职业院校化工专业微生物学 基础课程信息化教学设计与实施

尹德胜，彭长兰(广东轻工职业技术学院，广东 广州 510300)

0 引言

信息化环境下的教学既是对传统教学的继承，也是对技术环境下教学新模式探索与建构的过程。信息技术为教学模式的发展提供了丰富的资源、工具以及交流与合作平台[1]。职业院校信息化教学模式是指在教学中，以网络为基础，以多媒体为支撑的现代教学技术［2］。对教学资源进行整合，使得教学内容多媒体化、教学个性化、学生学习自主化、教学资源全球化、教学活动合作化、教学环境虚拟化等，从而提升高职院校教育教学水平和综合能力，进一步提高教学效果［3］。

在微生物中，真菌类最多，真菌类中又以霉菌为最多。霉菌可以直接在许多有机材料上或材料中生长，使产品霉腐，降低产品使用的有效性，严重时也会使整个产品报废。本文以微生物学基础课程中霉菌的构造和形态观察任务为例，进行信息化教学设计与实施。

1 教学整体设计

1.1 教学内容分析

微生物学基础是高分子材料智能制造技术专业群平台课程。通过本课程的学习，使学生熟悉各种微生物(原核微生物中的细菌、放线菌，真核微生物中的霉菌、酵母菌，非细胞微生物中的病毒)的基本形态结构，掌握微生物的细胞化学组成、营养需求、菌种的选育和保藏、微生物的常规检验技术。学会借助显微技术观察判断微生物的种类。本次教学设计选取霉菌的构造和形态观察任务作为案例，是菌种工、无菌分析工、灭菌工等相关岗位的核心知识和技能要求。

1.2 学情分析

授课对象为中职学生，作为零零后的学生，他们排斥传统教学，反感照本宣科，不喜欢枯燥、乏味的知识，厌倦传统的安全教育。但他们思维活跃，对新事物感兴趣，喜欢动手实践和可视化的教学资源，基本熟悉各类APP 的操作，有良好的信息素养和创新设计能力。通过对近3 届学生课前问卷调查显示学生的共性：学生深知微生物学基础是高分子材料智能制造技术专业的基础课程，对待课程从心态上较重视，但因其理论内容较复杂，对于不擅长理论学习的学生而言，显得力不从心。知识储备：学生已初步了解有机化学、无机化学中的基本知识和相关技能，生物化学中蛋白质、核酸、多糖及脂类物质等基础知识。

1.3 教学目标及重难点

根据专业人才培养方案、课程标准，从学生学情出发，确定如下三维教学目标。知识目标：掌握霉菌的基本形态、菌丝类型和结构、有性和无性繁殖方式、生活史、菌落特征、常见霉菌和人类的关系。知识目标达成手段：通过视频、图片、3D 分子模型掌握霉菌的基本形态、菌丝类型和结构等知识；I 博导辅助教学，问卷星、天天练同步练习强化新知；虚拟仿真实验、微课组、教学平台等多种教学信息化手段合理共用，实现线上线下混合式教学；趣味实验、学生实践让知识浅显化。能力目标：能正确认识常见霉菌如青霉、毛霉、曲霉和根霉；能初步辨识各种霉菌，能完成霉菌检测配套实验实操，能应用对比学习法掌握各类霉菌的结构和性质，学会知识迁移，能举一反三。能力目标达成手段：总任务驱动式教学兼多种新课引入方式并用；结合当下热点问题，引发思考，带着任务参观学习；“双师”教学，理论紧密联系实际，了解前沿学科知识。素质目标：培育学生自主学习的探究精神，增强无菌操作意识；培养严肃的科学态度和刻苦的探索与钻研工匠精神；增强微生物实训操作安全意识，培养团队协作和劳动互助精神；结合社会热点现象能联系专业知识解决问题，热爱生活热爱本门学科。素质目标达成手段：以小组合作的方式课前探究、课中合作、课后练习，培养学生团队协作、吃苦耐劳、爱岗敬业、永不放弃的劳动观；理论联系实际，在生活中感受学科的力量，培养热爱专业热爱生活的科学价值观；反复锤炼技能，养成追求卓越、精益求精的工匠精神。教学重点为霉菌的菌落特征、常见霉菌和人类的关系；难点为如何辨识各种霉菌。

