基于OBE理念的微生物学检验实验课程线上线下混合教学模式的构建

钱丽丽，马云云，张 改

（河南医学高等专科学校，河南 郑州 451191）

微生物学检验是高职医学检验技术专业的核心专业课程，也是一门与临床联系紧密、实践性和应用性很强的课程。实验操作是本课程的基础，是对相关理论知识的巩固与验证，也是培养学生无菌意识、提高动手能力的重要环节[1]。在传统微生物学检验实验体系中，综合性或设计性实验较少，以验证性实验为主，限制了学生的视野，束缚了学生的思维[2]；教学方式往往是“教师讲、学生跟着学”，忽视了学生自主创新意识与实践能力的培养；实验成绩评判的主要依据是实验报告和课堂实验操作，形式单一，难以客观有效地评价学生的实验水平[3]。近年来，教育部先后出台多项政策鼓励高校积极探索线上线下混合教学模式，深入推进高校传统课堂教学革命。混合式教学将成为未来高等医学教育的“新常态”[4-7]，而这需要对整个教学流程进行重构，不管对学生还是教师来说都是极大的挑战。

OBE（outcome-based education，成果导向教育）理念是一种基于目标的反向教学方法，强调“以成果为导向，以学生为中心”，以学习成果为出发点反向设计教学内容、教学过程、教学评价体系等[8-10]。OBE 理念的宗旨是学生是教学的中心，学习成果是教学的风向标，一切教学活动都应围绕学习成果来开展，而教学目标是学生知识、能力和素质的全面综合发展。本课题组拟在OBE 理念指导下，对微生物学检验实验课程教学内容、教学设计及教学评价方面进行改革，优化教学内容，利用线上优质资源和超星学习通平台，积极构建线上线下混合教学模式。该模式不仅重视学生对基础知识、理论和技能的掌握，更注重对学生探究精神、创新精神的激发和发现及解决问题能力、团队合作能力等综合能力的培养，以培养出适应时代发展和社会需要的检验复合型人才。

1 微生物学检验实验教学模式改革

1.1 课堂主角转换，坚持“以学生为中心”

传统以学科为导向的实验教学模式是以教师为中心，教师根据知识体系及教材开展教学，教师教什么学生就学什么。这种教学模式会影响学生学习的主动性和创造性，经常出现学生不认真对待实验、上课敷衍了事现象。长此以往，学生的思维固化，只会“照葫芦画瓢”，实际操作能力低下，缺乏独立分析和解决问题能力。一旦在工作和生活中遇到实际问题，常常不知所措，不能正确分析和解决[11-12]。

OBE 理念以成果为导向，强调以学生为中心，以学生应具备什么知识、能力和素质为出发点来设计整个教学过程。这改变了传统学生参与式实验课堂，充分发挥了其主观能动性，让学生变被动为主动，成为实验课的主角，教师起辅助或指导作用。实验内容的设计遵循学生认知逻辑，分基础性、综合性和设计性3 个层次，难度依次递增。在基础性实验的基础上增加一些综合性和设计性实验，由教师提供相关实验材料，指导学生以小组为单位完成实验主题的选择、实验思路的设计、实验工作的准备、实验操作的完成以及实验结果的分析和讨论，体现课程的高阶性、创新性和挑战度。以学生知识目标、能力目标和素质目标为出发点，在不同学习阶段（课前、课中、课后）设计不同的学习任务单，采用启发式教学法、案例教学法、情景教学法、小组协作法等多种方法实施线上线下混合教学。充分利用信息化手段突破教学重难点，借助学习通等辅助工具对教学进行智能化管理。课程评价采取过程性评价和终末性评价结合的多元化评价方式，不仅考核学生对基础知识、理论和技能的掌握程度，更注重对学生探究精神、创新精神的激发和发现及解决问题能力、团队合作能力等综合能力的培养。教学过程见图1。

