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翻转课堂模式在环境微生物学实验教学中的应用研究

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  摘  要:文章分析了传统实验教学中存在的问题,采用微课与翻转课堂相结合的教学模式,对环境微生物学实验教学过程进行教学改革。通过问卷调查可知:与传统的教学模式相比,基于微课的翻转课堂教学模式有较好的教学效果,能有效提高教学质量,激发学生的学习积极性和主动性。
  关键词:微课;翻转课堂;环境微生物学;实验教学
  中图分类号:G434       文献标志码:B         文章编号:1673-8454(2019)10-0061-03
  微课是以多媒体技术为载体,以短小精悍的教学视频为核心内容,对某个教学环节或学科知识点,进行设计开发的一种可视化、情景化、趣味性的数字化学习资源包[1,2]。翻转课堂是依托教学视频等实体,学生在课外事先自主学习,在课堂上师生之间互动交流、教学相长,完成知识内化,最终达到更好教学效果的一种新型教育教学形式[3]。微课属于全新的教学资源,翻转课堂是教育发展新模式的体现[4],二者相辅相成、相互促进、共同发展。微课与翻转课堂二者相结合的教学模式可以为师生提供个性化的教学平台和学习空间,能够最大化地利用课堂教学时间,进一步提高学习者的自主学习和创新能力[5]。
   2017年开始,随着我校向海洋转型、向应用型本科高校转型的变革要求,环境工程专业也相应地增加了海洋类和应用类实验内容。根据专业培养方案,环境微生物学实验课程仅有18学时。调整前的实验项目主要是微生物学基础操作,学生只是掌握了微生物检验方面的基本操作技能,很难达到培养海洋类应用型人才的培养目标,满足用人单位的需求。在学时不变的前提下,调整后的实验教学项目在内容上增添了环境工程、环境监测和海洋环境相关的实验项目,不再单独学习微生物基础操作,而是将其融入各实验项目中,大大增加了教学难度。笔者将微课和翻转课堂教学模式引入教学活动中,研究其在优化课堂结构、激发学习积极性、提高教学质量等方面的成效。
  一、传统实验教学中存在的问题
   传统的实验教学模式(图1)中,教师是教学活动主体、中心和主导者,学生处于被动地位。学生学习的主动性决定了预习效果的好坏和实验技能的掌握程度,且缺乏对其准确全面的监督和评价手段;在课堂讲解教学过程中,由于受学时限制,教师无法完整地演示全部实验过程,无法保证每个学生都能观看到操作细节;在课堂实践教学过程中,受教师和学生人数限制,无法保证纠正每一个学生的操作错误。因此,传统实验教学模式无法确保学生在实验中获得正确的实验结果,得到良好的教学效果,打击了学生实践学习的积极性,无法加深理论知识的理解和熟练规范地进行实验操作。
   此外,环境微生物学实验课程教学中还存在诸多问题:
   1.学时有限,教学内容多
   许多学生的微生物实验基础薄弱,教师必须在实验教学过程中着重基础性知识讲解,且实验操作相关知识点琐碎,学生的练习时间有限,给知识的内化和技能的熟练带来极大困难。
   2.学生预习积极性不高,自学能力差
   学生课前的预习情况完全依赖于学生的学习主动性,预习效果的好坏直接影响整个教与学过程。
   3.课堂秩序不理想
   目前,学生全部都有手机,课堂教学过程中学生玩手机情况普遍,分散了注意力,影响了学习效果。
   4.考核不全面
   实验考核的依据主要是学生实验报告书写情况和教师对学生实验操作过程规范程度的评价。而学生实验报告抄袭情况普遍,教师对每个学生的实验操作规范情况不能全面准确地掌握,学生的预习情况没有考核评价机制。因此,目前的考核方式无法全面准确地反映学生的学习效果。
  二、基于微课的翻转课堂教学模式实践研究
  1.微课资源建设
   微课资源是基于微课的翻转课堂教学模式开展的基础。
   (1)分析:微课资源建设前,首先通过分析掌握本专业课程的教学目标、期望学生达到的水平、学生目前水平、学生自身的能力和目前的教学内容等[6]。
   (2)设计:由分析结果确定微课资源的教学目标、教学内容、广度和深度等,并制定评价标准。
   (3)建设:微课资源包括文本模块、视频模块、测试模块、结果反馈模块和交流模块。文本模块和视频模块用于学生的课前预习和自学以及课中回看;测试模块用于预习后和课后测试;结果反馈模块用于学生实验过程中的操作规范性反馈、实验现象反馈和实验后的实验结果反馈;交流模块用于师生沟通交流和疑难解答等。教师根据专业培养方案和教学大纲等资料,将实验原理知识、实验步骤、注意事项制作成微课文本资料;基本操作方法制作成微课视频资料;在线测试、在线交流、结果反馈制作成微课模块。