1.4 教学理念与策略

1.4.1 教学理念

本次课坚持“以学生为中心”的教学理念，采用基于岗位需求的能力递进式任务驱动教学法，运用“课前自主探究学、课中互动交流学、课后拓展提升学”的模式，开展“虚实结合”的理实一体化教学［4］。

1.4.2 教学方法

本次课采用线上线下混合式教学模式，主要使用任务驱动、仿真模拟、自主学习、合作探究等教学方法。教法上采用任务驱动式教学法：根据教学内容，任务驱动贯穿始终，劳动教育实时体现，培养匠心精神。部分课程采用双师教学，结合教学内容，借助学校地理优势，组织学生到比邻工业园相关企业如环保企业、食品生产加工企业、生物工程公司参观实习。凭借学校建校悠久的历史，积攒了大批已经成长起来的校友企业，在学校长期的德育教育渗透下，他们乐于回馈母校，与学校建立了长期稳定的联合培养关系。

学法上采用自主学习法和合作探究法：学生课前借助I 博导等学习平台，进行自主探究，初步构建知识体系。在实验操作和化学家APP 虚拟仿真等环节，学生以小组形式研讨，达到集思广益，劳动互助的目的。

1.4.3 教学中信息化资源的使用

教学过程中，充分运用信息化手段，实现线上线下相结合的方式开展教学。运用微课群辅助开展课前预习、课中助学和课后复习；借助APP 好弹幕让学生在课上各抒己见，开展头脑风暴；使用I 博导和智慧职教作为学习平台，发布任务；利用问卷星开展课堂小测，实时形成评价；借助APP 生物狗和资源库中图片与视频资料加深学生对霉菌微观结构的理解。

学校建有配套的微生物检测检验实验室，学生可以通过对各种真实产品中微生物的检测实验及数据的统计发布，来模拟企业岗位实操；建有信息化的课室，教师可通过实时监控学生的操作，增强理论授课趣味性；与多家校友企业和比邻企业建立校企合作关系，为认识微生物在实际生产中的应用提供了有利保障。

2 教学实施过程

2.1 课前活动实施

学生以自主探究为主完成课前活动。利用智慧职教平台观看霉菌霉腐各种食品、工业产品的微课，吸引学生的注意力和兴趣；利用I 博导学习平台发布课前任务，完成在线测试，系统自动生成预习评价，教师进行学情摸底。

2.2 课中教学实施

借助微课及可视化多媒体教学资源，展示霉菌的基本形态、菌丝类型和结构。通过小组讨论，让学生总结出霉菌菌丝的分类状况：分枝或不分枝的菌丝、气生菌丝和营养菌丝、有隔膜菌丝或无隔膜菌丝。利用教学平台上传，与教师共同推导出霉菌的概念。在展示霉菌的无性孢子(孢囊孢子、分生孢子、节孢子、厚垣孢子)、有性孢子(卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子)两种繁殖方式的多媒体教学资源的同时，开启好弹幕软件，让学生即时参与讨论，活跃课堂气氛。而后以小组为单位归纳出霉菌的繁殖方式和生活史。

在学习青霉、毛霉、曲霉和根霉的菌落特征时展示实际培养物，请学生用语言描述不同霉菌的菌落特征。微视频播放各种食品、工业产品上霉菌形成的各种菌落，并列举霉菌对人类有益和有害的两方面实例，让学生感受霉菌与生活息息相关，且有利有弊，认识到霉菌对生活的重要影响。随后用APP 天天练发布手机闯关答题游戏，边做边学习霉菌的菌落特征以初步辨识各种霉菌及认识常见霉菌和人类的关系，突出教学重难点。学生通过教师提前录制的实训操作视频来熟悉微生物检验检测的实际操作。通过即时课堂小测，配合实时数据分析，教师摸底学生掌握程度。请学生代表总结分享微生物检测过程中的注意事项，教师归纳总结。借助动画介绍对应岗位安全，突出岗位责任感，指出“以知识武装头脑，学微生物，懂微生物，思政育人”。以编撰趣味故事贯穿始终，一方面符合职业院校学生学习特点，提升教学的趣味性；另一方面，通过对比学生课前课后编撰的趣味故事，进一步反馈学生对新知和技能的掌握情况。

