线上线下混合式《微生物学》金课建设的路径与探索

李秀婷，滕超，杨然，范光森，张成楠，徐友强，李微微

（北京工商大学 食品与健康学院，北京）

一 引言

高等学校的本质职能是人才培养，而人才培养过程的关键环节在于课程教学。我国在《面向21世纪教育振兴行动计划》中提出了“高等学校要跟踪国际学术发展前沿，成为知识创新和高层次创造性人才培养的基地”，高等教育要“瞄准国家创新体系的目标，培养造就一批高水平的具有创新能力的人才”等人才培养目标及要求，而课程的课堂教学是我国高校本科人才培养体系中的前沿阵地，传统的以教师为主导的课堂教学模式显然不能满足国家及高校对创新性人才培养的需求。因此，寻求能够激发学生学习的主动性与创造性的课堂教学模式，提升课堂学生学习效果，进而实现课程体系学习成效的达成度，是培养高水平的具有创新能力专业人才的教学改革的必由之路。

我校微生物学课程组承担着食品专业人才培养的重任，一直走在打造金课的路上：基于智慧教学平台的线上线下混合式课程教学能够引导学生实现课上及课下学习深度融合的教学模式[1]，创新课堂教学方法，结合线上网络课程平台学习以及线下翻转等，开展了系列化的“以学生为中心”线上线下混合式教学为主的教学改革与实践探索。笔者拟以线上线下混合式课程在线教学设计与实施为素材，研究探索结合智慧型教学平台来实施线上线下混合式课堂教学模式改革的新方法，继而寻求金课建设的有效路径，有成绩也有问题、困惑与反思。

二 微生物学线上线下混合式课程教学体系的设计与构建

研究探索线上线下混合式课程的教学方案设计、过程实施以及效果评估，最重要的关注点不是教师的“教”，而是教师的“导”与学生的“学”。借助于目前成熟的智慧教学平台与工具，将教师的“导”与学生的“学”进行有机融合，才能突破空间阻碍，实现在线课堂教学与面授课堂教学效果的实质等效。因此，课程组以学生学习行为作为课程教学环节的设计及课堂实施运行、评估及反馈的主线，综合分析了线上线下混合式课程在线直播教学的实施效果，研究探索了线上线下混合式课堂教学的新思路新方法。

（一） 线上线下混合式教学设计思路

微生物学线上线下混合式课程教学体系的研究设计思路是一个体现学生的学习效果及时反馈，并能持续改进提高的闭环（图1）。首先，通过学生线下学习为主的任务导向式知识内化行为过程实现课前初步掌握，接下来进入学生线上反馈为主的知识转换输出与问题解决拓展环节完成课上深度加工，最后是学生线下进行学习结果核查与学习反思实现课后巩固反思。通过设计这一学生学习要求-实施-反馈-调整改进过程闭环，进而完成学生学习认知提升的过程。该设计思路真正体现了以学生的学习效果，以学生的未来发展为中心的教学设计理念。

（二） 课程内容设计总体方案

立足微生物学课程目标，对课程大纲及要求进行深入分析，将课程知识点进行分解，结合学生学习目标及能力达成要求，同时综合考量学生的认知过程，对所有知识点进行维度划分，重构课程内容，设计线上线下“以学习为中心”的总体方案。整体上从两个维度进行思考：第一个维度思考知识点是否能够通过直接输入完成学习，划分为信息传递类和能力素养类；另一个维度是基于学科实际进展和知识点的难易程度，划分为重点、难点和重难点。

将所有知识点划分到上述两个维度后，针对信息传递类的重点知识通过“布置课前练习+课堂小测”达成低阶性的学习目标，而难点知识则重点讲解、增加课堂讨论以加深理解；针对能力素养类的重难点则主要通过充分的案例学习、分析及小组研讨等方式达成高阶性的学习目标。

（三） 任务引领导学活动组织架构

在线教学的重点及难点是教师不易掌握学生的学习投入、过程及效果等，因此，基于上述教学方案设计及内容的整合与重构，需进一步借助数字化的教学平台以及互联网技术，对教学内容、课堂教学环节与学时安排进行综合考量，注重学生线下学习过程，凝练学习任务，建立以任务为引领的导学活动组织架构，教学活动的组织以任务为引领的学生线下学习活动为主，通过学生在学习过程及效果的反馈指导教师进行下一步方案的调整来体现导学活动组织架构的有效性。

组织架构由以下三个阶段组成：

第一阶段——学生课前学习初步掌握阶段。此阶段是通过学情分析、知识点维度归类处理，结合教学内容的限定与要求，来精选学习材料及资源，设计并推送预习任务。从认知规律层面来看，这一阶段是属于提起注意与预测、激活原有知识和加工新知识的过程。学生的任务是通过课前学习，初步掌握相应知识点并获取相关能力；与此同时，实现实时地对教师的信息反馈。对于学生的学习过程这是决定效果的最重要阶段，为学生线下学习为主的任务导向式知识内化行为；尤其不容忽视的是，这一阶段学生的学习效果及疑问等数据实时反馈至教师端后，教师能够精准了解与掌握学生线下学习及预习实际情况，并有针对性地与学生进行沟通交流、引导与帮助，更为重要的是，为教师下一阶段的课堂教学的安排与设计打下了基础，能够真正地实现以学生的学习为中心的教学设计与实施。

