宋英琦　都韶婷　劉惠君

摘 要 針對“環(huán)境工程微生物學(xué)實驗”教學(xué)知識點片段化的問題，筆者所在教研組發(fā)揮授課老師的科研優(yōu)勢，將單一知識點實驗、驗證性實驗融入至數(shù)個科研探索性綜合大實驗，形成科教融合型實驗教學(xué)模式，并積極推廣線上線下混合教學(xué)模式，鼓勵學(xué)生學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞 實驗教學(xué) 生物 綜合性 設(shè)計性 創(chuàng)新

中圖分類號：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2021.01.013

Abstract In view of the fragmentation of knowledge points that students acquired in environmental engineering microbiology experiment， the teaching group gives full play to their scientific research advantages， and integrates the single knowledge point experiment and verification experiment into several exploratory comprehensive experiments. It forms experimental teaching mode with integration of science and education， which actively promotes the online and offline mixed teaching mode， and encourages students to apply what they have learned and cultivates their innovative ability.

Keywords experimental teaching; biology; comprehensiveness; design; innovation

科研是大學(xué)創(chuàng)新發(fā)展的強大動力，但若不及時把科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，并在此過程中培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，就不利于教學(xué)-科研-教學(xué)協(xié)同發(fā)展，也不利于形成相互促進的良好循環(huán)。[1-2]

“環(huán)境工程微生物學(xué)實驗”是高等院校環(huán)境工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，也是連接環(huán)境工程微生物學(xué)理論與實踐的橋梁。它不僅是檢驗環(huán)境工程微生物理論的主要載體，也是環(huán)境專業(yè)學(xué)生掌握環(huán)境工程微生物實驗操作技能、培養(yǎng)科學(xué)興趣的重要途徑。然而，這類實驗課程往往存在知識點片段化的問題，涵蓋了基礎(chǔ)微生物實驗方法與技術(shù)、環(huán)境微生物檢測與評價技術(shù)、現(xiàn)代微生物分子生物技術(shù)、污染微生物處理等模塊的實驗內(nèi)容。如表1第一列所示，該實驗課程在大綱修訂前主要為多個獨立的小實驗，同學(xué)們往往不太明白學(xué)習(xí)這些知識的用途，成了學(xué)以致用的最大障礙。針對該問題，本教研組以“強能力、重應(yīng)用”為導(dǎo)向發(fā)揮授課老師的科研優(yōu)勢，依托國家級科研項目，將這些“單一知識點實驗”“驗證性實驗”進行了整合，融合成數(shù)個“科研探索性的綜合大實驗”。例如表1中的7個小實驗，通過融合探索思維并涵蓋原有的知識體系，可形成2個綜合性實驗。實現(xiàn)了將“各自為政的多項微生物操作技能”進行合理、科學(xué)的有機串聯(lián)，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提升他們的社會責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識和專業(yè)自豪感（見表1）。

通過上述實驗“方案設(shè)計環(huán)節(jié)”“操作訓(xùn)練環(huán)節(jié)”和“論文撰寫環(huán)節(jié)”，學(xué)生將具備更好的環(huán)境工程微生物學(xué)研究方案設(shè)計能力;能熟練使用微生物實驗室的工具規(guī)范地從水、土壤、污泥、大氣等環(huán)境樣品中開展微生物樣品的采樣、分離、純化、鑒定及工程應(yīng)用;具備更好的數(shù)據(jù)分析及報告/論文撰寫能力，以及良好的團隊意識和科學(xué)素養(yǎng)。

然而，教改后的課程因知識點更多、更復(fù)合、更前沿，則更需要強化學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體意識。常規(guī)教學(xué)模式下學(xué)生被動聽講和觀看顯然會因個體化差異及接受程度不同加劇兩極分化，教師的課堂講授和操作演示也無法兼顧滿足所有學(xué)生的需求。此外，課堂講授和操作演示會占用較多課堂時間，之后學(xué)生為主體的時間受到擠壓，不利于學(xué)生將知識內(nèi)化，不利于知識轉(zhuǎn)化為解決問題能力的形成。通過線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)方式強化預(yù)習(xí)效果、跟蹤反饋，可能一定程度上解決上述問題，大幅度提高教學(xué)效果。因此，本課程組在實際授課過程中基于翻轉(zhuǎn)理念的線上線下（OTO）混合式教學(xué)，[3]將教學(xué)方式分為課前線上學(xué)習(xí)、課中線下線上混合學(xué)習(xí)、課中/后知識鞏固三個階段，以學(xué)生為主體，促成“要我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。具體的教學(xué)方法采用：課前線上學(xué)習(xí)（借助“學(xué)習(xí)通”平臺結(jié)合MOOC教學(xué)構(gòu)建翻轉(zhuǎn)課堂）[4];課中線下學(xué)習(xí)（線下授課，實施操作練習(xí)）;課中知識鞏固（學(xué)生制定計劃通過“釘釘”直播方式分享，教師針對學(xué)生的完成情況給予反饋和點評）;課中線下學(xué)習(xí)（根據(jù)線上討論修訂方案后線下再次實施操作練習(xí)）;課后知識鞏固（學(xué)生撰寫的文本通過“釘釘”會議方式分享，教師針對學(xué)生的完成情況給予反饋和點評）。上述教學(xué)方法在一定程度上實現(xiàn)學(xué)生“學(xué)做”合一，教師也能及時針對“學(xué)做”中存在的問題進行指導(dǎo)、反饋和點評。

課程的考核方式為考查?？荚嚨目偝煽冇蓞⑴c度成績、實驗報告成績、課程論文成績和實驗綜合能力測評成績構(gòu)成。

本課程組于期末對學(xué)生進行了能力達成自我評價調(diào)查，共收集到119位19級同學(xué)的反饋。有51%的同學(xué)認為他們可以“很好”地針對實際環(huán)境樣品設(shè)計合理的微生物學(xué)研究方案，結(jié)合無菌操作展環(huán)境微生物的取樣、接種、培養(yǎng)、染色及計數(shù)，針對實際環(huán)境樣品設(shè)計合理的微生物學(xué)研究方案并進行數(shù)據(jù)處理與分析。另有44%的同學(xué)則認為他們開展在方案設(shè)計、動手操作、數(shù)據(jù)處理及分析的能力達到了“好”的水平。

因此，根據(jù)實驗課程特點結(jié)合本學(xué)科前沿研究內(nèi)容，通過科研促進實驗教學(xué)質(zhì)量提升，有望構(gòu)建“以研促教，以教促研、教學(xué)相長”的長效機制，為同學(xué)們今后的畢業(yè)論文及參及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽等夯實基礎(chǔ)，助力所在學(xué)科的工程教育專業(yè)認證和國家一流專業(yè)建設(shè)。

*通訊作者：都韶婷

參考文獻

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[2] 楊超，孫元，張芯悅，等.基于科研項目、競賽的高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究[J]. 高教研究：西南科技大學(xué)，2019（3）：11-15.

[3] 李艷艷，周紅蕾，丁麗軍，等.基于云課堂線上線下混合式教學(xué)模式的研究與實踐——以高職《寵物外產(chǎn)科病》為例[J].中國教育信息化，2018（2）：52-55.

[4] 姜玉梅.在MOOC和“翻轉(zhuǎn)課堂”下高校思政課教學(xué)評價體系的構(gòu)建[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2018（4）：49-52.