彭 婕

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，甘肅 蘭州 730070)

獸醫(yī)微生物學(xué)實驗為獸醫(yī)微生物學(xué)課程的配套必修實驗課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生獸醫(yī)微生物學(xué)的基本試驗方法和技能，緊密結(jié)合臨床實際應(yīng)用。通過本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握顯微鏡使用、培養(yǎng)基制造、抹片制備及染色、細菌分離培養(yǎng)及生化鑒定、動物感染實驗等基本操作，加深對于獸醫(yī)微生物學(xué)理論課程的理解，認識到重要畜禽病原微生物的性狀以助于傳染病的診斷。獸醫(yī)微生物學(xué)實驗?zāi)軌蚪o學(xué)生提供豐富的實驗材料，讓同學(xué)們通過自己的操作對微生物學(xué)知識有更進一步的認識和理解，對學(xué)生試驗技能、試驗素質(zhì)和綜合能力的培養(yǎng)有著重要的意義。但微生物種類繁多，在獸醫(yī)微生物學(xué)實驗的課程中可能接觸病原微生物，這就要求每位同學(xué)要有嚴謹?shù)脑囼灢僮?，以防止實驗室感染，但獸醫(yī)微生物學(xué)實驗課程課時有限，目前的授課方式通常是以教師為主體的“灌輸式”教學(xué)，學(xué)生始終處于被動式學(xué)習(xí)的狀態(tài)，其積極性與參與感難以調(diào)動。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，越來越多基于網(wǎng)絡(luò)教育的方式逐漸進入課堂，為教師提供更多元化的教學(xué)方式，也為學(xué)生提供更廣泛的學(xué)習(xí)途徑[1]。

1 傳統(tǒng)獸醫(yī)微生物實驗教學(xué)方法及存在的問題

1.1 傳統(tǒng)獸醫(yī)微生物實驗教學(xué)方法

在出現(xiàn)新型教育教學(xué)方法之前，獸醫(yī)微生物實驗一直采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法。授課前學(xué)生除學(xué)習(xí)獸醫(yī)微生物學(xué)理論課程知識外，不要求學(xué)生進行實驗課程提前預(yù)習(xí)或者資料查詢。上課時由教師按照大綱內(nèi)容對實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗材料、實驗操作方法和實驗的結(jié)果判定方法進行逐步講授，并對重點實驗操作方法進行示教，然后學(xué)生根據(jù)教師講授的內(nèi)容及實驗指導(dǎo)中的文字描述進行試驗，實驗過程中教師進行指導(dǎo)。實驗結(jié)束后學(xué)生需對實驗結(jié)果進行判定，完成實驗報告。

1.2 傳統(tǒng)教學(xué)方法存在的問題

傳統(tǒng)教學(xué)方法的首要問題是教學(xué)模式過于單一，一堂實驗課通常為2～3學(xué)時，教師講授時長大約需要40～60分鐘（約1～1.5學(xué)時）才能將實驗內(nèi)容完整的講述一遍。但在講授的過程中，學(xué)生需要在短時間內(nèi)接收、記憶并理解大量的專業(yè)知識，非常容易造成知識混淆，也無法對實驗操作流程有一個明確的規(guī)劃，很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。通常情況下，大部分學(xué)生在聽講的過程中并沒有完全理解和掌握實驗操作的方法，在自行操作過程中就需要不斷地查閱老師的PPT或是實驗指導(dǎo)才能夠勉強完成實驗，其實對實驗的原理并沒有完全理解和掌握。此外，因為操作過程不連貫，導(dǎo)致試驗耗時長，完成后學(xué)生并沒有掌握相關(guān)專業(yè)知識。

其次，由于傳統(tǒng)教學(xué)模式需要教師使用約一半的課時進行講授，導(dǎo)致學(xué)生真正實踐的時間較少。傳統(tǒng)教學(xué)模式的主導(dǎo)者是授課教師，教師用講授的方式告訴學(xué)生用什么材料做什么實驗，最終獲得什么樣的實驗結(jié)果，學(xué)生在整個教學(xué)過程中以記憶和模仿為主，有的學(xué)生表現(xiàn)積極就能夠更快接受知識，獲得更多的操作機會；有的學(xué)生理解較慢，操作過程中需要不斷重復(fù)，到課堂結(jié)束可能都沒有完成一次完整的實驗，這進一步打擊了學(xué)生的信心，也就導(dǎo)致對本門實驗課失去學(xué)習(xí)興趣。