图1 “以学生为中心”的微生物学检验实验教学过程Figure 1 Teaching process of experimental teaching of microbiology laboratory centered on students

1.2 实验内容的重构与优化

微生物学检验课程共100 学时，理论课40 学时，实验课60学时。基于OBE 理念，坚持“以虚补实、能实不虚”的原则，对实验内容进行重构和优化，使其具有一定连贯性、递进性，从而构建“三实一虚”的实验教学体系。（1）“三实”指在实体实验室进行实验操作，实验内容分基础性、综合性和设计性3 个层次，难度依次提升，符合学生认知逻辑。基础性实验（预开设20 学时）以培养学生的基本实验操作技能、无菌操作观念以及生物安全意识为目标，包括光学显微镜的使用、革兰染色、消毒灭菌方法、培养基的制备、细菌接种技术及分离培养等；综合性实验（预开设12 学时）以强化实验操作技能和培养对知识的融会贯通能力为目标，包括细菌的生化鉴定实验、药物敏感性实验等；设计性实验（预开设20 学时）以培养学生探究意识、分析及解决问题能力以及团队协作精神为目标，由教师提供模拟的尿液、粪便、血液等标本和实验材料，指导学生以小组为单位完成实验主题的选择（如化脓性球菌的鉴定、肠杆菌科细菌的鉴定、非发酵菌的鉴定等）、实验思路的设计、实验工作的准备、实验操作的完成以及实验结果的分析和讨论。（2）“一虚”指在虚拟仿真实验室进行实验。虚拟仿真实验是利用虚拟现实或实物仿真技术创建、重塑或还原实验教学场景[13-15]，主要适用于由于实验条件受限、生物安全无法保证、实验周期过长等在实验课堂上难以完成的实验，是对传统实验的延伸和拓展。虚拟仿真实验预开设8 学时，包括自动化微生物药敏鉴定、流感病毒的分离和培养、真菌的培养、乙型肝炎病毒定量检测等。

1.3 线上资源的准备

实验课程资源开发是线上课程建设的前提条件，教师必须提前高质量完成线上教学资源准备工作。充分发挥互联网的优势，整合各类优质资源，让互联网和实验教学深度融合、碎片化学习和系统性学习有机结合。线上资源包括教师制作的实验PPT、录制的小视频（针对本实验的重难点）、小组实验讨论题目以及实验相关短视频和链接（来源于教育部推荐的优质课程资源网，如智慧树、慕课在线、医学大课堂等），并适时融入思政教育。如在实验“用显微镜观察细菌形态结构”中播放小视频《列文虎克发明显微镜的故事》，在实验“革兰染色”中播放小视频《第一个对细菌染色的科学家——科赫的故事》，告诫学生科学研究道路是不平坦的，启发学生要以科学家为榜样，有勇于探索、不断创新的科研精神。再如，在实验“培养基的配制”中播放小视频《试剂污染导致的严重事故》，告诫学生要严格遵守无菌原则，建立无菌观念，培养严谨认真的职业道德。

1.4 混合教学设计

基于OBE 理念，以学生知识目标、能力目标和素质目标为出发点，在课前、课中、课后设计不同的学习任务单，灵活使用不同教学方法与手段激发学生学习动机，并借助学习通等教学辅助工具对教学进行智能化管理。（1）课前，教师通过学习通上传教学资源，发布预习任务，学生以小组为单位进行学习，并准备3～5 分钟的实验相关PPT，实验开始前各小组代表讲解PPT，展示预习成果，教师通过PPT 汇报和讨论情况对各组预习成果进行评分。（2）课中，教师首先对实验重点、难点以及注意事项进行强调，继而指导学生分组进行实验，最后根据实验操作规范性、完成质量及组间交流情况、协作情况进行评分。（3）课后，定时开放实体实训室，给学生提供实体设备项目，让其进行操作练习，对实验内容进行巩固。对于虚拟仿真实验，学生可在电脑端随时登录虚拟仿真平台进行反复操练，提高熟练程度。教师通过审阅实验报告和实验测试了解学生技能掌握情况。

