溫斯穎

（上海科技管理學(xué)校，上海 200433）

微生物檢測(cè)是食品生物工藝專業(yè)的重要課程，主要內(nèi)容包括細(xì)菌菌落總數(shù)的檢測(cè)、大腸菌群的檢測(cè)、霉菌酵母菌的檢測(cè)和常見致病菌的檢測(cè)，是一門具有很強(qiáng)實(shí)踐性與應(yīng)用性的課程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是微生物檢測(cè)課程的重要組成部分，它不僅能強(qiáng)化和鞏固學(xué)生的理論知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能和動(dòng)手能力，還能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力以及綜合利用知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力[1]。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往采用“講授—示范—操練—評(píng)價(jià)”的模式[2]，微生物檢測(cè)操作很多動(dòng)作非常細(xì)微，操作的規(guī)范性會(huì)極大影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和操作人員的安全性，但是在課堂上教師難以觀察到每位學(xué)生的操作，無(wú)法了解學(xué)生的掌握情況[3]。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生的掌握程度直接影響未來(lái)他們從事食品安全檢驗(yàn)工作的規(guī)范性。因此，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性，理論結(jié)合實(shí)際掌握基本技能，是微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要任務(wù)。本研究用自主研發(fā)的虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，構(gòu)建了虛實(shí)結(jié)合的線上線下學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，與往屆學(xué)生進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，探究信息技術(shù)在微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用效果，優(yōu)化課程教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)施和教學(xué)評(píng)價(jià)等，為中職實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)探索新的教學(xué)模式。

1 微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)的微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式主要存在以下問(wèn)題：（1）學(xué)生主動(dòng)性差：教學(xué)往往沿用傳統(tǒng)的“講解—示范—練習(xí)—評(píng)價(jià)”四步教學(xué)法，學(xué)生操作前需識(shí)讀檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，其中含大量的文字、表格和術(shù)語(yǔ)，學(xué)生興趣不強(qiáng)，不易理解，難以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間短、任務(wù)重：實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間短，操作場(chǎng)地局限，難以在有限的授課時(shí)間反復(fù)練習(xí)操作。同時(shí)，微生物檢測(cè)涉及致病菌，具有一定安全風(fēng)險(xiǎn)。（3）教學(xué)效果不理想：實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，全班學(xué)生同時(shí)操作，教師難以關(guān)注到所有學(xué)生每一步操作的正確性，難以在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)評(píng)估學(xué)生操作的規(guī)范性，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。

2 虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)在微生物檢測(cè)實(shí)驗(yàn)課中的應(yīng)用

2.1 總體設(shè)計(jì)

以學(xué)生沉浸在崗位中體驗(yàn)微生物檢測(cè)過(guò)程為宗旨，以提高其微生物檢測(cè)能力和強(qiáng)化操作規(guī)范性為目標(biāo)設(shè)計(jì)了虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)模式，包括課前準(zhǔn)備、教學(xué)開展和教學(xué)評(píng)價(jià)3個(gè)階段（見圖1）。

圖1 虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)模式

2.2 具體實(shí)施

（1）課前準(zhǔn)備。①確定教學(xué)對(duì)象，以我校2017級(jí)食品班（17人）為實(shí)驗(yàn)班，采用虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)模式，以2016級(jí)食品班（16人）為對(duì)照班，采用傳統(tǒng)教學(xué)模式。②設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目。依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、職業(yè)能力標(biāo)準(zhǔn)要求，將教學(xué)過(guò)程與檢測(cè)工作過(guò)程對(duì)接，查閱食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在教學(xué)中引入微生物檢測(cè)的典型食品，為學(xué)生構(gòu)建典型工作情境。以病原微生物檢測(cè)模塊中4個(gè)項(xiàng)目為例進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐（見圖2）。③打造云班課在線教學(xué)平臺(tái)。依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)中的初、中級(jí)目標(biāo)設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)內(nèi)容，準(zhǔn)備相關(guān)微課等網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供有利條件。平臺(tái)上還存有學(xué)生的實(shí)操視頻，其在課后可反復(fù)觀看，學(xué)習(xí)其他學(xué)生的操作優(yōu)點(diǎn)，還可針對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)要求開展自我考核與評(píng)價(jià)。