最后，傳統(tǒng)教學(xué)模式考核方式單一。傳統(tǒng)教學(xué)模式的考核方式一般以出勤和實驗報告的完成度為準。實驗報告的內(nèi)容與教師上課講授內(nèi)容基本一致，學(xué)生只需要參照教師PPT和實驗指導(dǎo)就能夠完成，有的同學(xué)寫的整齊成績就會相對較高，有的同學(xué)書面不整潔成績就會相對較低，但單純的考核出勤和實驗報告的完成程度，不考核學(xué)生對于知識的理解程度和實驗操作能力，并不能夠真實反應(yīng)學(xué)生是否已經(jīng)接受到相關(guān)知識并能夠在未來的學(xué)習(xí)生涯中將其應(yīng)用。

2 建立“翻轉(zhuǎn)課堂”實驗教學(xué)模式

“翻轉(zhuǎn)課堂（The Flipped Classroom）”的教學(xué)模式源于美國，是目前最流行的教學(xué)模式之一[2]。該模式將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交還給學(xué)生，打破教師上課講授，學(xué)生下課完成作業(yè)的傳統(tǒng)教育模式。課前學(xué)生需要利用網(wǎng)絡(luò)，通過視頻，資料及討論的方式對課程內(nèi)容進行預(yù)先學(xué)習(xí)，上課過程中老師對學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到的問題進行答疑，組織小組討論并指導(dǎo)學(xué)生完成作業(yè)。這種新型的教學(xué)模式能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。傳統(tǒng)的微生物實驗教學(xué)中，教師進行講授及實驗操作演示，學(xué)生只是實驗操作的模仿者和重復(fù)著，很少有學(xué)生能夠思考實驗設(shè)置的意義和結(jié)果判定的原理及方法[3]。針對獸醫(yī)微生物實驗教學(xué)過程中存在的問題，構(gòu)建了基于“翻轉(zhuǎn)課堂”混合教學(xué)模式，以提高學(xué)生在實驗教學(xué)過程中的參與度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有效改善教學(xué)質(zhì)量。

本次教學(xué)研究以17級動物醫(yī)學(xué)專業(yè)1班（29 人）、2 班（29 人）、17 級動物醫(yī)學(xué)（獸醫(yī)公共衛(wèi)生方向）1班1組（31人）和17級動物醫(yī)學(xué)（獸醫(yī)公共衛(wèi)生方向）1班2組（32人）共121位同學(xué)作為授課對象，其中17級動物醫(yī)學(xué)專業(yè)1班（29人）（記為1組）和17級動物醫(yī)學(xué)（獸醫(yī)公共衛(wèi)生方向）1班2組（32人）（記為4組）進行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)（實驗組）；17級動物醫(yī)學(xué)專業(yè)2班（29人）（記為2組）和17級動物醫(yī)學(xué)（獸醫(yī)公共衛(wèi)生方向）1班1組（31人）（記為3組）進行傳統(tǒng)講授方式教學(xué)（對照組）。其中實驗組1組男生13人，女生16人，4組男生20人女生12人；對照組2組男生17人，女生13人，3組男生17人，女生14人，實驗組和對照組學(xué)生性別構(gòu)成比（χ2=0.033，P=0.856）無統(tǒng)計學(xué)差異。兩組學(xué)生上學(xué)期平均成績分別為試驗組 1 組（77.3±6.29）分，4 組（78.12±12.29）； 對照組 2 組 （76.09±3.96），3 組 （79.24±9.03）分，兩組之間差異無統(tǒng)計學(xué)差異（t=0.019，P=0.985）。選取獸醫(yī)微生物實驗中腸道菌分離鑒定的綜合性試驗，進行教學(xué)方法探索，并對教學(xué)結(jié)果進行分析和評價，探索該種新型的教學(xué)模式在獸醫(yī)微生物研究中的應(yīng)用效果，為后續(xù)更好的提升教學(xué)效果提供基礎(chǔ)。