第二阶段——课上深度加工阶段。此阶段是学生进行认知的外化提取，实现迁移应用的协商阶段。学生在课前的学习，已经初步掌握所要求的知识点，并获取相应能力。在此基础上，设计师生交流与互动、重点难点知识深度理解与泛化，总结与高阶能力要求达成之课堂教学活动的设计；通过科学合理地安排课堂各个教学环节的节奏、辅陈与展开、高潮及小结而设计的授课课件，借助于智慧教学平台的相应技术支持加以实施。教师与学生共处于与面授课堂情境迥异的“空中课堂”，学生的学习状态需教师利用教学平台的帮助才得以了解，因此，授课课件的设计及实施过程均需十分关切学生的学习感受以得到较为满意的学习成效。在授课及教学活动的实施过程中，通过测试完成前期知识巩固及泛化，采用探究式问题讨论的形式结合语言表征，来达成学生对其深度的理解并引发思考；在课堂上营造同伴学习情境，实现对学生进行激励与促进，也能对学生的学习结果进行展示；此外，利用教学平台的迅速的信息处理结果分析之优势，通过开展学生间互评互助，激发学生的学习兴趣及主动学习的热情，提高学生的自主学习能力。这一阶段的设计应符合学习者完成学习活动的认知规律，是以学生线上反馈为主的知识转换输出与问题解决拓展的学习过程，是决定学生高阶能力能否达成的重要阶段。

第三阶段——课后巩固与反思阶段。这一阶段是学生的学习收获及学习反思的最重要阶段，须及时对学生的学习结果进行核查，是引导学生进行学习反思的良好时机，对于学习者学习能力的提升至为关键。此阶段教学设计途径有三：①课后及时下发限时测试题：以此来检验学生对课堂学习内容的掌握与理解的情况；②课后按计划推送课堂小结和拓展思考题：引导学生对某一个教学环节进行总结与思考，学习反思进而提升学生自身的学习能力；③单元测试与学习反馈：依据科学认知规律，在完成一个完整的教学单元之后，教师需及时对学生进行单元测试题检测以巩固学习效果，同时引导学生对于本教学单元进行学习反馈。此外，该阶段对于教师教学效果的提升具有重要意义，教师可利用智慧教学工具的强大功能进行全景数据采集，分析每一位学生课前-课上-课后的学习过程及完成情况，便于下一个教学单元计划实施以及精准调整。

（四） 过程性评价与评估支撑学生学习反馈与调整

坚持以学生学习为中心的教学理念，以学生的能力培养、未来发展为核心，以微生物学的学科知识运用和学习实践为支撑，借助雨课堂、互联网等智慧教学工具，持续关注全周期教学环节中每一个学生的学习状态，并通过实时反馈兼顾学生的差异化、个性化学习，为每一位学生制定个性化的过程性形成性评价体系，并不断加以完善；教师通过对学生课前预习、随堂测试、线下学习情况以及学习效果等的反馈等进行综合分析，就教学中出现的问题进行教学反思，完成对下一个教学单元及下一个教学周期的精准调整与改进。

在操作层面上可以分为三个部分的内容：一是建立上课的每一位学生的个性化差异化的过程性形成性评价体系；二是设计课程各个教学环节的过程性评价偶联学生学习反馈的可调整可改进的评价体系；三是建设基于学生学习效果与问卷调查的课程反馈与调整的教学评估体系。由此，关注学生未来发展的过程性评价与评估、学习反馈与调整的闭环体系构建成功。

三 微生物学线上线下混合式课程教学实施效果与存在问题

2020年的春季学期，在疫情防控下开展在线直播课堂教学，依据传统面授课堂设计的教学课件显而易见的不再适用。为了应对疫情防控下在线教学的挑战，保证学生的课程学习效果和身心健康，课程组从技术层面、教学理念、课程设计、课堂组织等方面进行课程设计，彻底打破了课堂教学的传统模式，全面更新了《微生物学》课堂教学内容及授课方式，设计了“雨课堂嵌套腾讯会议”的在线直播课堂教学方案，完成了“以学生的学习为中心”的线上线下混合的在线直播课堂教学的方案设计：注重线下学习过程，凝练学习任务，建立以任务为引领的导学活动组织架构；构建关注学生未来发展的过程性评价与评估、学习反馈与调整的闭环体系。相应地，课程组设计并制作完成了全套的教学材料和课件，基于雨课堂智慧教学平台制作全套配合的雨课件：预习课件23套，授课课件26套，习题课件14套，测试卷68套，兴趣课件2套，共计133套；课程组自建MOOC学堂在线《食品微生物学》作为配合使用的网络在线微课件52套。

