教育信息化2.0背景下混合教学模式课堂实践.pdf
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1、 ISSN1672-4305CN12-1352/N实 验 室 科 学LABORATORY SCIENCE第 26 卷 第 4 期 2023 年 8 月Vol.26 No.4 Aug.2023 教育信息化 2.0背景下混合教学模式课堂实践徐欣欣,陈容容,魏东盛,潘 皎,靳永新,刘 巍,赵立青(南开大学 生物国家级实验教学示范中心,天津 300071)摘 要:在教育信息化 2.0 背景下,培养一流生物学人才,南开大学生物国家级实验教学示范中心微生物学实验课程组对微生物学实验教学进行了改革,基于“雨课堂”平台,建立微生物学实验线上课程,丰富线下实验教学手段,开发了“土壤功能微生物资源开发实验”虚拟仿
2、真实验项目,不断完善微生物学实验,激发学生主动学习的热情,培养学生实事求是、严谨细致的科学态度,提高学生的创新意识与创新能力。关键词:教学信息化;微生物学实验;教学改革;混合教学模式中图分类号:Q93 文献标识码:A doi:10.3969/j.issn.1672-4305.2023.04.031Classroom practice of blended teaching model under the background of education informatization 2.0XU Xinxin,CHEN Rongrong,WEI Dongsheng,PAN Jiao,JIN Yo
3、ngxin,LIU Wei,ZHAO Liqing(Biological Experimental Teaching Center,Nankai University,Tianjin 300071,China)Abstract:Under the background of educational informatization 2.0 and cultivating first-class biology talents,the microbiology experiment course group of Nankai University biology experiment teach
4、ing center reformed the microbiology experiment teaching.Based on the“rain classroom”platform,the online course of“Microbiology Experiment”is established to enrich the offline experimental teaching means,constantly improve the“Microbiology Experiment”,and cultivate students practical and real-istic,
5、rigorous and meticulous scientific attitude and innovation ability.Key words:educational informatization;microbiology experiment;teaching reformation;blended teaching model 收稿日期:2022-03-11 修改日期:2022-10-25作者简介:徐欣欣,硕士研究生,实验师,从事微生物学实验教学工作。E-mail:xuxinxin 通讯作者:魏东盛,博士研究生,副教授,主要从事真菌利用木质纤维素的机制研究。E-mail:wei
6、dongsheng 基金项目:2020 年天津市普通高等学校本科教学改革与质量建设研究计划项目(项目编号:B201005506);2021 年南开大学校级教改项目(项目编号:NKJG2021108);南开大学 2019 年一流本科教育教学改革项目(项目编号:NKJG2019013);南开大学 2018 年本科教学质量提升工程项目(项目编号:NKJG2018016)。教育信息化是教育现代化的基本前提,2018年,教育部出台了教育信息化 2.0 行动计划,“百区千校万课引领行动”是教育信息化 2.0 的实施行动之一1-2。落到高校双一流建设上3-5,即是以教育信息化为引领,教学方法创新为动力,进行
7、教学课堂改革,加快实现高等教育现代化,提高我国教学发展水平、增强国家核心竞争力,为社会发展培养新型人才。微生物学作为生命科学一项重要的分支 6-7,其相关课程建设对生物工程专业及相关专业人才培养至关重要。作为实验学科,“微生物学实验”课程的重要性不言而喻。将微生物学理论应用于“微生物学实验”中,在实验过程中加深对基础理论的理解 8。通过“微生物学实验”课的训练,使学生掌握研究微生物实验的基本方法与技术,在实验过程中提升微生物实验基本技能,培养学生实事求是、严谨细致的科学态度及创新能力9。传统的微生物实验课程受到课时和仪器等限制,难以达到预期的教学效果。而在线课程的学习相对自由、且可分段重复学习
