“組團(tuán)合作”體現(xiàn)學(xué)生-學(xué)生之間的交互,輪換組團(tuán)的要求迫使學(xué)生可能遇到“合拍型”的、“互補(bǔ)型”的甚至“不合拍型”的同學(xué),為了目標(biāo)的達(dá)成,學(xué)生的合作能力、協(xié)調(diào)能力在此得到充分地鍛煉,甚至性格中一些尖銳的棱角也被打磨;完成任務(wù)的團(tuán)隊成為課堂的“主人”,翻轉(zhuǎn)課堂,教師僅僅是“配角”,主要承擔(dān)掌舵、組織、輔導(dǎo)和服務(wù)的工作,體現(xiàn)學(xué)生-教師之間的交互,其他同學(xué)成為信息的接收者,學(xué)生-學(xué)生之間的交互由課外延展至課堂,對建立同學(xué)之間友好和諧、互助學(xué)習(xí)、謙虛求教的關(guān)系具有推動作用。
圖1 多元混合交互式教學(xué)模式
交互式課堂使教師體會到了傳統(tǒng)教學(xué)模式中缺少的成就感,課堂氣氛活躍,學(xué)生的參與性和積極性極度高漲,進(jìn)一步保證了教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果,同時教師也從學(xué)生身上受益、擴(kuò)充自我;而課堂“主角”的地位使學(xué)生刷到了存在感、感受到了學(xué)習(xí)的快樂,因此學(xué)習(xí)興趣被激發(fā),為維持終身學(xué)習(xí)按下了啟動鍵。
“微生物的新陳代謝”是“微生物學(xué)”課程中重要且較難理解的一章,其涉及的知識繁瑣、機(jī)理復(fù)雜、概念抽象,學(xué)習(xí)和搞懂這一章的知識點一方面需要學(xué)生具備扎實的生物化學(xué)理論基礎(chǔ),另一方面教師需要花大量的課時才能講授清楚和梳理清晰,然而教學(xué)大綱僅安排了4個學(xué)時,因此在非常有限的教學(xué)時間內(nèi)常遇到“教師講不清、學(xué)生搞不懂”的尷尬場面,多輪的教學(xué)評價結(jié)果也表明學(xué)生對這一章的學(xué)習(xí)效果和掌握程度比較差,因此繼續(xù)采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式來教授該章節(jié)的知識點已明顯行不通。針對本章內(nèi)容的教學(xué),課程組進(jìn)行了多元混合交互式教學(xué)的教改嘗試。
將“微生物的新陳代謝”章節(jié)的教學(xué)設(shè)置為“名師教學(xué)模塊”,引入中國大學(xué)MOOC網(wǎng)上華中農(nóng)業(yè)大學(xué)的“微生物學(xué)”精品課程。該課程由陳雯莉、王莉等名師主講,每小節(jié)的內(nèi)容以“微課”的形式在10分鐘內(nèi)梳理清晰、聚焦主題,重點突出,是優(yōu)秀的教學(xué)資源,通過微課短視頻的學(xué)習(xí),學(xué)生們可以領(lǐng)略名師的教學(xué)風(fēng)格、體會名師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S邏輯。
課程組將精品課程中“微生物的新陳代謝”這一章節(jié)的視頻資源引入文山學(xué)院學(xué)習(xí)通平臺的“微生物學(xué)”課程中,設(shè)置任務(wù)點和完成時限。在本章節(jié)課堂教學(xué)前提前兩個星期發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)、作業(yè)和活動話題,課堂教學(xué)前要求學(xué)生利用碎片化時間在線上進(jìn)行學(xué)習(xí),任務(wù)結(jié)束前督促學(xué)生完成任務(wù)和作業(yè)。課堂教學(xué)前教師在學(xué)習(xí)通上了解學(xué)生的任務(wù)完成情況、作業(yè)得分的分布情況以及統(tǒng)計錯誤率較高的問題,即可明了學(xué)生的學(xué)習(xí)程度和把握全班整體學(xué)習(xí)水平,通過話題討論的回復(fù)情況可了解同學(xué)們學(xué)習(xí)的積極性和參與情況,利于教師“心中有數(shù),因材施教”。
經(jīng)過線上教學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和梳理,我們認(rèn)識到學(xué)生在自學(xué)過程中出現(xiàn)的一些問題,因此課堂教學(xué)應(yīng)充分發(fā)揮其查缺補(bǔ)漏的功能。教師將學(xué)生出錯率較高的幾個問題發(fā)送到學(xué)習(xí)通,如“為什么代謝方式中,能量獲得最有效的方式是好氧呼吸?”“酵母菌和細(xì)菌的乙醇發(fā)酵有何不同?”,組織學(xué)生進(jìn)行小組活動、討論得出問題的正確答案,課堂中時間交給學(xué)生,實現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂,同時后進(jìn)生在這樣的學(xué)習(xí)氛圍中也有所促進(jìn),由之前的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。當(dāng)然,作為課堂掌舵人的教師并不能忽視自己在課堂中的地位,課前教師需要花費大量的時間和精力設(shè)計教學(xué),認(rèn)真?zhèn)湔n,以便課堂中能準(zhǔn)確回答學(xué)生的疑惑,解決通過小組討論仍然不能得到答案的問題。
通過這樣的教學(xué)模式,一方面學(xué)生可以反復(fù)觀看名師教學(xué)視頻便于其理解和消化,另一方面可以培養(yǎng)學(xué)生帶著問題深度思考和解決問題的能力,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力、表達(dá)能力和批判思維的能力。
“多元混合交互式教學(xué)模式”實踐之初,我們遇到了許多難題與疑惑,學(xué)生提出了“不知道該怎么辦”“團(tuán)隊成員不合作”“找不到頭緒”等一類的問題,產(chǎn)生了“煩躁”“焦慮”“擔(dān)憂”等一類的負(fù)面情緒,甚至經(jīng)常發(fā)出“又要上臺發(fā)言”“為什么又要去查那么多資料”“名師課堂好枯燥”一類的牢騷。但隨著多輪教學(xué)模塊的實施,我們看到了切實的效果:學(xué)生學(xué)習(xí)思維逐漸發(fā)生轉(zhuǎn)變,學(xué)習(xí)興趣逐漸被激活,創(chuàng)新思維逐漸被開發(fā),會主動涉獵網(wǎng)絡(luò)信息、會在課堂上對權(quán)威理論提出質(zhì)疑、會與同學(xué)展開辯論、課堂陳述中條理性和層次性愈發(fā)清晰、文獻(xiàn)閱讀水平與分析能力顯著提高、組員間協(xié)調(diào)與合作能力明顯增強(qiáng)。
接下來,“多元混合交互式教學(xué)模式”將在微生物學(xué)課程的全部教學(xué)班級中進(jìn)行推廣,啟動全方位的教學(xué)改革。當(dāng)然,我們也存在著一些不足和需要改進(jìn)調(diào)整的方面,因此在今后的教學(xué)實踐中課程組需繼續(xù)探索,創(chuàng)建更多優(yōu)質(zhì)的教學(xué)模塊、建設(shè)“課堂大作業(yè)”題庫資源、設(shè)計知識與應(yīng)用的多點切入與靈活遷移、建立綜合性的課程考核體系,提高教師課程中的掌控能力等。