林雁冰，顏 霞，邱 立，陳衛(wèi)民

（1.西北農林科技大學生命科學學院，陜西楊凌712100；2.西北農林科技大學動物醫(yī)學院，陜西楊凌712100）

“翻轉課堂”（flipping classroom）或“顛倒課堂”近年來成為全球教育界關注的熱點，被加拿大《環(huán)球郵報》評為2011年“影響課堂教學的重大技術變革”［1］。這種起源于美國的開放式教學模式借助網絡信息技術為學生構建個性化學習環(huán)境，把傳統(tǒng)的知識傳授和知識內化過程顛倒，讓學生在課余時間通過微課等資源完成預設知識點和概念的自主學習，將課堂變成教師與學生互動場所，主要用來答疑解惑，它改變了傳統(tǒng)教學中的師生角色和對學習時間利用方式。有學者認為“翻轉課堂”，是把老師白天在教室上課，學生晚上回家做作業(yè)的教學結構翻轉過來，構建學生白天在教室完成知識吸收與掌握的知識內化過程，晚上回家學習新知識的教學結構［2］。

翻轉課堂已成為美國日漸流行的創(chuàng)新教學模式，2012年初翻轉課堂的概念傳入我國［3］，近年來，有較多文獻比較了翻轉課堂教學模式和傳統(tǒng)教學模式的優(yōu)缺點［4－7］，很多學校和老師躍躍欲試，但受各方面因素限制，國內真正實施翻轉課堂的高校較少。

微生物學是研究微生物生命活動規(guī)律的科學，與細胞生物學、生物化學與分子生物學并稱為現代生命科學的三大支柱學科之一，微生物學在動醫(yī)專業(yè)學生學習、科學研究中，對有效處理微生物感染、治療、防范等問題具有重要作用，在現代動物醫(yī)學學科中微生物學是一門重要的專業(yè)基礎課。筆者所在學校動物醫(yī)學專業(yè)開設有微生物學課程，雖然開設了56節(jié)理論和32節(jié)實驗課時，但學生普遍反映學完后對微生物實驗操作技能掌握不夠，影響了學生后續(xù)科研實踐和科學研究工作。鑒于此，根據筆者多年從事微生物教學的經驗和對翻轉課堂的理解，擬探討將翻轉課堂教學模式引入微生物實驗教學。

1 微生物學實驗翻轉課堂教學模式設計

相對于傳統(tǒng)教學模式，翻轉課堂具備兩個優(yōu)勢：一是翻轉課堂可以通過控制課前課程資源實現差異化教學、分層次教學，有效彌補了傳統(tǒng)課堂教學“齊頭并進”的缺陷，顯著提升學生的學習興趣和效果［7］。翻轉課堂是一種全新的教學結構，在不同環(huán)節(jié)具有不同的特點，它由“重結果”轉為“重過程”，由“以教促學”轉為“以學定教”等［8］。二是提高動手能力，促進理論與實踐結合。翻轉課堂大幅拓展了傳統(tǒng)課堂教學的時空限制。學生可以利用更多的時間與空間體會理論與實踐的聯系，通過反思交流、評價反饋等課堂環(huán)節(jié)，能更有效促進理論與實踐的結合［7］。

1.1 教學目標設計

西北農林科技大學動物醫(yī)學專業(yè)培養(yǎng)方案中，微生物學實驗課程為32學時，涵蓋的實驗內容大多為驗證性實驗，學生學習后僅掌握了微生物實驗的基本操作技能，但普遍反映課程結束后大多學生對實驗內容印象不深。因而在以后也無法組合使用多項微生物操作技能解決畢業(yè)設計及科研訓練、科學研究中的復雜問題。傳統(tǒng)教學內容中沒有涉及綜合性和設計性實驗，不利于培養(yǎng)學生的動手能力、思考能力和創(chuàng)新能力。為此，可以通過翻轉課堂教學模式，嘗試讓學生在課余時間通過網絡課程學習微生物實驗的一般性操作，實驗課上老師就學生存在的共性問題進行解答，節(jié)約一般性操作占用的課時，壓縮驗證性試驗內容，增加綜合性和設計性實驗，提升學生對實驗掌握的熟練程度。

表1 翻轉課堂前后動醫(yī)專業(yè)微生物實驗內容比較Table 1 Comparison of before and after“flipped classroom”on microbiology experiments in veterinary medicine