2.1 課前準備學(xué)習(xí)材料

設(shè)計與收集與實驗相關(guān)的學(xué)習(xí)材料，制定學(xué)生學(xué)習(xí)目標任務(wù)。首先構(gòu)建課程PPT，內(nèi)容主要包含本次實驗的實驗?zāi)康暮蛯嶒灧椒ǎY(jié)果的判定方法等，同時提供參考文獻或書目供學(xué)生自主學(xué)習(xí)。然后錄制操作視頻文件，視頻文件主要針對實驗操作過程中應(yīng)重點注意的方法，以便學(xué)生提前熟悉操作方法。以上材料通過“優(yōu)慕課”向?qū)嶒灲M授課班級發(fā)布教學(xué)任務(wù)。通過QQ群告知學(xué)生可選擇的實驗材料，本次實驗提供的實驗材料為新鮮兔糞，目標分離的腸道微生物為大腸桿菌、沙門菌和志賀菌，實驗室提供普通肉湯培養(yǎng)基進行細菌的培養(yǎng)；提供麥康凱固體培養(yǎng)基預(yù)混粉末，SS瓊脂預(yù)混粉末和伊紅美藍瓊脂預(yù)混粉末三種鑒別培養(yǎng)基進行分離培養(yǎng)；提供革蘭染色相關(guān)染料進行分離細菌的染色鏡檢；提供三糖鐵瓊脂、糖發(fā)酵管、MR、VP試驗、硝酸鹽還原試驗、檸檬酸鹽利用、硫化氫試驗及吲哚試驗等生化鑒定培養(yǎng)基進行分離細菌的鑒定。要求學(xué)生充分利用互聯(lián)網(wǎng)等資源進行閱讀、查詢，引導(dǎo)學(xué)生進行深入的課前自主學(xué)習(xí)和準備。

2.2 學(xué)生自主學(xué)習(xí)

學(xué)生在課前利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源進行自主學(xué)習(xí)，是翻轉(zhuǎn)課堂成功的關(guān)鍵。本次探索要求翻轉(zhuǎn)課堂組學(xué)生認真學(xué)習(xí)教師已發(fā)布學(xué)習(xí)內(nèi)容，并利用各類網(wǎng)絡(luò)資源閱讀查詢相關(guān)實驗方法及原理[4]。本次實驗為綜合性試驗，要求學(xué)生對兔腸道中的常見微生物進行分離培養(yǎng)與鑒定。要求學(xué)生通過通過自主學(xué)習(xí)列出詳細的實驗計劃，內(nèi)容應(yīng)包含實驗材料準備方法，實驗詳細操作過程，結(jié)果判定方法等。學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中對疑難之處進行標記，并在小組內(nèi)進行討論，隨后將疑難之處及討論結(jié)果通過QQ、微信、郵箱反饋給教師，教師根據(jù)學(xué)生反饋及時調(diào)整課堂教學(xué)的計劃和目標。

