《微生物资源保护与利用》课程线上线下混合式教学的探索与实践

范龙飞，杨成德，何 静

（甘肃农业大学，甘肃 兰州 730070）

在疫情常态化过程中，将传统线下课堂教学模式和互联网线上教学模式相结合，两种教学模式优势互补、扬长避短，已经成为当代高校教学的一种重要模式[1]。微生物资源学是研究微生物资源及其合理开发利用和保护的学科。是微生物、生物化学、分子生物，医学、农学、化学、工程学等学科的边缘学科[2]。微生物资源的保护与开发利用前景将会在解决人类社会面临的人口剧增、资源困乏、环境恶化等问题和实现可持续发展发挥不可替代的作用。《微生物资源保护与利用》是高等农林院校培养新时期林学类专业人才非常重要的一门课程，具有很强的综合性和实践性，教学内容面广、量大、时间紧，给教学带来较大难度。如何在有限的学时内，使学生能够最大限度地掌握知识？如何提高学生的学习兴趣？如何使学生能灵活运用所学知识来提高分析问题、解决问题的能力以及如何适应时代发展趋势，使传统教育教学模式与现代互联网优势相结合，构建一套完整的《微生物资源保护与利用》线上线下混合式教学体系，继而深入推进本科教育教学的信息化改革是授课教师需要思考和探索的问题。

1 微生物资源保护与利用课程教学现状及存在的问题

目前《微生物资源保护与利用》的教学方式主要以传统的课程授课方式为主，同时结合一定课时的实践教学。以甘肃农业大学为例，《微生物资源保护与利用》课程包括24学时的课堂教学和8学时的实践教学，合计32学时。该课程的认知目标为：掌握微生物及微生物资源的基本概念、基础理论和基本知识，掌握林业食用菌资源的理论知识和林业食用菌资源开发利用的专业理论知识。能力目标为：具备产业化微生物资源识别、开发利用的基本能力，具备野生微生物资源保护和开发利用的能力。素养目标为：具备能够辩证地认知微生物资源及利用的知识和技能，了解其局限和不足，培养继续学习和探索新知的习惯；培养自我认知能力，通过引导使学生主动更新知识结构，培养自我管理和自我提高的能力，能够适应社会，实现个人可持续发展。由于《微生物资源保护与利用》课程内容丰富，涉及的学科门类多、知识点信息量大，给课程的教学带来了很大的难度，该课程在线下课堂教学过程中主要存在以下问题：

1.1 教学内容理论，抽象难懂

微生物本身一般具有体积小、肉眼看不见等特点，部分大型微生物在野外的分布情况、形态特征、主要特点等只能通过图文视频资料进行讲解，因此学生对于微生物接触较少，缺少直观的印象。另外课程涉及内容广泛，知识点繁多，理论内容较为枯燥，形象化记忆较困难。

1.2 灌输式教学，难以激发学生兴趣

《微生物资源保护与利用》教学普遍采用灌输式的教学模式，即任课教师依据教学大纲准备课件，在课堂上通过多媒体和板书逐一讲解知识点、案例和现存问题等，期望学生能在短时间内迅速了解课堂内容和掌握大部分知识点。然而，《微生物资源保护与利用》课程涵盖内容非常广泛，教师课堂输出的知识点和信息量很大，但学生是被动的学习，学习重点放在了被动记忆，来不及深入思考，达到真正的理解。因此这种教师主动灌输，学生被动接受的教学方式很难调动学生的学习兴趣，无法充分发挥学生的主动性。此外，学生的学习活动主要在有限的课堂时间内，对于一些抽象、难以理解的知识点，课后往往会觉得无从下手，逐渐就失去学习兴趣。

1.3 限时式授课，学时限制内容

《微生物资源保护与利用》课程内容非常丰富，包括微生物资源及其种类、分布、微生物资源保护和利用的现状、微生物的营养物质和营养类型、微生物的能量代谢、微生物的分解和合成代谢、微生物群体的生长、微生物个体的生长和分化、环境条件对微生物生长和代谢的影响、微生物资源开发利用战略及产品类型、微生物资源利用的一般程序、微生物资源利用的关键技术、食用微生物资源的类型、食用菌的生物学基础、食用菌的制种技术、黑木耳、香菇、平菇、金针菇和灵芝的栽培技术、食品发酵微生物的开发和利用、微生物杀虫剂、微生物杀菌剂等微生物农药的开发和利用、微生物肥料的开发和利用等。《微生物资源保护与利用》课程涉及的学科门类很多，如果详细介绍，每一章节都可以独立开设一门课程，知识量很大。然而，《微生物资源保护与利用》选修课的理论部分学时仅有24学时，在这么短的学时内根本无法做到非常详细且深入的介绍，只能简要介绍相对基础的内容。对于需要学生课后自主学习的拓展知识点，往往因课堂上没有真正理解及缺乏监督而无法获得预计效果，教学效果大打折扣。