1.2 教學內容改革

教學內容的改革主要基于在學時不變的情況下，壓縮驗證性實驗占用的學時，增加設計性實驗的學時，讓學生在掌握動醫(yī)微生物基本實驗操作技能基礎上，通過綜合性與設計性實驗，特別是后者，利用微生物學知識嘗試解決動醫(yī)學科若干基本科學問題，同時進一步熟練微生物學科基本實驗操作技能。采用翻轉教學模式前后實驗項目比較見表1。

改革后，在類型上由驗證性＋綜合性變?yōu)轵炞C性＋設計性＋綜合性，突出了對學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和對實驗操作能力的提升；在數量上實驗內容由11個增加到15個，規(guī)定學時內學生將進行更多實驗操作，學習更多實驗內容；在質量上驗證性實驗由10次減少為5次（內容實則沒有減少），設計性實驗由無增加到3次，并用3次試驗開展綜合性實驗（具體內容待定），創(chuàng)造性開展實驗教學。

1.3 翻轉課堂教學過程設計

將“普通光學顯微鏡使用與細菌形態(tài)觀察”等12個基本實驗內容制作成視頻，讓學生在課余時間學習微生物專業(yè)基本的實驗操作技能，在觀看視頻和完成技術路線的過程中培養(yǎng)學生發(fā)現問題、觀察問題的能力，在學生基本掌握實驗操作要領的前提下，利用5次實驗15個學時，培養(yǎng)學生的微生物課程基本操作能力。通過前期理論學習和觀看微生物實驗教學視頻，輔以查閱資料，設計出綜合性和設計性實驗項目的技術路線，將有助于增強學生的創(chuàng)新意識，提高學生日后從事科研工作的能力。根據筆者經驗，動物醫(yī)學專業(yè)微生物翻轉課堂的實驗教學可以分以下3個環(huán)節(jié)（圖1）。

1.3.1 課前準備 課前包括教師對教學資源的準備和學生課前自主學習兩個方面。一方面，教師要根據實驗內容錄制視頻，明確說明每次實驗的目的、學習內容、基本原理和具體操作方法，通過演示實驗過程，強調容易出現問題的環(huán)節(jié)，并根據每個實驗內容和結果給出學習任務單。另一方面，學生要根據學習任務單觀看視頻，這樣學生不僅可以根據自己的時間觀看視頻，完成學習任務單，而且不清楚的地方還可以反復觀看視頻，詳細了解。在學習過程中遇到問題，可以與同學或教師交流，老師也能及時了解學生學習狀況。通過課前視頻反復學習，學生基本掌握了每個驗證性實驗的原理、步驟及操作要點，對于綜合性實驗和設計性實驗，學生結合理論課程學習，3～5人為一小組，查閱文獻，初步設計出一個可行性試驗方案，經代課教師審閱與討論后，可以確定最后的實驗內容。

1.3.2 實驗操作 學生根據前期實驗視頻學習，直接進入實驗室進行驗證性實驗，老師主要糾正不當操作，并解決學生遇到的問題。教學方法改革后，通過15個學時的驗證，可以完成傳統(tǒng)教學32學時的實驗內容，剩余17學時用來完成設計性和綜合性實驗，進一步提升學生實驗操作技能，培養(yǎng)學生綜合利用理論知識和實驗技能解決簡單科學問題的能力。

1.3.2 評價及反饋 老師在每次實驗結束后，要對每個學生的學習狀態(tài)和效果進行評價，將學生每次實驗課的表現作為平時成績；要將實驗過程中出現的有關問題進行整理和總結，并把實驗中存在的問題及改進意見、下次實驗相關資料上傳到網絡學習平臺，便于學生對本次實驗內容進行自我總結并做好下次實驗準備。同時，老師要將各組設計性實驗的成果匯報錄制下來，挑選出優(yōu)秀的綜合實驗報告整理成冊，作為下屆學生學習及參考。

2 翻轉課堂在微生物實驗教學中存在的挑戰(zhàn)

與傳統(tǒng)教學模式相比，翻轉課堂教學模式能在不增加課時的條件下，提升實驗教學內容的廣度和深度，更好的培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)與創(chuàng)新意識；能夠通過課前預習，提升學生學習興趣與自主性，提高實驗課學習效率；但根據筆者的經驗，要真正在微生物實驗教學中推行翻轉課堂教學模式還存在一些問題。

