“以学生为中心”的环境微生物学课程教学改革探索

郝英君

（河北环境工程学院，河北秦皇岛 066102）

“十四五”规划指出要提高高等教育质量，深化教育改革，注重培养学生创新精神和实践本领，“以教师为中心”的传统教学模式已经无法满足中国教育新的历史阶段的发展需求[1]。同时，在“互联网+教育”的信息时代背景下，学生接收信息的渠道激增，传统课堂面临严峻的挑战。丰富的教育信息资源也使学生的学习变得“困难”，如何从庞大的信息流中梳理出需要的知识成为了很多学生的困惑[2]。因此，“以学生为中心”教学理念的转变势在必行，“以学生为中心”的课堂教育以“学生发展为中心”，能够吸引学生的注意力，引导学生自主学习，培养学生良好的思维方式和思维习惯，体现了全过程教育[3]。

课程设计在课程教学中发挥举足轻重的作用，“以学生为中心”的教学设计强调学生的认知作用，发挥学生的主体作用，同时重视教师的引导作用，采用小组协作、个性化教学、分组讨论等参与式教学，充分体现“学生主体、教师引导”的原则。在这种教学模式下，培养学生学习的主动性和创新性，提高学生解决问题的能力。同时，通过团队协作、思考、探讨、辩论，构建独立思维、协作学习的体系，提高学习效率，拓展了思维的深度和广度[4]。本文在传统的理论课“环境微生物学”教学改革实践过程中，融入“以学生为中心”的教学理念，开展“以学生为中心”的教学设计，结合线上线下混合教学模式，充分调动学生自主学习热情，取得了较好的教学效果。

一、环境微生物学课程简介和学情分析

（一）课程简介

环境微生物学是本科环境科学专业的专业基础课，是一门横跨微生物学、环境科学与环境工程等众多学科的新兴、综合、交叉学科，其核心思想是通过环境中众多微生物生命活动与环境和谐共存，达到保护生态环境和合理开发可再生资源的目的。课程内容包括四个部分，第一部分环境微生物学基础，第二部分微生物治理环境，第三部分微生物污染环境，第四部分微生物监测环境。课程的具体教学内容见表1。

表1 环境微生物学教学内容

（二）学情分析

环境微生物学课程内容以理论知识为主，教材中的教学信息量有限，缺少最新的知识和研究成果，与专业密切相关的知识更少[5]。传统的教学模式使得学生无法参与其中，只能被动接受“枯燥的知识”，课堂氛围沉闷，大部分学生无法运用理论知识解决环境微生物领域的问题，死记硬背现象严重。

因此，课程改革将“以学生为中心”的教育理念引入环境微生物学课程，实现从“教”为中心向以“学”为中心的转变，从“教师将知识传授给学生”向“让学生自己去发现和创造知识”转变[6]，这种转变让这门传统的理论课“活起来”。同时，融入了线上线下混合式教学模式，充分运用线上学习平台和中国大学MOOC慕课资源，有针对性地推送课程信息，引导学生自主学习，充分激发了学生的学习热情，提高教学质量和学习效果。

二、环境微生物学课程“以学生为中心”教学改革实施

（一）学生全过程参与课程教学

课程开课前，利用学习通平台的调查问卷功能，调研学生对环境微生物学课程知识资源的需求情况，教学方法和模式的选择，全面掌握学生对课程学习的期望，并在教学设计和实施过程中加以融入；在授课过程中，与学生开展线上线下的交流，多渠道聆听学生对课程教学的意见，并及时调整教学内容和方法；课程结课后，学生反馈自己的学习效果，综合评价课程的满意度。调查结果显示：95.50%的学生对课程改革后的教学模式表示满意，实现了课程的知识目标和能力目标，充分肯定了“以学生为中心”课程理念的教学效果。

（二）线上线下混合模式的融入

课程采用线上线下混合教学模式，线上搭建了学习通教学平台，课程章节共四个篇章，下面设置十六个具体章节，涵盖了环境微生物学完整的教学内容体系，每个章节学习任务点包含教学资源、慕课视频、知识拓展资料、章节测验、图书阅读等。线下课堂教学环节与线上教学平台巧妙结合，运用线上教学平台灵活开展随堂练习、投票、选人、抢答、问题讨论、分组任务、“翻转课堂”等教学活动。同时，利用学习通的成绩管理功能，随时掌握学生的课程学习动态，有针对性地制定个性化的教学内容，体现“以学生为中心”的教学理念。学习通教学平台发布后，教师发布学习任务点29个，实施教学活动54个，学生的章节学习次数达到2289次，线上线下混合模式的运用，培养了学生自主学习的能力。