2 微生物学检验实验课程考核体系改革

教学评价是衡量教学效果的标准。传统微生物学检验实验课程评价往往以实验报告和具体实验操作为主，评价方式过于单一，不能充分调动学生学习积极性，也难以全面衡量教学效果。基于OBE 理念，课程评价采取过程性评价和终末性评价结合的多元化评价方式（见图2）。（1）过程性评价包括理论课评价和实验课评价，占总成绩的60%。其中理论课评价占30%，包括课前小视频和在线资源学习、课中小组讨论和随堂练习、课后作业和问题讨论；实验课评价占30%，包括课前预习表现、课中具体实验操作及小组合作、课后实验报告和知识测验。（2）终末性评价也包括理论课评价和实验课评价，占总成绩的40%。其中理论课评价占20%，指期末理论考试成绩；实验课评价占20%，指期末实验考试成绩。课程评价标准明确，考核内容全面，线上与线下结合，更注重全程分项量化，有效促进了学生参与实验全过程，也能使教师客观了解实验教学效果，发现教学问题并加以改进。

图2 微生物学检验课程多元化评价方式Figure 2 Diversified evaluation methods for microbiological laboratory courses

3 微生物学检验实验课程改革效果评价

将我校2021 级微生物学检验专业两个班分别设为实验班和对照班，每班分为6 个小组，每组6～8 人。其中实验班采用基于OBE 理念的线上线下混合教学模式，对照班采用传统线下教学模式，两班实验内容一致，且由同一名教师授课。课程结束后，通过两班成绩比较及问卷调查，分析基于OBE 理念的微生物学检验实验课程线上线下混合教学模式的效果。

3.1 成绩比较

对两班考试成绩采用SPSS 19.0 软件进行分析，计量资料以（±s）表示，组间比较采用t检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。结果显示，实验班成绩显著优于对照班（P＜0.001，见表1）。

表1 两班成绩比较Table 1 Comparison of outcomes between two classes

3.2 实验班问卷调查结果

课程结束后，采用在线问卷调查方式调研教学效果。结果显示，实验班大多数学生认同基于OBE 理念的混合教学模式，认为该模式下学习资源更加丰富多样、更能体现个性化学习、考核评价体系更合理，同时能够提高学习积极性、激发学习兴趣和创造力、培养团队合作精神、提高动手能力等（见表2）。

表2 实验班问卷调查结果（n=43）Table 2 Experimental class questionnaire survey outcomes（n=43）

3.3 综合评价

在基于OBE 理念的混合教学模式下，实验班学生对责任意识及团队合作精神有了更深的理解，组员之间的沟通交流更多，在科研思维、实验实操能力、创新性、分析解决问题能力等方面的表现均优于对照班。同时，过程性评价方式也促使学生参与教学全程，由传统死记硬背的学习方式转变为更注重对思维能力、动手能力和创新能力的锻炼。2022 年我校检验班3 名学生参加了全国职业院校检验技能大赛，取得一等奖1 名、二等奖2 名的优异成绩，此外有很多学生积极报名参加“互联网+”大学生创新创业大赛，主动提升自己的创新能力。

4 结语

基于OBE 理念的混合教学模式打破了传统“照方抓药”的被动教学模式，以学生为主体，以学习成果为出发点反向设计教学内容、教学过程、教学评价体系等教学环节，形成“启发式、探究式、引导式”学习模式。学生课前在线自学相关实验内容，课中在线下以小组为单位自行进行实验设计、准备、操作及经验总结，课后在线上线下对实验内容进行巩固。该模式不仅重视学生对基础知识、基本理论和基本技能的掌握，更注重对学生科学探究精神、团队协作精神、创新能力、分析及解决问题能力等的培养，从而培养出综合素质高、实践能力强、适应时代发展和社会需要的复合型人才。