圖1 翻轉課堂教學過程設計流程圖Fig.1 Flow chart of“flipped classroom”teaching design

2.1 教師的專業(yè)能力和組織“微課”能力的挑戰(zhàn)

在翻轉課堂教學中，供學生自主學習的“微課”是翻轉課堂不可缺少的組成部分，在“微課”中教師的演示占重要地位，教學視頻制作的質量對學生課后學習效果有重要的影響。在翻轉課堂的實施過程中，教學視頻錄制質量、與學生間進行的交流、學習時間安排、課堂活動組織等都對教學效果有重要影響。教師在網絡教學平臺中要引導學生交流。通過基于問題、項目的探究式學習，調動學生學習積極性，培養(yǎng)學生發(fā)現問題、探究問題、解決問題的能力。課堂活動組織也需要教師根據學科特點來設計。這不僅要求學校在技術上提供支持，對教師在微課的設計上也提出了更高的要求，對教師的專業(yè)能力提出了巨大的挑戰(zhàn)。

2.2 學生課前學習時間的保證與落實

翻轉課堂要求學生課前利用業(yè)余時間學習“微課”，并查找相關資料，提出問題、總結問題，在課堂上通過自己動手操作發(fā)現問題，在老師幫助下解決問題。所有這些環(huán)節(jié)，都要建立在學生具有良好的自主學習能力和主動學習意識前提下，但如何保證每位同學都能做好，就需要老師、學校的教育與引導，班級同學的互相鼓勵、支持與良性競爭。在課程安排時，授課單位及學校教務部門應盡可能將課程不要安排在第一學年，以便學生適應大學學習方式，有足夠的課余時間去進行自主學習，同時，隨著學生對生命類課程學習的增多，對微生物學科的理解也能加強，可以有效提升學生對微生物課程思考的空間。

2.3 教學評價方式的挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)驗證性實驗主要考核學生的實驗操作能力，較少涉及評價學生的合作能力、組織能力、時間管理能力、表達能力、創(chuàng)新意識、學習能力等，而這些都是翻轉教學培養(yǎng)創(chuàng)新型人才所必須評價的，因此，學校必須支持教師改革傳統(tǒng)的評價方式，在政策上給與支持。同時，教師還要結合綜合實驗和設計實驗成果匯報對每組（位）同學進行評價。這種評價對學生的課前、課后、課外都有涉及，是一種全方位的評價方式。

3 幾點建議

當前翻轉課堂愈加成為高校教師關注的熱點，我國已有多所學校正在進行相應嘗試［9］，針對高等院校微生物實驗教學采用翻轉課堂教學模式，在有限的學時內，可以增加實驗內容，尤其是開設設計性和綜合性實驗，能夠提升學生學習主動性，增強學生查閱文獻和設計實驗能力，提高實驗操作動手能力。學生在實驗過程中，必然會遇到防范微生物感染等問題，為以的的學習和科學研究奠定基礎。因此，在微生物實驗教學中采用翻轉教學模式，能夠提高微生物實驗教學的效果，提升人才培養(yǎng)質量，為高校開展翻轉課堂實驗教學提供借鑒。

［1］ 何克抗.從“翻轉課堂”的本質，看“翻轉課堂”在我國的未來發(fā)展［J］.電化教育研究，2014（7）：5－16.

［2］ 金 陵.“翻轉課堂”：翻轉了什么［J］.當代教育科學，2014（16）：34－35.

［3］ 王 坤，高慎陽，于金玲，等.翻轉課堂教學模式在畜牧微生物學實驗教學中的建立與應用［J］.黑龍江畜牧獸醫(yī)：綜合版，2014（16）：137－138.

［4］ 黃 陽，劉見陽，印培培，等.“翻轉課堂”教學模式設計的幾點思考［J］.現代教育技術，2014，24（12）：100－106.

［5］ 李 允.翻轉課堂中國熱的理性思考［J］.課程教材教法，2014，34（10）：18－23.

［6］ 張金磊，王 穎，張寶輝.翻轉課堂教學模式研究［J］.遠程教育雜志，2012（4）：46－51.

［7］ 李 霄.翻轉課堂教學模式在高校的應用與思考［J］.才智，2014（12）：52－53.

［8］ 朱宏潔，朱 赟.翻轉課堂及其有效實施策略芻議［J］.電化教育研究，2013（8）：79－83.

［9］ 劉子忱.淺談翻轉課堂與實驗結合在中職微生物檢驗技術課程教學中的應用［J］.教學探討，2015，33（10）：49－50.