圖2 教學(xué)項(xiàng)目重構(gòu)與設(shè)計(jì)

（2）教學(xué)開展。實(shí)驗(yàn)班采用虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)模式，課中按照“任務(wù)導(dǎo)入—模擬操練—實(shí)戰(zhàn)演練—評(píng)價(jià)小結(jié)”的教學(xué)流程，理論講授與實(shí)踐操作相結(jié)合開展教學(xué)。根據(jù)每次課前學(xué)生的自測(cè)結(jié)果，采取“組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)”的方式，將學(xué)生分成3組。課堂上首先教師檢查學(xué)生課前預(yù)習(xí)情況，對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性講解，解答學(xué)生的疑問(wèn)，導(dǎo)入本堂課學(xué)習(xí)任務(wù)。其次根據(jù)職業(yè)崗位知識(shí)和技能要求，組織學(xué)生利用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)熟悉檢測(cè)流程和操作步驟，教師總結(jié)典型問(wèn)題后示范講解，學(xué)生完成虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)考核。再次，通過(guò)考核的學(xué)生佩戴錄播眼鏡完成實(shí)操訓(xùn)練，師生共同進(jìn)行過(guò)程評(píng)價(jià)，找出實(shí)操中的問(wèn)題，總結(jié)實(shí)操經(jīng)驗(yàn)，然后完成實(shí)操考核。最后，教師進(jìn)行講解和點(diǎn)評(píng)，并布置課后測(cè)試任務(wù)，總結(jié)要求學(xué)生重點(diǎn)掌握的知識(shí)點(diǎn)和技能點(diǎn)，梳理課堂實(shí)操中存在的典型問(wèn)題并錄播視頻上傳云班課，供學(xué)生隨時(shí)查閱復(fù)習(xí)，課前、課中、課后連貫一體，培優(yōu)補(bǔ)漏。

（3）教學(xué)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)包括兩部分：一是結(jié)果性評(píng)價(jià)，對(duì)學(xué)生知識(shí)測(cè)試和技能考核成績(jī)進(jìn)行分析，與對(duì)照班成績(jī)進(jìn)行對(duì)比，了解借助信息化教學(xué)手段，能否提高學(xué)習(xí)效果。但若只是以考試成績(jī)一錘定音的話，難以對(duì)學(xué)生做出客觀全面的評(píng)價(jià)[4]。為此，評(píng)價(jià)的第二個(gè)部分在參考結(jié)果性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上加入過(guò)程性評(píng)價(jià)，結(jié)合云班課統(tǒng)計(jì)的學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、自測(cè)正確率以及虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和錄播系統(tǒng)收集的學(xué)生操作的規(guī)范度，共同完成過(guò)程性評(píng)價(jià)（見表1）。

表1 教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系

3 虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)模式的效果

3.1 翻轉(zhuǎn)學(xué)習(xí)，目標(biāo)遞進(jìn)，有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)模式打破了課內(nèi)、課外的界限，使教與學(xué)都變得更便捷，學(xué)生可以選擇自己方便的時(shí)間完成預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)鞏固，微視頻的形式讓教學(xué)內(nèi)容更具體生動(dòng)，能幫助學(xué)生更好地理解教學(xué)內(nèi)容。預(yù)習(xí)時(shí)依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)中的初、中級(jí)目標(biāo)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容，配合與預(yù)習(xí)任務(wù)難度相當(dāng)?shù)木毩?xí)自測(cè)，使學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中達(dá)成期望目標(biāo)，初步理解教學(xué)內(nèi)容。隨著信息化教學(xué)的不斷推進(jìn)，學(xué)生的預(yù)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)能力都在不斷改善和提升。第二次自主學(xué)習(xí)（實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目二）完成率達(dá)78.82%，顯著高于第一次（實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目一）58.24%的完成率，第三次自主學(xué)習(xí)（實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三）完成率相較于第二次又有了顯著提升，完成率達(dá)105.29%，說(shuō)明相當(dāng)一部分學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了反復(fù)觀看學(xué)習(xí)視頻。第四次自主學(xué)習(xí)（實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目四）完成率與第三次相比略有提升，但沒(méi)有顯著增長(zhǎng)（見圖3），說(shuō)明應(yīng)用虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)模式能在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

