周防震，周志，王智勇，盧嬋

(湖北民族大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，湖北 恩施 445000)

0 引言

翻轉(zhuǎn)課堂是指學(xué)生在課前通過(guò)電腦或IPad 等電子終端，根據(jù)教學(xué)指導(dǎo)單的要求，自主學(xué)習(xí)老師提供的教學(xué)微視頻或其他學(xué)習(xí)材料，并把在自學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié)；在課堂中，師生一起進(jìn)行知識(shí)的鞏固、拓展和深化的一種混合式課堂教學(xué)模式[1]。結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的理念、教育部工科課程思政的要求和酶工程課程的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了生物工程專業(yè)本科生翻轉(zhuǎn)課堂酶工程教學(xué)模式圖，如圖1 所示。

圖1 翻轉(zhuǎn)課堂酶工程教學(xué)模式圖

1 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在酶工程教學(xué)中的實(shí)踐案例

以科學(xué)出版社《酶工程》(第4版)[2]“抑制劑的影響”中的三種可逆抑制作用為例進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)踐應(yīng)用，從而探究翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在地方民族院校酶工程教學(xué)中的作用。

1.1 課前準(zhǔn)備

1.1.1 制作理論教學(xué)微視頻

根據(jù)教材中“競(jìng)爭(zhēng)性抑制”“非競(jìng)爭(zhēng)性抑制”和”反競(jìng)爭(zhēng)性抑制”三種可逆抑制的內(nèi)容制作三個(gè)教學(xué)微視頻，內(nèi)容除片頭片尾外，還包括原理、特點(diǎn)、動(dòng)力學(xué)參數(shù)的求解以及應(yīng)用舉例。

1.1.2 編制課前教學(xué)指導(dǎo)單

課前教學(xué)指導(dǎo)單主要以問(wèn)題導(dǎo)學(xué)形式為主，目的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。首先通過(guò)“如何理解酶抑制劑是酶工程研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)內(nèi)容之一”這一問(wèn)題進(jìn)行導(dǎo)入。其次讓學(xué)生學(xué)習(xí)微視頻并完成以下相關(guān)問(wèn)題：酶抑制劑的類型有哪些？作業(yè)特點(diǎn)是什么？有抑制劑的酶動(dòng)力學(xué)方程是如何推導(dǎo)出來(lái)的？抑制常數(shù)是怎么求解的？酶抑制劑的應(yīng)用有哪些？

1.1.3 課前學(xué)習(xí)

如表1 所示，學(xué)生可以在校園任何角落帶上耳機(jī)利用手機(jī)或筆記本電腦進(jìn)行自由學(xué)習(xí)，并完成課前教學(xué)指導(dǎo)單。然后，各小組可以進(jìn)行線上或線下形式的合作討論。

表1 學(xué)生課前學(xué)習(xí)階段任務(wù)及時(shí)間安排

1.1.4 課前完善

教師根據(jù)學(xué)生課前完成的教學(xué)指導(dǎo)單和各小組討論提交的結(jié)果，總結(jié)學(xué)生遇到的主要問(wèn)題，及時(shí)對(duì)課中需要講解和師生討論的問(wèn)題進(jìn)行修訂，以便更有效地促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

1.2 課中教學(xué)

1.2.1 重難點(diǎn)鞏固

課中花5 min 時(shí)間了解學(xué)生課前的心得體會(huì)，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)交流講解，引出教材重難點(diǎn)內(nèi)容米氏方程的推導(dǎo)。通過(guò)黑板板書(shū)，開(kāi)展公式推演，進(jìn)而鞏固重難點(diǎn)內(nèi)容的掌握。

1.2.2 課程思政

通過(guò)“河南蜱蟲(chóng)叮咬事件”，引出用酶抑制劑殺滅蜱蟲(chóng)的新方法，為培養(yǎng)學(xué)生隨時(shí)關(guān)注科研進(jìn)展和行業(yè)動(dòng)態(tài)的良好思維習(xí)慣奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)主動(dòng)運(yùn)用酶工程原理，綜合分析解決較復(fù)雜工程問(wèn)題的能力養(yǎng)成。

1.2.3 課中討論

結(jié)合課前各小組提出的問(wèn)題，以及章節(jié)重難點(diǎn)知識(shí)，教師發(fā)起互動(dòng)討論，并及時(shí)總結(jié)陳述。針對(duì)此章節(jié)，教師提出“酶抑制劑類農(nóng)藥有哪些”的問(wèn)題，并留出時(shí)間讓學(xué)生積極討論。最后教師介紹常見(jiàn)酶抑制劑類殺蟲(chóng)農(nóng)藥，以及波爾多液和退菌特等殺菌農(nóng)藥。

1.2.4 反饋評(píng)價(jià)

教師對(duì)學(xué)生心得交流、小組提出的問(wèn)題、課堂氛圍、互動(dòng)討論效果、思政植入方式等進(jìn)行全方位多元評(píng)價(jià)，進(jìn)而促進(jìn)課中教學(xué)方式方法的持續(xù)改進(jìn)。

1.3 課后鞏固練習(xí)

教師積極完成教學(xué)后記，引導(dǎo)學(xué)生廣泛思考，增強(qiáng)舉一反三的能力，養(yǎng)成利用酶工程的基本理論，綜合分析解決較復(fù)雜的工程問(wèn)題的素質(zhì)和能力。