2.3 課堂學(xué)生教師角色互換

在課堂上，教師是教學(xué)活動的設(shè)計者、組織者和參與者；學(xué)生則是教學(xué)活動的實施者，通過相互交流、協(xié)作和試驗實施等一系列探究活動，分析和解決問題。教師根據(jù)學(xué)生課前學(xué)習(xí)反饋的問題進行教學(xué)引導(dǎo)，并對學(xué)生提交的實驗計劃進行點評，及時指出其中不合理及錯誤的地方，并給予解決方案[5]。同時對操作過程中學(xué)生難以理解和操作的方法進行示教演示，以幫助學(xué)生更好的完成試驗內(nèi)容。本次實驗計劃學(xué)時為8學(xué)時，由于學(xué)生已經(jīng)對實驗內(nèi)容進行了自行學(xué)習(xí)，因此授課過程使用學(xué)時約0.5學(xué)時，講授同時對相關(guān)實驗操作進行示教，講授后學(xué)生即可開始自行操作，這樣能夠留給學(xué)生大量的討論和實踐操作時間。1個授課班的學(xué)生隨機分為5個小組，小組內(nèi)討論，根據(jù)自己查閱的資料及教師的講解對實驗方案加以修改和優(yōu)化，并以小組為單位進行試驗操作，選擇并實驗培養(yǎng)基，對新鮮兔糞中的腸道微生物進行分離培養(yǎng)，挑取目標菌落進行鏡檢和純化，并對純化后的菌株進行生化鑒定，最終判定是否成功分離獲得目標菌株。試驗過程中要求學(xué)生嚴格遵守實驗室操作規(guī)范，樹立無菌操作的觀念，建立細菌“種”的“群體概念”，將學(xué)過的微生物學(xué)實驗技術(shù)應(yīng)用于未知菌的鑒定，并對未知菌的鑒定程序及技術(shù)方法進行分析討論，同時要求學(xué)生及時準確的做好實驗記錄，最后寫出實驗報告，并對結(jié)果進行分析討論。

2.4 傳統(tǒng)模式教學(xué)組教學(xué)方式

傳統(tǒng)模式教學(xué)組不進行課前學(xué)生自主學(xué)習(xí)引導(dǎo)，仍采用教師上課講授，實驗示教演示，學(xué)生聽課學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。教授過程中詳細告知學(xué)生培養(yǎng)基的選擇與配制方法，細菌的分離鑒定方法，學(xué)生聽課后根據(jù)自己的理解列出實驗操作計劃，并根據(jù)操作計劃進行實驗。由于學(xué)生無前期自學(xué)過程，對實驗內(nèi)容不夠熟悉，需要教師授課約1～1.5學(xué)時對內(nèi)容進行詳細的講解。同樣將1個授課班的學(xué)生隨機分為5個實驗小組，根據(jù)教師的講解及自己的理解列出實驗方案，并以小組為單位進行實驗。在實驗過程中同樣要求學(xué)生嚴格遵守實驗操作規(guī)范，樹立無菌操作觀念，做好實驗記錄，整理獲得實驗報告，并對實驗結(jié)果進行分析討論。

2.5 教學(xué)評價

為進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力和完善獸醫(yī)微生物實驗教學(xué)評價體系，根據(jù)教學(xué)情況，制定了本次教學(xué)研究的的教學(xué)評價體系，成績主要分為自主學(xué)習(xí)成績（實驗計劃成績）、實驗操作成績和實驗報告成績?nèi)糠帧Ｆ渲性囼炗媱澇煽兣c實驗報告成績均為紙質(zhì)版作業(yè)，教師進行盲評給分，實驗操作成績包括學(xué)生的完成用時及完成度?！胺D(zhuǎn)課堂”教學(xué)組成績主要分為自主學(xué)習(xí)成績（實驗計劃成績）、實驗操作成績和實驗報告成績均為100分制。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組最終成績=自主學(xué)習(xí)成績（實驗計劃成績）×40%+實驗操作成績×30%+實驗報告成績30%。傳統(tǒng)模式教學(xué)組成績主要分為實驗計劃、實驗操作成績和實驗報告成績?nèi)糠郑糠殖煽兙鶠?00分制，最終成績=實驗計劃×40%+實驗操作成績×30%+實驗報告成績30%。對評價結(jié)果進行統(tǒng)計學(xué)分析。