圖3 4次自主學(xué)習(xí)完成率比較

預(yù)習(xí)完成率的提高，能有效提升自測(cè)成績(jī)。預(yù)習(xí)成績(jī)平均分從開始的44.66分，隨著越來(lái)越多的學(xué)生投入更多的時(shí)間在自主學(xué)習(xí)中，平均成績(jī)逐步提升至82.81分（見圖4）。這說(shuō)明應(yīng)用虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)模式能提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

圖4 4次預(yù)習(xí)自測(cè)成績(jī)比較

3.2 虛擬助力，加速操練，有效提高學(xué)生實(shí)操安全性

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)高度還原工作場(chǎng)景，將課堂“搬到”企業(yè)，為學(xué)生提供沉浸式的操作體驗(yàn)，剛開始學(xué)習(xí)新的檢測(cè)項(xiàng)目時(shí)，可以在安全的虛擬環(huán)境中訓(xùn)練，避免安全事故的發(fā)生，保障實(shí)操的安全性。在有效的課堂時(shí)間內(nèi)充分訓(xùn)練，對(duì)于每個(gè)學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)可以進(jìn)行針對(duì)性反復(fù)操練，提高操作規(guī)范性。

3.3 虛實(shí)結(jié)合，過(guò)程評(píng)價(jià)，有效保障學(xué)生操作規(guī)范性

虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)自動(dòng)記錄學(xué)生操作軌跡，評(píng)價(jià)操作過(guò)程的規(guī)范度，只有完全達(dá)到系統(tǒng)的規(guī)范性要求，通過(guò)虛擬考核的學(xué)生才能進(jìn)入無(wú)菌室完成實(shí)戰(zhàn)演練，這給學(xué)生一定的學(xué)習(xí)緊迫感，有利于提升虛擬練習(xí)中的專注度。結(jié)果表明，學(xué)生在經(jīng)過(guò)第一次虛擬操練后，能快速適應(yīng)虛擬操作，第二次操練的規(guī)范性顯著提升，之后的操練也是穩(wěn)中有進(jìn)步（見圖5）。

圖5 4次虛擬操練規(guī)范性比較

實(shí)戰(zhàn)演練的規(guī)范性也在同步提升。剛開始進(jìn)行虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)班實(shí)戰(zhàn)演練的規(guī)范性評(píng)價(jià)得分為81.10分，僅比對(duì)照班平均水平（80.45分）略高，并沒(méi)有顯著提升。到了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目三實(shí)戰(zhàn)演練，操作規(guī)范性開始有顯著提升，項(xiàng)目四和項(xiàng)目三的實(shí)戰(zhàn)演練規(guī)范性穩(wěn)定在86分以上，相較于對(duì)照班有了顯著提升（見圖6），說(shuō)明虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)能顯著提升學(xué)生檢測(cè)操作的規(guī)范性。

圖6 4次實(shí)戰(zhàn)演練規(guī)范性比較

本研究通過(guò)開展虛實(shí)結(jié)合的混合式教學(xué)改革發(fā)現(xiàn)，信息化教學(xué)能顯著提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也能提升其知識(shí)和技能掌握程度，其中課前預(yù)習(xí)微課能顯著提升知識(shí)的掌握程度，課堂中運(yùn)用虛擬仿真實(shí)訓(xùn)平臺(tái)和錄播眼鏡能顯著提高學(xué)生檢測(cè)操作的規(guī)范性。