2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在酶工程課程教學(xué)中的應(yīng)用反思

2.1 與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的對(duì)比分析

從表2 可以看出，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式可以用一課時(shí)的時(shí)間完成傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式兩課時(shí)的內(nèi)容，讓學(xué)生有更多的互動(dòng)討論時(shí)間，為教師及時(shí)精準(zhǔn)開(kāi)展教學(xué)評(píng)價(jià)提供可能。

表2 酶工程兩種教學(xué)模式對(duì)比分析

2.2 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在酶工程課程教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

2.2.1 解決了課時(shí)緊張的問(wèn)題

傳統(tǒng)教學(xué)模式至少需要兩學(xué)時(shí)的理論課，完全可以用1 學(xué)時(shí)的時(shí)間完成，有效解決了學(xué)時(shí)緊張的問(wèn)題，起到事半功倍的效果。

2.2.2 師生角色明顯改變

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了酶工程教學(xué)流程的顛覆，隨之引發(fā)了師生角色的明顯改變。教師從單純的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)學(xué)者、助學(xué)者、促學(xué)者和評(píng)學(xué)者，而學(xué)生從被動(dòng)的知識(shí)接收者轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與者，協(xié)作者、思考者和研究者。

2.2.3 教學(xué)評(píng)價(jià)方式多元化

以紙筆測(cè)驗(yàn)為主的傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方式滿足不了多元評(píng)價(jià)方式的要求，同時(shí)也無(wú)法全方位評(píng)價(jià)出學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中全部的學(xué)習(xí)效果[3]。在酶工程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中教師可以借助超星學(xué)習(xí)通教學(xué)平臺(tái)對(duì)課前及課后兩個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、合作探究能力、語(yǔ)言表達(dá)能力及個(gè)人時(shí)間管理能力等進(jìn)行全方位的評(píng)價(jià)。

此外，酶工程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，通過(guò)短視頻反復(fù)觀看學(xué)習(xí)，可以有效兼顧不同學(xué)習(xí)能力層次學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。學(xué)生在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中更多機(jī)會(huì)的互動(dòng)討論和自主思考，極大激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

2.3 翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在酶工程課程教學(xué)中遇到的問(wèn)題

2.3.1 教師時(shí)間和精力投入方面

地方民族院校酶工程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，對(duì)教師時(shí)間和精力投入要求很高。教師首先要對(duì)已有的教學(xué)資源，如PPT，按照適合移動(dòng)終端瀏覽的16∶9 比例進(jìn)行重新布局，需要挑選適當(dāng)背景主題、內(nèi)容精簡(jiǎn)和更新、圖片美化、統(tǒng)一字體、目錄插入、圖片高清化、動(dòng)畫(huà)效果添加等工作。然后教師需要投入時(shí)間和精力熟練掌握Camtasia 等錄屏和視頻編輯軟件的使用方法，包括片頭和片尾的制作方法。在此基礎(chǔ)上，教師還要參與課程的視頻錄制(收集講課視頻和音頻)，以及后期視頻的編輯、轉(zhuǎn)場(chǎng)設(shè)置和背景降噪處理等，最后才可能形成理想中的微視頻。此外，教師還需要制作37 個(gè)核心知識(shí)單元的教學(xué)指導(dǎo)單、課程教學(xué)素材的涉獵、更新和完善，以及隨時(shí)應(yīng)對(duì)的線上互動(dòng)交流。實(shí)踐中大部分教師因科研和常規(guī)教學(xué)工作的需要，時(shí)間緊、任務(wù)重，在耗時(shí)費(fèi)力的微視頻制作方面，沒(méi)有足夠的精力和時(shí)間投入，導(dǎo)致微課效果的差強(qiáng)人意。

2.3.2 學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力方面

實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力較低的學(xué)生課前學(xué)習(xí)方面，要么時(shí)間和精力投入不夠，要么有敷衍應(yīng)付之嫌，導(dǎo)致視頻觀看時(shí)間和次數(shù)偏低，對(duì)視頻和其他教學(xué)資料中的關(guān)鍵點(diǎn)和細(xì)節(jié)理解不到位，導(dǎo)致不能參與針對(duì)性問(wèn)題的討論和交流。

3 結(jié)語(yǔ)

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了教學(xué)流程的顛覆，引發(fā)了師生角色轉(zhuǎn)變，最終促進(jìn)了學(xué)生思維品質(zhì)的提升[4]，已成為我國(guó)教育信息化發(fā)展時(shí)期的熱點(diǎn)和必然趨勢(shì)。酶工程是20 世紀(jì)80 年代初從發(fā)酵工程中獨(dú)立發(fā)展起來(lái)的一門(mén)學(xué)科，已成為生物工程類專業(yè)的專業(yè)核心主干課，主要研究酶的生產(chǎn)及酶在工業(yè)中的應(yīng)用[5]，在生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成方面具有重要作用。思維品質(zhì)的訓(xùn)練是發(fā)展學(xué)生智力與能力的突破口，也是各項(xiàng)核心素養(yǎng)落地的關(guān)鍵。酶工程翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的實(shí)踐落地，在極大提升民族地方院校學(xué)生思維品質(zhì)的同時(shí)，有效達(dá)成了人才培養(yǎng)目標(biāo)所要求的核心素養(yǎng)的養(yǎng)成。