笔者在课程开课前与每一位上课的学生建立联系；借助雨课堂、微信等手段，持续关注教学环节中每一个学生的学习状态，通过实时反馈兼顾学生的差异化、个性化学习，为每一位学生制定个性化的过程性形成性评价体系，并不断加以完善；教师通过对学生课前预习、随堂测试、线下学习情况以及学习效果等的反馈等进行综合分析，就教学中出现的问题进行教学反思，完成对下一个教学单元及下一个教学周期的精准调整与改进；对于学习效果不佳的同学进行学习提醒、帮助等个性化的指导，引导学生跟上教学进度，提高学习效果。总体来说，课程组在进行教学实践过程中，课程教学效果和学生学习体验均令人满意。课程结束时针对课堂学生的问卷调查显示，仅有30%的学生愿意回归传统的面授课堂，这一结果表明学生对于线上线下混合式教学有很高的认同感，在线教学能够较好地完成混合式教学任务，达成学生学习效果的提升。

然而，笔者在微生物学教学过程中发现，运用雨课堂在线直播课堂教学或者在面授课堂中，虽然能够较好地完成线上线下混合式教学任务，但是，网络依赖问题十分严重，在教学过程中师生均会时常担心网络问题：一旦出现网络故障，老师无法开启雨课堂授课，学生不能同步课件，答题、投稿、投屏等均会因网络卡顿受到影响，师生集体焦虑；同时，常有学生的手机没电或无网络不能使用雨课堂的情况；远程或在线课堂对于网络技术支持的要求更高一些。

四 线上线下混合式课程建设的思考

笔者和课程组成员在进行微生物学线上线下混合式课程建设及实践的过程中，获得了一些经验与感悟，也进行了一定的反思。

（一） 混合式课程可满足学生自主安排学习的需求

我们在进行线上线下混合式教学过程中，根据教学设计方案，对课程内容、进度安排及上课形式等进行了重构与调整，学生有30%-50% 的时间要进行线上学习，在设定的时间跨度内，学生可根据自己的时间自主安排学习；探究性问题以及针对性思考等任务也提前发给学生，并提出了相应的学习要求。进行线下课堂教学过程则结合线上学习的任务完成来开展翻转等混合式教学。在线学习能够满足学生自由且有效地安排自主学习的需求，学习时间和空间都可自行掌握，学习者随时随地地进行线上学习[2]。

（二） 混合式课程强化了师生、生生间交流与互动

一般地，高校的传统面授课堂的师生交流时间与机会都较少，而借助于雨课堂等教学平台来进行混合式教学，教师能实时关注学生预习、课上、课后复习的基本数据，包括测试题的对错、PPT课件或视频学习观看进度，还有投稿、弹幕发言的记录等等，学生学习效果以及疑问等数据实时反馈至教师端，通过分析与整合数据，教师则能准确了解并掌握学生线上线下学习的实际情况，能够关注到每一个学生的个体差异，并能实现针对性地与学生的交流与沟通、引导与帮助，真正实现以学生的学习为中心的教学实施过程[3-5]。

（三） 混合式课程能激发学生学习兴趣

无论是传统面授课堂还是通常的在线上课，都存在一些问题而让学生学习兴趣不够浓厚，影响学生的学习效果。我们在微生物学线上线下教学实践过程中，重构课程内容，设计线上线下“以学习为中心”的方案，借助智慧教学平台来采集并分析学生学习的全景数据，能关注每一位学生的学习状态与变化，并进行个性化的学习引导与帮助；在线课堂教学设计时刻关切学生学习感受：学习氛围以及同伴学习情境的营造，强化对学生的激励与引导促进；学习结果展示以及开展生生间互评互助等活动均能借助智慧的雨课堂等平台加以实现，这些对于激发学生学习兴趣及主动学习的热情，提高学生的学习能力有着较大的帮助。另外，也能实现对学习习惯不良、学习效果不佳同学的提醒、帮助等等支持，提高学生学习参与度，进一步提升每位学生的学习效果[6,7]。

五 结束语

目前，我国在线MOOC数量和应用规模居世界第一[8]，线上线下混合式教学是网络时代教育教学飞速发展的必然产物。微生物学课程组在建设线上线下混合式金课的教学实践过程中，结合疫情防控的特殊要求，在2020年春季学期，研究探索线上线下混合式课程在线直播课堂教学的实施方案，深入研讨“以学生学习为中心”的顺应现代教育教学理念的在线课堂教学方式。教学过程积累的学生学习数据与在线直播课堂的教学经验，为线上线下混合式课程在线教学设计奠定基础，研究探索了结合智慧型教学平台来实施线上线下混合式课堂教学模式改革的新途径，为我校食品专业培养创新性人才探索了新方法，也为我国工科专业的教育教学改革提供了实验数据与经验参考。