8、,对学生实验技能的巩固有较好的帮助。本文以微生物学国家精品课程基础实验“微生物学实验”10-11课程改革为例,将实验课程分为线上及线下两部分,形成了“线上线下混合教学模式”,分析了课程改革过程及改革前后教学成果对比分析,提出基于上述课程改革的思考。1 学情分析及教学困境现行的“微生物学实验”教学过程中存在以下几点不足。1.1 原理讲解部分传统“微生物学实验”课程分为实验原理讲解和实验技术操作两部分。原理讲解部分由授课教师讲解,此阶段以教师讲解为主,此过程中学生被动接受相关知识,尤其在未充分预习前提下部分学生对知识的理解消化效果不理想。且现场授课存在学时局限性,课后学生无法实现重复学习课上授课内
9、容。1.2 实验操作部分实验操作部分由学生根据授课教师课上讲授的知识点,针对特定实验项目进行独立操作,依据多年教学经验总结此过程存在如下问题:(1)学生预习的效果达不到预期;(2)由于学时限制,课后不能“再现课堂场景”;(3)现场实验存在局限性,有些实验项目(例如,培养基的配制、平板的制备等)需要小组完成,每位学生负责不同的操作内容,这样会导致学生不能从整体上深入理解实验项目。针对上述存在问题,南开大学生物国家级实验教学示范中心微生物实验室提出了基于“雨课堂”的微生物教学改革及学科信息化建设方案,以实现在线课程的自由且分段式的教学方式,对学生实验技能的提高有较大帮助。2 以微生物学实验为依托的
10、混合教学模式课堂实践当前,信息化推进的教育改革,引发了课堂教学的不断创新12。在教学过程中,学生替代教师成为课堂的中心,而教师则成为课堂引导者,任课教师引导学生消化吸收课堂知识。线上课程能够打破时间地点的限制,根据自身情况选择自主学习。2.1 微生物学实验教学资源创建2.1.1 微生物学实验微课制作为了提高学生的预习效率,同时实现课后“再现课堂场景”,课程组制作微生物学实验课程微课,微课视频主要包括“微生物实验微课视频-理论讲解”(见表 1)和“微生物实验微课视频-实验技术操作示范”两部分(见表 2)。表 1 微生物实验微课视频列表-理论讲解序号名称讲解重点时长1微生物学实验课程简介微生物与人
11、类的关系、微生物特点、开课目的、教学安排、实验课要求、考核评定标准1092微生物学实验室安全教育安全意识重要性、微生物学实验室安全细则、应急策略、微生物实验室相关规定、实验素养、掌握逃生路线16503微生物培养基的制备与微生物学中常用的灭菌方式培养基的概念、种类及配制过程;微生物实验室常用的灭菌方式与原理2074微生物的纯种分离菌种保藏的形式与机构;纯种分离的方法及基本技术10455微生物的计数和测微技术常见微生物技术方法与原理15186细菌细胞个体的染色及形态观察微生物涂片、染色的基本技术;革兰氏染色原理以及应用12567细菌特殊结构的染色及观察细菌特殊结构染色的原理与应用8508丝状微生物
12、的小室培养和细胞形态观察放线菌、霉菌小室培养技术与方法14229细菌生理生化反应实验微生物分类的方法与意义;几种常见的生理生化反应的原理与应用14310T4 噬菌体裂解液制备、效价测定和互补实验噬菌体裂解液的制备方法;噬菌体裂解液效价测定方法;基因互补的原理2018421 徐欣欣,等:教育信息化 2.0背景下混合教学模式课堂实践表 2 微生物实验微课视频列表-实验技术操作示范序号名称类型时长1固体培养基配制微生物基本技能872土壤悬浮液梯度稀释微生物基本技能3453倒平板-土壤悬浮液无菌稀释微生物基本技能264加液和涂布微生物基本技能25血球计数板结构和加样微生物基本技能1426平板挑菌落划线
13、纯化微生物基本技能3517平板挑单菌落接种到斜面保存微生物基本技能2238移液器的使用仪器使用方法269革兰氏染色微生物基本技能3110显微镜使用(包括油镜使用和清理)仪器使用方法24311芽孢复染色微生物基本技能5312生理生化接种和检测以硫化氢实验为例微生物基本技能2813厌氧工作站使用大型仪器使用方法103414高压蒸汽灭菌锅的使用仪器使用方法42015鞭毛染色微生物基本技能33216噬菌体效价测定微生物基本技能55217小室的制作和菌株接种微生物检测技术91718培养皿包扎方法微生物基本技能1292.1.2 雨课堂建立微生物学实验线上课程雨课堂13由清华大学研发,旨在连接师生的智能终端
14、。基于“雨课堂”平台,建立微生物学实验线上课程,根据线下课程分组情况,组建线上课程班级,共 6 个。每个线上班级拥有一个二维码,学生可扫描二维码进入线上班级。2.1.3 制作雨课堂课前预习课件教师以周为时间单位,按照教学计划提前一周准备课前预习课件和预习习题,为学生指出预习的关键知识点,引导学生自主预习并完成预习习题。2.1.4 开发虚拟仿真实验项目通过“微生物学实验”的线上课程,可以了解每一个实验的原理及操作流程,但是学生无法进行现场操作练习。为了让学生可以更深入地了解实验内容,本课程组开发了“土壤功能微生物资源开发实验”虚拟仿真实验项目。该虚拟仿真实验项目分为“练习模式”和“考核模式”两部
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