  2.基于微课的翻转课堂教学模式构建
   实验项目学习前,学生通过微课文本资料和微课视频资料的观看进行预习,了解实验原理、实验技术路线、实验操作要点。预习后进行在线测试,巩固主要知识点。同时教师通过反馈的数据和预习测试数据了解学生预习的情况,并掌握学生学习的疑难点和易错点。
  课堂实践教学时,教师根据疑难点和易错点对教学重点进行调整、强调或深度讲解,缩短或省略原理和实验步骤的讲解,更加合理地分配課堂教学时间。学生在课堂实践学习中,可重复观看视频资料和文本资料,规范操作步骤和方法。实验过程中和结束时,学生通过结果反馈上传实验操作技术、实验过程现象、实验数据及实验结果视频或图片,方便教师及时指正和课后评价。
  课堂教学后,学生完成课后测试;教师根据上传的结果反馈、课前课后在线测试结果和书面实验报告册,对每一位学生的学习情况进行评价。在全部教学过程中,师生可以通过在线交流模块进行交流探讨、疑难解答,达到教学相长的目的。此外,教师通过教学过程中的反馈不断地完善改进微课资源包。    在基于微课的翻转课堂教学模式中,教师在整个教学过程中负责提供微课资源、调动学生学习积极性和自主性、评价学习效果、改进完善资源包。学生根据自身对学科知识的掌握情况自由掌握学习内容、学习时间、学习地点。学生成为学习的主体,不再是被动的知识接受者。另外,学生通过微课的学习,提高了自主学习能力,通过翻转课堂的模式,激发了学习兴趣,促进了实践探索能力,提高了学习效率。
  在此教学模式中,实验操作技术完整地展现在学生面前,教学重点被凸显;课堂时间重新分配,原来课堂讲授部分的内容已通过微课资源在课前完成,课堂上留给学生更多的实践练习时间,增强了课堂时间的利用率;师生交流更加顺畅,疑难问题的解答更加有效和充分;监督评价体系完整,可以更加有效地反应学生的学习状况。
  3.基于微课的翻转课堂教学模式教学效果调查
   笔者通过调查问卷形式,调查学生对该教学模式的认可度,见表1。调查问卷共发放 53份,回收53份,回收率100%。由表1可知,学生普遍认为基于微课的翻转课堂教学模式整体教学效果较好。学生基本可以完成学习任务,个别学生课中视频或图片反馈完成较差,主要原因是实验中忘记拍摄或错过拍摄时机,部分学生感觉中途拍摄比较忙乱。大多数学生认为该教学模式对动手操作能力、学习兴趣和主动性、发现问题、分析问题能力、学生间交流与协作能力、创新能力等具有良好的促进作用。
  三、结束语
   综上所述,在环境微生物学实验课程教学中,基于微课的翻转课堂教学模式能有效地提高教学质量,激发学生学习积极性和主动性,同时也能够解决实验课学时有限、学生操作技能练习不够等问题。但是这种教学模式在实践过程中仍有一些缺点,比如知识点过于碎片化、逻辑性和连贯性不足[7];学生学习时空分离,因学生自身自控性的不同,造成自主学习效果的差异。因此,该教学模式在实验课教学中的应用,仍需广大教师在教学过程中不断地完善和改进。
  参考文献:
  [1]张金萍.基于微课的翻转课堂教学模式在《人体形态学》教学中的应用[J].重庆医学,2015(17):2441-2442.
  [2]王燕,李国明,王欣等.微课结合翻转课堂教学模式应用于医学微生物学教学的探讨[J].现代医药卫生,2016,32(21):3390-3392.
  [3]侯金丽.基于微课的翻转课堂在高职微生物课程教学中的应用研究[J].山东化工,2015,44(17):137-138+140.
  [4]王婧,卜令雷,陈娜.基于“微课”与“翻转课堂”的生物化学教学探究[J].产业与科技论坛,2018,17(9):184-185.
  [5]王忠华,谷跃丽.基于翻转课堂教学模式的教学应用探究——以“使用PPT制作电子相册”为例[J].中国信息技术教育,2013(6):118-120.
  [6]潘沛沛.基于微课的翻转课堂在实验教学中的模式构建——以“現代教育技术”实验课程为例[J].软件导刊(教育技术),2015,14(9):71-73.
  [7]王静,符云鹏,时向东等.浅析慕课、微课、翻转课堂在高等教育教学中的应用[J].决策探索(下),2018(12):63.
   (编辑:李晓萍)
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