2.3 课后活动安排

发布课后任务：完成APP 天天练霉菌部分的练习题，系统自动形成课后评价；完成I 博导上拓展微课的学习。

2.4 教学评价设计

采用线上线下相结合，学生、教师、企业导师(能工巧匠进校园项目导师)共同参与的多元教学评价。平台系统记录学生学习过程的每一个学习行为，并按学习时长、测试、课堂参与度等类型数据分类；教师、学生、企业导师通过平台对学生作业进行评价，最终形成以学生学习行为数据为基础的过程性评价。评价内容包括对本项目个人表现评价、小组间对各组表现互评、项目实操训练表现、出勤、课堂参与度、作业完成情况、在线考核等多个方面。学生互评、教师和企业导师点评结果与过程评价相结合形成综合性评价，构成了可记录、可分析、可反馈的多元智能评价体系。

3 教学实施成效

多策并用，目标高效达成。本次课主要采用任务驱动、自主学习、合作探究等方法实施教学。通过获得个体、小组及班级整体的学习效果数据，利用大数据分析比对教学目标，班级总体目标达成度在95%以上，高效达成了教学目标。采用信息化教学手段后，学生在课前预习、课上测试、讨论答疑、头脑风暴和课后练习等方面积极性大幅度提高。另外，通过对近3 年课堂情况(结果评价优秀情况、过程评价优秀情况、学生分享次数情况、教师活动比重情况和学生活动比重情况)进行比较发现，信息化教学效果全面优于传统教学所产生的效果。纲举目张，重难点有效破解。通过网络学习平台预习新知，结合头脑风暴活动，小组探究，做中学、做中教，突出教学重点，提升学生分析、解决问题能力。信息化手段结合多元评价方式有效地破解了教学重点、难点，提高教学有效性。自微生物学基础课程通过信息化教学方式以来，学生除课上参与度显著提升外，课下参与相关专业社团的热情也都有明显提升。

4 反思及改进措施

4.1 教学特色创新

环境育人无形，充分发挥环境育人，任务选取巧妙融入课堂思政。根据不同的任务及教学内容引导学生在学习中践行精益求精的工匠精神与职业素养，让学生树立“劳动光荣，技能宝贵，创造伟大”的意识，培养爱国情怀，有效实现德技并修。如：讲到实验室生物安全时，引入我国真菌学创始人和植物病理学莫基人戴芳澜实例，宣传中国共产党的伟大和社会主义制度的优越性；结合2003 年钟南山院士在抗击非典、2019 年至今抗击新型冠状病毒中的英雄表现，宣传坚定信念，勇于探索，挑战科学极限的大无畏精神；介绍2015 年7 月纽约爆发最严重军团菌病已致12 人死亡、113 例感染。不仅要培养出专业知识和水平很高的学生，同时也要培养出具有为人民服务精神的高尚灵魂的人。此外介绍习近平主席授予屠呦呦“共和国勋章”的故事，培养服务大众的医学微生物学人文精神。

多元智能评价，成长动态全把控。依托网络学习平台，详细记录学生评价、教师评价和企业导师点评数据，结合学生学习过程记录数据，形成全方位、全过程、多角度的评价数据，科学合理地反映了学生学习过程、参与程度和学习效果，精准把握学生成长动态。融合信息技术、网络学习平台、资源库、微课等信息化技术展开教学，学生可以多角度直观地掌握素材，带来沉浸式的学习体验，提高了课堂效率。

4.2 反思诊改

教学资源库虽可满足基本教学要求，但可供学生选择的种类还不够丰富。因此，应不断加强教学资源库的建设，扩充资源的容量，提供更多的选择与乐趣，以满足学生的个性化学习需求。但同学互评客观性不足，改进措施：强调评价重要性，强化学生对评价标准的理解和把控，提高学生的评判能力。目前企业主要在课后参与到在线答疑与实训项目评价环节，参与度仍比较不足。在课程内容的开发、工作案例的开发、参与授课等环节均有不足。下一步，要增强与各类企业联系，通过企业实战等方式，增强企业进课堂的频率，提高学生主动性与学习兴趣，有效与职业岗位衔接。