（三）专题报告提供学生展示的舞台

环境微生物学专题报告以小组形式开展，每组5～6名同学，学生分组确定报告的研究对象——一种微生物，重点阐述微生物与环境保护之间的关系，报告的形式多样，可以制作PPT汇报，也可以录制微视频。经过3年的教学经验积累，探索出了一套完整的专题报告教学方法，将小组每个成员的工作任务细化，评分细则规范化（具体任务分配和评分细则见表2），有效避免了专题报告过程中任务分配不均等的问题，让学生参与专题汇报的全过程。专题报告为学生提供了展示自己的舞台，培养了学生的创新意识、团队协作能力、表达能力，以及运用理论知识解决实际问题的能力。学生创作的作品形式新颖，软件运用熟练，信息量整合巧妙。课程调查中92%的学生反馈专题汇报的教学形式非常好，有助于提高专业知识和技能水平。

表2 环境微生物学专题报告任务分配和评分细则

（四）课程思政元素的引入

为落实新时代教育工作的根本方针，努力培养担当民族复兴大任的时代新人，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，环境微生物学课程在课程内容的每一章节融入课程思政元素，“润物细无声”地传递思想政治教育内容。明确德育目标包括以下具体方面：

①运用科学的思维方式，理性思考现实中的问题；

②树立生态文明理念，运用专业知识开展环境保护研究；

③建立正确的人生观、价值观和世界观；

④热爱环境保护事业，注重职业道德修养；

⑤培养创新意识，提高实践能力；

⑥坚定中国特色社会主义的“四个自信”。

课程思政的载体多元化，实现课程思政“盐溶于水”，潜移默化引导学生树立正确的思想观念。课程思政元素与每一篇章教学内容融合点如下：

第一篇 环境微生物学基础

绪论部分介绍微生物学发展历程中涌现出的勇于追求真理、坚持不懈的科学家；微生物学基础知识部分，结合课程内容融入思政元素，弘扬“抗疫精神”，学习习近平生态文明思想，尊重自然，敬畏自然，树立正确的价值观。

第二篇 微生物治理环境

重点讲授微生物在三废（废水、废渣、废气）处理中的作用机理，根据专业知识和技术方法原理内容，强调环境保护事业的重要性，树立远大的理想信念，“从小事做起，从身边事做起”，培养职业素养和道德情操；关注时政新闻，以及与环境相关的国家政策、制度、标准等内容的发布实施，坚定“四个自信”；落实教师立德树人根本任务，鼓励学生参与教师的科研实践，能够自主设计实验内容，大胆创新，勇于探索，在实验和实践中培养学生科学的思维方式。

第三篇 微生物污染环境

主要介绍微生物与水体富营养化的知识内容，使学生了解我国水体富营养化的现状，激发从事环境保护工作的决心和热情，融入家国情怀，创建美丽中国，发展生态文明。鼓励学生关注全球环境问题，引入我国应对全球环境问题的策略和积极行动，增强学生的民族自豪感和责任感。

第四篇 微生物监测环境

重点介绍环境污染的指示微生物，结合身边事件，组织学生讨论饮用水安全问题，重视人体健康问题，同时关注微生物监测领域的新技术新发展。

（五）多元化的学生评价体系

成绩考核是教学过程中的重要环节，是进行教学评价、反馈教学信息的主要方法。“以学生为中心”的教学方法相比传统的教学方法更侧重过程性考核，采用学生自评、生生互评、教师评价三种评价方式结合的方法，形成了环境微生物学的课程评价体系（图2），克服了“一张试卷定成败”的考核方式弊端，更加客观、全面地反映学生对课程知识和技能的掌握程度。运用课程评价体系考核学生课程成绩，并开展“以学生为中心”的教学改革，学生的及格率达到96.52%，课程的平均成绩和优秀率也明显提高，学生的学习效果得到显著改善。

图2 环境微生物学课程评价体系

三、结束语

“以学生为中心”的教学改革在环境微生物学课程中的实践，实现了以学生为主体，学生主动“学”和“做”贯穿了课程始终，并结合线上线下混合式教学，学生课前在线上教学平台提前预习，课堂上教师讲授重点难点知识，解决学生的疑问，引导学生开展讨论、课堂练习、专题汇报，课后利用线上资源进行课堂知识的巩固和拓展，充分激发了学生学习的积极性，有效提升了教学效果和教学质量。

通过在2017级和2018级环境科学专业环境微生物学课程采用“以学生为中心”的教学改革创新，增强了学生学习兴趣，课堂氛围活跃，整体成绩较好，2017级学生平均成绩77分，良好（80分以上）比例达到44.35%，及格率96.52%，相比2016级学生成绩明显提高。对2018级学生的环境微生物学结课前调查结果显示：95.50%的学生对创新的教学方式表示满意，87.39%的学生认为“以学生为中心”的教学理念有助于学习效率和学习能力的提高，100%的学生认为老师推送的教学资源对学习课程知识有帮助，90%的学生喜欢分组讨论的教学方法，还有91.89%的学生认为“翻转课堂”，让学生汇报的教学形式非常好。

“以学生为中心”的教学改革仍处于探索阶段，“以教师为中心”与“以学生为中心”两者并不矛盾，将两者有机结合，强调教师作为教学的引导者，以学生为中心，在教学改革实践中不断完善优化，探索培养德智体美劳全面发展人才的新路径。