1.4 问答式互动，参与人数有限，难以调动全体学生

《微生物资源保护与利用》课程的课堂上，师生之间的互动主要是教师提问、学生回答的问答互动模式。大多数情况下，教师点名回答问题，这些被点名的学生主要集中在学习成绩好、认真听课、积极坐在前排、具有回答问题欲望的部分学生中。而学习缺乏主动性和自制力的学生往往坐在后排，保持“低头族”状态，从来不举手，即使被点名回答问题也常常答非所问，久而久之，教师为了保证教学进度尽快解决问题，也不再点名这部分学生。课堂上的问答互动常常数量有限，涉及学生范围有限，无法调动全体学生的积极性，因而无法实现预期的目的。

1.5 考核方式单一，评价主体局限，难以真实反映综合成效

课程的成绩包含平时成绩(50%)和考试成绩(50%)两个部分。平时成绩包括出勤、课堂表现、作业完成情况、笔记记录情况、实验操作和阶段性测试。考试成绩为最后的期末闭卷考试成绩。这种评估方法过于注重测试结果，主要考核学生对理论知识的记忆，而非考核学生对理论知识的实践与应用。在考试试题中发散题型较少，不利于学生将理论知识用于实践，也无法很好地判断学生对本课程的理解和掌握程度。例如，许多学生在上课时不认真听讲，他们在期末考试的前临时“抱佛脚”，死记硬背老师所划的关键知识点，仍然可以取得良好的期末成绩。但是，考试后，知识点很快就会遗忘，不利于学习能力和实践能力的培养。此外，长期以来，课程主讲教师是主要评价主体，这种评价方式不能体现学生的自主性，在一定程度上导致评价结果的不准确、不科学和学生学习信心的打击。在整个评价过程中，学生作为课程学习的参与者和创造者只是被迫接受评价结果，而非参与评价，使得师生之间缺乏沟通与交流，弱化了课程考核的激励功能。

2 《微生物资源保护与利用》课程线上线下混合式教学的建设与实施

2.1 教学内容设计

该课程与微生物学、生物化学和细胞生物学等学科在内的多项核心课程之间存在着重复的教学内容，因此为了避免教学内容重复，教师可以根据不同专业调整 《微生物资源保护与利用》课程教学的关键内容。另外该课程的教学目标侧重于学生综合能力与专业素质的培养，即通过对本课程的学习使学生掌握林业食用菌资源的理论知识和林业食用菌资源开发利用的专业理论知识，具备产业化微生物资源识别、开发利用的基本能力和野生微生物资源保护和开发利用的能力。教学过程中可以将理论课程内容设计为微生物的营养与代谢、微生物的生长与环境、微生物资源利用的一般程序和关键技术、食用微生物资源的利用和农业微生物资源的利用等模块。在实验内容上，例如先是食用菌母种的制作，包括PDA培养基制作、灭菌，试管斜面的制作，菌种分离和培养，培养结果检查等内容。然后是食用菌原种的制作，包括原种培养基制作、装瓶、灭菌，试管斜面的制作，接种、菌丝培养，培养结果检查等内容。两个实验项目相互连贯，不仅可以使学生形成完整的科学研究思路，而且可以促进创新能力的培养[3]。

2.2 课堂设计

结合本课程教学内容及目标，以第一章“微生物的营养与代谢”为例进行线上线下混合式教学如图1所示，该章节共4课时。其中，需要学生在平台完成0.8课时包括什么是微生物、微生物的能量代谢、分解代谢和合成代谢的概念和特点，其余课时为课堂讲授内容。

