水处理生物学实验的混合式教学改革探索
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摘 要：“互联网+”混合式教学有机融合了线上和线下的教学优势，体现了“以学生为主体，以教师为主导”的教学理念。本文探讨了“互联网+”时代背景下水处理生物学实验课程的混合式教学模式，包括线上教学资源的选择、线上与线下教学过程的设计以及考核与评价机制，为其他类似课程的混合式教学提供参考。
关键词：混合式教学; SPOC; 微课; 考核机制
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2020）9-162-001
1.引言
《水处理生物学》是给排水科学与工程专业重要的基础课。该课程通常包含32学时的理论教学与16学时的实验教学。水处理生物学实验是理论课的延伸，不仅加深学生对理论知识的理解，同时也是培养学生科研与创新能力的重要实践环节。然而，传统的线下教学模式下，以教师讲授与简单示范为主，虽然有利于学生清楚了解实验内容与注意事项，但是不能很好地调动学生的主观能动性，不利于培养学生的创新思维与能力。另外，实验成绩的评定主要的依据是实验报告，难以准确评价学生运用理论知识、分析与解决实际问题的能力。
随着高等教育进入“互联网+”的时代，线上线下混合式教学得到了快速发展和推广，符合“以学生为中心”的教学思想，并与工程教育认证OBE的教学理念相契合。然而，目前已提出的混合式教学模式主要针对理论性的课程，对实验类课程的探索相对较少。因此，本文以水处理生物学实验教学为例，探讨“互联网+”时代背景下水处理生物学实验课程的混合式教学模式。
2.线上教学资源的选择
目前混合式教学有三大基本形式，即基于大规模在线开放课程（MOOC）、基于小规模限制性在线课程（SPOC）和基于微课的混合式教学。目前没有现成的水处理生物学实验的MOOC资源，实验内容与常规的微生物学实验或环境微生物实验有较大的区别，但是现有的微生物实验或环境微生物实验MOOC资源中的部分内容可以通过异步SPOC运用到本课程的线上教学中。此外，微课不仅具有短小精悍、内容丰富的特点，而且可以进行反复观看与学习。教师可以根据课程的具体要求，提前录制实验教学的微课。因此，根据目前的线上教学资源的情况，水处理生物学实验课程适宜采用基于小规模限制性在线课程和基于微课的混合式教学。
根据《高等学校给排水科学与工程本科指导性专业规范》对水处理生物学实验内容的要求，该课程开设的实验包括：（1）微生物的形态、特殊结构的观察;（2）微生物的染色技術;（3）培养基制备、酵母菌计数;（4）活性污泥的观察;（5）活性污泥中的细菌分离、活菌计数;（6）生活饮用水中细菌总数测定;（7）大肠菌群生理生化试验、生活饮用水中大肠菌群的测定。此外，为了提高学生的创新能力，除了演示性的实验之外，还应至少开设一项综合性实验，即学生自主设计、在老师指导下加以实施的实验项目。
其中（1）～（3）可以找到相关的MOOC资源，通过异步SPOC实现线上教学。（4）～（7）需要教师自己提前录制微课，上传至学校的在线学习平台，供学生观看与预习。
微课录制的要点：每个视频时长不超过15分钟，采用PPT介绍和操作演示相结合的方式。采用PPT介绍实验目的、原理，并穿插注意事项及思考题，引导学生积极思考，有助于培养创新意识。视频结尾应进行总结归纳。
3.混合式教学的过程设计
线上教学：课前，教师发布学习任务，包括预习的视频及习题、讨论题和测试等。学生自主观看相关的SPOC视频或微课视频，对实验内容进行预习，并完成线上习题，对讨论题进行思考、查阅资料等。教师对学生的预习情况进行评价。
线下教学：课堂上，教师以提问的方式抽查部分学生对实验原理、实验步骤及实验注意事项等是否理解，并强调实验的重点与注意事项。实验过程中教师认真观察学生的每个实验操作步骤是否有误、是否准确记录实验结果等，并进行评价。实验结束后，展开讨论。教师定期展出优秀的实验报告，供其他同学借鉴学习。
4.考核评价机制与反馈
实验成绩由线上学习成绩与线下学习成绩组成。其中线上学习成绩根据学生的观看视频的时长、回答习题的准确性来评定，占总成绩的30%。线下学习成绩包括实验操作的规范性和熟练程度、回答问题和参与讨论的表现以及实验报告的完成情况，分别占20%、20%和30%。课程结束后，通过对比往届的考核成绩以及对本届学生进行问卷调查，分析与总结本年度实验教学的优点与不足，调整与优化混合式教学的线上资源选择、过程设计及考核方法。
在“互联网+”的时代背景下，实践类课程开展线上线下混合式教学是发展的必然趋势。本文提出的针对水处理生物学实验课程的线上线下混合式教学方案，可供其它实践类课程的混合式教学提供参考。
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