3 結(jié)果與討論

分別對學(xué)生的實驗計劃、實驗操作及結(jié)果報告進行評分，并對評分進行生物學(xué)統(tǒng)計和分析，結(jié)果見圖1。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組實驗計劃的平均成績分別為 1 組 79.13±6.70、4 組 79.68±6.60，傳統(tǒng)方法教學(xué)組實驗計劃的平均成績分別為2組79.48±7.23、3 組 79.20±7.08，不同教學(xué)組間實驗計劃平均成績并無明顯差異，說明學(xué)生可以通過自主學(xué)習(xí)完成實驗設(shè)計，并合理安排實驗進度。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組實驗操作平均成績分別為1組85.34±6.15、4 組 85.63±7.04，傳統(tǒng)教學(xué)組實驗操作平均成績分別為 2組75.34±7.65、3組74.03±7.34，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組實驗操作平均成績成績顯著高于傳統(tǒng)教學(xué)組，說明學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)對實驗操作技能有了最基本的認識和了解，并且對實驗過程有了一個初步的認知，通過進一步觀察教師課堂講授和示教能夠快速接納并運用于自己的實驗操作中，因此在實驗過程中能夠形成一個連貫的試驗體系，合理安排各項實驗時間，有效提升了實驗用時和完成度。而傳統(tǒng)教學(xué)組的同學(xué)僅通過聆聽教師講授和觀察教師課堂演示進行實驗進度安排，并未形成自己連貫的實驗體系，需要在實驗過程中不斷確認每一步的操作方法，會耗費大量的時間，也常常會出現(xiàn)操作失誤而返工，這也造成了實驗用時長和完成度較差。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組實驗報告平均成績分別為1組 86.72±6.98、4 組 87.81±6.72，傳統(tǒng)教學(xué)組實驗報告平均成績分別為 2組 78.79±4.86、3組77.90±4.54，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實驗報告平均成績組也高于傳統(tǒng)教學(xué)組，表明在前期自主學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生已經(jīng)基本掌握各實驗的方法及原理，在聽講過程中能夠第一時間將教師講授的內(nèi)容進行總結(jié)歸納，這有效幫助學(xué)生更好的對實驗結(jié)果進行理解和判斷，并對觀察到的結(jié)果進行分析，正確判定實驗成功與否，最終寫出完整且有據(jù)的實驗報告。經(jīng)計算，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組的最終平均成績分別為 1 組 83.41±6.15、4 組 84.13±6.30，傳統(tǒng)教學(xué)組最終平均成績分別為2組78.38±6.11、3組77.65±5.44，翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)組最終平均成績高于傳統(tǒng)教學(xué)組。以上結(jié)果表明，將翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式運用于獸醫(yī)微生物實驗教學(xué)中，能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對知識及技能的掌握能力。這種“課前自主學(xué)習(xí)+課堂深度互動”的新型教學(xué)模式，能夠效利用寶貴的課堂時間，讓學(xué)生能夠有更充足的時間完成實驗操作并進行思考和討論[6]?！罢n前自主學(xué)習(xí)+課堂深度互動”的教學(xué)模式能夠有效提高獸醫(yī)微生物學(xué)實驗課堂教學(xué)效率，學(xué)生提前自主學(xué)習(xí)能夠縮短授課學(xué)時，教師講授時只需要對學(xué)生設(shè)計不合理及錯誤的地方進行糾正，并給予解決方案即可，能夠讓學(xué)生有更多的時間進行自我實踐，能夠在有限的課時中掌握微生物學(xué)實驗的操作技能，有效解決了本門課程課程內(nèi)容繁多，課時數(shù)有限，學(xué)生學(xué)不會就下課的問題，“翻轉(zhuǎn)課堂”作為一種新型的教學(xué)模式，從本質(zhì)上強化了學(xué)生作為學(xué)習(xí)者的主導(dǎo)地位，體現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)的思想，彰顯了混合式教學(xué)的優(yōu)勢，推進了個性化教學(xué)的實踐[5]?！督逃畔⒒臧l(fā)展規(guī)劃（2011～2020年）》指出：利用信息技術(shù)開展啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，鼓勵發(fā)展性評價，探索建立以學(xué)習(xí)者為中心的教學(xué)新模式，倡導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)校際協(xié)作學(xué)習(xí)，提高信息化教學(xué)水平[7]。將“翻轉(zhuǎn)課堂”應(yīng)用于以實踐操作為主的獸醫(yī)微生物學(xué)實驗教學(xué)中，能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中具有更強烈的責(zé)任感，更好的幫助學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)和知識內(nèi)化，促進課堂教學(xué)的順利開展，最終提高教學(xué)質(zhì)量。

圖1 成績分布統(tǒng)計圖