图1 线上线下混合式课程设计

2.3 线上线下混合式教学模式的实施

线上线下混合式教学能够通过平台把教师和学生紧密联系在一起，学生不仅在课堂学习还可以课下自主学习，老师也能够监督学生完成的情况，及时调整教学的内容和教学的方法，实现了传统教学模式下以教师为主导向以学生为中心的转变，提高了教学效果[4]。《微生物资源保护与利用》课程线上线下混合式教学模式的实施分为课前、课中和课后，总体框架如图2所示。

图2 《微生物资源保护与利用》线上线下混合式教学设计

2.3.1 课前

课前，教师通过课程平台发布课程的预习讲义、视频等多媒体信息，学生通过平台观看教学课件、教学视频，自主查阅相关资料，对课堂内容有个大体了解，进行初步思考并带着问题走进课堂。这样可以显著激发学生对该门课程的兴趣，在课堂教学中也能更好、更快地理解相关知识点。同时在视频中预设提问，学生在线答题，平台记录学生的在线学习时长、参与讨论等方式来判定自主学习的情况[5]，在安排课程教学内容时也能有更强的针对性。

2.3.2 课中

课中，教师根据学生自主学习情况，查缺补漏，及时调整教学内容，并借助图片、动画和视频等手段讲解比较抽象的课程内容。另外，每个小节的知识点介绍结束后，结合雨课堂设计了选择和判断类型的随堂习题。学生限时随堂进行习题作答，随堂实时统计出全体学生答题准确率。针对出错率较高的习题涉及的知识点，任课教师在课堂上进行详细深入的讲解，第一时间解决学生学习中的难点和易混淆的知识点，增强课堂教学效果。

2.3.3 课后

课后线上强化知识点，每节课结束当晚就会在课程平台上发布课后作业和习题，要求学生在下一节课开课之前独立完成，进而加深学生对知识点的理解和掌握。教师根据学生作业完成情况，对每节课进行反思和总结，进一步完善教学内容和教学设计，提升教学质量[6]。同时，为了使学有余力的学生能拓宽相关知识面，在平台上发布和本节课相关的拓展视频学习资料，如国内外的微生物资源利用的实例、我国食用菌资源的开发的现状及存在的问题、微生物农药的使用实例等，培养和提升学生的学习兴趣，结合生产实践深入了解微生物资源与人类生活的密切关系。

2.4 课程考核评价

一直以来，课程评估主要以考试为主，往往不能够全面地反映学生在课程学习过程中的学习效果。为了客观、准确地评价学生的学习效果，将评分划分为线下考试成绩和线上平时成绩，同时注重过程性考核，充分考虑学生线上自主学习、测验和作业等评价和线下教学活动的评价。课程成绩共分成三大块:①在线学习评估(30%)。具体包含平台记录的预习时长、预习习题成绩统计、课堂随堂习题成绩统计、课后习题成绩以及课后拓展资料的学习情况等；②线下课堂评估和常规模式基本一致(30%)。具体包括课堂表现、作业完成情况、实验操作规范性及实验结果的可靠性等；③期末考试成绩(40%)。通过线上线下成绩的综合统计和分析，可以对学生在本门课程学习过程中的表现进行全面、综合的评价[7]。

3 课程实施效果

以甘肃农业大学20级森林保护专业的三个班级为例，在理论课程结束后，对其进行在线问卷调查，共计发放146份，收回问卷146份，有效回收率为100%,具体内容及结果见表1。

表1 《微生物资源保护与利用》课程线上线下混合式教学效果调查

表1可以看出，在实施《微生物资源保护与利用》课程线上线下混合式教学模式的过程中，大部分学生认为提高了自己上课的积极性和自主学习能力；超过80%的学生觉得通过本课程的学习，提高了分析问题和解决问题的能力；大部分的学生对混合教学的总体感受满意或者较满意。

4 结语

微生物资源保护与利用课程线上线下混合教学模式打破了传统教学模式的局限性，突破了时间与空间的限制，在后疫情时代的课堂教学中将扮演越来越重要的角色。同时，线上线下混合式教学能够将枯燥的课程以多元化的方式展示在THEOL网络教学综合平台和雨课堂中，实现了以教师为中心的被动教学模式向以学生为主体地位、以教师为引导的主动教学模式的转变。这种新型授课模式在实际应用过程中，还需进一步摸索、改进并不断完善，以期为微生物资源相关课程的教学改革提供参考。